2 材料与方法

2.1 试验材料

本试验选择的原材料是自然条件下风干的水稻秸秆，其取自淮安市淮阴区王营镇周围某村庄。水稻秸秆先被剪成2～3 cm的小段，再用粉碎机粉碎，最后测定其理化指标。

本试验的接种物沼液取自淮安市淮阴区王营镇丁集村户用沼气池。沼液与发酵原料混合之后，在试验室发酵罐中厌氧发酵 一段时间，混合物中的微生物能很快恢复活性，并且进行厌氧发酵产沼气。表1列出为实验材料的理化性质。文献综述

表1  实验材料的理化性质（%）

TS VS 灰分 纤维素 半纤维素 木质素

稻草秸秆 92.9 81.4 10.1 38.3 21.3 12.5

牛粪 87.4 56.8 - - - -

接种沼液 7.29 4.12 - - - -

2.2 试验装置

试验装置（图1）是室内沼气发酵试验装置，由淮阴师范学院生物质能与酶技术重点实验室自行设计，主要部件包括：温控仪（WMZK-01型，控制范围10～100 ℃）、传感器、地热线（800 W）、恒温水箱、发酵瓶、集气瓶、集水瓶等。器材之间使用橡皮塞、玻璃管和乳胶管连接，接口处涂抹凡士林以防漏气。地热线均匀地被布置于水箱底部，地热线约1cm的间距，无交叉重叠，确保加热均匀。将2 L 的玻璃瓶用作发酵瓶，1000 mL 的锥形瓶用作集气瓶。玻璃瓶和锥形瓶分别设置发酵料液取样口和气体采样口，定期测定发酵瓶内混合液pH值，每日定时测定沼气气体组分及含量。

图1  厌氧发酵装置组成

2.3 试验设计

本试验的预处理和厌氧发酵两个过程均是在上述装置内进行。发酵瓶放置在恒温水池中，始终维持发酵过程温度不变，池内温度由温控仪、传感器和地热线控制。预处理阶段在中温厌氧条件下进行，将恒温水池温度设定在35℃，实际温度为（35±1℃），发酵瓶用盖子密封。厌氧发酵产沼气阶段，采取上述相同的温度发酵。来.自/751·论|文-网·www.751com.cn/

列出水稻秸秆、牛粪和活性炭三个因素正交表（表2）[8-9]，先将水稻秸秆装入发酵瓶，再加入6% NaOH，于恒温水池中放置5 d进行预处理[10-11]。然后按照正交表中的数值依次向9个实验组中加入牛粪和活性炭，混合均匀后放入恒温池中发酵。实验期间，每天测定气体含量，每三天测定一次pH值。