有机硅预处理对水稻秸秆表面结构及其产甲烷潜力的影响

王 冰， 刘 科， 雷云辉， 韦秀丽，4， 王 妍

(1.重庆市农业科学院，重庆 401329； 2.农业废弃物资源化利用技术与设备研发重庆市重点实验室，重庆 401329； 3.农业部农村可再生能源开发利用重点实验室，四川 成都 610041； 4.农业部农村可再生能源开发利用南方科学观测实验站，重庆 401329)

我国是农业大国，农作物秸秆产量大、分布广、种类多，2016年初步统计全国农作物秸秆理论资源量为9.84亿t，可收集量为8.24亿t，玉米、水稻和小麦秸秆占农作物秸秆总量的83.51%[1]。近年来，焚烧农作物秸秆导致全国各地频繁出现雾霾天气，带来环境污染问题，严重影响人居环境。利用厌氧发酵技术将农作物秸秆转化为沼气，是秸秆综合利用的有效途径之一，同时也可解决我国日益严峻的能源和环境问题。然而，利用秸秆制取沼气尚存在技术瓶颈。秸秆主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，木质素包裹在纤维素和半纤维素之间，类似黏着剂，使其秸秆细胞壁结构稳定，降解速率降低，且原本可以被分解利用的纤维素和其他可被利用的物质难以被微生物和酶等接触到[2-3]，成为秸秆厌氧发酵效率的制约因素，因此，对农作物秸秆进行预处理，从而有效提高秸秆在沼气工程中的产气率尤为重要。目前，最为常用的秸秆预处理法包括酸化、碱化、氨化法及生物酶解法等。赵玲等[2]研究发现，组合碱预处理可以增加玉米秸秆木质素的溶解性，有利于提高玉米秸秆发酵产沼气的效率。金中波等[4]采用氨化处理水稻秸秆，半纤维素含量从27.63%降至24.32%，降解率为12.00%，证明氨化后的水稻秸秆更有利于厌氧消化。……