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李雪暉，柴春月，田龍
（南陽師范學院，河南南陽473061）
摘要：在社會經濟快速發展的進程中，人們對生物質能、地熱能、潮汐能、水能、風能、核能、太陽能等各種綠色能源的開發力度也隨之加大，其中最穩定、最安全的能源必然是生物質能源，這也是目前國家政府重點培養、著重鼓勵開發的新型能源。農作物秸稈作為一種富含有機質的重要生物質能源，在近幾年逐漸受到人們的關注，并且社會中也已經提出了秸稈氣化、秸稈還田等方法，轉換農作物秸稈中富含的能量，充分發揮出有用價值。本文主要是通過試驗的方法來研究白腐菌預處理水稻秸稈產沼氣，為提高水稻秸稈的作用提供參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
本次試驗中的水稻秸稈取自某農場水稻大面積種植區，都是當年產秸稈，長度均為1~2cm。白腐菌是由某實驗室提供的自行培養的糙皮側耳，沼液則是從某牧場糞污處理工程當中直接提取的。
1.2試驗裝置
實驗室利用厭氧發酵裝置和恒溫培養箱自行設計了可控性恒溫厭氧發酵裝置，主要包括控溫裝置、集氣裝置、發酵裝置幾個部分，還準備有酸堿滴定管、離心機、水浴鍋、無菌操作臺、高壓滅菌鍋等工具。
1.3試驗方法
1.3.1配置白腐菌營養液，確定白腐菌添加量
將200g去皮土豆切成小塊后放入到1000mL清水當中，加熱至煮沸半小時后將固體過濾，后在濾液中加入0.002g維生素B1、3gKH2PO4、0.15g/LMgSO4·7H2O，在充分溶解后將濾液定容至1000mL，用1.21MPa高壓半小時。添加白腐菌量的單位是“片”，分別是10片、20片、30片。
1.3.2預處理白腐菌的試驗方法
處理1：將準備好的水稻秸稈拿出50g，放入到1L廣口瓶當中，倒入200mL水，開始高壓滅菌。在完成滅菌操作后，用φ6mm的打孔器在無菌操作臺上接種相應量的白腐菌，然后全部放入到恒溫培養箱當中，將恒溫培養箱的溫度調至28℃，培養1周時間。處理2：所有操作步驟與處理1都是相同的，只是需要將水換成營養液。
1.3.3處理秸稈厭氧消化
在500mL沼液中放入處理過的秸稈，并定容至1L，然后將其放入到試驗裝置當中，將裝置溫度調至恒溫35℃，進行厭氧發酵產沼氣試驗。
1.3.4測定方法
在本次試驗中所采用的測定方法主要是文獻測定法，對樣品中的纖維素含量、木質素含量進行檢測；采用排水法在每天9:00、17:00這2個時間點的沼氣產量；采用氣相色譜法對甲烷含量進行測定，并對其中的氣體成分進行分析。
2結果分析
2.1纖維素含量和木質素含量的變化
據分析，沒有經過處理的水稻秸稈的纖維素與木質素含量分別為37.6%、24.7%，而經過處理后的水稻秸稈中纖維素和木質素的含量見表1。
通過比較發現，在處理1中，白腐菌添加量為30片的時候，纖維素和木質素的降解率最佳；在處理2中，白腐菌添加量為30片的時候，纖維素和木質素的降解率也是最佳。
2.2不同量的白腐菌對產沼氣的影響
通過分析可以得出，在處理1中，水稻秸稈中添加200mL白腐菌培養液，在預處理不同接種量后進行厭氧發酵產沼氣，最好白腐菌產氣量時接種量是20片，并且在第29天出現最高日產氣量；在處理2中，水稻秸稈中添加200mL白腐菌培養液，在預處理不同接種量后進行厭氧發酵產沼氣，最好的白腐菌產氣量時接種量為20片，其次為10片，最差是30片。
3結論
在相同的試驗條件下，添加水的試驗組產氣量要低于添加培養液的試驗組；在相同的試驗條件下，隨著逐漸增加的白腐菌接種量，纖維素和木質素的講解率也會隨之增大；根據試驗結果可以得出，當白腐菌接種量為20片的時候，添加200mL水、添加200mL營養液的情況下，在1個月內厭氧反應產沼氣的累計產氣量不會出現較大差距，這表示選擇添加水的操作經濟性更強，但就前10d來看，添加培養液的啟動產氣速度要由于添加水的速度決定。因此，在實際工程當中人們可以根據自己的具體需求來合理選擇相應的預處理方式。 |
