衣淑娟吴春东沈景德

(1.黑龙江八一农垦大学 工程学院，黑龙江 大庆 163319；2.农业农村部资源循环利用技术与模式综合性重点实验室，北京100125；3.黑龙江八一农垦大学 信息与电气学院，黑龙江 大庆 163319)

0 引言

利用厌氧发酵将农作物秸秆转化为沼气，是解决能源和环境问题的有效途径[1-2]。利用好氧水解可有效解决秸秆降解缓慢、易出现浮渣和结壳等发酵问题[3-4]。在水解发酵过程中，由于水分子的扩散、渗透的作用，使秸秆吸收水分增大其自重，吸水后若能达到饱和状态，就会在发酵液中产生较好的沉降性，利于底物与反应器底部高密度的接种物接触，充分降解有机物，提高其产气速率，利于秸秆沼气持续稳定运行。而秸秆各部位组织结构及物理特性不同，其吸收水分、水解程度存在较大差异，探讨秸秆各部位的传质特性可为水解参数、浮渣层的成分组成及沉降性提供基础的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米秸秆收割后自然风干，将其人工剥离分选为皮、髓和叶三部分，并将其分别切割成长20 mm小段，样品使用前4 ℃环境下保存；接种物沼液取自东北农业大学厌氧发酵中试系统的产甲烷罐(37 ℃条件下玉米秸秆厌氧发酵40天)，经20目筛过滤后备用。

1.2 实验设计

将切割小段的髓、皮、叶分为A、B、C3组，每组24个处理。A组：将皮10 g放入100目锦纶过滤袋中，密封后压入沼液液面下方50 mm处(沼液温度为44 ℃)；每小时搅拌1次，每次15 s，每小时取出1袋，用水冲洗后检测数据，分析其吸水率及物质溶出率；……