玉米秸秆储存方式对其与牛粪混合厌氧消化特性的影响

农作物秸秆是沼气生产的主要原料，但因其季节性收获特点，必须妥善储存才能为沼气全年生产提供高质量原料。该研究以玉米秸秆为原料，探索了储存方式（风干或青贮）对其厌氧消化产沼气性能的影响。首先研究比较风干秸秆和青贮秸秆的化学成分和结构特性，然后分别考查两种秸秆与牛粪在不同总固体混合比（total solids mixing ratios，TMR）条件下的产气特性。结果表明，玉米秸秆青贮后的纤维素等可消化纤维组分保存良好，风干秸秆的可溶性糖和水分损失殆尽。扫描电镜（scanning electron microscope，SEM）和X-衍射（X-ray differaction， XRD）结果显示，风干秸秆的木质纤维结构紧密，青贮秸秆表面则有很多裂缝和孔洞，木质纤维暴露，纤维素结晶度（0.42）低于风干秸秆（0.46）。厌氧消化结果表明，无论风干或青贮秸秆，当牛粪与秸秆TMR值为7∶3时，累积产气量、TS/VS产气量和TS/VS产甲烷量均高于其他4种比例，且青贮秸秆的产气性能优于风干秸秆。除1∶1比例外，其余TMR条件下青贮秸秆的累积甲烷产量均高于风干秸秆，当TMR值为7∶3时青贮秸秆的累积甲烷产量最高（1816 mL）。秸秆青贮的储存方式不仅能良好保存化学组分和水分，还有利于提高沼气产量和品质，是适用于秸秆跨季节储存和预处理的一种可行方式。