低强度间歇超声处理对水稻秸秆厌氧发酵的影响

为了探索超声处理对水稻秸秆厌氧发酵的影响机理,通过研究超声处理强度和单次超声处理时间对厌氧微生物生长发育、可溶物溶出度的影响规律,初步确定了超声波声强、单次超声处理时间的有效范围。利用正交试验分析了超声处理强度、作用时间和时间间隔对秸秆厌氧发酵产气量及沼气中CH_4含量的影响规律。结果表明:在1.2 W/cm~2的声强以下,增加超声波声强可促进厌氧微生物的生长发育;0.8 W/cm~2声强处理15 min以内对提高生物量的效果较好,但长时间的超声处理会抑制细菌的生长;0.8 W/cm~2、30 min的超声处理,秸秆的溶出率可提高13.5%;超声处理强度1.0 W/cm~2、单次超声处理时间15 min、超声处理时间间隔50 min的超声处理使产气高峰提前4～5 d,同时总产气量可提高24.48%,CH_4产量提高25.92%。超声处理可促进厌氧菌的生长、加速秸秆养分的溶出以及改善发酵液的传质作用,从而提高产气效率。研究结果能为超声波在沼气厌氧发酵中的应用提供参考。