玉米秸稈的資源化利用發(fā)展研究國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u1072玉米秸稈的資源化利用發(fā)展研究國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 1137511.1玉米秸稈的資源化現(xiàn)狀 1181561.1.1玉米秸稈的性質(zhì) 1196121.2玉米秸稈預(yù)處理現(xiàn)狀 3203671.2.1物理法預(yù)處理 427821.2.2化學(xué)法預(yù)處理技術(shù) 4194301.2.3生物法預(yù)處理 6隨著世界范圍內(nèi)化石燃料的生產(chǎn)和供應(yīng)日益短缺，利用化石燃料引起的環(huán)境惡化原因日益膨出，尋找代替性可再生能源迫在眉睫。作為木質(zhì)纖維素最豐富和最具吸引力的廢物之一，玉米秸稈具有生產(chǎn)生物燃料的巨大潛力，可以將玉米秸稈用來(lái)做生產(chǎn)生物燃料。玉米秸稈的資源化現(xiàn)狀玉米秸稈的性質(zhì)玉米秸稈是一種糧食、經(jīng)濟(jì)、飼料作物，主要用作飼料。是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資源，也是我國(guó)農(nóng)村重要的傳統(tǒng)燃料之一。中國(guó)每年可生產(chǎn)苞米秸稈7億噸以上，年平均增長(zhǎng)2．33％。如果按85％的利用率計(jì)算，可利用的秸稈約有6億噸，相當(dāng)于3.2億噸指標(biāo)煤[7]。玉米秸稈是有機(jī)物，它由可燃物、無(wú)機(jī)物和水組成。主要含有碳（c）、氫（H）、氧（o）、少量氮（n）、硫（s）等元素，并含有灰燼。玉米秸稈、高粱秸稈、稻秸秸稈、小麥秸稈、豆秸秸稈、棉花秸稈等都是我們生活中常見(jiàn)和不可或缺的秸稈，其中玉米秸稈所占的比例最大，達(dá)到了32％。不同的秸稈，具有不同的化學(xué)成分[8]。2.1.2玉米秸稈的回收利用潛能玉米秸稈的隨意焚燒、不合理利用現(xiàn)象普遍存在，它不僅污染鄉(xiāng)村生活環(huán)境，而且污染農(nóng)業(yè)水源，危害農(nóng)作物質(zhì)量，影響農(nóng)業(yè)等嚴(yán)重危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)民對(duì)玉米秸稈的利用率，僅僅達(dá)到了近40％[9]，，而且都用于烹飪、牲畜飼料、取暖燃料等這些效率低下的利用方式。以玉米秸稈的直接利用為例，其能量轉(zhuǎn)換效率低于20％?，F(xiàn)如今，隨著黨中央大力大學(xué)的發(fā)展，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，交通十分便利，農(nóng)民的生活也越來(lái)越富裕。在商業(yè)能源產(chǎn)地周邊的農(nóng)村地區(qū)或富的鄉(xiāng)村地區(qū)，商業(yè)能源（如煤，液化石油氣等）已成為主要的炊事能源，這使秸稈逐漸被替代，農(nóng)田附近有大量累計(jì)或直接局部燃燒，垃圾的數(shù)量也在逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，許多地的廢棄秸稈量已占秸稈總量的60％以上，不僅對(duì)環(huán)境引起影響，而且引起了生物質(zhì)資源的極大浪費(fèi)。鄉(xiāng)村地區(qū)的環(huán)保也值得關(guān)注[10]。2.1.3玉米秸稈利用現(xiàn)狀目前，玉米秸稈綜合利用主要集中在還田、果園覆蓋、生產(chǎn)有機(jī)肥、種植食用菌、燃?xì)獍l(fā)電和集中氣化供氣等方面。（1）秸稈粉碎還田目前，秸稈粉碎還田是我國(guó)最直接、最容易實(shí)施的方式。秸稈還田后，土壤內(nèi)的微生物發(fā)揮作用，通過(guò)微生物的酵解作用把土壤中的礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)分解并釋放出來(lái)，農(nóng)作物可以吸收利用被釋放出的這些營(yíng)養(yǎng)，分解過(guò)程中形成的有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)，能給土壤中微生物和其他生物提供原料，進(jìn)而使土壤結(jié)構(gòu)和土壤肥力得以改善。（2）秸稈飼料加工玉米秸稈，最有效利用的方法之一便是作為牲畜的飼料秸稈，此利用方法也能帶來(lái)可觀經(jīng)濟(jì)收益。玉米秸稈經(jīng)過(guò)青貯、氨化、微貯后，作為飼料飼喂畜禽，提高畜禽產(chǎn)量和收入。同時(shí)，也達(dá)到了秸稈還田、提升農(nóng)田土壤肥沃力的目的。實(shí)踐證明，將玉米秸稈作為牲畜飼料后，牲畜所產(chǎn)生的糞便能作為一種良好的農(nóng)田原料。這種農(nóng)牧結(jié)合的方式，不僅可以在很大程度上節(jié)省了飼料的消耗，還提高了玉米秸稈的適用性，使畜禽的產(chǎn)量得以提升，帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益。（3）農(nóng)村能源利用能源短缺一直是困擾農(nóng)村居民的一大問(wèn)題，利用玉米秸稈可以生產(chǎn)沼氣，能在一定程度上緩解農(nóng)村的能源短缺問(wèn)題。玉米秸稈切碎后放入沼氣池中，在適合的溫度、濕度和厭氧環(huán)境下進(jìn)行生物發(fā)酵能產(chǎn)生沼氣。近幾年來(lái)，隨農(nóng)村戶用沼氣池，大型養(yǎng)場(chǎng)和大中型沼氣工程的建筑，沼氣產(chǎn)業(yè)后體系的不斷發(fā)展和加強(qiáng)，快速發(fā)展的沼氣能源同時(shí)也促使者玉米秸稈的綜合利用。（4）生產(chǎn)食用菌將苞米秸稈進(jìn)行粉碎處理后，并在其中按照一定的比例關(guān)系加入磷肥、氨肥、石灰和水進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵溫度為60、65攝氏度時(shí)，每2-3天轉(zhuǎn)一次，確保發(fā)酵過(guò)程中的均勻性。經(jīng)過(guò)15天左右的發(fā)酵，得到發(fā)酵后的熟料，它可用來(lái)生產(chǎn)雞腿菇，香菇等食用菌，生物轉(zhuǎn)換率可達(dá)70％，100％，此外廢物可作為農(nóng)家肥。（5）玉米秸稈新型飲料將玉米秸稈作為基本的原料，使用熱水和超聲波提取法，提取玉米秸稈中的提取物。使用L9（34）的正交試驗(yàn)，以玉米秸稈提取物、蔗糖、檸檬酸為主要影響因素，對(duì)玉米秸稈飲料的進(jìn)行感官品嘗。最終產(chǎn)品色澤鮮艷，有特殊的稻草香氣，酸酸甜甜，口感好，且有著均勻的組織狀態(tài)[11]。然而，這些僅有的利用方式，對(duì)于生物質(zhì)的利用率來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，而且其生產(chǎn)的產(chǎn)品，附加值含量較低，并且會(huì)造成大量的廢棄物，它的經(jīng)濟(jì)效益也很低廉，一點(diǎn)都不適用于大規(guī)模的投產(chǎn)和使用[12]。幾年前，曾大力在我國(guó)鄉(xiāng)村推廣沼氣發(fā)酵技術(shù)，以庭院為最小的單位，通過(guò)厭氧生物處理技術(shù)厭氧消化農(nóng)業(yè)廢物生物質(zhì)，人畜糞便，庭院垃圾等，生產(chǎn)甲烷，氫氣等清潔能源，為自家取暖、燃?xì)夂驼彰鞯壬罘矫妗睦碚撋现v，該方法不僅能有效地處理人畜糞便和農(nóng)業(yè)廢物，而且能實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用。能說(shuō)，這種利用方式無(wú)疑是解決目前能源短缺問(wèn)題的有效途徑，但實(shí)際上，這種方式也有其相應(yīng)的缺點(diǎn)。從實(shí)際操作中，我們能發(fā)現(xiàn)：由于每種飼料成分的區(qū)別，以及飼料后和消化過(guò)程中酸積累引起的酸堿度值的明顯變化，低（過(guò)高）pH環(huán)境或低溫（低于15C）會(huì)抑制產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)，因此沼氣池產(chǎn)氣量受飼料，飼料及消化過(guò)程，季節(jié)等因素的影響較大，癥狀出產(chǎn)氣不穩(wěn)，可控性差的缺陷。[13]。除此之外，沼氣池還存在一些安全隱患和尾礦難以處理的問(wèn)題。另外，設(shè)備后期維護(hù)跟不上，沼氣生產(chǎn)的綜合效果也不盡如人意。使得現(xiàn)在存在很多沼氣池閑置的情況。因此，有研究者便將這些廢棄物統(tǒng)一處置，統(tǒng)一管控，厭氧消化的工業(yè)化應(yīng)運(yùn)而生。但是事實(shí)發(fā)現(xiàn)，這類應(yīng)用方式也存在許多不足和限制因素導(dǎo)致廢棄物的轉(zhuǎn)化率較低，如利用厭氧生物處理制取乙醇，存在前處理復(fù)雜，及滅菌問(wèn)題，而且對(duì)于纖維素生物質(zhì)原料中大量含有的五碳木糖不能進(jìn)行發(fā)酵；而制取氫氣，又存在產(chǎn)生的氫氣很可能再發(fā)生縮醛反應(yīng)、產(chǎn)氣不徹底、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題；制取甲烷，也存在處理時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)物分解率低，只可用于氣態(tài)燃料等局限[14]。玉米秸稈預(yù)處理現(xiàn)狀在農(nóng)業(yè)廢物厭氧消化過(guò)程中，運(yùn)用的原料是基質(zhì)釉軒類木質(zhì)纖維素，它是由半纖維素，纖維素，木質(zhì)素和灰分等主要成分組成。它的物化結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，有很高的聚合度和結(jié)晶度，且其非常難以被微生物難直接消化和利用。為充分利用農(nóng)業(yè)廢物的厭氧消化能力，要對(duì)生物質(zhì)原材料進(jìn)行預(yù)處理，來(lái)達(dá)到破壞苞米秸稈復(fù)雜的理化構(gòu)造的目的，使秸稈的結(jié)晶度得以下降，為微生物的降解反應(yīng)奠定基礎(chǔ)，使其擁有良好的環(huán)境達(dá)到降解效果，從而達(dá)到提高酶解率、產(chǎn)酸量、產(chǎn)氣率的目的?，F(xiàn)在，原材料的預(yù)處理辦法主要有物理法法，化學(xué)法，塵物法法等[15]。物理預(yù)處置能提升生物質(zhì)產(chǎn)量和孔隙率?；瘜W(xué)預(yù)處理能解聚長(zhǎng)鏈物，破壞化學(xué)鍵，使其聚合度得以下降。判斷和選擇預(yù)處理工藝，不僅要考慮生物質(zhì)的種類和構(gòu)成，還要從以下幾個(gè)方面考慮預(yù)處理工藝是否符合條件。首先，預(yù)處理后的秸稈是否存在抑制物，改善生物質(zhì)的水解能否被它改善和優(yōu)化。第二，碳水化合物是否會(huì)被過(guò)量降解，進(jìn)而使其損耗率升高，影響預(yù)處理的效果。最終，也還要著重考慮的是，它是否具有成本效益。物理法預(yù)處理物理預(yù)處理，是不用化學(xué)藥劑、微生物菌種等包含復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的一種預(yù)處理工藝技術(shù)。粉碎技術(shù)（如粉碎和硏磨）、蒸汽爆破、高溫液態(tài)水預(yù)處理、福澤預(yù)處理等一系列的預(yù)處理工藝都算物理預(yù)處理法。物理預(yù)處理可以大幅度提高農(nóng)業(yè)廢棄物厭氧消化產(chǎn)黃率。（1）粉碎預(yù)處理木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉碎已廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)能的生產(chǎn)。粉碎預(yù)處理減少了生物質(zhì)的粒徑，使木質(zhì)纖維素的內(nèi)亞顯微構(gòu)造峰得到改變，纖維素的接觸比表面積也隨之增加，降低了纖維素的結(jié)晶度，也降低了聚合度，同時(shí)使厭氧消化的產(chǎn)氣量得到提升[16]。依據(jù)相關(guān)科學(xué)研究，0.088到化4mm的物料粒徑范圍，是最適合農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢棄物進(jìn)行厭氧雜化的。對(duì)于不同物料而言，它的最適粒徑會(huì)有差別，以多汁葉片為例，粒徑對(duì)產(chǎn)氣量的導(dǎo)致不顯著，而秸稈生物質(zhì)的產(chǎn)氣量隨粒徑的減少而增加。（2）蒸汽爆破預(yù)處理蒸汽爆破預(yù)處理又稱自水解工藝。在一定壓力下滲入玉米秸稈纖維組織。加熱到一定體溫后，會(huì)反應(yīng)一段時(shí)候，然后迅速減壓。蒸氣迅速釋放，引起玉米秸稈爆炸，使纖維結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度得到了嚴(yán)重的破壞，促進(jìn)玉米秸稈的降解轉(zhuǎn)換。催化蒸氣爆炸法與這種方法大相徑庭，催化蒸氣爆炸法不添加化學(xué)物質(zhì)。一般情況下，蒸汽爆破預(yù)處理的溫度在160攝氏度至260攝氏度范圍內(nèi)，壓力為2至5兆帕范圍內(nèi)，處理時(shí)間從若干秒到若干分鐘的范圍內(nèi)。在這種原因下，半纖維素被水解，變成低聚木糖或單糖，而木質(zhì)素也被消除了一部分。此外，木質(zhì)素上的醋酸基等官能團(tuán)易產(chǎn)生醋酸等酸性物，會(huì)使木質(zhì)素的水解進(jìn)程加快。除此之外，高溫下的水，有弱酸性的特征，這一特征將進(jìn)一步使得半纖維素的水解進(jìn)程加速和催化。蒸汽爆破，是一種廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)預(yù)處理進(jìn)程的預(yù)處理方法。然而，蒸氣爆炸法在一定程度上具有促進(jìn)纖維素在非結(jié)晶區(qū)的結(jié)晶，這一可能性將嚴(yán)重阻礙微生物和酶對(duì)纖維素的接觸，進(jìn)而阻礙了他們的反應(yīng)和轉(zhuǎn)化?；瘜W(xué)法預(yù)處理技術(shù)化學(xué)預(yù)處理技術(shù)，是用酸堿或離子液體等化學(xué)試劑在預(yù)處理過(guò)程中破壞生物質(zhì)的物理和化學(xué)構(gòu)造，從而使原材料的產(chǎn)氣率得以提升，進(jìn)而將其降解率也提升的一種預(yù)處理方法[17]。在科學(xué)探究中，最常見(jiàn)的幾種化學(xué)預(yù)處理方法如下：（1）堿預(yù)處理堿預(yù)處理法，是利用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氨水等堿性物，對(duì)木質(zhì)纖維素原材料進(jìn)行特殊反應(yīng)的一種處理技術(shù)，消除原材料中的木質(zhì)素，半纖維素微生物或酶，從而更有效果地接觸和降解生物質(zhì)原材料。堿預(yù)處理的作用則是打碎內(nèi)部的脂質(zhì)鍵，這不僅增加了木質(zhì)纖維素的孔隙率，而且增加了其內(nèi)部比表面積。同時(shí)，降低了多糖的聚合度和結(jié)晶度，破壞了木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)，提高了多糖的反應(yīng)活性，大大提高了纖維素和半纖維素的酶解效率。在化學(xué)預(yù)處理范疇中，堿預(yù)處理法具有高效預(yù)處理的特性，是一種極為有效的預(yù)處理方法，這一特性能快速破壞木質(zhì)素、纖維素與半纖維內(nèi)部的脂鍵，也能避免半纖維聚合物的損失，使其折損率降到最低。而且研究發(fā)現(xiàn)，堿預(yù)處理的生物質(zhì)原料中木質(zhì)素的移除率較高[18]。（2）酸預(yù)處理酸預(yù)處理法，其原理是，在有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的條件下，酸作用于生物質(zhì)原料，讓其內(nèi)部的纖維素、半纖維素之間的鍵發(fā)生斷裂，并產(chǎn)生了低聚糖、單糖，為生物質(zhì)原料后續(xù)的微生物發(fā)酵，為酶解反應(yīng)打下基礎(chǔ)，提高了其發(fā)酵和酶解反應(yīng)。依據(jù)使用的酸的濃度和溫度條件，酸預(yù)處理可以分成兩種處理方式，即低溫濃酸處理和低溫稀酸處理。低溫濃酸處理法中，濃硫酸、鹽酸或磷酸可以將生物質(zhì)水解為單糖。濃硫酸處理效果雖然比較好，但是濃硫酸畢竟是強(qiáng)酸，它有很強(qiáng)的腐蝕性、危險(xiǎn)性，因此對(duì)設(shè)備的要求也相對(duì)較高，在實(shí)驗(yàn)中要使用非金屬或合金設(shè)備等特殊的耐腐蝕性設(shè)備。同時(shí)，由于濃硫酸具有高污染性的特點(diǎn)，濃磷酸也要進(jìn)行回收處理，這使得預(yù)處理成本的抬高，最終限制了濃酸預(yù)處理的廣泛應(yīng)用。離子液體預(yù)處理離子液體預(yù)處理，是一種新型方式，能進(jìn)行生物質(zhì)預(yù)處理，它的物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)，跟其他分子型溶劑、可溶解纖維素和糖類等都大不相同。十幾年以來(lái)，由于離子液體應(yīng)用潛力非常廣闊，也在在木質(zhì)纖維素類等生物質(zhì)的溶解，轉(zhuǎn)化領(lǐng)域都得以顯現(xiàn)。因此，這使得各界的廣泛關(guān)注，都轉(zhuǎn)移到了開(kāi)發(fā)新型可持續(xù)的生物能源技術(shù)上。當(dāng)然，離子液體預(yù)處理發(fā)展也并非一帆風(fēng)順，它在發(fā)展中也遇到了很多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，所以人們都對(duì)它寄予厚望，并使得離子液體的發(fā)展向著低粘度、對(duì)環(huán)境友好、廉價(jià)等一系列優(yōu)點(diǎn)方向，讓其在溶解生物質(zhì)的領(lǐng)域越來(lái)越顯現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。[19]近些年，科研界的很多學(xué)者，研究了利用離子液體來(lái)預(yù)處理纖維素，其原理是：將充分干燥的纖維素與離子液體按照一定的比例均勻的混合，在一定溫度條件下，充分進(jìn)行攪拌讓它溶解，這一過(guò)程的進(jìn)行，務(wù)必是在無(wú)水條件下，設(shè)置無(wú)水條件的原因是，僅存一點(diǎn)水也會(huì)影響離子液體溶解纖維素的反應(yīng)，在溶解完成的離子液體和纖維素的混合物中，加入C2H5OH或者H2O，能再生纖維素，隨后再使用蒸餾水充分將其洗滌，確保蒸餾水完全洗掉離子液體，再次干燥后，進(jìn)行酶水解的反應(yīng)，而使用過(guò)的離子液體，也能被再次利用，它的方法是通過(guò)減壓蒸餾除去其中的乙醇或水。離子液體作為一種新型綠色溶劑，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，不經(jīng)衍生化就能溶解纖維素，也能將纖維素大分子結(jié)構(gòu)中的氫鍵直接破壞，使其比表面積得以增加，有利于纖維素酶與其接觸并水解。因此，不難得出結(jié)論，離子液體預(yù)處理具有高效、可重復(fù)使用、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，不可否認(rèn)它的缺點(diǎn)就是比較昂貴。生物法預(yù)處理生物預(yù)處理法，是生物質(zhì)厭氧消化預(yù)處理過(guò)程中常見(jiàn)的一種預(yù)處理方式，它的原理是利用白腐真菌、褐腐菌、軟腐菌或木質(zhì)素降解酶等微生物菌和降解酶，處理原料，微生物菌種或降解酶的作用機(jī)制是：斷裂纖維素和木質(zhì)素之間的化學(xué)鍵，使木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中的木質(zhì)素得以降解，使秸稈的纖維素結(jié)晶度得到降低，還能使秸稈的孔隙率大幅增加，據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，它能使秸稈的水解率等沼氣產(chǎn)量比未處理的秸稈提高15%左右。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，將微生物與玉米秸稈粉末和小麥秸稈粉末分別進(jìn)行接種，讓秸稈被生物水解，測(cè)出水解20天后的揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量，與此同時(shí)，做空白實(shí)驗(yàn)與其對(duì)照，通過(guò)一系列的比較，最終得出哪種微生物消解的效果最好的結(jié)論。[20]生物法有較為特殊的特征，即反應(yīng)條件較其他預(yù)處理法更加溫和，能量也比其他預(yù)處理法投入更低，并且在預(yù)處理過(guò)程中不會(huì)添加任何化學(xué)藥品，對(duì)后續(xù)的厭氧消化反應(yīng)過(guò)程的抑制更小等眾多優(yōu)點(diǎn)。但是，美中不足的是，一般情況下生物法預(yù)處理時(shí)間太長(zhǎng)，并且能使木質(zhì)素得以降解的微生物種類過(guò)少，微生物繁殖的條件，和微生物接種的實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求非?？量蘙21]。因此，現(xiàn)在生物法預(yù)處理秸稈類生物的方法，還不能廣泛引用在厭氧發(fā)酵預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在其他應(yīng)用上也受到了很多的限制。2.2.4各預(yù)處理法的比較預(yù)處理方法多種多樣，而眾多的預(yù)處理方法也各有優(yōu)劣，為從中選出最好的預(yù)處理方法用于接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，特做下表用于比較：表2.2.4-1傳統(tǒng)預(yù)處理方法處理方法主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)物理法增大了酶解或酸解的反應(yīng)面積，一定程度上提高了酶解或酸解效率木質(zhì)素不能被降解化學(xué)法破壞了木質(zhì)纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，增大了可及內(nèi)表面積對(duì)設(shè)備要求高、成本昂貴、能耗大、污染環(huán)境且反應(yīng)裝置易被腐蝕聯(lián)合處理法更大程度的破壞木質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以取得更優(yōu)異的水解效率操作復(fù)雜，成本高由表2.2.4-1所示，傳統(tǒng)的預(yù)處理方式分為物理法、化學(xué)法以及聯(lián)合預(yù)處理法，其中物理法的預(yù)處理不夠全面，玉米秸稈中的木質(zhì)素?zé)o法被降解；而傳統(tǒng)的化學(xué)法對(duì)設(shè)備、成本要求較高，不適用于大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，且容易污染環(huán)境；聯(lián)合處理法操作復(fù)雜，成本也高。為進(jìn)一步探究適用的預(yù)處理方式，將化學(xué)預(yù)處理方法細(xì)化，做出對(duì)比，如表2.2.4-2所示：表2.2.4-2化學(xué)預(yù)處理方法處理方法主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)酸處理法增大了酶可及表面積，減少了纖維素的平均聚合度反應(yīng)條件苛刻，易腐蝕設(shè)備堿處理法木質(zhì)素被大量降解不能打破木質(zhì)纖維素的晶體結(jié)構(gòu)，酶解時(shí)間長(zhǎng)離子液體處理法纖維素的結(jié)晶度顯著降低，反應(yīng)條件溫和，綠色環(huán)保規(guī)?；糯蟮男屎统杀静幻鞔_綜上所述，在現(xiàn)存的所有的預(yù)處理方法中，酸處理是當(dāng)前，較為經(jīng)濟(jì)節(jié)省成本的，化學(xué)預(yù)處理纖維素的方法，但是它的缺點(diǎn)是蝕性強(qiáng)會(huì)對(duì)不同設(shè)備造成不同程度的腐蝕，它也有污染性，另外對(duì)酸的回收過(guò)程也是非常困難的。堿處理方法所要求條件較溫和，它的優(yōu)勢(shì)就是：讓纖維素結(jié)晶度降低，木質(zhì)素得到消除，且會(huì)使半纖維素、木質(zhì)素之間的內(nèi)在交聯(lián)遭到破壞等優(yōu)勢(shì)，但是所需預(yù)處理時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)，還存在的問(wèn)題是，試劑的回收、試劑的中和以及試劑的洗滌成本太高等。若想提高玉米秸稈厭氧消化的產(chǎn)業(yè)化效能，需要對(duì)秸稈的預(yù)處理工藝進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，并對(duì)秸稈行深入探討為開(kāi)發(fā)更高效的預(yù)處理工藝提供理論依據(jù)，從而可進(jìn)一步提高秸稈的酶解糖產(chǎn)率。所以，最好的方式是離子液體預(yù)處理，用離子液體進(jìn)行預(yù)處理能克服酸堿預(yù)處理所存在的大部分缺點(diǎn)，而且經(jīng)離子液體預(yù)處理后的玉米秸稈在后續(xù)的反應(yīng)中效果非常好，且對(duì)設(shè)備條件要求不高，而且最重要的是它具有可回收循環(huán)利用，對(duì)環(huán)境污染小等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，在纖維素的預(yù)處理進(jìn)程中，使用離子液體預(yù)處理法，具有很廣闊的利用潛能，并逐漸成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)，本課題中也將采用其他預(yù)處理方式輔助離子液體對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理。參考文獻(xiàn)[1]曲騰云于偉東.纖維素纖維的生物降解性能[J].紡織學(xué)報(bào).2015,11(36):20-26[2]張歡，武崇輝，梁海.黑曲霉AS0006預(yù)處理玉米秸稈產(chǎn)沼氣研究[J].可再生能源，2019，37（5）：645-649.[3]孟穎，李秀金，王利平，等.氨化預(yù)處理玉米秸稈與餐廚垃圾混合兩相厭氧消化性能研究[J].可再生能源，2014，32（9）：1365-1370.[4]羅娟，劉春梅，袁海榮，等.KOH/NH3·HO復(fù)合預(yù)處理稻草厭氧消化優(yōu)化研究[J].中國(guó)沼氣，2019，37（1）：48-53.[5]吳南南，蔣麗群，鄭安慶，等.離子液體預(yù)處理對(duì)甘蔗渣快速熱解產(chǎn)物的影響[J].可再生能源，2017，35（4）：495-501.[6]劉春梅，余江南，黃振興，等.離子交換樹(shù)脂在厭氧己酸發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué).2019,38(10):4564-4571.[7]玉米秸稈纖維增強(qiáng)仿生制動(dòng)摩擦材料制備及其關(guān)鍵技術(shù)研究_吳思陽(yáng)_1_5[J].[8]WangK,YinJ,ShenD,etal.Anaerobicdigestionoffoodwasteforvolatilefattyacids(VFAs)productionwithdifferenttypesofinoculum:effectofpH.[J].BioresourceTechnology,2014,161(6):395-401.[9]RoghairM,HoogstadT,StrikDPBTB,etal.ControllingethanoluseinchainelongationbyCO2loadingrate[J].EnvironmentalScience&Technology,2018,52,1496-1505.[10]WangZhinan,HouXianfeng,SunJinLi,MengChen,etal.Comparisonofultrasound-assistedionicliquidandalkalinepretreatmentofEucalyptusforenhancingenzymaticsaccharification[J].BioresourceTechnology,2018,254,145-150.[11]張麗媛,姚笛,阮長(zhǎng)青等.玉米秸稈新型飲料研制[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2018(18):16-18.[12]HouXianfeng,WangZhinan,SunJin,etal.Amicrowave-assistedaqueousionicliquidpretreatmenttoenhanceenzymatichydrolysisofEucalyptusanditsmechanism[J].BioresourceTechnology.2019,272,99-104.[13]Yadav,Neerja.Nain,Lata.Khare,Suni