大理洱海流域的农村养殖业的大面积兴起使得禽畜粪便的产量持续增加,尤其是洱海北部流域散户型奶牛养殖业的兴盛,造成了农村大面积面源污染,也严重威胁到了洱海北部流域的水质状况,洱海的污染治理已经迫在眉睫,因此,控制面源污染已经势在必行,而禽畜粪便的资源化利用是解决面源污染的重要手段之一。厌氧发酵是具有显著的社会经济效益和环境效益。将禽畜粪便进行厌氧发酵处理,在减少农村环境污染的同时,还能提供能源—沼气,厌氧发酵后残余的沼渣和沼液还是很好的肥料。然而,禽畜粪便中的木质纤维素是微生物难以利用的物质,从而导致木质纤维素的降解成为整个沼气发酵过程中的限速步骤,木质纤维素在传统的沼气发酵工艺中的降解效率很低,找到一种提高木质纤维素降解效率的方法尤为重要。本文探讨了机械粉碎、水热预处理、电化学条件下厌氧发酵的产气特性,对奶牛粪便厌氧发酵过程中木质纤维素类物质的降解转化进行了分析,具体内容如下:1、机械粉碎对奶牛粪便后续厌氧发酵过程的影响明显,预处理粒度大小在20目-80目之间,随着粒度的减小,厌氧发酵产气量及沼气质量总体呈上升趋势,60目组与80目组的产气量均能达到6800mL左右,明显高于粒度大的20目组和40目组,说明粒度较小的奶牛粪便在厌氧发酵过程中,其累计产气量、TS产气率以及原料转化率都有明显的提高。2、水热预处理的温度和时间对后续厌氧发酵过程的各个指标的影响是明显的,经过150℃和200℃温度处理后的奶牛粪便在厌氧发酵过程中的累计产气量、TS产气率以及原料转化率明显高与50℃组,但是厌氧发酵过程产生的沼气中CH4含量值在50℃-150℃范围内是增大的,在150℃-200℃范围内是降低的,说明水热预处理的温度过高会影响后续厌氧发酵沼气质量,所以150℃C为水热预处理的最佳温度;水热预处理的时间采用10min和30min两组,预处理时间为300min的实验组在产气量、TS产气率、原料转化率等方面都优于水热预处理时间为10min的实验组。3、电化学条件的加入对奶牛粪便厌氧发酵的产气量和沼气中CH4含量影响显著。首先是日产气量的产气值变化显著,对于加入电源正极的厌氧发酵系统,其日产气量的高峰值对比空白组的日产气量高峰值明显低很多,但是其它时段的日产气量较空白组平稳,最终的累计产气量比空白组略高;对于加入电源负极的厌氧发酵系统,其日产气量出现了多个产气高峰值,且有产气低谷出现,但是很快就能恢复,且累计产气量比其它两组显著增高,沼气中CH4含量也保持较高值。4、联合水热预处理技术和电化学条件进行厌氧发酵的产气特性要比单独采用水热预处理或电化学条件好很多,首先是产气趋势的变化,日产气量的高峰值比但对采用水热预处理时的日产气量高峰值低,且存在产气低谷期,但是其高峰期持续时间较长,且总体产气平稳;其次,对比单独采用水热预处理或电化学条件,联合法的累计产气量、TS产气率以及原料转化率增大;第三,150℃预处理组厌氧发酵所产生的沼气中CH4含量明显高于前三组实验中CHH4含量,且其变化趋势和水热预处理后进行厌氧发酵过程产生沼气质量的变化趋势一致,即经过150℃预处理的原料电助发酵产生的沼气质量最好。5、对电助厌氧发酵系统的降解反应机制进行了初步的探讨。认为电化学条件促进了微生物的成长,促使系统内部木质纤维素降解率提高。