秸秆木质纤维素的水解过程,是制备秸秆沼气的限速步骤。提高水解效率的关键是破坏木质素对纤维素和半纤维素的屏蔽作用,而木质素的降解需要有分子氧的存在,因此,在秸秆厌氧发酵前对秸秆进行好氧水解发酵有利于提高秸秆的生物可降解性。本研究首先对玉米秸秆在不同温度下进行不同时间的湿法好氧水解,初步探讨水解温度、水解时间对玉米秸秆中木质纤维素的降解情况的影响;然后为了进一步考察湿法好氧厌氧两相发酵玉米秸秆的产气率,对水解后的玉米秸秆,在中温条件下,进行厌氧发酵试验;最后,因玉米秸秆不同部位,不同高度的组成成分相差较大,对玉米秸秆进行分部位厌氧发酵试验并与玉米秸秆不同部位好氧厌氧两相发酵的水解特性、产气特性进行对比分析,为玉米秸秆快速降解及高效利用,提供理论依据及技术支持。本文主要研究内容及成果如下:(1)对玉米秸秆在总固体浓度(TS)为10%,好氧水解温度为35℃、38℃、41℃、44℃、47℃,好氧水解时间为8h、16h、24h、32h、40h的条件下进行湿法好氧水解试验。结果表明湿法好氧水解能够有效破坏玉米秸秆的木质素结构,获得较高的木质素降解率,且适当的升高反应温度,可加快反应进程,温度在44℃时,时间经历8h时木质素即降解了15.79%,是在此温度下好氧水解40h时总降解率的49.50%。在此条件下,对反应体系进行搅拌供气使胞外水解酶与发酵底物充分接触,从而提高水解速率并减少水解时间,而较短的好氧水解时间,较高的含水量也可以有效的控制玉米秸秆的降解情况,在降解木质素的同时因其的屏蔽作用而使得纤维素和半纤维素的降解相对滞后,不会造成对玉米秸秆的过度降解,可明显减少玉米秸秆的水解时间,总有机物损失率仅为4%。(2)对玉米秸秆在总固体浓度(TS)为10%,好氧水解温度为44℃,好氧水解时间为8h、16h、24h、32h、40h的条件下进行湿法好氧水解-中温厌氧发酵发酵实验。结果表明对玉米秸秆进行湿法好氧水解并辅以搅拌,可有效提高单位质量的玉米秸秆的累积产气量和产甲烷量,尤其在厌氧发酵中、后期,这一现象尤为明显。经过湿法好氧水解的玉米秸秆在厌氧发酵时的TS产气量和产甲烷量与未经处理的玉米秸秆相比分别提高了28.41%和29.00%,从而有效的提高了单位质量玉米秸秆的累积产气量和产甲烷量。(3)对玉米秸秆进行分段处理,并在总固体浓度(TS)为10%,好氧水解温度为44℃,好氧水解时间为8h、的条件下进行湿法好氧水解-中温厌氧两相发酵实验,结果表明玉米秸秆在好氧水解时所降解的木质素大部分来源于皮和叶,且材料本身木质素含量越高,其的木质素降解率越大。