2.2　结果与讨论

2.2.1　产甲烷特性

每天产甲烷量如图2-2（a）所示，不同接种比主要的区别在于产甲烷峰出现的时间。具体来说，I1和I5产甲烷峰出现在发酵开始的2d内。I2有两个峰值分别为第2d和第15d，早于I3的两个峰值（分别是第15d和第31d）。而I4样品则是在第26d出现。累积产甲烷量如图2-2（b）所示，修正的Gompertz模型拟合R2值在0.9282～0.9934之间，表明模型拟合结果良好。从λ值来看，随着AS在共接种中比例的减少，迟滞期逐渐变长，15为－2.64d，而I4的迟滞期则为20.55d，这也说明了活性污泥的添加提高了产甲烷活性，加快了系统启动。单位VS甲烷产率通过计算得到，共培养的I1、I2和I3有最高的产量，分别为273.64mL/g VS、261.19mL/g VS、247.00mL/g VS。其次是单培养体系的I5（198.51mL/g VS），而I4的甲烷产率只有81.94mL/g VS（表2-1）。

相对于单瘤胃培养体系，共接种有效提高了稻秸的发酵效率，甲烷产率提高了三倍左右。而在单瘤胃木质纤维素发酵中，水解产生的VFAs积累导致了产甲烷活性受到抑制[84，85，113]。Yue等[155]通过比较分别接种瘤胃液和活性污泥体系的发酵特性，发现活性污泥中高效的产甲烷活性有助于减少VFAs的积累，提高芦苇发酵效率。

通过C、N、H、S及O数据得到稻秸分子式为C_54.88H_97.62O_54.43NS_0.04，计算得到其理论甲烷产率为349.86mL/g VS。共培养体系最高甲烷产率为273.64mL/g VS（接种比1∶1），达到了理论产值的78.21%。在厌氧发酵中，部分有机质（如木质素等）不能被利用，微生物代谢也需要消耗5％～15%的能量[102]，不可能达到100%的转化率。在稻秸厌氧发酵研究中，即使通过不同的预处理（如研磨、粉碎和氨爆等），大多产率在92～280mL/gVS之间变动[2]，因此本研究共培养秸秆厌氧发酵有明显优势。在另一个关于瘤胃液预处理稻秸后产甲烷的研究中，24h的预处理使总甲烷产率达到了285.1mL/gVS，但产甲烷迟滞期为3.21d[85]。本研究稻秸水解和甲烷产生在同一相中发生，共接种比1∶1时产甲烷没有迟滞期，厌氧发酵启动时间加快。