随着社会经济发展,加剧了对能源的消耗,化石能源的总量随着消耗日益减少,可持续发展的再生能源将成为未来能源系统的重要组成部分。沼气是一种良好的可再生清洁能源,秸秆和蓝藻来源丰富,是厌氧发酵产沼气的首选原料。本研究将秸秆与蓝藻进行混合厌氧发酵,解决单一物料进行厌氧发酵时碳氮比不适的问题,从碳氮比角度出发,研究秸秆与蓝藻的最佳配比。由于秸秆表面含有大量木质素纤维素等,导致秸秆难以利用和消化,本研究对秸秆进行NaOH预处理,研究不同浓度的NaOH预处理条件对混合厌氧发酵的影响,探索最佳预处理浓度。本研究可为秸秆和蓝藻混合厌氧发酵技术的推广及工程化提供理论依据和技术支持。主要研究内容及结论如下：(1)研究单一蓝藻、单一秸秆及按照碳比氮为25：1混合的秸秆与蓝藻作为底物进行发酵实验。结果表明按照碳比氮为25：1混合的秸秆与蓝藻作为底物的发酵实验产气效果最好,从产气结果来看,混合组的最大产气量相较于秸秆组和蓝藻组分别提高了1.89倍和29.12倍混合组的产气总量相较于秸秆组和蓝藻组分别提高了1.38倍和17.60倍,说明混合物料的产气效果要远高于单一秸秆及单一蓝藻的产气效果；从甲烷含量来看混合组的甲烷总产量最大,产气效果最好。综上,将蓝藻与秸秆按照碳氮比25：1的比例混合后进行厌氧发酵的产气效果要远大于单一的蓝藻或者单一的秸秆作为底物进行厌氧发酵的产气效果。(2)分别用质量分数为2%、6%和10%的NaOH溶液对秸秆进行预处理,将秸秆清洗干燥后进行扫描电镜观察,结果表明经过NaOH预处理的秸秆紧密结构被破坏,原料与纤维素酶的接触面积增大,加快了纤维素的水解,进而对厌氧发酵起到一定的促进作用。增大NaOH质量分数会提高秸秆的破坏程度,但是过高的浓度会导致有机质的过度流失,所以适当的质量分数NaOH预处理,能提高产气效率。将预处理后的秸秆与蓝藻按照25：1的碳氮比比例进行混合厌氧发酵,结果表明NaOH预处理秸秆能提高厌氧发酵产气量,2%、6%和10%NaOH处理组较对照组总产气量分别提高了143%、248%和222%,说明6%NaOH处理组产气效果最好。对照组、6% NaOH处理组和10% NaOH处理组的甲烷含量都快速达到较高水平,并且平均含量相差不大。甲烷的实际产量等于产气量和甲烷含量的乘积。前面结果表明,2%、6%和10% NaOH处理组的总产气量都要远大于对照组。所以各处理组的甲烷总产量都要大于对照组,其中6%NaOH处理组的产气量最高,所以该组的产甲烷的总量也最大。综合产气效果、甲烷含量、发酵启动时间等指标,秸秆和蓝藻混合厌氧发酵中的秸秆预处理最优的NaOH质量分数为6%。(3)利用实验室已有氧化亚铁硫杆菌菌种,用海藻酸钠对微生物进行固定化,再利用实验室自制装置进行脱硫实验,结果表明液气比为3,入口处Fe3+为7 g/L,吸收液液面高度为0.55 m时,脱硫率可以达到98%以上。