厌氧发酵是秸秆无害化处理和循环利用的有效方式。由于秸秆原料流动性差，高浓度发酵过程中容易出现结壳现象，严重影响料液的传质作用，从而影响产气率。生产中主要通过机械搅拌的方式加以解决，但能耗较高、维修困难。超声波的空化作用及机械传质作用在生物工程中已得到广泛应用。低频超声波产生有规律而和缓的空化泡，并以非线性的方式在媒质中循环震荡。
这个过程主要发生在界面层、膜或细胞壁附近以及细胞液内，促进反应底物进入酶生物催化剂的活性部位及产物进入介质中的传质作用，还可以减少次生代谢产物积累对微生物代谢的抑制作用，促进代谢产物的合成，从而增强微生物的活性、加速细胞的生长和生物反应速率15。同时，超声波所形成的空化泡在破裂时产生强烈冲击可有效提高固体中可溶物的溶出速度，并产生类似于“沸腾”的搅拌作用。因此，超声处理技术在秸秆厌氧发酵过程中具有良好的应用前景。试验采用自制的恒温厌氧发酵装置。厌氧罐容积5.2L，采用夹层有机玻璃，可通入恒温水以保证一定的发酵温度；
超声波清洗机（昆山超声仪器有限公司），作为超声波发生器；集气罐采用水封的方式，可通过测量气体高度计算产气体积。
本文研究了超声处理对厌氧微生物生长发育、可溶物溶出度的影响，以及超声处理强度、单次超声处理时间及时间间隔对秸秆厌氧发酵产气量和沼气中CH4含量的影响，得出以下主要结论：
(1）1.2Ｗ/cm2的声强以下，增加超声波声强可促进厌氧微生物的生长发育，但当声强达到0.8w/cm2后，超声波对厌氧微生物生长的促进作用减弱；适度的超声处理时间对提高生物量的效果较好，但长时间的超声处理会抑制细菌的生长；0.8w/cm2、30min的超声处理，秸秆的溶出率可提高13.5％。
(2）优化的超声处理工艺参数为超声处理强度1.0w/cm2、单次超声处理时间15min、超声处理时间间隔50min。从整个发酵过程来看，超声处理未带来CH4含量的显著变化，但使产气高峰提前4~5d，同时可提高总产气量24.48％，提高CH4产量25.92％。超声处理可通过促进厌氧菌的生长、加速秸秆养分的溶出、改善发酵液的传质作用来提高产气效率。
