植物纤维资源是地球上最丰富的可再生资源，寻求其高效利用，一直为众多学者所关注。我国农作物秸秆产量巨大，目前，对其生物质能源转化的研究很多，其中，厌氧发酵制沼气是目前的研究热点之一。　　 秸秆木质纤维素含量相对较高，而厌氧微生物对木质纤维素的降解消化能力相对较弱，因而导致秸秆水解过程缓慢，水解程度低，进而影响了后续的酸化和气化过程，最终表现为厌氧消化时间长、消化率低、产气量少、投入产出效益差等制约性问题；另外，发酵后的沼渣里含有很高含量的木质素，未能得到合理利用，造成资源浪费。因此对玉米秸秆进行合理预处理以提高其发酵产气能力，及合理利用木质素资源非常具有经济意义。　　 为此，本文以玉米秸秆为原料，对其进行超声波辅助处理后纤维素酶水解的综合预处理，然后进行甲烷发酵，以提高玉米秸秆产气能力；并在甲烷发酵中初步探索了固液分离的发酵方式，以合理利用秸秆中木质素资源。故本文的主要研究内容为：纤维素酶水解工艺、超声波辅助处理酶解糖化、固液混合与固液分离发酵制甲烷。研究结果如下：　　 1．纤维素酶水解玉米秸秆的最佳工艺条件为：酶浓度0.06 g/g，底物浓度35 g/L，反应温度50℃，pH值4.0，反应时间60 h。　　 2．最佳超声波辅助处理条件为：超声功率120 W，一次超声时间30s，间歇时间60 s，总超声时间20 min。　　 3．超声波辅助稀硫酸预处理玉米秸秆，原料中大部分半纤维素降解溶出，秸秆微观形态上出现许多裂纹。由于纤维素重结晶作用，秸秆纤维素结晶度稍有提高。但并没有因此而影响纤维素酶水解还原糖得率的提高，还原糖得率达50.9％，比未经预处理秸秆提高了77.4％。　　 4．超声波辅助稀氢氧化钠处理玉米秸秆，原料中木质素和半纤维素都有一定程度的降解溶出，秸秆微观形态上出现许多裂缝、裂孔，导致原料的结晶度明显下降，大大提高了纤维素酶水解还原糖得率，酶解还原糖得率达63.0％，比未处理秸秆提高了87.8％。　　 5．玉米秸秆经超声波-氢氧化钠-纤维素酶水解综合处理后，产气能力明显提高。　　 本论文的研究工作，对提高可再生纤维素资源能源化转化率、实现纤维素资源的综合利用具有重要的现实意义。