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随着能源问题日益突出和温室效应的日趋严重，发展生物质为原料的能源产品已成国际上关注热点。生物丁醇由于热值高，已成为重点研究和开发对象。木薯渣是木薯淀粉生产或酒精加工过程中产生的固体废弃物，其淀粉和纤维素含量较高，且产量巨大，成本较低。为了研究以木薯渣为原料生产生物丁醇的可行性，本文探索了α-淀粉酶、糖化酶和纤维素酶水解木薯渣的过程，并对丙酮丁醇梭菌发酵木薯渣水解液产丁醇进行了研究。为了有效将原料中的淀粉和纤维素转化为单糖，考察了各种生物酶用量、初始底物浓度、酶组合（单酶、双酶、三酶水解），酶添加方式（单步、两步）等对木薯渣酶水解进程的影响。结果表明：α-淀粉酶、糖化酶、纤维素酶的单酶水解的最佳酶用量分别为2500U/g淀粉，2000U/g淀粉，120U/g纤维素；α-淀粉酶和糖化酶进行双酶水解时，他们的最佳酶用量为2500U/g淀粉，3000U/g淀粉，此用量适用于三酶水解过程。木薯渣的水解效率还受底物浓度影响，随着底物浓度的增加，酶水解液中最终葡萄糖浓度增加，但是水解效率降低，当底物浓度为25%，木薯渣经三酶单步水解，其最终糖浓为81.3g/L，酶水解率不足50%。单酶、双酶（α-淀粉酶、糖化酶）、三酶水解木薯渣所得水解液葡萄糖浓度递增。三酶两步酶水解法可提高木薯渣酶水解效率，其优势在于直接避开了双酶水解的迟缓期，解决了生物酶后期失活的难题。高速搅拌机的高剪切力可使高浓木薯渣酶水解最终葡萄糖浓度提高，最高可达121.5g/L。木薯渣水解液用于发酵产生丁醇，其优化策略为：单因素优化实验，得到较优配方，然后用Plackett-Burman（PB）方法筛选重要因子，最后采用最陡爬坡实验，确定最优点范围，进行中心组合设计实验，预测最大产量，然后进行发酵验证。ABE梭菌发酵丁醇的产量从优化前7.01g/L提高到优化后9.42g/L，产量提高了34%。将木薯渣水解液进行丙酮丁醇发酵，当底物浓度大于10%，发酵液中丁醇浓度基本保持在9.5g左右。本文还建立了全挥发顶空气相色谱检测丁醇发酵液中丙酮、丁醇和乙醇的方法。这三种物质同时达到全挥发的状态的条件为：样品体积10~50μL，温度105°C，平衡时间为5min。测得乙醇，丙酮和丁醇的相对标准偏差分别为1.7%,1.2%和0.76%,回收率分别为99.7±2.68%,100±1.78%和99.6±1.74%。