木质纤维素具有资源丰富、可再生、价格低廉等特点,将其通过生物转化生产液体燃料和大宗化学品,对缓解资源和能源危机具有重要意义。杜仲是中国特有的树种,其中含有天然高分子聚合物--杜仲胶,但提取一吨杜仲胶,大约产生九吨的木质纤维素废渣,目前尚缺乏有效利用这些废渣的文献报道,造成了环境污染和资源浪费。基于以上背景,本论文开展了利用杜仲提胶废渣生物转化生产化学品和综合利用研究,包括废渣的预处理、酶解糖化和发酵生产纤维素乙醇以及双酶法转化生产葡萄糖酸钠工艺、利用预处理废液和糖化发酵残渣制备活性炭的可行性等。获得的主要研究结果如下:1.在分析杜仲提胶废渣化学组成的基础上,开展了利用亚硫酸盐法和烧碱蒽醌法预处理改善废渣纤维素酶解性能研究。研究发现烧碱蒽醌法是比较适宜的预处理方式,在24%NaOH和0.05%蒽醌、165℃下预处理90min,预处理后原料在酶用量30 FPU/g,48℃下酶解72 h,纤维素转化率达83.9%,木聚糖转化率达71.5%。通过扫描电镜观察、BET法测定比表面积和孔隙率等,发现预处理后原料结构被破坏,比表面积增加、孔径和孔隙率等增大,这些变化能够增加酶对底物的可及性,有助于提高废渣原料的纤维素酶解效率。2.通过比较多种来源的纤维素酶对预处理后废渣原料的酶解效果,确定选择里氏木霉SCB18产生的纤维素酶系用于后续的分批补料半同步糖化发酵生产乙醇实验,通过对酶用量、分批补料方式等的优化,得到最佳酶解发酵工艺为:在初始固形物浓度10%、酶用量35 FPU/g下预水解12 h,然后接入酵母进行糖化发酵,在发酵过程中,分别在12 h,24 h,36 h和48 h补料5%至反应体系最终固形物浓度达到30%（w/v）。采用该工艺,在发酵120h时,发酵液中乙醇浓度达到最高,为53.6 g/L,乙醇转化率达到66.2%（对预处理后原料中葡萄糖量）。3.在初步优化高固形物浓度下酶解产糖工艺、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶用量等的基础上,采用葡萄糖氧化酶60 U/g和过氧化氢酶1600 U/g的酶用量,利用预处理后杜仲提胶废渣纤维素酶解生产的糖化液,经酶法转化后,反应体系中葡萄糖酸钠浓度达到77.9 g/L,葡萄糖酸钠的转化率为87.8%。4.探讨了利用杜仲提胶废渣、预处理液提取的碱木质素和发酵残渣等为原料制备活性炭的可行性。发现利用磷酸活化的碱木质素制备的活性炭,比表面积达到1129.5m2/g,亚甲基蓝吸附值为135mg/g,达到GB/T 13803.2-1999中一级活性炭标准,碘吸附值为564.4 mg/g,达到GB 29215-2012的活性炭标准。通过整合上述的预处理、纤维素乙醇或葡萄糖酸钠生产以及活性炭制备等工艺过程,可望实现杜仲提胶废渣的综合利用。