随着化石能源渐趋枯竭，越来越多的国家致力于开发可替代化石能源的生物燃料。以天然木质纤维素为原料生产生物乙醇及丁醇，具有地域适宜性广、清洁、环保和可再生等优点。目前在我国，糖厂的蔗渣除部分用于造纸外，大部分直接用作锅炉燃料烧掉，没有得到充分的利用，不仅造成了资源的浪费，而且还带来了环境的污染。本研究中使用原料蔗渣，经过预处理、酶解后，发酵生产乙醇、丁醇进行研究，目的是提高蔗渣生物质资源的利用率。由于预处理过程可能产生发酵抑制物，所以首先定量研究了预处理可能产生的发酵抑制物对乙醇、丁醇发酵的影响。结果发现抑制物对乙醇发酵的毒性从高到低为：酚类化合物＞甲酸＞呋喃衍生物。甲酸对发酵的抑制作用主要来自pH值的变化，糠醛会导致乙醇发酵一个较长的滞后期，但对最终乙醇得率影响不大。酚类化合物对乙醇发酵抑制明显，而当酚类化合物与呋喃衍生物或者有机酸的协同抑制时对乙醇发酵抑制效果更强。糠醛，羟甲基糠醛，甲酸，香兰素，愈创木酚各1g/L时，乙醇发酵抑制率达到88%。抑制物对丁醇发酵的作用于乙醇发酵类似，除了糠醛，当糠醛浓度达到2g/L时，菌种的生长及丁醇发酵抑制率达到90%。1g/L木质素会降低15%酵母菌发酵乙醇的得率；MgSO4能有效的解除木质素对发酵的抑制作用，添加0.01mol/LMgSO4后，木质素对乙醇抑制被解除。而低浓度的木质素（小于2g/L）时，并不会抑制丁醇发酵，且当木质素浓度低于0.5g/L时，能够微弱的促进发酵，当木质素浓度达到4g/L时，抑制了20%的丁醇的生成。其次，对蔗渣进行乙酸预处理，并研究预处理的蔗渣固体（Pretreated BagasseResidues, PBR）用于纤维素酶水解糖化。研究发现（1）单段纤维素酶水解PBR时，在酶水解的前30h，底物水解率（SED）随酶解时间的延长而提高较快，30h后底物酶水解率的升高逐渐趋于平缓。预处理时乙酸浓度的增加，预处理的蔗渣的酶解效果更好。当预处理醋酸浓度为0.5%，并且酶水解底物（PBR）浓度为5%，总葡萄糖得率(EHGY)最大，达到82%，酶解率达到89%。（2）分批补料的多段纤维素酶水解，可有效的降低抑制物的积累对纤维素酶的抑制作用，有利于底物和酶的充分混合接触、吸附等过程，最终提高葡萄糖浓度，提高酶解得率。但是，葡萄糖得率随着初始底物浓度的提高而下降。与未脱毒的预处理液发酵丁醇产量（0g/L）相比，活性炭处理后的预处理液发酵丁醇产量为1.6g/L及2.3g/L总溶剂产量。蒸发浓缩能除去95%以上的糠醛，浓缩后的水解液经活性炭处理后，丁醇浓度达到6.6g/L，总溶剂产量达到9.6g/L。蔗渣酶水解液直接用于丁醇发酵，丁醇浓度达到13g/L，总溶剂产量达19g/L。在酶解后不移除酶解残渣，在随后接种丙酮丁醇梭菌时，补充过滤灭菌后的纤维素酶，之后开始发酵，能有效提高低浓酶解底物（15%以下）发酵后的丁醇浓度（当酶解底物浓度为10%时，丁醇浓度从10g/L提高到12g/L），这表明此行为对碳水化合物能够更有效的利用。活性炭对纯糠醛吸附吸附动力学符合准二级动力学方程，活性炭对糠醛溶液平衡吸附量随着活性炭用量增大而减小，随着糠醛浓度的增大而增大。其吸附等温式可用Freundlich等温方程描述。预处理液中糠醛的平衡吸附量呈随活性炭用量增大呈现先增大后减小的趋势，这是因为预处理液中存在木质素降解产物，且活性炭对木质素降解产物的吸附选择性强于糠醛。