化石燃料储量的逐渐减少和能源需求的不断增长，以及化石燃料燃烧造成的温室效应和环境污染问题，使21世纪的能源供应和地球环境面临着巨大挑战。因此，开发新的可再生清洁能源迫在眉睫。以纤维素类农业废弃物为原料的第二代燃料乙醇作为一种生物燃料具有环保性、可再生、资源丰富等优点已成为一种重要的替代能源，是未来能源发展的一个新方向。本文以两种典型的农业废弃物:稻秆和玉米芯为原料，对预处理、酶解糖化、同步糖化发酵(SSF)及纤维素分解菌的筛选技术进行了比较系统的研究。　　 超声波强化预处理的实验结果表明:就成分变化、结晶度变化、酶解得到的还原糖总量而言，超声波强化预处理更适合处理玉米芯这种半纤维素和木质素含量均较高的原料。对玉米芯进行超声波强化碱性过氧化氢预处理后，木质素含量降至1％以下，且结晶度也降为38％左右。当氢氧化钠和过氧化氢加入的间隔时间为10min时，玉米芯的酶解得率可达89％。因此，超声波强化碱性过氧化氢预处理不失为一种颇具前景的纤维素类原料预处理方法。　　 利用超声波强化碱性过氧化氢预处理后的玉米芯进行SSF法乙醇生产，结果表明:当未添加β-葡萄糖苷酶时，SSF工艺的最佳条件为:纤维素酶用量20U/(g原料)，发酵时间96h，酵母菌接种量2mg/mL，此时乙醇产率约为64.46％。而当添加β-葡萄糖苷酶且其用量为15U/（g原料）时，乙醇产率可上升至71.57％。　　 结合纤维素酶解的动力学方程和经典发酵动力学中的菌体生长、产物生成和还原糖消耗模型，推导出了SSF工艺中还原糖变化的动力学方程。并利用非线性动态变化惯性权重的自适应PSO算法对玉米芯SSF工艺中的菌体生长、产物生成以及还原糖消耗模型进行参数辨识，并对这些模型进行拟合。结果表明模型的拟合值与实验数据比较接近。　　 最后从土壤中分离获得纤维素分解菌F-3，根据形态学特征初步鉴定为木霉属中的康氏木霉菌种，并对其生长特性和产酶特性进行研究。结果表明:该菌株在12-36h时处于对数增长期，其最佳产酶条件为:培养基中麸皮/纤维素粉为0.6，培养基初始pH值为3，培养时间为48h，且此时纤维素酶活可达170.463U/g。