相对于以玉米和大豆等粮食为原料的第一代生物燃料来说,以稻草、秸秆等植物纤维为原料的纤维素乙醇被称为第二代生物燃料,其最大优势在于避免了“与人争粮、与粮争地”的风险。本文在纤维质原料的选择上独辟蹊径,选择奶牛粪便作为纤维素乙醇化的原料,不仅拓宽了可以利用纤维质原料的范围,而且使废物资源化,为生物能源的开发提供了新思路,对于可持续发展战略的实施也具有重要意义。本研究首先对奶牛粪便进行了预处理和酶解糖化的工艺条件进行研究,然后对我国目前采用奶牛粪便进行纤维素乙醇化进行效益分析。近年来,我国养殖业得到了较快的发展,甚至成为某些地方的支柱产业。然而,在发展的同时,畜禽粪便对环境的污染问题也日益突出。畜禽粪便中含有大量的未被动物消化吸收的有机物质,对大气、水体、土壤、生物均有危害。近年来,随着集约化养殖规模的不断壮大,牲畜饲料日趋标配化,导致畜禽粪便当中蕴含着丰富的纤维质原料,如果对这部分纤维质原料进行酶解发酵,不仅实现了废物利用,创造了价值,而且也减少了畜禽粪便对环境的污染,是治理畜禽粪便一条新道路。本文以污染生态学的理论为基础,选取了比较能代表集约化养殖特点的畜禽粪便-奶牛粪便作为纤维质原料,进行预处理及酶解糖化,以期进一步达到乙醇化应用的目的。对奶牛粪便预处理试验研究表明:温度、时间、酸碱浓度、底物浓度对酸预处理的影响要远远大于碱预处理。经正交试验得出,碱石灰不适合作为奶牛粪便预处理的试剂;最佳工艺条件为2%HCl、2.5h、温度125℃、基质浓度为45g·L^-1。对奶牛粪便酶解试验研究表明:温度、时间、pH值、基质浓度、酶用量都会对酶解糖化产生影响。酶解糖化最佳工艺条件为:最佳酶解工艺条件为:酶解温度55℃,酶用量0.1mg/g,底物浓度1.5g/L,pH值4.8。影响因素的主次顺序为:酶解温度＞pH值＞酶用量＞底物浓度。通过对奶牛粪便纤维素酶解糖化所产生的社会效益、经济效益和环境效益的分析,可以得出奶牛粪便作为纤维质乙醇化的原料不仅拓宽了传统意义上的原料范围,而且符合发展循环经济的理念。