生物质能源是低碳可再生能源,其开发利用成为世界研究热点领域之一。由生物质发酵产生乳酸主要经过预处理、酶解和微生物发酵三个步骤。本研究以甘蔗渣为原料,首次用乙醇钠进行预处理,在最佳发酵条件下用同步糖化发酵和分步糖化发酵法产乳酸;首次探索用明矾对甘蔗渣的乙醇钠预处理水解液进行脱毒,获得明矾脱毒的最佳浓度,并从浊度、抑制物等方面初步探讨明矾脱毒的机理。经不同浓度的乙醇钠溶液预处理甘蔗渣发现,以总酶解效率为标准,乙醇钠浓度2%处理组为最优,此时总酶解效率为83.81%,纤维素和木聚糖含量分别为54.61%和28.67%,与未预处理相比,酶解效率明显上升。对凝结芽孢杆菌进行发酵条件的单因素和正交优化实验发现,当底物葡萄糖浓度为15g/L、氮源酵母提取物浓度为1.6%、发酵初始菌种OD₆₀₀为0.4时,发酵效果最优,乳酸最高乳酸得率达0.96 g/g。以2%乙醇钠预处理的甘蔗渣为底物,在最优条件下进行发酵实验,分步糖化发酵中,乳酸最高浓度为10.93 g/L,得率为0.59 g/g,平均生产速率为0.91 g/L/h;同步糖化发酵中,乳酸最高浓度仅5.89 g/L,得率0.32 g/g,平均生产速率为0.16 g/L/h。用不同浓度的明矾对预处理水解液进行脱毒,以酶解72 h还原糖浓度为指标,探究明矾的脱毒效果。0.5%乙醇钠预处理液对酶解过程抑制作用不明显,随着乙醇钠浓度的升高,预处理液对酶解的抑制作用增大。当乙醇钠浓度为2%时,加入的明矾浓度为1%时,脱毒效果最佳。此时水解液中葡萄糖和木糖含量分别为37.31 g/L和18.88 g/L,葡萄糖和木糖浓度比不添加明矾分别提高了71.13%和75.86%;预处理水解液的表观变化明显,浑浊度从212.67下降至38.14;抑制物香草醛、糠醛、对香豆酸和丁香酸的去除率分别为57.69%、4.35%、18.05%和100%。