我国是一个农业大国,每年数量巨大的生物质秸秆被燃烧或者填埋,既造成了资源浪费,又污染了生态环境。生物质能技术主要是指利用木质纤维素等废料生产乙醇、氢气和甲烷等生物燃料。由于木质纤维素的纤维素、半纤维素和木质素互相交联的复杂结构,导致了秸秆的难降解性。因此。需要对秸秆进行一定的预处理,使纤维原料变的松散,破坏其复杂结构,降低纤维素的聚合度。本研究以麦秸为原料,利用水热法与Ca O₂化学预处理相结合的方法,对麦秸进行预处理,探究该方法对麦秸水解及厌氧消化的促进作用。主要对以下内容进行了研究:（1）研究水热耦合Ca O₂预处理对麦秸水解的促进作用,通过改变预处理过程中固液比、水解温度、Ca O₂添加量等条件,对麦秸水解液的COD、TOC等进行测试分析,以探究水热耦合Ca O₂预处理水解秸秆的最佳条件。研究发现,固液比、水解温度和Ca O₂的添加量都对秸秆的水解有极大的影响。在固液比为1:8,水解温度为121℃,Ca O₂质量浓度为8%时,水解效果最好,水解液TOC值较空白组提高了173.09%;在固液比为1:8,水解温度为121℃条件下,Ca O质量分数为10%时,水解效果最好,水解液的TOC较空白组提高了176.56%。（2）研究水热耦合Ca O₂预处理麦秸对其发酵产氢的影响,固液比为1:8,水解温度为121℃条件下,设置不同梯度的Ca O₂添加量预处理麦秸。还做了水热耦合Ca O预处理麦秸的对照实验。通过对水解液特性进行测量,对水解残渣作XRD、FT-IR等表征,并对后续发酵产氢的主要特性进行分析。研究发现,水热耦合Ca O₂/Ca O预处理能破坏麦秸的复杂结构,增大麦秸可生物降解性。Ca O₂和Ca O预处理都能一定程度上提高产氢效果,随着Ca O₂或Ca O含量的增加,从0增加到6%,H₂产量也随之增加,Ca O₂或Ca O添加浓度为6%的条件下预处理的麦秸中的H₂产量最高,分别为71.8 m L/g TS和114 m L/g TS,分别较空白对照组（43.2 m L/g TS）提高了66.20%和163.88%。适量的Ca O₂或Ca O对麦秸厌氧发酵产氢过程具有一定的促进作用,然而过量会对其生物制氢产生抑制作用。（3）研究水热耦合Ca O₂预处理麦秸对其厌氧消化的影响,固液比为1:8,水解温度为121℃条件下,设置不同梯度的Ca O₂添加量预处理麦秸。还做了水热耦合Ca O预处理麦秸的对照实验。通过对后续厌氧消化的主要特性进行分析,研究发现,Ca O₂和Ca O预处理都能一定程度上提高厌氧消化效果,随着Ca O₂或Ca O含量的增加,从0增加到6%,甲烷产量也随之增加,Ca O₂或Ca O添加浓度为6%的条件下预处理的麦秸的甲烷产量最高,分别为166.7 m L/g TS和163.6m L/g TS,分别比空白对照组（121.6 m L/g TS）提高了37.09%和34.54%。但是过量的Ca O₂或Ca O会对其生物厌氧消化产生抑制作用。（4）研究水热耦合Ca O₂协同纤维素酶预处理麦秸对其厌氧消化的影响,固液比为1:12,Ca O₂质量浓度为6%,水解温度为121℃,酶解温度为55℃条件下,设置不同梯度的酶添加量预处理麦秸。还做了只水热耦合Ca O₂预处理、只加纤维素酶预处理、不经任何预处理的空白对照实验。通过对水解液特性进行测量、对水解残渣作SEM、XRD、FT-IR等表征,对后续厌氧消化的主要特性进行分析。研究发现,水热耦合Ca O₂协同纤维素酶预处理能有效对半纤维素、木质素和纤维素进行降解,使得秸秆水化润胀,各组分间复杂的联结得到有效的破坏,增加了纤维素与纤维素酶的可及性。水热耦合Ca O₂协同纤维素酶预处理,能有效促进秸秆厌氧消化。6%Ca O₂耦合15 mg酶/g纤维素预处理秸秆,产甲烷效果最好,甲烷产量为214 m L/g TS,较空白组提高64.81%。