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发展生物质能源是解决当前能源和环境问题的一条有效途径，而燃料乙醇即是重要的生物质能源之一。改进乙醇生产工艺，实现节能减排，已成为燃料乙醇研究的重点。本文以降低燃料乙醇的生产能耗、水耗及降低环境污染为目的，以微波组合微生物预处理代替传统蒸煮预处理木薯，并采用浓醪发酵技术，研究木薯预处理工艺条件及浓醪发酵乙醇的工艺条件。
首先对微波和微波组合微生物预处理木薯工艺进行了较为系统的研究。(1)发现微波处理过程中，加水量50％(W水/W原料)的木薯粉经720W微波处理80s的预处理效果最好。(2)加水量50％（W水/W原料）的木薯粉经720W微波处理80s后分别用脱氨霉，桔青霉，根霉三种微生物中的一种作为进一步预处理，进行发酵实验，发现微波组合根霉预处理木薯的发酵效果最好。预处理方式为木薯经微波处理后再经微生物处理，其微生物最佳处理工艺为种子添加量4％，处理温度32℃，处理时间14h。(3)利用SEM、偏光显微镜和XRD对预处理木薯进行微观分析，发现经微波组合微生物处理后，木薯中的淀粉由晶态变为了非晶态，有利于酶的水解；从红外图谱来分析，预处理过程不改变淀粉的化学结构，不会造成可发酵性糖的损失。从粘度曲线分析，发现微波组合微生物预处理后的木薯在料水比1:2下料液粘度大幅下降，不到木薯原粉的8％，料液具有很好的流动性。
其次经720W、80s微波处理组合根霉微生物处理后的木薯，在料水比1:2下的分步水解发酵乙醇的工艺进行研究。(1)通过对糖化酶添加量、糖化时间、糖化温度和pH四个单因素实验及正交实验，得出最佳的糖化工艺条件为：糖化酶量100U·g-1，糖化时间45min，糖化温度60℃，糖化pH为5.0，在此工艺下糖化醪液还原糖含量为10.67％。(2)对糖化后的料液进行发酵研究，考察了温度，酵母添加量，初始pH和发酵时间四种单因素对发酵效果的影响，并采用正交试验来确定较优的发酵工艺条件，得出最佳的发酵工艺条件为：酵母量0.2％，发酵时间52h，发酵温度30℃，初始pH为4.5，发酵醪液的乙醇体积分数为16.2％。(3)针对新工艺考察了糖化酶量、纤维素酶量和果胶酶量三个单因素对酶解效果的影响，通过正交实验复配出一种高效糖化复合酶，最佳质量配比为纤维素酶：糖化酶：果胶酶为15:12:4。之后通过单因素实验考察了糖化时间、pH、复合酶添加量和糖化温度对糖化效果的影响，应用正交实验进行优化，得出优化后的糖化工艺条件为：糖化时间50min，糖化pH为4.6，复合酶量0.29％，糖化温度55℃。优化后的发酵工艺条件为：酵母量0.24％，酸性蛋白酶量12U·g-1，发酵时间50h。在优化后的发酵工艺条件下，发酵醪液的乙醇体积分数为16.4％。
最后对木薯预处理样在料水比1:2下进行了糖化发酵同步水解发酵乙醇的工艺研究，在糖化酶添加量、酵母添加量、尿素添加量、温度和发酵时间等单因素试验基础上对糖化酶用量，酵母添加量，发酵温度，发酵时间和尿素添加量进行正交优化，优化后的发酵工艺条件为：糖化酶量180U·g-1，酵母接种量0.5％，发酵温度33℃，发酵时间52h，尿素量0.17％，在此工艺条件下醪液中的乙醇体积分数可以达到15.9％。
通过对浓醪体系下复合酶分步水解发酵工艺与传统蒸煮液化工艺进行对比，可知在浓醪体系下酒精体积分数由传统14.1％提高到16.4％，提高了16.3％；淀粉利用率由传统86.13％提高到88.05％，提高了2.2％。而新工艺与传统生产工艺进行对比，可知新工艺较传统生产工艺节能42.8％，耗水量降低33.0％，废液量降低29.2％。将预处理工艺接合浓醪发酵技术用于乙醇发酵，可节省蒸煮设备和冷凝设备，减少了工艺用水，降低了环境污染，提高了经济效益，具有一定的应用前景。