本發明涉及秸稈類纖維原料的預處理方法，特別是一種從秸稈類纖維原料 得到可發酵單糖的高效、環保的秸稈類纖維原料預處理方法。
背景技術：
纖維類物質是世界上資源最豐富的一類生物質，僅我國的秸稈類纖維資源 一年就有5億多噸。
從纖維素、半纖維素得到可發酵的單糖理論上簡單可行，當前的焦點是經 濟可行性。通過適當的處理，可有效提高酶解得糖率，降低綜合成本，這就是 纖維類原料預處理的重大意義。
當前預處理方法百花齊放，同時也從測面說明了還沒有一種方法可以很好 的解決所有問題。稀酸預處理溫度較高，設備容易腐蝕，同時產生大量的發酵 抑制物；氫氧化鈉堿預處理會產生大量的含堿廢水；蒸汽爆破設備放大困難； 溶劑法面臨溶劑回收難問題，等等舉不勝舉。
在用纖維類原料酶解獲取單糖的過程中，單糖的得率非常有限，使得采用 纖維類原料獲取單糖(主要為葡萄糖和木糖)的經濟性很差。所以，采用合適 的方法，在酶解前對纖維類原料進行適當的預處理，可以提高原料的酶解效率， 提高原料得糖率，有效降低成本，提高經濟性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在于提供提高原料的酶解效率，提高原料得糖 率，有效降低成本，提高經濟性的秸稈類纖維原料預處理方法。
本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：
一種秸稈類纖維原料預處理方法，包括如下步驟：
a.從田間收獲的作物秸稈，如玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、棉花秸稈、 油菜秸稈等，經過日曬風吹的自然干燥，然后用通用的工業化粉碎裝置簡單粉 碎至粒徑大約0.05~2cm的顆粒狀秸稈備用；
b.取步驟a得到的一定量顆粒狀秸稈，與5％~35wt％的固態Ca(OH)2、重量 比為3~8倍的水混合均勻后，在70℃~125℃條件下處理10~60min；
c.將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，在濕法粉碎過程中加重 量比為3~8倍的水；
d將步驟c得到的漿狀物加熱至70℃~125℃，保溫10~60min得物料；
e將步驟d得到的物料用濃酸，如百分比濃度為50％~98％的濃硫酸、百分 比濃度為20％~37.2％的濃鹽酸等，中和，調pH值到纖維素酶的最適作用條件， 即可進行酶解。
在本發明中，步驟b和步驟d處理的溫度優選為100℃~125℃。
在本發明中，體系氫氧化鈣質量百分比控制在1-3％之間。
本方法是氫氧化鈣堿處理法和濕法機械處理相耦合，通過氫氧化鈣處理降 低了秸稈類纖維原料的韌性，有利于降低濕法粉碎的能耗；通過濕法粉碎又促 進了體系的混合從而促進了氫氧化鈣對纖維的作用，提升作用效果，降低成本。
本方法實現了從預處理到酶解，再到發酵過程的閉合體系，既避免了稀酸 預處理方法產生大量發酵抑制物的弊端，又避免了氫氧化鈉預處理方法排放含 堿廢水的弊端，整個預處理過程清潔環保。
本發明的優點：①酶解得糖率高，以玉米秸稈為例，可以達到50g/100g 秸稈；②發酵抑制物較少，在未經脫毒處理的情況下，發酵水平可以達到不含 抑制物條件下發酵水平的85％以上；③整個預處理過程封閉運行，不排放任何 廢水。
具體實施方式
為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
實施例1
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀玉米秸稈100g；
b.取5g固態Ca(OH)2、400g自來水，與顆粒狀玉米秸稈混勻；在110℃條 件下保溫40min；
c.將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加800g的水，保 持混合均勻；
d.將步驟c得到的漿狀物在105℃條件下保溫30min；
e.將步驟d得到的物料用百分比濃度為50％的濃硫酸中和，調pH值到纖維 素酶的最適作用條件，即可進行酶解。
實施例2
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀小麥秸稈100g
b.取7g固態Ca(OH)2、450g自來水，與顆粒狀小麥秸稈混勻。在105℃條 件下保溫50min。
c將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加600g的水，保持 混合均勻。
d將步驟c得到的漿狀物在115℃條件下保溫25min。
e將步驟d得到的物料用百分比濃度為60％的濃硫酸中和，調pH值到纖維 素酶的最適作用條件，即可進行酶解。
實施例3
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀小麥秸稈100g；
b.取10g固態Ca(OH)2、500g自來水，與顆粒狀小麥秸稈混勻；在70℃條 件下處理60min；
c.將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加550g的水，保 持混合均勻；
d.將步驟c得到的漿狀物在125℃條件下處理15min；
e.將步驟d得到的物料用百分比濃度為20％的鹽酸中和，調pH值到纖維素 酶的最適作用條件，即可進行酶解。
實施例4
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀棉花秸稈100g
b.取15g固態Ca(OH)2、550g自來水，與顆粒狀棉花秸稈混勻。在95℃條 件下處理55min。
c將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加500g的水，保持 混合均勻。
d將步驟c得到的漿狀物在110℃條件下處理27min。
e將步驟d得到的物料用百分比濃度為80％的濃硫酸中和，調pH值到纖維 素酶的最適作用條件，即可進行酶解。
實施例5
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀油菜秸稈100g；
b.取25g固態Ca(OH)2、700g自來水，與顆粒狀油菜秸稈混勻；在120℃ 條件下處理18min；
c.將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加450g的水，保 持混合均勻；
d.將步驟c得到的漿狀物在85℃條件下處理52min；
e.將步驟d得到的物料用百分比濃度為85％的濃硫酸中和，調pH值到纖維 素酶的最適作用條件，即可進行酶解。
實施例6
a.取經過干燥、粉碎至0.05~2cm顆粒狀玉米秸稈100g
b.取35g固態Ca(OH)2、800g自來水，與顆粒狀玉米秸稈混勻。在125℃ 條件下處理15min。
c將步驟b得到的物料進行濕法粉碎得到漿狀物，同時加350g的水，保持 混合均勻。
d將步驟c得到的漿狀物在70℃條件下處理60min。
e將步驟d得到的物料用百分比濃度為98％的濃硫酸中和，調pH值到纖維 素酶的最適作用條件，即可進行酶解。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。