乳酸是一种重要的大宗化学品,广泛用于食品、制药、制革、纺织、环保和农业产业中。目前最重要的用途是从L-乳酸或D-乳酸生产可以取代聚乙烯和聚丙烯等聚合材料的可降解聚乳酸产品(PLA)。目前所有L-乳酸和D-乳酸都是由玉米等淀粉基原料或蔗糖原料进行发酵后获得,再经过两步聚合后生产聚乳酸。乳酸的聚合技术国内外都有较为成熟的工业化技术,而主要的成本瓶颈来自于高成本和高政策风险的粮食原料。从农作物秸秆生物质原料生产乳酸这一重要的生物基材料是一条更为经济和现实的路线,是世界工业生物技术领域的极具代表性的前沿技术,业内公认的看法是纤维素乳酸技术的产业化将为生物材料乃至于生物能源产业带来革命性的变化。尽管在研发上各国都有重大的投入,但由于成本过高,在世界范围内尚未形成产业化技术。本项目的农作物秸秆原料生产L-乳酸和D-乳酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物炼制技术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、葡萄糖与木糖共发酵L-乳酸工程菌和D-乳酸工程菌;高固体含量糖化与发酵等主要工序。其中,干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器,实现了过程零废水排放,新鲜水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上;固态生物脱毒则采用生物降解法脱除预处理原料中所含的各种有毒物质,实现过程的零水耗和零能耗;葡萄糖与木糖共发酵L-乳酸工程菌的L-乳酸浓度达到130g/L以上,共发酵D-乳酸浓度达到110g/L以上,与粮食淀粉发酵水平相当;高固体含量糖化与发酵技术则通过自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上的乳酸发酵,与常规发酵反应器相比,电耗降低80%以上。