剩余污泥厌氧发酵制氢工艺

能源是人类生产和生活的重要物质基础，现代化工业的迅猛发展，使能源的消耗不断增加，导致现有的能源储量已不能够满足社会迅速发展的需要，能源短缺已成为遏制全球发展的重要问题之一;同时，传统能源在使用过程中会产生环境污染和生态破坏等一系列相关问题，从而迫使人们开始不断探索新的环保能源以替代传统能源。

氢气是一种理想的清洁能源，它的高燃值、无污染、可再生等优点，成为人们在新能源研究中一直所追求的理想目标。由于许多国家政府和研究机构对这一研究的重视，使得制氢技术得到迅速发展。目前，常用的制氢技术主要有电解制氢、热解制氢、光化制氢、矿石燃料制氢和生物制氢等，除生物制氢技术对环境影响较小，且可节约能源外，其他制氢技术均需消耗大量能源，在制氢的同时对环境造成污染。

活性污泥工艺在废水处理中被广泛应用，其具有处理能力高、处理费用低和出水水质好等优点，但该工艺在应用过程中会产生大量的二次污染物--剩余污泥。据统计，目前全世界超过90%的城市污水处理厂采用活性污泥法作为其核心处理工艺。对于普通活性污泥法来说，初沉池产生的污泥(污泥含水率为95%~97%)量约为污水处理量的 0.2%～0.3%,二沉池排出的剩余污泥(污泥含水率为99.4%～99.6%)量约为污水处理量的1%～2%,且污泥脱水性极差。据相关报道，剩余污泥的处理费用占到污水处理厂总运行费用的40%～60%。

此外，污泥中含有大量有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌以及大量被污泥吸附未分解的有机物、重金属离子等，因此需对其进行妥善的处理和处置。随着城市化进程的加快，城市污水处理量和处理率不断提高，污泥产量将会逐年增加，加之相关环境标准及法律法规的严格限制，污泥的处理和处置已成为环境领域的一大难题。而开发经济、高效的污泥减量化技术，已成为解决剩余污泥问题的理想途径。利用剩余污泥制氢，不但成本低廉，而且废物可再利用，可达到污泥减量化、无害化的目的。

近年来，研究人员利用不同的预处理方法对污泥厌氧发酵产氢展开了广泛研究，其主要的预处理方法有物理法(微波预处理、超声波预处理、热预处理等)、化学法(酸性预处理、碱性预处理等)和生物法(酶预处理等)。