對于那些易于生物降解的有機(jī)廢水，如來自食品工業(yè)廢水、城市生活污水、畜禽糞便廢水等，它們含有大量未被利用的碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類。因此，可利用厭氧微生物在糖酵解生物化學(xué)過程中，通過新陳代謝獲釋放出的氫氣的原理，發(fā)酵這些含有大量有機(jī)質(zhì)的廢水來制取氫氣，從而達(dá)到變廢為寶、獲取生物質(zhì)能的效果。氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水，無二次污染，是一種可持續(xù)再生能源。

　　另一方面，廢水中的有機(jī)物經(jīng)過微生物作用之后得以降解。利用高濃度有機(jī)廢水處理工藝制取氫氣，是把污水處理和開發(fā)新能源結(jié)合起來的一項(xiàng)新技術(shù)，正越來越引起人們的廣泛關(guān)注。一些學(xué)者通過菌種包埋和在試管內(nèi)純菌種培養(yǎng)的方法制得了氫氣。雖然產(chǎn)生氫氣的純菌株能夠制取大量的氫氣，但是這種方法操作繁瑣、成本高。本課題采用河底污泥厭氧菌發(fā)酵有機(jī)廢水制氫，探索出簡單易行的制氫方法，同時(shí)使廢水得到凈化處理。因而，本研究對于廢水產(chǎn)氫具有指引作用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　廢水經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)氫之后COD的去除

　　三種分別含相同質(zhì)量濃度的葡萄糖、蔗糖和淀粉的廢水，發(fā)酵之后COD的去除率分別是：76.92%，78.00%，55.00%。含蔗糖和葡萄糖的廢水COD去除率與采用改性膨潤土處理污水80%的COD去除率接近，而利用Fenton氧化-SBR工藝處理化工廢水的COD去除率也在75%-80%范圍，這表明含蔗糖和葡萄糖的廢水COD去除效果好。

含葡萄糖、蔗糖和淀粉的廢水都能產(chǎn)生氫氣，并且含葡萄糖和蔗糖的廢水產(chǎn)氫氣量較高，分別達(dá)到309.36mL，318.18mL。但是，含淀粉的有機(jī)廢水，產(chǎn)氣速率低于50mL·h-1，產(chǎn)氣時(shí)間長達(dá)96h。這是由于淀粉需要經(jīng)過發(fā)酵細(xì)菌的作用下進(jìn)行水解和發(fā)酵為單糖，再通過糖降解進(jìn)一步發(fā)酵成乙醇、脂肪酸等。

　　含蔗糖和葡萄糖的廢水COD去除率分別是78.00%和76.92%，而含淀粉的廢水COD去除率低。這與兩種廢水產(chǎn)氣量有直接關(guān)系，因?yàn)檫@兩種廢水產(chǎn)氣量高，微生物需要一定比例的C和N，當(dāng)其消耗大量的含C有機(jī)物時(shí)，同時(shí)也會耗掉相應(yīng)比例的含N物。

　　厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程,它受底物種類、底物濃度、pH值、溫度、離子強(qiáng)度、產(chǎn)物濃度以及毒物等因素的影響。其中，底物種類是影響厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的重要因素。底物的種類和濃度是微生物進(jìn)行生長和繁殖的主要來源，不同微生物對底物的利用有一定選擇性。