氫能同氧在燃料電池中結(jié)合產(chǎn)生水,。在氫能夠大規(guī)模代替其他燃料之前，它必須是可再生生產(chǎn)的,。生產(chǎn)氫的厭氧發(fā)酵工藝在過去十年間被廣泛研究,，發(fā)現(xiàn)可再生的氫生產(chǎn)是有希望的,，剩下的主要挑戰(zhàn),，是發(fā)酵工藝的長期運(yùn)行和確認(rèn)合適生產(chǎn)氫的基質(zhì),。
幾乎任何天然的微生物源都能產(chǎn)生能生產(chǎn)氫的細(xì)菌。接種物源包括下水道污泥干床,，污泥堆肥產(chǎn)物,，泥土,，二次凈化器污泥和中溫消化器污泥。典型的做法是研究者用熱沖擊處理,，巴斯德殺菌法和煮沸法,，去除消耗氫的產(chǎn)甲烷微生物，不過熱處理可能也降低接種物固有的產(chǎn)氫能力,。
成功的氫生產(chǎn)也能用不經(jīng)熱處理的接種物達(dá)到,，具體的方法是調(diào)節(jié)pH值和固體滯留期，鼓氣,，或添加特定的產(chǎn)甲烷抑制物，如溴乙烯磺酸,，但消耗氫的微生物遠(yuǎn)期出現(xiàn)的問題仍會出現(xiàn),，這種微生物可能生活在反應(yīng)器的生物膜中。對連續(xù)產(chǎn)生氫反應(yīng)器的支流進(jìn)行連續(xù)熱處理,，可把輸入可深基質(zhì)系統(tǒng)中的產(chǎn)甲烷活動(dòng)減到最小,。但是，如果被處理的基質(zhì),，例如初級污泥或城市污水,，包含消耗氫的微生物，反應(yīng)器系統(tǒng)就會不斷被微生物再占據(jù),。在線熱處理可能證明是不實(shí)際的和經(jīng)濟(jì)上不可行的,。
帶有已知產(chǎn)氫培養(yǎng)基產(chǎn)氫反應(yīng)器的生物學(xué)增長法，可能是一種處理由消耗氫的微生物生長引起的運(yùn)行中的長期麻煩的方法,。為了取得成功,，生物學(xué)增長法需要一種不昂貴的、容易得到的,、能夠連續(xù)添加的接種物,。城市污水經(jīng)過厭氧處理產(chǎn)生的污泥，容易從許多城市污水處理廠取得,，它經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,，能用來做生物學(xué)增長法的接種物源。
城市污水厭氧處理廠產(chǎn)生的污泥,，進(jìn)行顆?；幚硎枪腆w垃圾管理的一種方法。在顆?；^程中,，脫水的消化器污泥，在110-115℃下至少經(jīng)受75分鐘,，這使它的固體含量從25-30%增加到超過90%,，并產(chǎn)生約3mm直徑的顆粒,。這些工藝條件超過那些為制備產(chǎn)氫接種物的熱處理的典型工藝條件。因此,，這些污泥顆粒,，如果經(jīng)證實(shí)能支持發(fā)酵產(chǎn)氫，就可以用作不昂貴的,、可再生的發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器的接種物,。
碳水化合物被認(rèn)為是產(chǎn)氫發(fā)酵工藝最合適的基質(zhì)。葡萄糖和蔗糖的產(chǎn)氫潛力,，已受到廣泛評估,。其他基質(zhì)，包括城市固體垃圾,，豆腐廢料,，米酒廠廢水和多種高強(qiáng)度廢水（包括食品加工廢水），也受到產(chǎn)氫潛能評測,，有些研究已對城市污水污泥作了評測,，但這些研究不是針對廢活性污泥就是混合污泥，卻沒有針對初始污泥的,。初始污泥和城市污水,，值得加以進(jìn)一步測試，看能否做發(fā)酵產(chǎn)氫的基質(zhì),。
報(bào)告發(fā)表在《Bioresource Technology》上的一個(gè)研究,，探究了用生物固體顆粒發(fā)酵產(chǎn)氫的能力，這種顆?？捎脕碜鐾瑫r(shí)進(jìn)行的生物學(xué)增長的接種物,。實(shí)驗(yàn)中拿生物固體顆粒同煮沸的厭氧消化器污泥和未處理過的厭氧消化污泥做比較。另外還比較了兩種未被很好研究過但各地都有的基質(zhì)的產(chǎn)氫能力,，就是城市污水處理廠的初始污泥和城市污水,。葡萄糖被用來做比較的標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,，從厭氧消化城市污水廠污泥生成的生物固體顆粒,，對發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器是一種實(shí)際可用的接種物源。用生物固體顆?；蛑蠓械奈勰嘧鼋臃N物源,，輸入葡萄糖的系統(tǒng)的氫回收率是相等的，均為20.2-21.5%,。這表示生物固體顆粒并沒有由于顆?；すに嚭唾A存而受到不良影響。當(dāng)用初始污泥和城市污水做基質(zhì)時(shí),，煮沸的污泥比生物固體顆粒提供較高的氫回收率,，但愿因可能是接種物中的COD溶解,。從城市污水得到的氫回收率小于1%，不論用哪種接種物源都這樣,，這表示對于氫產(chǎn)生率,，城市污水是一種不良的基質(zhì)。從初始污泥得到的氫回收率比從城市污水得到的高4.4-12.0倍,。這表示初始污泥可能適宜用來生產(chǎn)氫,，不過，含碳水化合物的污水,，仍然是生產(chǎn)氫的最佳基質(zhì),。
