生物法污水处理系统每天都有大量的剩余污泥产生,目前主要采用厌氧消化产甲烷方法处理这些剩余污泥.在产甲烷过程中,污泥发酵产氢产乙酸是其中的一个中间阶段.若能将此阶段稳定控制在产氢阶段,则可以在处理污泥的同时又获取清洁高效的能源--氢气.然而,由于氢只是中间产物,在常规的污泥厌氧处理工艺中很难获得.针对污泥发酵过程中不能获得高效、稳定的生物产氢的难题.本研究探索出了一种在碱性条件下污泥稳定发酵产氢的技术,并对其发酵产氢机理进行了较为系统的研究.研究了剩余活性污泥在不同初始pH条件下发酵产氢的效果,并首次发现了碱性条件下污泥厌氧发酵能够获得更高的产氢效率.当控制初始pH值为11.0的条件下,污泥发酵产氢可获得最大的产氢率且无甲烷产生.将污泥经过碱处理并调节初始pH为11.0的条件下厌氧发酵产氢,既可获得最大产氢率又能非常有效地抑制耗氢现象的发生,从而克服了污泥发酵产氢不稳定的问题.污泥经过碱处理后发酵产氢可获得比原污泥高出约82﹪的产氢率.污泥碱性条件下发酵产氢过程所产生的有机酸组成以乙酸为主,约占70~80﹪,而丙酸和丁酸的含量都很低,与酸性条件下发酵产氢的结果不同.研究了污泥在碱性条件下发酵产氢的过程和机理.结果表明,蛋白质是污泥有机物组成的主要成分.碱性条件下污泥的融胞效果远远高于酸性条件.污泥中溶解性蛋白质的降解过程与污泥发酵产氢过程有明显的对应性.污泥经过碱处理并调节较高的初始pH值不仅可以保持一个合适的pH范围使产氢菌发酵产氢,同时也抑制了其他耗氢菌的生长,从而获得了高效、稳定的产氢效果.碱性条件下更有利于蛋白质类有机物的发酵产氢.因此,本文提出了污泥在碱性条件下发酵产氢新的途径假说:即污泥细胞中有机物首先被碱处理融胞后,主要以大分子蛋白质的状态存在,然后被细菌降解成小分子的氨基酸,氨基酸在碱性条件下继续被某些种类的产氢菌降解代谢产氢,最后的产物主要有乙酸、NH<,3>-N、H<,2>、CO<,2>等.考察了污泥碱处理时间和加碱量、污泥的来源及性质、污泥浓度等对污泥发酵产氢效果的影响.