厌氧发酵生物制氢工艺是一种新型的、低能耗的、清洁的废弃物资源化处置方式。它不仅能够生产清洁能源氢气,还可以利用有机废物这种用之不竭的可再生能源,有利于环境保护与社会的持续发展。本文采用混合菌种培养技术,以从天然厌氧微生物中筛选出的产氢菌为接种物,以模拟糖类有机废水和模拟食品固废为原料,分别进行了连续和批式试验,研究了环境因子和操作条件对产氢过程的影响,探讨了提高生物反应器产氢能力的途径。以葡萄糖模拟糖类有机废水进行了连续厌氧发酵生物制氢的试验研究,考察了pH值、HRT、COD浓度、负荷率、温度、碱度等运行参数对产氢能力的影响,并分析了微生物相的组成。研究结果表明:在中温条件下,pH值为5.5、HRT为6h时,得到最大产量2.57L/L·d和最大氢气产率1.83molH2/mol葡萄糖。进水COD浓度和氢气产量呈正比例关系,和氢气产率呈反比例关系。COD负荷率和氢气产量呈正比例关系,和氢气产率呈反比例关系。反应器在高温运行时产氢量最高,中温时产氢量次之,而低温时的产氢量只有中温产氢量的一半左右。镜检发现产氢微生物主要为短杆菌,并有少量长杆菌、丝状菌和链状球菌。由于该产氢污泥发酵类型为丁酸型发酵,可以推测反应器内占优的主要产氢微生物为梭状芽孢杆菌属的丁酸杆菌(Clostridium. butyricum)。通过在进水中投加NaHCO3可以加强反应器内的碳酸氢盐缓冲系统,加强系统运行的稳定性,而对发酵类型和微生物活性没有影响。本研究通过试验发现,可以通过调节进水碱度的方法来控制反应器中的pH值,取得了良好的效果,并得出了不同温度下pH值、进水碱度和进水COD浓度三者之间的关系,为实际运行提供了指导。以米饭模拟食品固废进行了批式厌氧发酵生物制氢的试验研究,考察了中温条件下pH值、底物浓度等操作参数对产氢能力的影响,探讨了以食品固废为基质进行厌氧发酵生物制氢的可行性。试验确定最佳pH值为5.0、最佳底物浓度为10 g COD/L。在该条件下,得到了最大氢气产率113mL/g COD(或121mL/g碳水化合物)。