能源是人類生產(chǎn)和生活的重要物質基礎，現(xiàn)代化工業(yè)的迅猛發(fā)展，使能源的消耗不斷增加，導致現(xiàn)有的能源儲量已不能夠滿足社會迅速發(fā)展的需要，能源短缺已成為遏制發(fā)展的重要問題之一;同時，傳統(tǒng)能源在使用過程中會產(chǎn)生環(huán)境污染和生態(tài)破壞等一系列相關問題，從而迫使人們開始不斷探索新的環(huán)保能源以替代傳統(tǒng)能源。

氫氣是一種理想的清潔能源，它的高燃值、無污染、可再生等優(yōu)點，成為人們在新能源研究中一直所追求的理想目標。由于許多國家和研究機構對這一研究的重視，使得制氫技術得到迅速發(fā)展。目前，常用的制氫技術主要有電解制氫、熱解制氫、光化制氫、礦石燃料制氫和生物制氫等，除生物制氫技術對環(huán)境影響較小，且可節(jié)約能源外，其他制氫技術均需消耗大量能源，在制氫的同時對環(huán)境造成污染。

活性污泥工藝在廢水處理中被廣泛應用，其具有處理能力高、處理費用低和出水水質好等優(yōu)點，但該工藝在應用過程中會產(chǎn)生大量的二次污染物--剩余污泥。據(jù)統(tǒng)計，目前*超過90%的城市污水處理廠采用活性污泥法作為其核心處理工藝。對于普通活性污泥法來說，初沉池產(chǎn)生的污泥(污泥含水率為95%~97%)量約為污水處理量的 0.2%～0.3%,二沉池排出的剩余污泥(污泥含水率為99.4%～99.6%)量約為污水處理量的1%～2%,且污泥脫水性極差。剩余污泥的處理費用占到污水處理廠總運行費用的40%～60%。

此外，污泥中含有大量有毒有害物質，如寄生蟲卵、病原微生物、細菌以及大量被污泥吸附未分解的有機物、重金屬離子等，因此需對其進行妥善的處理和處置。隨著城市化進程的加快，城市污水處理量和處理率不斷提高，污泥產(chǎn)量將會逐年增加，加之相關環(huán)境標準及法律法規(guī)的嚴格限制，污泥的處理和處置已成為環(huán)境領域的一大難題。而開發(fā)經(jīng)濟、高效的污泥減量化技術，已成為解決剩余污泥問題的理想途徑。利用剩余污泥制氫，不但成本低廉，而且廢物可再利用，可達到污泥減量化、無害化的目的。

近年來，研究人員利用不同的預處理方法對污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫展開了廣泛研究，其主要的預處理方法有物理法(微波預處理、超聲波預處理、熱預處理等)、化學法(酸性預處理、堿性預處理等)和生物法(酶預處理等)。