氢能具有高热值、可持续性和生态友好性，与化石燃料相比，氢能被认为是一种性能好价格低的清洁能源。利用废生物质生产生物氢目前已成为可持续绿色能源发展的替代选择。剩余污泥是一种富含碳水化合物和蛋白质的废生物质，是潜在的生物制氢底物。利用剩余污泥生产氢气是一种很好的能源回收和同时有机降解的选择。

  本研究的目的是研究在不添加缓冲液的情况下，热(T)、碱性(A)或热碱性(TA)预处理污泥发酵液(SFL)在微生物电解细胞(MECs)中的生物氢气产量。TA预处理离心分离SFL的产氢率最高，为36.87~ 4.36 mgH2/gVSS (0.026 m3/kg COD)，分别是单一碱法、热预处理和原污泥的5.12、2.35和43.25倍。通过离心分离污泥中的SFL，消除了颗粒物的负面影响，比过滤更加有助于产氢。预处理后积累的短链脂肪酸是MEC产氢的主要优势底物，其中乙酸、丙酸和正丁酸的最大利用率分别为93.69%、90.72%和91.85%。这些根据结果得出，热碱预处理剩余污泥能有效地实现SCFAs的积累，发酵产物中短链脂肪酸组分和级联生物转化是决定MEC能量效率和氢转化率的主要因素。

  在本研究中，利用碱处理、热处理和热碱复合预处理提高了剩余污泥水解和短链脂肪酸的积累。采用过滤和离心的方法从剩余污泥中回收污泥发酵液，并研究了这些不同策略对微生物电解池（MEC）制氢的影响。在不添加缓冲液的情况下，采用MEC可将碱/热预处理的污泥发酵液作为底物制取氢气。研究之后发现通过离心分离污泥中溶解有机碳和颗粒物，消除了颗粒物对系统的负面影响，在微生物电解池中回收更多的氢，减少了氢的后续利用和损耗。本研究证明，选择正真适合的预处理方法使污泥发酵积累HAc、n-HBu和HPr，将更加有助于MEC从剩余污泥中高效回收氢气。

  靳百川，男，24岁，北京化工大学化学工程学院2019级环境工程专业硕士生，导师为张婷婷教授，研究方向为生物炭基异味抑制材料的开发。

  由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中13种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。

  高等教育出版社入选“中国科技期刊卓越行动计划”集群化项目。Frontier系列期刊中：13种被SCI收录；1种被A&HCI收录；6种被Ei收录；2种被MEDLINE收录；11种中国科技核心期刊；16种被CSCD收录。

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  FoAR 前沿研究：自1931年柯布西耶的Salubra色卡问世后其建筑色彩的偏好——一种跨文化的分析