Las soluciones sostenibles basadas en residuos propuestas por las comunidades científicas e industriales para la producción de energía son un enfoque que puede responder a las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático y la disminución de los recursos fósiles. Este estudio investiga un bioproceso de dos fases que combina la fermentación oscura (DF) y la foto-fermentación (PF) para aumentar el rendimiento de hidrógeno mientras se trata anaeróbicamente los residuos orgánicos urbanos y el lodo de alcantarilla. Un objetivo clave fue evaluar el efecto de la composición de los residuos y la temperatura en la acumulación de hidrógeno, prestando especial atención al producto de fermentación y al papel de la zeolita en la mejora de la eficiencia del proceso. En la etapa de DF, la adición de zeolita mejoró significativamente la producción de hidrógeno al aumentar la actividad microbiana y mejorar la biodisponibilidad del sustrato. Como resultado, la producción de hidrógeno aumentó hasta 27.3 mmol H/(L d) en condiciones termofílicas. Después de que se eliminaron los sólidos suspendidos del caldo de fermentación oscura, se realizó un paso de foto-fermentación impulsado por una cepa pura bajo luz IR permanente y diferentes relaciones sustrato-inóculo [S/I]. La tasa máxima de producción de hidrógeno fue de 9.33 mmol H/(L d), cuando se inoculó en la relación [S/I] más baja.