一种基于固定化细胞进行污泥发酵制氢耦合氢燃料电池的装置及方法，该装置包括配置模块、污泥厌氧发酵模块、水洗模块、碱洗模块和吸附模块；其中，配置模块用于将所述梭菌Clostridium P21与吸附填料结合形成固定化细胞颗粒；污泥厌氧发酵模块用于利用梭菌Clostridium P21，其通过底物和辅料的液体培养基发酵并设置pH值恒定为大于7以及发酵温度为大于40℃，产出含有氢气的混合气，并在将发酵残渣定时定量间断地输出时，将吸附有梭菌Clostridium P21的固定化细胞颗粒留在发酵罐中；其中，混合气仅含有98％纯度以上的氢气、二氧化碳和酸性气体，底物包括活性污泥，辅料包括磷酸盐复合液。因此，本在发酵系统中添加填料以固定发酵细胞，从而增加系统菌种利用的效率，进而增加氢气的产量和发电的效率。