以牛粪为主要底物,研究了以KMnO4、O2和KMnO4+O2作为阴极电子受体时,对微生物燃料电池产电性能的影响。实验结果表明,KMnO4+O2作为电子受体时微生物燃料电池的产电效果最好,其输出电压达到0.55 V,电流密度达到88 m A/m2,功率密度达到156 m W/m2。对COD去除率也最高,达86.95%。使用不同的电子受体时,阳极室pH变化规律基本相同,由6.3降至5.2左右,后又回升至6.8,而VFA含量先升高后降低,最终趋于稳定。风干后的阳极反应产物的有机质含量达到91.80%,总养分8.89%,含水率9.02%,达到了有机肥料的标准。
为了降低牛粪等农业固体废弃物的污染,并获取新能源,该文以牛粪和小麦秸秆为原料构建了双室型农业固体废弃物发酵产电装置,研究了碳氮比（20、30）和含固率（1%、5%、10%）对牛粪发酵产电和发酵固态剩余物性能的影响,分析了牛粪发酵过程中电压、电流和功率密度的变化规律以及发酵后挥发性脂肪酸（volatile fatty acid,VFA）和p H值的变化。研究结果表明：当含固率为1%,C/N比为20时,产生的电流最大,峰值达到1.12 m A,最大功率密度达464 m W/m2;当含固率为1%,C/N比为30时,产生的电压最大,峰值达到0.80 V,最大功率密度为422 m W/m2;在不同的C/N比和含固率条件下,发酵产电前后VFA浓度和p H值变化明显,与发酵原液相比,VFA浓度增加了2~4倍,p H值下降了0.4~1.2。产电结束后,发酵固态剩余物中有机质、总养分含量和酸碱度符合农业行业《有机肥料》（NY525-2012）标准,可以作为有机肥料或有机肥原料使用,为开发高效、环保的农业固体废弃物资源化利用方式提供参考。
随着能源短缺和环境污染等问题的日益严重,农业废弃物资源化利用引起了广泛关注。为了从牛粪等农业生产废弃物中获取新能源,减少农业固体废物对环境的污染,研究了含固率和电极间距对牛粪发酵产电性能的影响,分析了产电过程中电压、电流、功率密度、挥发性脂肪酸VFA和COD等指标的变化规律。结果表明,含固率对牛粪发酵产电性能影响较大,电极间距影响较小。在碳氮比(C/N比)为18,含固率为1%,电极间距为2.5 cm时,产生的电压最高可达0.79 V,电流最高可达0.58 m A,功率密度幅值高达398 m W/m2,发酵产电结束后VFA增加了250%,COD去除率超过了80%。
