随着社会的发展和人口的增加,资源消耗过快、环境污染问题日益严重,能源紧缺与有机废弃物处置已成为当今世界面临的两大挑战。有机废弃物是庞大的污染源的同时也是巨大的生物质能源库。因此,如何快速有效的将有机废弃物转化成可利用资源,实现废弃物的循环利用,对我国社会可持续发展具有重大现实意义。本课题在微生物燃料电池(MFC)的基础上,分别以蓝藻、污泥作为电池底物进行产电研究。　　 (1)蓝藻MFC成功启动,证明蓝藻可作为一种可再生能源用于MFC产电,获得最大功率密度114mW/m2;同时有机物得以有效去除:总化学需氧量(TCOD)、总氮、NH3-N去除率分别为78.9％,91％,96.8％;藻毒素的去除率分别为MC-RR90.7％、MC-LR91.1％。　　 (2)为提高污泥MFC的产电及有机物去除率,文章对阳极pH、电池外阻及添加2-溴乙烷磺酸盐(BES)做了研究。结果表明:①在pH=10碱性,条件下获得最大输出功率为73mW/m2,可溶性有机物从污泥中大量释放,溶解性化学需氧量(SCOD)浓度是pH6时的3倍。此外,TCOD去除率及库伦效率(CEs)在pH10条件下也高于pH6、8时。因此,要提高电池产电性能及有机物降解率在pH10条件下可实现。②改变电池外阻发现,外阻对电池产电和有机物降解有显著影响,低电阻有利于电流产生及有机物消耗。当外阻为10Ω时,输出电流最高(4.2mA),且SCOD去除速率最快(53mg/d)。变形梯度凝胶电泳(DGGE)图谱显示,不同外阻导致阳极微生物菌落结构有明显差异;循环伏安法扫描发现外阻对生物膜氧化还原能力有显著影响,低电阻下运行的阳极生物膜氧化还原活性较强。③BES的添加有效抑制甲烷气体的排放,同时促进短链脂肪酸(SCFA)的积累(为原始污泥浓度的1.43倍),CEs提高3.7％。CVs扫描发现,BES的添加可以提高产电菌的氧化还原活性;DGGE图谱显示,微生物菌落结构存在明显差异。