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脱水污泥兼具危害性与资源性特征。厌氧堆肥技术(Anaerobic composting,AnC)能够在较低能耗下去除污染物的同时最大限度的保留污泥营养成分,但是其周期长的问题需得到有效解决。微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFC)可以加速污泥的厌氧降解过程,同时回收电能。本文基于MFC和AnC系统特性,在AnC中设置电极引入生物产电技术,构建微生物燃料电池型厌氧堆肥系统(MFC-AnC),以期突破厌氧堆肥周期长的瓶颈,并实现污泥的降解和同步产电。从MFC-AnC系统的启动运行、MFC-AnC底物扩展及优化等方面进行系统研究,考查污泥的降解及产电性能。研究结果表明,MFC-AnC可以实现厌氧堆肥污泥降解及同步产电。以脱水污泥为堆肥底物、K3[Fe(CN)6]为阴极电解液的MFC-AnC堆肥45d后污泥OM去除率达22.4%,对照组AnC中为17.7%。MFC-AnC开路电压可达0.84V,最大功率密度为5.3W/m~3,内阻为97Ω。MFC-AnC运行过程中污泥含水率有所下降,堆肥21d,污泥体积可以减少7.7%。堆肥产物的电导率及pH值均适宜植物生长,氮素损失为9.8%,无植物毒性。MFC-AnC系统可以放宽对污泥脱水后含水率要求较严格的限制。含水率的升高有利于OM降解、MFC-AnC内阻的降低与功率密度的提高。MFC-AnC运行13d后,W84、W86、W88组的εOM分别为13.5%、14.6%和15.6%,反应器内阻分别为84Ω、78Ω、58Ω,最大功率密度分别为5.4W/m~3、6.0W/m~3、8.1W/m~3。实验条件下获得的最优含水率为88%。在此含水率条件下,MFC-AnC堆肥21d后εOM达18.7%,氮素损失为12.7%,无植物毒性。底物中餐厨垃圾添加比例的增大有利于OM的降解。运行13d后,F0.3、F0.5、F1组εOM分别为6.4%、9.0%和12.8%。当餐厨垃圾:脱水污泥达到0.5:1后能够显著提升输出电压,但是继续增大比例后输出电压提升效果并不显著。F0.3、F0.5、F1为底物的MFC-AnC反应器内阻分别为79Ω、49Ω、59Ω,功率密度分别为为5.7W/m~3、9.5W/m~3、7.9W/m~3。餐厨垃圾与脱水污泥的适宜投配比为0.5:1~1:1,最佳投配比为0.5:1。在此投配比下,MFC-AnC运行21d后εOM达18.8%,氮素损失13.2%,产物的发芽率与原泥相比有较大提升,但仍与蒸馏水对照组存在差异,这与餐厨垃圾中脂肪类物质未降解完全有关。