化石燃料储量有限和全球与日俱增的能源需求带来的加速消耗使得能源危机成为当前社会将面临的的巨大挑战,而且化石燃料的使用带来温室效应、酸雨、雾霾等环境问题严重影响人们的生产生活,生物质能源的开发利用也成为发展的重中之重。生物质能源作为一种可再生的绿色清洁能源,而且取之不尽用之不竭。厌氧消化作为一种广泛应用的生物质能利用技术,将生物质转化为沼气加以利用,然而其存在甲烷转化率不高和沼气品位低下的问题。电化学厌氧消化(EAD)作为一种新型利用生物质生产清洁能源甲烷的技术方法,为生物质高效利用提供全新的解决方法。EAD反应器的主要工作原理是在外部电压作用下电活性微生物在阳极表面生长聚集,同时分解氧化有机质来形成电子流,进而产生氢气释放进反应体系内,然后再由氢营养性甲烷菌还原二氧化碳生成甲烷,因此电化学厌氧消化技术能有效提高生物质气的甲烷含量同时降低二氧化碳含量,最终提高甲烷转化率。本文在中温及中性PH条件下构建连续电化学厌氧消化反应器,在续实验中通过控制单一影响因素,分析研究关键环境参数(电解电压、电流、HRT、底物浓度)对电化学厌氧消化影响,探究关键环境参数对电化学厌氧消化的作用机理。实验结果可知,相较于传统厌氧消化技术方法,电化学厌氧消化的平均日产气量增加了20%,平均甲烷含量增加了50%,平均二氧化碳含量减少了60%,底物消化率也从50%提高到75%,能有效提高甲烷转化率。外加电压和电流对于电化学厌氧消化性能影响显著。外接电压的提高有利于EAD体系内电活性微生物的生长进而促进产生电流,4.0 V时EAD产生电流最高,电活性微生物活性最强与甲烷产率最佳;当外接电压继续升高至5.0 V与6.0 V,电压过高抑制反应体系类电活性微生物活性,电解电流开始减小,底物消化率与甲烷产率也同时下降。降低外路负载运行的EAD均有产生稳定的电流和较高的甲烷产率,一定程度降低外路负载可以促进体系内生物电化学单元电活性,在固定阳极体积情况下反应体系甲烷产率变化不大。水力滞留时间和底物浓度时影响电化学厌氧消化的主要发酵参数。延长水力滞留时间能降低反应器单位时间的有机负荷,进而促进底物能在反应体系内的充分氧化分解,同时能提高电活性微生物的活性,帮助电化学单元产生电流,进而提高甲烷产率。底物浓度的增加不利于电化学单元电流的形成,电流随着底物浓度由15g/L增加到25g/L时,体系内产生电流由20mA减小至17.2mA,甲烷产率和甲烷含量同时降低。