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微生物燃料电池(Mierobial fuel cell，MFC)因其同时具有治理污染物与生物质发电的作用已经越来越成为学者研究的重点。目前，利用有机垃圾为底物的微生物燃料电池在国内外都较少有研究，有机物质作为一种固体废弃物具有有机物质含量丰富、数量巨大等特点。如果能利用微生物燃料电池对有机垃圾进行资源化利用将有可观的收益潜力，同时也减轻了有机垃圾处理的负担。本文分离了一株以有机垃圾为底物的双室微生物燃料电池阳极生物膜中的最优产电菌，Nitratireductor sp.WJ5-4菌，并对其进行了系统研究。首先对该最优产电菌进行个体观察、菌落观察、革兰氏染色、16SrDNA鉴定，结果得出该最优产电菌为叶杆菌科Nitratireductor属，革兰氏阴性杆菌，菌落较小，圆形，边缘光滑，呈乳白色，命名Nitratireductor sp.WJ5-4菌。对Nitratireductor sp.WJ5-4菌进行了生长因子、温度、厌氧性和碳源利用性等生理生化特性研究，优化了培养和产电试验条件。结果为，Nitratireductor sp.WJ5-4菌厌氧菌，耐氧性能较差。添加酵母膏作为生长因子能明显促进Nitratireductor sp. WJ5-4菌生长，最适生长pH值为6.5，最适生长温度为35℃。Nitratireductor sp. WJ5-4菌可利用多种碳源为唯一碳源生长，其中利用葡萄糖、尿素、乳糖、柠檬酸三铵生长良好。研究以模拟废水为燃料的微生物燃料电池在不同有机物浓度、不同碳源的条件下的降解情况和产电情况。接种100ml Nitratireductor sp. WJ5-4菌，葡萄糖浓度为11g/L时，能输出最大稳定工作电压290mV，具有最大的功率密度96.13mW/m~2、最小内阻635.22Ω和较高的COD处理效率77.03%。利用尿素产电时，可获得最大功率密度101.4mW/m~2、最大输出电压450mV、最小的内阻和最大COD处理效率77.47%。研究以有机垃圾为底物的微生物燃料电池在不同菌种浓度、不同底物含量的条件下降解情况和产电情况。设计空白对照实验，表明了底物和装置是影响MFC初始电压的主要原因。保持底物为500g，投加菌种200ml时可获得最大功率密度128.07mW/m~2、最大输出电压334mV和最大TOC降解率41.46%。保持投加菌种200ml，底物含量为400g时可获得最大功率密度163.69mW/m~2、最大输出电压434mV和最大TOC降解率46.29%。即投加菌液200ml，底物400g时，系统能达到产能临界值。