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1、 介绍
每年，美国工业和农业都要产生很多污水，据估计，美国每年约产生5.8×107吨的人畜粪便污水，动物污水在排入周围环境之前要经过适当处理，并达到排放标准，目的是为了避免水污染和气味方面的问题，高浓度的含氮和含磷污水还会导致表层水的富营养化，有很多处理技术可以去除污水中的有机和无机废物。
一种减少产业花费的污水处理办法就是产生足够数量的生物能，例如，从污水中的有机物中产生氢气和甲烷，同时完成污水处理过程。食物生产过程所产生的污水已经被实验证明是可以通过发酵产生生物气的，然而，这些技术得不到广泛应用，主要原因是由于操作花费太大，且能产生的回收能量很少。
“细菌燃料电池”技术已经被发展成为能直接以淤泥、污水中产生电能的技术，同时净化污水，例如，可以从海底泥沙、厌氧菌生活的淤泥、工业污水或家庭污水中产生电能。电能产生的数量取决于反应器的不同设计和有机物的不同来源，在实验室和野外实验中，当正电极放在厌氧菌生长的海洋底泥，阴电极放于含有溶解氧的海水中时，能产生10-25MW/M2，的电能密度，同时去除80％的化学需氧量(净化污水)。一种平面设计的细菌燃料电池能产生72mw/m2的电能密度，但化学需氧量COD只能除去42％，有的实验产生了146mw/m2电能密度的好结果。
动物污水能为细菌燃料电池提供良好有机物来源，污水的种类可能会影响电能产生的效果，例如氨的浓度和酸的稳定性等对电能的产生影响很大。本研究第一次向世人展示污水处理和细菌燃料电池技术相结合，直接从动物污水中得到电能，同时完成污水处理过程。
2、物质种类和方法
2.1动物污水
研究人员使用的动物污水来源于宾夕法尼亚州立大学的养猪场，采集后放置于4吨的水箱中，污水直接用于实验，而不需要经过PH酸碱调整，但利用超声波和微波技术进行预处理的情况例外，那种情况需按预订程序进行。
2.2配置和操作
所用细菌燃料电池实验都在室温30度下进行，双电极细菌燃料电沌分别位于两个分开的瓶中，容积310ml，每瓶中倒入250ml污水和磷酸混合液，两瓶由玻璃管连接，玻璃管中有质子交换膜，电极由碳层组成，产生的电流向1000欧的电阻供电 通过毫安表和电压表实验人员能测出系统产生的电能，实验室定时记录污水的化学需氧量，有机物的含量主要包括氨、磷、氮等。
3、实验结果
两电极细菌燃料电池经以上配备后，数小时后产生20毫伏左右的电压，且电压随生化活动的加强而增加，约47小时后，稳定在126毫伏左右，电能密度为7.1mw/m2，更换不同的电阻和电极区污水浓度，得到最大最大电能密度为45mw/m2。单电极细菌细菌燃料电池比双电极到达稳定状态的时间要长，约4小时，电压达357毫伏左右，能量密度约为182mw/m2。实验表明，单电极比双电极的细菌燃料电沌反应多出很多倍的电能密度，例如在高浓度环境中双电极电池的电能密度为43mw/m2而单电极为50mw/m2。
4、结论
利用动物污水能够产生电能，电能密度取决于“细菌燃料电池”的类型，双电极的细菌燃料电池最大能量密度为45mw/m2，而单电极却能达到261mw/m2，污水在进入反应设备前经过超声波处理或微波处理能提高电能的产出，在产生电能的同时，水中化学需氧量物质也减少80％以上。
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