养猪废水与稻秆的混合厌氧消化具有资源化利用和环境保护的双重价值,但传统厌氧消化存在有机物降解率低、系统稳定性差和甲烷产量低等问题。为提高产甲烷效率,本研究探究了纳米磁铁矿(50 mg·g^-1,以TS计)和微生物电解池(microbial electrolytic cell,MEC,外加电压0.6 V)单独或耦合对厌氧消化的影响。结果表明,采用MEC或添加纳米磁铁矿均能显著提高甲烷产量和产气速度,经过45 d的消化,单独添加纳米磁铁矿(M-AD)和单独应用MEC (MEC-AD)的累积甲烷产量分别比对照组(AD)增加了29.2%和13.7%;纳米磁铁矿与MEC耦合(M-MECAD)对提高甲烷产量具有协同作用,其累积甲烷产量最高,较M-AD和MEC-AD分别增加了4.3%和18.6%。Gompertz模型拟合结果表明,纳米磁铁矿与MEC耦合缩短了甲烷生产延滞时间且明显提高了甲烷产量。添加纳米磁铁矿和MEC均能增加发酵液中铁离子质量浓度,提高微生物活性,促进有机物水解,M-MEC-AD的稻秆降解率达到70.5%,高于M-AD和MEC-AD的降解率66.8%和65.4%。纳米磁铁矿和MEC单独或耦合均能增强微生物的种间电子传递,加速丙酸和丁酸向乙酸的转化;也能够降低厌氧消化系统中游离氨(free ammonia,FAN)质量浓度,提高厌氧消化系统的稳定性。相关性分析表明,Fe²⁺是影响累积甲烷产量的重要因素。以上研究结果可为农业废弃物的资源化处理和MEC-AD的工艺优化提供理论参考。