本发明公开了一种基于碳电极电解耦合厌氧发酵产沼气的方法，以厌氧发酵液为电解质，设置电解电极，其中阳极采用主要成分为碳的电极材料；在厌氧发酵反应启动前，在电极两端施加电压进行电解反应，至厌氧发酵液中含有电解产生的石墨烯，将石墨烯直接用于沼气厌氧发酵，或者在厌氧发酵过程中，持续或间断地在电极两端施加电压，直至发酵周期结束。本发明的方法协同了电解水、电解剥离石墨烯和电极对功能微生物的富集作用这三者对厌氧发酵的强化作用，可以显著提高产气量和甲烷含量，增加生物质废弃物中有机质的降解率。本发明的方法流程简单，产气提高效果明显，生物质废弃物中有机质降解率大幅提高，适合在现有厌氧发酵产沼气装置中的应用。

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