با توجه با ارزش انرژی در عصر حاضر، استفاده از سیستم های بیولوژیکی برای تولید انرژی الکتریکی و حذف ترکیبات مضر بسیار مورد توجه می باشد. سیستم های تجدید پذیر و دوستدار محیط زیست به عنوان روشی جدید برای حذف آلاینده ها و تصفیه فاضلاب های مختلف بکارگرفته می شوند. پیل های سوختی میکروبی فن آوری ابتکاری جدیدی است که از طریق اکسایش مواد آلی توسط باکتری ها به تصفیه فاضلاب و تولید قدرت به صورت همزمان می پردازد. در مطالعه حاضر، یک گونه بومی باکتری کاهش دهنده سولفات بعد از انتخاب و ایزوله سازی از فاضلاب های صنعتی و شهری مختلف برای حذف ترکیبات سولفوردار و تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت. ساختار جدید الکترود به عنوان یکی از پارامترهای کلیدی در طراحی پیل های سوختی میکروبی، شامل استیل 304 پوشش داده شده به وسیله محلول ترکیبی از گرافیت و کربن فعال با نوع جدیدی از پوشش دهی بکاربرده شد و در دو نوع راکتور دو محفظه ای و جریان روبه بالای ساخته شده مورد تست قرار گرفت. آنالیزهای میکروسکوپ فلوروسانس، ولتامتری چرخه ای، متالوگرافی و شمارش باکتری تأییدی بر عملکرد عالی این نوع الکترود در این سیستم ها داشت. اثر پارامترهای بیولوژیکی و الکتروشیمیایی مهم شامل دما، جمعیت باکتری، مقدار منبع کربن مورد نیاز، زمان اقامت هیدرولیکی و نسبت یون سولفات به آهن در محفظه آند مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت مدل سازی به وسیله نرم افزار طراحی آزمایش روش سطح پاسخ با چهار فاکتور و سه پاسخ صورت گرفت و مدل بهینه جهت استفاده در بیوراکتور در حالت ناپیوسته و پیوسته انتخاب شد. در سیستم ناپیوسته حداکثر شدت جریان 26/2میلی آمپر و اختلاف پتانسیل 450 میلی ولت و کاهش 67 درصدی منبع کربنی حاصل شد. بیشترین دانسیته قدرت تولیدی 9 میلی وات بر متر مربع در دبی 6/0 میلی لیتر بر دقیقه در سیستم پیوسته حاصل شد که کاهش 90 درصدی منبع کربنی را نیز به همراه داشت.