以有機(jī)垃圾為底物的微生物燃料電池產(chǎn)電菌篩選及特性研究.pdf

1、微生物燃料電池(Mierobial fuel cell,MFC)因其同時(shí)具有治理污染物與生物質(zhì)發(fā)電的作用已經(jīng)越來(lái)越成為學(xué)者研究的重點(diǎn)。目前,利用有機(jī)垃圾為底物的微生物燃料電池在國(guó)內(nèi)外都較少有研究,有機(jī)物質(zhì)作為一種固體廢棄物具有有機(jī)物質(zhì)含量豐富、數(shù)量巨大等特點(diǎn)。如果能利用微生物燃料電池對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行資源化利用將有可觀的收益潛力,同時(shí)也減輕了有機(jī)垃圾處理的負(fù)擔(dān)。
　　本文分離了一株以有機(jī)垃圾為底物的雙室微生物燃料電池陽(yáng)極生物膜中的最優(yōu)

2、產(chǎn)電菌,Nitratireductor sp.WJ5-4菌,并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先對(duì)該最優(yōu)產(chǎn)電菌進(jìn)行個(gè)體觀察、菌落觀察、革蘭氏染色、16SrDNA鑒定,結(jié)果得出該最優(yōu)產(chǎn)電菌為葉桿菌科Nitratireductor屬,革蘭氏陰性桿菌,菌落較小,圓形,邊緣光滑,呈乳白色,命名Nitratireductor sp.WJ5-4菌。
　　對(duì)Nitratireductor sp.WJ5-4菌進(jìn)行了生長(zhǎng)因子、溫度、厭氧性和碳源利用性等生理生

3、化特性研究,優(yōu)化了培養(yǎng)和產(chǎn)電試驗(yàn)條件。結(jié)果為,Nitratireductor sp.WJ5-4菌厭氧菌,耐氧性能較差。添加酵母膏作為生長(zhǎng)因子能明顯促進(jìn)Nitratireductor sp.WJ5-4菌生長(zhǎng),最適生長(zhǎng)pH值為6.5,最適生長(zhǎng)溫度為35℃。Nitratireductor sp.WJ5-4菌可利用多種碳源為唯一碳源生長(zhǎng),其中利用葡萄糖、尿素、乳糖、檸檬酸三銨生長(zhǎng)良好。
　　研究以模擬廢水為燃料的微生物燃料電池在不同有機(jī)物

4、濃度、不同碳源的條件下的降解情況和產(chǎn)電情況。接種100ml Nitratireductor sp.WJ5-4菌,葡萄糖濃度為11g/L時(shí),能輸出最大穩(wěn)定工作電壓290mV,具有最大的功率密度96.13mW/m2、最小內(nèi)阻635.22Ω和較高的COD處理效率77.03％。利用尿素產(chǎn)電時(shí),可獲得最大功率密度101.4mW/m2、最大輸出電壓450mV、最小的內(nèi)阻和最大COD處理效率77.47%。
　　研究以有機(jī)垃圾為底物的微生物燃料電

5、池在不同菌種濃度、不同底物含量的條件下降解情況和產(chǎn)電情況。設(shè)計(jì)空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),表明了底物和裝置是影響MFC初始電壓的主要原因。保持底物為500g,投加菌種200ml時(shí)可獲得最大功率密度128.07mW/m2、最大輸出電壓334mV和最大TOC降解率41.46%。保持投加菌種200ml,底物含量為400g時(shí)可獲得最大功率密度163.69mW/m2、最大輸出電壓434mV和最大TOC降解率46.29%。即投加菌液200ml,底物400g時(shí),系