剩余污泥微生物燃料電池的產(chǎn)電性能及基質(zhì)變化研究.pdf

1、微生物燃料電池(Microbial fuel cell,MFC)的研究在近幾年得到了比較快速的發(fā)展。MFC的研究與應(yīng)用開發(fā)涉及到從微生物、電化學(xué)到材料學(xué)和環(huán)境工程等科學(xué)領(lǐng)域的交叉,特別是廢水處理能與微生物產(chǎn)電相結(jié)合的研究成果,使污水、污泥、垃圾等環(huán)境污染物的治理有可能成為生物質(zhì)能源的生產(chǎn)過程,預(yù)示了MFC的廣泛應(yīng)用前景。
　　 目前,采用剩余污泥為燃料的MFC在世界范圍內(nèi)少有研究,剩余污泥作為一種固體廢物,如果能夠很好地被MFC

2、中的微生物所分解利用并且產(chǎn)生電能而不污染環(huán)境,那么就能使剩余污泥由環(huán)境的負(fù)擔(dān)變成一種資源。
　　 實(shí)驗(yàn)利用剩余污泥作為接種體在不加入任何營養(yǎng)元素的情況下,成功地快速啟動(dòng)了單室無膜MFC。對(duì)其產(chǎn)電性能和一個(gè)產(chǎn)電周期內(nèi)燃料性質(zhì)變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,剩余污泥體積對(duì)燃料電池以面積為單位的輸出功率密度影響效果不明顯；電池陽極面積越大,輸出功率密度反而越小；采用NaCl作為離子添加劑時(shí),隨著投加量的增加,輸出功率密度相應(yīng)增加,最大為17

3、3.40mW·m-2,但采用K2HPO4為離子添加劑時(shí),輸出功率密度則先增加后降低,主要可能是磷濃度的增加影響了系統(tǒng)微生物的活性；泥水比1:2時(shí),最大功率密度為163.35mW·m-2,稀釋比增加或減少,輸出功率密度相應(yīng)降低；陰陽極距離從5cm縮小到0.5cm,輸出功率密度從50.14 mW·m-2增加到84.02 mW·m-2,說明氧氣的擴(kuò)散未對(duì)陽極厭氧微生物造成影響。在MFC的一個(gè)持續(xù)了330h的周期內(nèi),SS、VSS和TCOD的去除