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

2、產(chǎn)電菌,Nitratireductor sp.WJ5-4菌,并對其進行了系統(tǒng)研究。首先對該最優(yōu)產(chǎn)電菌進行個體觀察、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Nitratireductor sp.WJ5-4菌進行了生長因子、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因子能明顯促進Nitratireductor sp.WJ5-4菌生長,最適生長pH值為6.5,最適生長溫度為35℃。Nitratireductor sp.WJ5-4菌可利用多種碳源為唯一碳源生長,其中利用葡萄糖、尿素、乳糖、檸檬酸三銨生長良好。
　　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,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,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。設計空白對照實驗,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,系