在建造的湿地中减少污染和减轻碳排放的协同作用 - - 使用污泥衍生生物炭的微生物燃料电池

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 废水处理技术 废水处理技术
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 微生物燃料电池 (MFC) 与建筑湿地 (CW) 集成,提供污染物清除和能源发电的双重好处.
• 剩余的污泥构成了处置挑战,并导致温室气体 (GHG) 排放.
• 污泥生物炭材料 (SBM) 可以封存碳,并可能提高CW-MFC性能.

研究的目的:

• 调查污泥生物炭材料 (SBM) 作为废水处理工程中的湿地微生物燃料电池 (CW-MFC) 的基质的有效性.
• 评估SBM对污染物清除效率,温室气体 (GHG) 排放减少和微生物社区结构的影响.
• 探索CW-MFC与SBM在碳封存和改善废水管理方面的潜力.

主要方法:

• 从残渣污泥制造污泥生物炭材料 (SBM).
• 使用SBM和修改SBM作为基板的三组CW-MFC系统的构建.
• 监测水质参数 (COD,TN,TP) 和温室气体 (GHG) 排放.
• 微生物多样性和代谢途径的分析,包括甲无氧氧化 (AOM).

主要成果:

• CW-MFC系统证明了COD,TN和TP的提升移除效率.
• 实现了全球变暖潜力 (GWP) 的显著降低,修改后的SBM显示了最高的降低 (64.4%).
• MFC和SBM促进了碳流从甲 (CH4) 到二氧化碳 (CO2) 的转变,并丰富了电化学活性细菌 (EAB),脱细菌和积生物 (PAO).

结论:

• 将CW-MFC与SBM集成为同时处理废水和减少温室气体排放提供了一个有希望的战略.
• 通过改善污染物清除和减少全球变暖潜力,SBM提高了CW-MFC系统的性能.
• 这种方法通过利用污泥和减轻气候影响,为废水管理提供了可持续的解决方案.