麻豆废水的批量和半连续处理,使用微生物燃料电池和元税学分析
Juan Carlos Quintero-Díaz1, Jorge Omar Gil-Posada2
1Department of Chemical Engineering, Universidad de Antioquia, Calle 70 No. 52-21, Medellín, 050010, Antioquia, Colombia. carlos.quintero@udea.edu.co.
Bioprocess and biosystems engineering
|June 6, 2024
概括
微生物燃料电池 (MFC) 可以处理农业工业废水,从其化学能量中产生电力. 这项研究表明,MFC性能因有机负载 (COD) 而有所不同,影响功率密度和污染物去除.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 农业工业废水由于其高有机负载而带来了环境挑战.
- 微生物燃料电池 (MFC) 为废水处理和能源回收提供了一个可持续的解决方案.
- 作为一个重要的农业工业副产品,大麻废水需要有效的处理策略.
研究的目的:
- 调查有机负载 (化学氧气需求 - COD) 对处理麻废水的多重化学品公司发电的影响.
- 在批量和半连续模式下评估MFC的性能.
- 在废水处理过程中分析阳极上的微生物社区动态.
主要方法:
- 使用双室微生物燃料电池 (MFC) 在批量和半连续运行模式.
- 改变了麻豆废水的有机负载 (COD),以评估其对MFC性能的影响.
- 监控功率密度,COD去除效率和化物降解.
- 进行了metataxonomic分析,以确定石墨阳极上的微生物群落.
主要成果:
- 最大功率密度 (656.4μW/m2) 在最高的有机负载 (6.8 g COD/L) 中实现.
- 最佳的COD去除效率 (61.9%) 发生在最低的有机负载 (1.17 g COD/L).
- 在不同治疗方法中,化物降解率在50-70%之间.
- 半连续运行显示电压依赖于有机负载供应;随着时间的推移,阳极极化阻力下降.
- 经过metataxonomic分析,发现阳极上的Firmicutes,特别是Enterococcus的增加.
结论:
- 在麻废水处理中的MFC性能受到有机负载 (COD) 的显著影响.
- 优化有机负载对于平衡发电和MFC中的污染物去除至关重要.
- 在阳极上丰富电致细菌,如Enterococcus,有助于随着时间的推移改善MFC性能.
