微生物燃料电池性能优化,通过调节微生物功能的应用来对高硫化物工业废水处理
Nattawet Sriwichai1, Rutrawee Sangcharoen2, Treenut Saithong1,3
1Center for Agricultural Systems Biology, Pilot Plant Development and Training Institute, King Mongkut's University of Technology Thonburi (Bang Khun Thian), Bangkok, Thailand.
PloS one
|June 18, 2024
概括
为工业废水处理优化微生物燃料电池 (MFC) 需要仔细选择微生物注射剂并管理有机载荷率. 这提高了发电和污染物清除效率.
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:
- 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.
- 工业应用MFC面临性能和稳定性方面的挑战,特别是复杂的废水流.
- 来自制菜工厂等工业的富含硫化物废水存在独特的处理障碍.
研究的目的:
- 调查液压保留时间 (HRT) 和有机加载率 (OLR) 对处理富含硫化物工业废水的MFC性能的影响.
- 优化MFC的操作参数,以提高发电效率,有效消除化学氧气需求 (COD) 和硫化物.
- 了解微生物社区的动态,在不同的操作条件下影响MFC效率.
主要方法:
- 在受控的HRT (2天和4天) 和OLR条件下处理富硫化物废水的MFC的实验设置.
- 对电流密度,COD去除和硫化物去除效率的性能监测.
- 使用测序进行微生物组分析,以确定与MFC性能相关的关键微生物种群.
主要成果:
- 实现了显著的电流密度 (47±15 mA/m2) 和高去除COD (91±9%) 和硫化物 (86±10%) 的效率.
- 最佳的性能与富含电致细菌,硫化物氧化细菌和甲营养菌的微生物群落相关.
- 减少减少硫酸盐的细菌和甲基生物的丰度与改善的MFC稳定性和效率有关.
结论:
- 精心选择微生物注射剂对于建立高性能MFC微生物社区至关重要.
- 适当的OLR管理对于建立能够应对工业废水变化的适应性微生物群落至关重要.
- 保持特定的MFC支持微生物是提高和稳定工业环境中长期MFC性能的关键.
