长期运行的微生物燃料电池,为间歇性通风提供电力,以从污水中去除污染物
Que Nguyen Ho1, Kyosuke Mitsuoka1, Naoko Yoshida1
1Department of Civil Engineering, Nagoya Institute of Technology (Nitech), Nagoya 466-8555, Aichi, Japan.
Environmental research
|July 7, 2024
概括
微生物燃料电池 (MFC) 通过使用增强电压为动力通风证明了长期稳定性和增强的污水处理,显著提高了有机物和去除效率.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 电化学 电化学 电化学
- 废水处理工程 废水处理工程
背景情况:
- 微生物燃料电池 (MFC) 通过将有机物转化为电力,为废水处理提供了一种可持续的方法.
- 提高MFC性能以有效地去除有机物和化合物对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 为了证明MFC的长期稳定性超过750天的运行.
- 评估MFCs在使用自动供电通风从污水中去除有机物质和化合物的效率.
- 调查提升电压对污染物降解MFC性能的影响.
主要方法:
- 一个246L规模的反应堆,有12套圆柱形MFC,运行了750天.
- 一个直流-直流转换器提高了MFC的输出电压,为气提供动力,用于阳极室的通风.
- 监测了溶解氧 (DO) 水平,化学氧需求 (COD) 和生物氧需求 (BOD) 的降解速率常数,以及氨的去除.
主要成果:
- 增强电压达到4.7V,使间歇性通风并保持0.34±0.44 mg/L的平均DO度.
- 对于COD和BOD的降解速率常数与非空气条件相比,在空气条件下 (0.048和0.069分别) 与非空气条件 (0.039和0.044) 相比显著更高.
- 透气稍微改善了氨的去除,可能是通过培养有益的微生物群落,如anammox和氨氧化细菌.
结论:
- 在MFC中使用提升电压的自动供电通风显著提高了从污水中去除有机物和化合物的能力.
- 多重污水处理器表现出长期的运行稳定性,使其成为可持续废水处理的有希望的技术.
- 该研究为优化MFC设计和运行提供了基础,以改善废水中的污染物降解.
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