对阳极生物膜工程的微生物方法增强了用于生物能源生产的细胞外电子转移
Anwar Ahmad1, Alia Said Al Senaidi1, Mohammad S Mubarak2
1Civil and Environmental Engineering Department, College of Engineering and Architecture University of Nizwa, PO 33, Postal code 616, Nizwa, Oman.
Journal of environmental management
|October 1, 2024
概括
这项研究通过优化微生物电解细胞 (MEC) 使用废物活性污泥和脂肪,油和油脂来增强生物能源生产. 这种方法促进了细胞外电子转移,以有效发电和有机降解.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物电化学 生物电化学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 微生物电解细胞 (MEC) 使用电活性生物膜进行有机降解和发电.
- 优化微生物生长条件对于增强细胞外电子转移 (EET) 至关重要.
- 废物活性污泥 (WAS) 和脂肪,油和油脂 (FOG) 为微生物群体提供了一个有前途的基质.
研究的目的:
- 调查在MEC增加ET的微生物方法.
- 评估WAS和FOG添加对微生物生长和电子交换的影响.
- 为增强生物能源生产设计阳极生物膜.
主要方法:
- 在MECs中培养电活性微生物 (EAM).
- 添加WAS和FOG以优化反应堆环境.
- 测量挥发性脂肪酸,电流生成和化学氧气需求 (COD) 的去除.
- 分析NADH-NAD比率和代谢物产量流.
主要成果:
- 添加FOG的最佳WAS导致挥发性脂肪酸产量为2.94 ± 0.19 g/L,电流生成为17.91 ± 7.23 mA.
- 实现了高COD去除效率,达到89.5±14.4%.
- MEC的性能显示,使用WAS与11%的FOG.使用200mL阳极体积产生788mV的功率.
结论:
- 阳极生物膜工程显著提高了MECs中的EET.
- 添加了WAS与FOG,为微生物生长和电子交换创造了最佳环境.
- 这种方法为革新生物电力生产和废水处理提供了一个新的视角.
