微生物燃料电池处理剩余污泥与同步产电性能

针对全球能源短缺和污泥处理过程中能耗较高等问题,采用微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)技术处理剩余污泥并将污泥中的化学能直接转化成电能,从而实现污泥的稳定化与资源化利用.构建以铁氰化钾为阴极电子受体的双室型微生物燃料电池,分别考察了微生物燃料电池以城市污水处理厂剩余污泥为底物时的产电性能和对污泥的降解效果,并从缓冲溶液、阳极底物浓度和阳极区搅拌3个方面分析其对电池产电性能和污泥降解效果影响.电池输出电压可达到0.66 V,MFC运行一个周期,对污泥总化学需氧量TCOD(total chemical oxygen demand)的去除率为36.4%,阳极区缓冲溶液的投加和搅拌均可提高电能的输出及对污泥TCOD的去除能力.

微波预处理对微生物燃料电池处理污泥效果的影响

考察了微波预处理对剩余污泥的破解效果,并且对以原污泥和微波预处理污泥为底物的微生物燃料电池的产电性能和有机物去除效果进行了比较。结果表明,微波预处理可以加速污泥中有机物质的溶出,以微波预处理污泥为底物的微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)的产电性能提高,污泥TCOD去除率增加。以原污泥为底物的MFC的稳定输出电压为0.607 V,最大输出功率为2.79 W·m-3,经MFC处理8 d后的TCOD去除率为28.02%,而以5 W·mL-1微波预处理5 min的预处理污泥为底物的MFC稳定电压输出为0.7 V,最大输出功率为3.78 W·m-3,MFC处理8 d后有机物去除率为43.73%。对污泥进行微波预处理可提高MFC的产电性能,加速MFC对污泥的降解。