| 沼液微生物燃料电池的产电及有机物降解特性研究 |
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| 引用本文： | 王芳,张德俐,陈梅,易维明. 沼液微生物燃料电池的产电及有机物降解特性研究[J]. 农业工程学报, 2019, 35(9): 206-213 |
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| 作者姓名： | 王芳 张德俐 陈梅 易维明 |
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| 作者单位： | 山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东省清洁能源工程技术研究中心，淄博 255049,山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东省清洁能源工程技术研究中心，淄博 255049,山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东省清洁能源工程技术研究中心，淄博 255049,山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东省清洁能源工程技术研究中心，淄博 255049 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51276103、51536009)；泰山学者工程专项；山东省优势学科项目 |
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| 摘 要： | ![]()
为了使发酵沼液得到减量化、无害化处理及能源化利用,该研究构建了以玉米秸秆发酵沼液为阳极底物的双室微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)。通过对比不同浓度沼液MFC产电特性、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率及库伦效率等探究MFC对玉米秸秆沼液的降解效果及其能量回收效率。结果表明,玉米秸秆沼液MFC能够正常启动,并且能够长时间运行产生电流。当初始COD质量浓度为(3618.6±55.6)mg/L时,其最大功率密度为203.4 mW/m2,COD去除率可达63%;并随着沼液中有机物浓度降低,MFC运行稳定性下降,最大输出功率密度成线性降低。通过对原料及阳极溶液和阳极生物膜菌群结构分析可知,以玉米秸秆发酵沼液为阳极底物的MFC菌群结构合理,MFC可以利用沼液中的水解细菌分解阳极溶液中的纤维素等大分子物质,主要以Clostridia、Flavobacteria和Bacteroidia菌纲为主;同时阳极生物膜可以富集接种物中的产电细菌,分解小分子有机物产生电能,2类微生物可以互利共生,避免了沼液MFC的高浓度抑制。该研究表明,MFC可以降解较高浓度沼液废水,并产生电能,该研究可为发酵沼液的处理与利用提供参考。
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| 关 键 词： | 产电；有机物；降解；微生物燃料电池；沼液；微生物群落 |
| 收稿时间： | 2018-10-08 |
| 修稿时间： | 2019-04-29 |
Power generation and organic degradation performance of microbial fuel cell with biogas slurry |
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| Wang Fang,Zhang Deli,Chen Mei and Yi Weiming. Power generation and organic degradation performance of microbial fuel cell with biogas slurry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2019, 35(9): 206-213 |
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| Authors: | Wang Fang Zhang Deli Chen Mei Yi Weiming |
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| Affiliation: | School of Agricultural Engineering and Food Science, Shandong University of Technology, Shandong Research Center of Engineering and Technology for Clean Energy, Zibo 255049, China,School of Agricultural Engineering and Food Science, Shandong University of Technology, Shandong Research Center of Engineering and Technology for Clean Energy, Zibo 255049, China,School of Agricultural Engineering and Food Science, Shandong University of Technology, Shandong Research Center of Engineering and Technology for Clean Energy, Zibo 255049, China and School of Agricultural Engineering and Food Science, Shandong University of Technology, Shandong Research Center of Engineering and Technology for Clean Energy, Zibo 255049, China |
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| Abstract: | ![]()
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| Keywords: | power generation organics degradation microbial fuel cell biogas slurry microbial community |
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