[发明专利]微生物燃料电池中微生物强化产电和污水处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物燃料电池中微生物强化产电和污染物降解的方法。

背景技术

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，以下简称MFC)是一种融合了污水处理和生物产电的新技术，它能够在处理污水的同时收获电能，是以微生物作为催化剂将碳水化合物中的化学能转化为电能的装置。利用微生物燃料电池，既可以实现将葡萄糖等简单小分子有机物转化为电能，也可以实现将复杂生物质中所蕴含的化学能直接转化成电能。作为一种新型的清洁能源生产技术，MFC在产电的同时还能处理废水、去除硫化氢、产氢和修复地下水。并且与传统的废水处理工艺相比，MFC具有产泥量少、不产生甲烷，从而节省污泥和气体处理费用等优点。

目前，MFC产电和污染物的降解能力有限，而在MFC这个系统中，产电微生物是核心要素，是决定MFC产电能力和污染物降解的根本因素，因此，强化MFC产电微生物的产电和污水处理能力的研究具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于研发一种强化微生物产电和污染物降解的方法，用于微生物燃料电池产电性能和污水处理性能的提升。利用紫外线和超声波的处理，将处理后微生物投加入MFC中，使微生物的产电能力和污水处理性能得到明显的提升。

本发明的技术方案如下：

（1）试验采用基础培养基（1L培养基中含有蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl 5g,pH 7.6），从从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取菌种，进行富集培养，在30℃条件下，连续培养2天；

（2）分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于紫外灯下照射，照射时间分别控制为0min，1min，3min，5min，7min，9min；

（3）分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于超声波发生器中处理，处理时间分别控制为30s，60s，90s，120s，150s，180s。同时可改变超声波的频率和处理时间间隔；

（4）分别取处理后的菌液25ml加入到MFC的阳极液中； 

（5）通过检测MFC的产电能力和污水COD浓度，获得最佳的紫外线照射时间以及超声波频率和处理时间。

实验证明，适量的紫外线和超声波处理可以有效的强化MFC中微生物产电和污染物降解的能力。本方法具有操作简便，成本低廉的特点，实现了强化MFC产电的同时强化了有机废水的处理能力。

具体实施方式

实施例1：

使用培养基（1L培养基中含有蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl 5g,pH 7.6），从从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取菌种，进行富集培养，在30℃条件下，连续培养2天；取一定浓度的菌液于容器中，置于紫外灯下照射，照射时间分别控制为7min；取一定浓度的菌液于容器中，置于超声波发生器中处理，处理时间分别控制为150s。检测MFC的产电能力和污水COD浓度。