碱处理污泥为底物的微生物燃料电池产电特性.pdf

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1、第28卷第7期中国给水排水V01．28No．72012年4月CHINAWATER&WASTEWATERApr．2012碱处理污泥为底物的微生物燃料电池产电特性王慧勇，刘亮，呼唤(河北工程大学水电学院，河北邯郸056021)摘要：利用剩余污泥作为接种体，在不添加任何营养元素的情况下，成功启动了两室型微生物燃料电池(MFC)。对剩余污泥进行碱解预处理，考察将其作为MFC底物的可行性，同时分析了剩余污泥经不同时间的碱处理，MFC产电性能的变化及其对污泥的降解效果。结果表明：利用碱预处理污泥作为底物时，MFC的稳定输出电压、最大产

2、电功率密度和对TCOD的去除率均提高，同时周期运行时间延长。并且，随着碱处理时间的延长，MFC的稳定输出电压、产电功率密度和对TCOD的去除率均增大。当碱处理时间为24h时，稳定输出电压达到630mY(外阻R=500n)，最大产电功率密度为11．73W／m，对TCOD的去除率为25．3％。这与碱处理使得固体有机物被水解有关。关键词：剩余污泥；微生物燃料电池；碱预处理；产电性能中图分类号：X382文献标识码：A文章编号：1000—4602(2012)07—0005—04ElectricityGenerationbyMicro

3、bialFuelCellUsingExcessSludgewithAlkalinePretreatmentasSubstrateWANGHui—yong，LIULiang，HUHuan(CollegeofHydraulicandHydro-powerEngineering，HebeiUniversityofEngineering，Handan056021，China)Abstract：Atwo—chambermicrobialfuelcell(MFC)wassuccessfullystartedupusingexcesss

4、ludgewithoutaddingnutrientsasinoculum．ThefeasibilitythatexcesssludgewithalkalinepretreatmentwouldbeusedassubstrateofMFCwasinvestigated．TheelectricitygenerationperformanceandthesludgedegradationeffectofMFCwereanalyzedatdifferentalkalinepretreatmentperiodsofexcesssl

5、udge．Theresultsindicatedthatthestableoutputvoltage，themaximumpowerdensityandtheTCODremovalefficiencyofMFCimproved．Atthesametime，thelengthoftheMFCcyclewasextended．Inaddition，thestableoutputvoltage，themaximumpowerdensityandtheTCODremovalefficiencyofMFCwereincreasedb

6、yextendingthealkalinepretreatmenttime．Whenthealkalinepretreatmenttimeofex-cesssludgewas24h．astableoutputvoltageof630mVandamaximumpowerdensityof11．73W／mwereobtainedatexternalresistanceof500Q．Meanwhile，theTCODremovalratewas25．3％，whichwasrelevanttothehydrolysisofsoli

7、dorganicmatters．Keywords：excesssludge；microbialfuelcell；alkalinepretreatment；electricitygenerationperformance活性污泥法作为一种有效的生物处理技术，已水的净化，也产生了大量的剩余污泥，其数量约占处经被广泛应用于城市污水处理中。然而，伴随着污理水量的0．3％～0．5％(以含水率为97％计)。并第28卷第7期中国给水排水www．watergasheat．com且随着我国城市生活污水排放量的增加和处理率的置于空气浴摇床上进

8、行摇瓶搅拌，温度控制在(25提高，剩余污泥总量也在不断增加。剩余污泥中含±2)℃，搅拌时间分别为2、6、10和24h。有有机物、病原微生物、寄生虫卵、重金属等，必须对1．4反应器接种与运行其进行妥善处理，以防止对环境造成二次污染。直接利用取回的污泥混合液作为接种体，在不近些年来，微生物燃料电池(MFC)