本文選題：微生物燃料電池 + 產(chǎn)電微生物��； 參考：《中國給水排水》2014年18期

【摘要】：全球性能源危機(jī)導(dǎo)致污水處理朝著資源化與能源化的方向發(fā)展。歐美倡導(dǎo)的"能源工廠"或"碳中和"運(yùn)行理念更是激發(fā)了從污水中回收能源的國際研發(fā)與應(yīng)用熱潮。作為一種能夠同時(shí)將有機(jī)物去除并將其所蘊(yùn)含的能量直接以電能回收的技術(shù),微生物燃料電池(MFC)技術(shù)研發(fā)方興未艾。這就需要首先在科學(xué)上系統(tǒng)了解MFC的發(fā)展歷程、基本原理、研究現(xiàn)狀,繼而從工程角度分析MFC在污水處理中得以應(yīng)用的潛力。在總結(jié)MFC最新研發(fā)進(jìn)展的基礎(chǔ)上,對MFC用于實(shí)際污水處理可獲得的能量進(jìn)行了匡算,發(fā)現(xiàn)其能源轉(zhuǎn)化效率還不及污水處理剩余污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷可獲得的能源轉(zhuǎn)化效率。況且,MFC的有限能量轉(zhuǎn)化是以犧牲脫氮除磷所需碳源作為代價(jià)。以MFC為基礎(chǔ)衍生而來的微生物電解電池(MEC)產(chǎn)氫技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能亦存在相同問題。面對MFC/MEC目前的應(yīng)用窘境,對其未來技術(shù)研發(fā)走向進(jìn)行了定位。
[Abstract]:The global energy crisis has led to the development of wastewater treatment towards the direction of resource and energy. The idea of "energy plant" or "carbon neutralization" advocated by Europe and America has stimulated the international R & D and application of energy recovery from sewage. Microbial fuel cell (MFC) technology is in the ascendant as a technology which can simultaneously remove organic matter and recover its energy directly from electric energy. It is necessary to systematically understand the development course, basic principle and research status of MFC, and then analyze the potential application of MFC in sewage treatment from the engineering point of view. On the basis of summarizing the latest research and development progress of MFC, the energy of MFC used in actual sewage treatment is calculated. It is found that the energy conversion efficiency of MFC is not as good as the energy conversion efficiency obtained by anaerobic digestion of waste sludge and methane production. Moreover, the limited energy conversion of MFC is at the expense of carbon source needed for denitrification and phosphorus removal. The hydrogen production of microbial electrolytic cell (MEC) derived from MFC may have the same problem in practical application. In the face of MFC / MEC's current application dilemma, the future research and development trend of MFC / MEC is pointed out.
【作者單位】： 北京建筑大學(xué)北京應(yīng)對氣候變化研究與人才培養(yǎng)基地;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278025) 城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(2014)
【分類號】：X703;TM911.45

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 尤世界;微生物燃料電池處理有機(jī)廢水過程中的產(chǎn)電特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙麗坤;閆蕾蕾;李景晨;呂瑩瑩;郝耀彤;;產(chǎn)電微生物與微生物燃料電池研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年26期

2 龐鳳仙;崔彥如;安明哲;張永鋒;;能源性微生物的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2009年11期

3 楊敬東;茍興華;王躍華;;微生物燃料電池技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用前景[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

4 丁平;邵海波;劉光洲;段東霞;麻挺;陳嗣俊;王建明;張鑒清;;應(yīng)用需鹽脫硫弧菌的微生物燃料電池發(fā)電研究(英文)[J];電化學(xué);2007年02期

5 付乾;李俊;廖強(qiáng);朱恂;丁玉棟;;過硫酸鉀為電子受體的微生物燃料電池性能特性[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2009年08期

6 白中炎;仲海濤;彭曉春;吳文娜;劉仁杰;;微生物燃料電池研究進(jìn)展[J];廣東化工;2008年08期

7 詹亞力;王琴;閆光緒;郭紹輝;;高錳酸鉀作陰極的微生物燃料電池[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

8 黃霞;范明志;梁鵬;曹效鑫;;微生物燃料電池陽極特性對產(chǎn)電性能的影響[J];中國給水排水;2007年03期

9 鐘登杰;黃霞;梁鵬;夏雪;;生物陰極微生物燃料電池產(chǎn)電性能的研究[J];中國給水排水;2010年01期

10 伍峰;;微生物燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J];廣州環(huán)境科學(xué);2010年02期

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1 陶虎春;倪晉仁;易丹;林立;;微生物燃料電池用于污水處理研究的現(xiàn)狀和展望[A];2007中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（上卷）[C];2007年

2 ;Improving Electricity-Producing Performance of a Microbial Fuel Cell by Applying Magnetic Field[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

3 董坤;賈伯陽;劉紅;;降解纖維素產(chǎn)電微生物間協(xié)同作用分析[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第八卷）[C];2013年

4 陳禧;王煒;彭香琴;劉宇波;幸毅明;;微生物燃料電池結(jié)構(gòu)與材料研究進(jìn)展[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第八卷）[C];2013年

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1 孫健;微生物燃料電池同步降解偶氮染料和產(chǎn)電的特性與機(jī)理[D];華南理工大學(xué);2010年

2 莫光權(quán);功能化碳納米管材料在微生物燃料電池中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 王凱鵬;電子中介體固定化及其在微生物燃料電池陽極的應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2010年

4 李賀;折流板管狀空氣陰極微生物燃料電池構(gòu)建及產(chǎn)電特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 張培遠(yuǎn);微生物燃料電池能量特性研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

6 劉文宗;有機(jī)廢水微生物電解產(chǎn)氫研究及電極微生物功能解析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 聶艷秋;廢水產(chǎn)氫產(chǎn)酸/同型產(chǎn)乙酸耦合系統(tǒng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸工藝及條件優(yōu)化[D];江南大學(xué);2007年

8 馬國仙;生物燃料電池中酶和蛋白質(zhì)的直接電化學(xué)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

9 溫青;電催化電極材料制備及應(yīng)用于污水處理的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

10 尤世界;微生物燃料電池處理有機(jī)廢水過程中的產(chǎn)電特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

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1 吳英;微生物燃料電池處理啤酒廢水的實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 孫茜;微生物燃料電池處理難降解有毒廢水實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 李建海;海底沉積物微生物燃料電池陽極表面改性及電極構(gòu)型研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

4 殷峗;以葡萄糖為原料的微生物燃料電池產(chǎn)電特性研究[D];浙江大學(xué);2010年

5 李亮;組合微生物燃料電池對廢水的除碳脫氮產(chǎn)電性能研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

6 甘琳琳;微生物燃料電池的PCP共代謝降解動力學(xué)[D];大連理工大學(xué);2011年

7 周玲;鹽橋連接下微生物燃料電池陽極材料及其應(yīng)用的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

8 陳禧;單室空氣陰極微生物燃料電池性能優(yōu)化基礎(chǔ)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

9 武晨;微生物燃料電池處理苯胺廢水的產(chǎn)電特性研究[D];天津理工大學(xué);2011年

10 劉佳;海底生物燃料電池電極設(shè)計(jì)及催化降解作用研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 衣寶廉,韓明,張恩浚,曲天錫,邵志剛,林治銀,孫德堯,張海峰,劉浩;千瓦級質(zhì)子交換膜燃料電池[J];電源技術(shù);1999年02期

2 梁鵬;范明志;曹效鑫;黃霞;王誠;;微生物燃料電池表觀內(nèi)阻的構(gòu)成和測量[J];環(huán)境科學(xué);2007年08期

【相似文獻(xiàn)】

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1 劉登;劉均洪;劉海洲;;微生物燃料電池的研究進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2007年05期

2 張廣柱;劉均洪;;微生物燃料電池研究和應(yīng)用方面的最新進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2008年04期

3 孫健;胡勇有;;廢水處理新理念——微生物燃料電池技術(shù)研究進(jìn)展[J];工業(yè)用水與廢水;2008年01期

4 ;微生物燃料電池或成汽車節(jié)能環(huán)保解決方案[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年07期

5 白中炎;仲海濤;彭曉春;吳文娜;劉仁杰;;微生物燃料電池研究進(jìn)展[J];廣東化工;2008年08期

6 雙陳冬;張恩仁;刁國旺;范芳芳;袁杰;;復(fù)合菌體及單一菌體催化的微生物燃料電池產(chǎn)電機(jī)理初步研究[J];電化學(xué);2008年03期

7 ;微生物燃料電池節(jié)能環(huán)保[J];化學(xué)與生物工程;2008年09期

8 ;水質(zhì)淡化,微生物燃料電池新方向[J];環(huán)境污染與防治;2009年09期

9 謝珊;歐陽科;陳增松;;微生物燃料電池在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用的最新進(jìn)展[J];廣東化工;2011年07期

10 ;美研制出新型微生物燃料電池系統(tǒng)[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2012年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 顧忠澤;吳文果;;微生物燃料電池的研究[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第05分會場摘要集[C];2010年

2 趙峰;;來自廢水的能量-微生物燃料電池[A];2010年海峽兩岸環(huán)境與能源研討會摘要集[C];2010年

3 李正龍;劉紅;孔令才;韓梅;;可利用空間基地有機(jī)廢物的微生物燃料電池預(yù)研[A];中國空間科學(xué)學(xué)會第16屆空間生命學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

4 孫健;;廢水處理新理念——微生物燃料電池技術(shù)研究進(jìn)展[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2007年

5 趙峰;;微生物燃料電池的電子傳遞及電極反應(yīng)研究[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

6 付玉彬;;海底微生物燃料電池研究和應(yīng)用[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

7 孔曉英;李連華;李穎;楊改秀;孫永明;;葡萄糖濃度對微生物燃料電池產(chǎn)電性能的影響[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

8 袁勇;莊莉;周順桂;;盤管式微生物燃料電池的構(gòu)建及其應(yīng)用[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

9 喻玉立;袁用波;胡忠;;產(chǎn)電菌的選育及其在微生物燃料電池中的應(yīng)用[A];廣東省科協(xié)資助學(xué)術(shù)會議總結(jié)材料[C];2010年

10 陳禧;王煒;彭香琴;劉宇波;幸毅明;;微生物燃料電池結(jié)構(gòu)與材料研究進(jìn)展[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第八卷）[C];2013年

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1 ;微生物燃料電池處理污水發(fā)電兩不誤[N];中國環(huán)境報(bào);2005年

2 記者 符王潤 通訊員 曾曉舵 李潔尉 劉靜;微生物燃料電池有很大挖掘空間[N];廣東科技報(bào);2010年

3 蕭瀟;微生物燃料電池：處理污水發(fā)電兩不誤[N];中國煤炭報(bào);2005年

4 記者　毛黎;微生物燃料電池技術(shù)又推進(jìn)一步[N];科技日報(bào);2006年

5 紀(jì)振宇;微生物燃料電池為汽車節(jié)能環(huán)保提供解決方案[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2008年

6 本報(bào)記者 趙亞平;蝦兵蟹將派上新用場[N];科技日報(bào);2007年

7 張芮;希臘從芝士副產(chǎn)品中回收能源[N];中國石化報(bào);2010年

8 常麗君;高空“超級細(xì)菌”可成發(fā)電新能源[N];科技日報(bào);2012年

9 編譯 楊孝文;微生物機(jī)器人吃蒼蠅發(fā)電[N];北京科技報(bào);2006年

10 記者 陳勇;美科學(xué)家開發(fā)出微生物燃料電池[N];新華每日電訊;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 黃杰勛;產(chǎn)電微生物菌種的篩選及其在微生物燃料電池中的應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

2 許鳳玲;海洋生物膜的電活性及其在微生物燃料電池中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2009年

3 張葉臻;新型石墨紙和石墨烯在微生物燃料電池中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2013年

4 劉宜勝;基于三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和微生物燃料電池的微小型電源研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 曹效鑫;微生物燃料電池中產(chǎn)電菌與電極的作用機(jī)制及其應(yīng)用[D];清華大學(xué);2009年

6 孫敏;微生物燃料電池的功能拓展和機(jī)理解析[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

7 莫光權(quán);功能化碳納米管材料在微生物燃料電池中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2010年

8 王凱鵬;電子中介體固定化及其在微生物燃料電池陽極的應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2010年

9 張培遠(yuǎn);微生物燃料電池能量特性研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

10 楊永剛;微生物燃料電池的電子傳遞方式及其在典型有機(jī)污染物降解中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郗名悅;大腸桿菌微生物燃料電池的研究[D];太原理工大學(xué);2008年

2 李明;無膜微生物燃料電池性能特性與應(yīng)用拓展研究[D];重慶大學(xué);2011年

3 史海鳳;微生物燃料電池的阻抗特性以及在生物陰極實(shí)現(xiàn)硝化的研究[D];華東理工大學(xué);2012年

4 吳自潤;基于泡沫金屬電極的微生物燃料電池產(chǎn)電性能研究[D];華南理工大學(xué);2011年

5 王瑩;基于過硫酸鹽活化技術(shù)的微生物燃料電池研究[D];湖南大學(xué);2012年

6 亓召琴;微生物燃料電池系統(tǒng)的技術(shù)研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];煙臺大學(xué);2012年

7 王振;厭氧流化床微生物燃料電池傳質(zhì)與基質(zhì)降解動力學(xué)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

8 劉暉;微生物燃料電池法處理難降解污染物及其產(chǎn)電性能的研究[D];湖南大學(xué);2011年

9 屈原津;以谷殼及剩余污泥為底物的微生物燃料電池性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

10 張小燕;微生物燃料電池去除廢水中的氨氮及下流式微生物燃料電池的擴(kuò)大化研究[D];蘇州大學(xué);2013年

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本文編號：2092149