發(fā)布時(shí)間：2025-05-13 02:51

　　隨著人口的增長和工業(yè)的發(fā)展，人類對能源的依賴和需求與日俱增。我國水資源分布不均，水體環(huán)境總體質(zhì)量日益惡化，加劇了水資源的匱乏。在此背景下，探索環(huán)保型新能源已經(jīng)成為大勢所趨。微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell,MFC）技術(shù)是一種在電化學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以微生物為催化劑將儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，可提供高效、清潔、可靠的能源，能夠有效解決能源危機(jī)與水資源短缺。然而，目前MFC普遍存在啟動速度慢、產(chǎn)電效率低、產(chǎn)電微生物群落認(rèn)識不清等實(shí)際問題，這些問題的解決將能夠極大地促進(jìn)人們對MFC的認(rèn)識和應(yīng)用。 為此，本研究構(gòu)建了單室空氣陰極MFC，分別利用好氧污泥、厭氧污泥以及好氧-厭氧混合污泥啟動MFC，以探討MFC的快速啟動和高效運(yùn)行條件，并揭示MFC啟動和運(yùn)行過程中的微生物群落動態(tài)特征。 結(jié)果表明，混合污泥為種泥的MFC啟動速度最快，可以在200h完成啟動過程，同時(shí)，混合污泥啟動的MFC功率密度最大，為11.15W/m3。與之相比，好氧污泥啟動MFC需要300h，厭氧污泥為底物的MFC啟動850h；好氧污泥啟動的MFC最高功率密度為8.04W/m3，厭...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 能源危機(jī)及新能源探索
        1.1.2 水污染問題
    1.2 微生物燃料電池技術(shù)
        1.2.1 MFC 的發(fā)展歷史
        1.2.2 MFC 的應(yīng)用
        1.2.3 MFC 的前景
    1.3 應(yīng)用不同污泥啟動 MFC 的研究
    1.4 本課題的研究內(nèi)容
    1.5 本課題的研究意義
2 材料與方法
    2.1 MFC 的啟動
        2.1.1 MFC 構(gòu)造
        2.1.2 種泥組成
        2.1.3 乳酸人工模擬廢水組成
        2.1.4 反應(yīng)器的啟動
    2.2 產(chǎn)電性能評價(jià)指標(biāo)測定
        2.2.1 電壓監(jiān)測
        2.2.2 極化曲線測定
        2.2.3 伏安特性曲線測定
    2.3 MFC 的微生物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)學(xué)特征
        2.3.1 電鏡掃描
        2.3.2 變性梯度凝膠電泳分析
    2.4 高通量測序
        2.4.1 物種注釋
        2.4.2 樣品復(fù)雜度分析
        2.4.3 多樣性比較分析
3 不同污泥啟動單室 MFC 的產(chǎn)電特性
    3.1 MFC 的產(chǎn)電特性
        3.1.1 MFC 的電壓
        3.1.2 MFC 的極化曲線
        3.1.3 MFC 的伏安特性曲線
    3.2 討論
    3.3 小結(jié)
4 不同污泥啟動 MFC 的微生物群落動態(tài)學(xué)特征
    4.1 微生物形態(tài)
    4.2 變性梯度凝膠電泳分析
        4.2.1 好氧和厭氧污泥啟動 MFC 過程分析
        4.2.2 混合污泥
    4.3 高通量測序
        4.3.1 好氧和厭氧污泥啟動 MFC 分析
        4.3.2 混合污泥啟動 MFC 群落組成分析
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 尚存在的問題及建議
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：4045625