微生物燃料電池處理污水并產(chǎn)能的潛力分析

【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。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)在實際應(yīng)用時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。 【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;
【關(guān)鍵詞】： 微生物燃料電池 產(chǎn)電微生物 庫侖效率
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51278025) 城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點實驗室項目(2014)
【分類號】：X703;TM911.45
【正文快照】： 就污水處理行業(yè)來說,傳統(tǒng)污水處理工藝大多是“以能消能”、“污染轉(zhuǎn)嫁”的過程[1]。實際上,污水中的主要污染物——有機(jī)物(COD、BOD)本身就是一種綠色能源。有人曾計算過生活污水中潛在的能量蘊(yùn)藏量,污水中含能潛力比處理污水本身所消耗的能量要高出9~10倍[2]。有鑒于此,歐洲

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