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推广使用微生物燃料电池建设节能型污水处理厂

2016-08-30 09:27来源:中国环境报作者:张天爱关键词:污水处理生活污水活性污泥法收藏点赞

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在常规MFC阳极室内,厌氧产电菌通过代谢作用将作为电子供体的有机污染物氧化,释放电子和质子,产生的电子通过合适的电子传递介体传递到阳极,再经过外电路转移到阴极,释放携带的能量,由此产生电流;质子经过质子交换膜转移到阴极,在阴极室内,电子、质子和电子受体发生还原反应。微生物燃料电池可以在常温常压下进行能量的转换。如果利用生物技术使污水能够发电,对其加以资源化利用,将可以节约大量的能耗,对于节能减排具有重要意义。

目前微生物利用污水产电的能力还远远不足,通过生物技术能找到产电的超级细菌,对污水的能源进行有效利用。谈到超级细菌,应该从仿生学和其他的先进生物技术上入手。比如蝗虫,它可以吃掉自己体重1.5倍的食物,如果能够明确蝗虫吃东西的原理,是否能够应用在微生物上,提高微生物的降解效率呢?

类似的研究还有很多,比如一直以来科学家都在努力寻找高效降解木质纤维素的微生物,白蚁能够吃木头,那么白蚁体内是否存在高效降解木质纤维素的微生物或这相应的功能的基因呢?外国的科学家利用分子生物学的手段提取和分析了白蚁体内对纤维素高效降解的基因,从而能将其应用在纤维素类废物的处理中。

这些应用都给我们很多的启示,应该按照上述的思路,从仿生学和分子生物学的角度获得甚至构建高效产电菌的基因,进而将其应用在污水处理中,提高污水产电的效率,真的将污水处理厂变成发电厂。让这些微生物通过“吃掉”污水中的有害和无用物质来养活好自己,成为我们天然的污水清道夫;然后进一步将自己贡献给上游的生物链或者变成产能物质,构筑一个良性的能量循环。

原标题:推广使用微生物燃料电池建设节能型污水处理厂
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