微生物燃料電池法污泥消化與產(chǎn)電實(shí)驗(yàn)研究的開(kāi)題報(bào)告

微生物燃料電池法污泥消化與產(chǎn)電實(shí)驗(yàn)研究的開(kāi)題報(bào)告【摘要】微生物燃料電池是一種利用微生物進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的新型生物發(fā)電技術(shù)，具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)。而法污泥作為一種具有高濃度有機(jī)物的廢水處理副產(chǎn)物，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值一直未被充分挖掘。因此，本研究計(jì)劃將微生物燃料電池技術(shù)應(yīng)用于法污泥的消化，探究法污泥作為可再生能源的潛力，并進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究其產(chǎn)電效率及影響因素?！狙芯?jī)?nèi)容】本研究將從以下三個(gè)方面進(jìn)行探究：1.法污泥的基本理化性質(zhì)分析：通過(guò)分析法污泥的COD、BOD5、TN、TP等指標(biāo)，了解法污泥有機(jī)物質(zhì)量及其可能的電化學(xué)反應(yīng)。2.微生物燃料電池的構(gòu)建及操作條件優(yōu)化：采用非接觸式微生物燃料電池搭建法污泥發(fā)電體系，探究不同操作條件（溫度、pH等）下發(fā)電效率的變化及最佳條件。3.發(fā)電效率及微生物群落結(jié)構(gòu)分析：同時(shí)，對(duì)發(fā)電效率及電化學(xué)中存在的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確認(rèn)可產(chǎn)生電流的微生物群體，并探究微生物群落結(jié)構(gòu)與發(fā)電效率之間的關(guān)系?！狙芯恳饬x】本研究的意義在于：1.探究法污泥作為可再生能源的潛能，有助于盡可能利用廢棄資源，降低環(huán)境污染；2.將微生物燃料電池技術(shù)應(yīng)用于廢水處理副產(chǎn)品加工及再利用，不僅提高了廢物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值同時(shí)降低了對(duì)環(huán)境的影響；3.為微生物燃料電池及廢棄物資源化利用的研究提供科學(xué)依據(jù)?！狙芯糠椒ā?.法污泥的采集與處理：通過(guò)我國(guó)實(shí)際治理的污泥源來(lái)收集污泥樣品，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行加工處理。2.微生物燃料電池的構(gòu)建：通過(guò)日常操作，搭建非接觸式微生物燃料電池，應(yīng)用于法污泥的發(fā)電實(shí)驗(yàn)中。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理、相關(guān)數(shù)學(xué)分析及多要素分析，并作圖展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！狙芯窟M(jìn)程安排】1.前期工作4周：確定研究方向，調(diào)研背景及前沿進(jìn)展，熟悉實(shí)驗(yàn)器材及方法，污泥及微生物培養(yǎng)并處理。2.中期工作8周：搭建微生物燃料電池，研究操作條件優(yōu)化及相關(guān)因素，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)。3.后期工作4周：總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫論文并準(zhǔn)備答辯?！绢A(yù)期成果】1.本項(xiàng)目將完成法污泥作為可再生能源的潛能的初步探究，同時(shí)初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果可提供微生物燃料電池及法污泥在微生物學(xué)及環(huán)境治理領(lǐng)域的進(jìn)一步研究參考。2.本項(xiàng)目預(yù)期能達(dá)到1mA以下的電流效率，可為微生物燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用及廢棄物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值開(kāi)發(fā)提供理論及技術(shù)基礎(chǔ)。【參考文獻(xiàn)】1.LaiC.Y.etal.Bioelectrochemicalrecoveryofacidogenicfermentationeffluent:Acomparisonbetweenmicrobialelectrolysiscellandmicrobialfuelcell.WaterResearch,2013,47(4):1827-1834.2.LiuY.etal.Effectofinoculationsourcesonpowergenerationinmicrobialfuelcells.Appliedenergy,2018,228:1941-1947.3.ZhuangL.etal.Enhancingbioenergyproductionfromwastewaterbyintegratingmicrobialfuelcellsandana