隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)能源的依賴(lài)和需求與日俱增。我國(guó)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(shì)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(lái)的，以微生物為催化劑將儲(chǔ)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(dòng)速度慢、產(chǎn)電效率低、產(chǎn)電微生物群落認(rèn)識(shí)不清等實(shí)際問(wèn)題，這些問(wèn)題的解決將能夠極大地促進(jìn)人們對(duì)MFC的認(rèn)識(shí)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(dòng)MFC，以探討MFC的快速啟動(dòng)和高效運(yùn)行條件，并揭示MFC啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的微生物群落動(dòng)態(tài)特征。 結(jié)果表明，混合污泥為種泥的MFC啟動(dòng)速度最快，可以在200h完成啟動(dòng)過(guò)程，同時(shí)，混合污泥啟動(dòng)的MFC功率密度最大，為11.15W/m3。與之相比，好氧污泥啟動(dòng)MFC需要300h，厭氧污泥為底物的MFC啟動(dòng)850h；好氧污泥啟動(dòng)的MFC最高功率密度為8.04W/m3，厭...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(wèn)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(dòng) MFC 的研究
    1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容
    1.5 本課題的研究意義
2 材料與方法
    2.1 MFC 的啟動(dòng)
        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(dòng)
    2.2 產(chǎn)電性能評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)定
        2.2.1 電壓監(jiān)測(cè)
        2.2.2 極化曲線測(cè)定
        2.2.3 伏安特性曲線測(cè)定
    2.3 MFC 的微生物群落結(jié)構(gòu)動(dòng)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(cè)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(dòng)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(dòng) MFC 的微生物群落動(dòng)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(dòng) MFC 過(guò)程分析
        4.2.2 混合污泥
    4.3 高通量測(cè)序
        4.3.1 好氧和厭氧污泥啟動(dòng) MFC 分析
        4.3.2 混合污泥啟動(dòng) 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(wèn)題及建議
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：4045625