微生物燃料电池恒电流预培养阳极生物膜分析表征

阳极性能是影响微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)性能的关键因素之一,同时阳极的接种挂膜过程是影响微生物燃料电池启动效率的关键因素.因此,本课题组提出了预培养阳极作为微生物燃料电池的一种新型阳极的概念,在三电极体系下,通过外加恒定电流预培养阳极,在不同条件下对阳极表面进行电化学选择和生物膜驯化以丰富生物膜结构和厚度.结果表明,阳极的性能与预培养电流大小密切相关,预培养阳极CF-4i(外加4 A·m-2电流密度)通过循环伏安法、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱测试,性能好于其他测试组及对照组,装配阳极CF-4i的微生物燃料电池能实现最大功率密度968.20 m W·m-2,是对照组的2.53倍.同时,通过共聚焦显微镜观察发现,生物膜大体分两层,外层的活细胞及内层的死细胞,外层活细胞长在内层死细胞之上.这种结构分布表明,阳极生物膜中的活细胞部分绝大多数都分布于生物膜的外侧,而不是均布于整个阳极生物膜中;同时这也表明不是整个阳极生物膜都具有新陈代谢活性,但死亡的细胞可以继续积累在电极表面附近,活的外层膜负责电流的产生,而内层的死细胞作为一种导电基质.     

固定化微生物技术在环境工程中的应用分析

与普通的生物处理方式相比较,固定化微生物技术有很多普通生物处理方法无法企及的优点。本文主要对固定化微生物技术在环境工程废水处理中的应用以及固定化微生物现状问题以及对问题的研究进行了探讨,旨在进一步加快固定化微生物技术的应用。     

5种复垦植物对铁尾矿养分及微生物的影响

利用沙枣、柽柳、白柠条、杨柴和八宝景天等5种植物用于铁尾矿现场小区试验,研究植物生长2a后对于铁尾矿养分及微生物的影响。结果表明:沙枣可显著促进铁尾矿中氮素积累,白柠条和八宝景天对速效氮提升效果较好。白柠条、杨柴、八宝景天3种植物根际铁尾矿中全磷含量较高;白柠条根际尾矿中速效磷含量最高。铁尾矿中有机质含量以柽柳和杨柴2种植物最高。杨柴根际铁尾矿中细菌、真菌和放线菌的数量在5种植物中均居首位,而八宝景天根际铁尾矿中3种微生物数量均最低。微生物总数由高到低依次为:杨柴沙枣白柠条八宝景天柽柳。总之,杨柴和沙枣2种植物可以提升铁尾矿养分及微生物数量上,更适于作为铁尾矿上生态重建植物。     

新型单室无质子膜微生物燃料电池性能研究

采用不锈钢金属丝阳极构建了管状单室无质子交换膜空气阴极微生物燃料电池(MFC),并以葡萄糖为唯一电子供体,研究MFC的性能.在室温下,初始ρ(CODCr)为496 mg/L,外接电阻为1 000 Ω时,该MFC可以连续产电,最高电压达235.11 mV,开路电压为461.00 mV,内电阻约2 820 Ω.实验条件下测得该MFC的最大功率密度为137.1 mW/m2,库仑效率为32.4%.采用该MFC进行了啤酒酿造废水处理对比实验,在进水ρ(CODCr)为15 900 mg/L,停留时间为96 h下,MFC对废水CODCr的去除率达40%～55%,比厌氧生物处理效率高5%～10%.表明MFC技术可以在获得电能的同时,强化有机废水的生物处理过程.     

微生物絮凝剂的研究进展及应用

系统介绍了微生物絮凝剂的定义、成份、制备及微生物絮凝剂的研究与应用进展等方面的知识,其中包括微生物絮凝剂的产生和培养条件、作用机理、合成絮凝剂的微生物种类,并预示了今后微生物絮凝剂领域的几个重要研究方向。     

制药废水采用微生物絮凝剂和粉煤灰过滤预处理的初步试验研究

初步研究一种用于高浓度制药废水的预处理工艺方法。采用微生物絮凝剂和粉煤灰过滤相结合的预处理工艺,其综合的效果可以将高浓度制药废水中的COD去除80%,基本脱色澄清,且可以将对生化处理有抑制作用的抗生素效价予以降低。并初步讨论了该工艺在实际生产中的可行性。     

强氧化自由基杀灭压载水微生物的模拟试验研究

在强电离电场作用下,H2O、O2分子发生电离、分解电离和电荷交换反应,在分子层次上加工成高浓度羟基溶液。试验是在每小时处理2t压载水的试验系统进行的。把羟基溶液加入压载水输送管道内,仅距加入点4m长度地方取样检测,当压载水的羟基比值浓度达到0 63mg/L时,原生动物、单胞藻、细菌浓度分别从4 4×104/mL、6 0×104/mL、1 9×105/mL均减少到低于检测方法的最低限;剩余羟基药剂分解成H2O、O2等。从试验数据表明,羟基溶液是治理压载水有效、廉价、无残留物的创新方法。     

利用鱼粉废水生产微生物絮凝剂的性能研究

假单胞菌(Pseudomonas sp.)GX-4-1可以利用鱼粉废水生产性能良好的微生物絮凝剂PSD-1,低温储存325 d内活性稳定.该絮凝剂具有良好的pH稳定性,对高岭土悬液的絮凝率高达90%以上.在pH=12时,该絮凝剂在沸水中加热30 min后,活性下降不到50%.经有机溶剂提取、冻干后获得的絮凝剂干粉活性回复率高达99.66%.考察了该絮凝剂对土壤悬液和大肠杆菌悬液的净化效果,发现在碱性条件下,以CaCl-2为絮凝助剂时处理效果良好.      

利用环境垃圾生产生物复合肥工艺简介

生物复合肥是采用现代先进工艺设备及生物发酵工程技术加工而成的具有无污染、无公害,适于绿色农业的新型肥料。本文介绍了几种利用环境垃圾生产生物复合肥的配方和工艺。     

PCR-SSCP技术用于脱臭微生物群落结构的研究

采用PCR-SSCP(单链构象多态性)技术对脱臭生物滤池中填料生物膜微生物群落结构进行了研究.生物滤池对臭气中的污染物随驯化时间逐渐增强,去除率从50%升高到89%.对2种填料树皮和秸秆上生物膜的分析结果表明,滤池内微生物多样性随运行时间先降后升,从1.6～1.9上升到2以上;而2种填料上微生物的相似性逐渐增加,表明随着驯化进程,生物填料上的微生物能够利用臭气污染物进行生长,并随运行时间逐渐趋于丰富和稳定;树皮比秸秆具有较高的生物多样性,平均值分别为2.2和2.0,说明树皮上容易附着多种微生物生长,电镜照片也显示2种填料生物膜的增长和生物多样性的提高.SSCP条带测序结果表明生物滤池生物膜优势微生物种属为芽孢杆菌属,占33.3%;条带中不可培养细菌占44.4%;填料生物膜上的细菌绝大多数是广泛存在于土壤、水体及生物体中的微生物,它们对环境适应能力强,在臭气的污染物去除中扮演重要角色.