污泥厌氧发酵液燃料电池的性能及电子供体分析

摘要

采用剩余污泥厌氧发酵液为阳极燃料、铁氰化钾溶液为阴极电子受体,成功启动了双室微生物燃料电池(MFC).考察了厌氧发酵过程中剩余污泥上清液中各种挥发性脂肪酸(VFAs)含量的变化,研究分析了污泥厌氧发酵液燃料电池的产电过程、燃料消耗及电子供体.结果表明,污泥厌氧发酵液中乙酸含量最高(约占总VFAs的50％),异戊酸和丙酸含量次之(分别约占总VFAs的18％及15％),正丁酸和异丁酸含量较少(均低于总VFAs的10％),正戊酸含量最低(低于总VFAs的1％);MFC实现了250h稳定电压输出(0.65±0.05V),库伦效率为9.09％;阳极总化学需氧量(TCOD)、溶解性化学需氧量(SCOD)、VFAs均呈现整体下降趋势,TCOD和SCOD的去除率分别为74.9％和86.4％;VFAs的完全消耗伴随着反应器产电性能迅速变差,表明VFAs是主要电子供体;在MFC产电过程中,VFAs的消耗与产生同时存在,消耗总体快于产生;各种VFAs消耗快慢依次为:乙酸＞正丁酸＞丙酸＞正戊酸＞异戊酸＞异丁酸.