微生物燃料电池对食品解冻废水的处理效能与菌群协作研究

摘要

随着我国进口冷冻食品行业的不断发展,伴生的食品解冻废水产量不断攀升,如何实现其快速高效处理并从中获取资源/能源成为港口废水处理领域的一个迫切问题.本文研究了基于微生物燃料电池(MFC)对食品解冻废水高效处理及微生物菌群协作机制,为食品解冻废水的快速生物降解及能源化提供了一个新选项.在进水COD负荷分别为0.69、0.71及0.83 kg COD/(m3·d)的条件下,MFC的峰值电压分别达到0.58V、0.62 V和0.64 V,最大功率密度分别为0.147、0.163与0.172W/m2,电能转化效率分别达到1.284、1.453及1.563kWh/kg COD,且对有机质的去除效果均超过80％;进水有机负荷的增加有助于提高MFC阳极微生物多样性及产电输出;微生物群落分析显示以食品解冻废水为基质的MFC阳极生物膜的主要发酵类优势菌属包括Prosthecobacter、Azospi-ra、Petrimonas与Azospirillum等,优势的产电优势菌属包括Pseudomonas、Geobacter、Burkholderia、Clostridium等,且两类菌群的密切协作决定了MFC的产电效率.