专利名称：微生物燃料电池中微生物强化产电和污水处理的方法
技术领域：
本发明涉及微生物燃料电池中微生物强化产电和污染物降解的方法。
背景技术：
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，以下简称MFC)是一种融合了污水处理和生物产电的新技术，它能够在处理污水的同时收获电能，是以微生物作为催化剂将碳水化合物中的化学能转化为电能的装置。利用微生物燃料电池，既可以实现将葡萄糖等简单小分子有机物转化为电能，也可以实现将复杂生物质中所蕴含的化学能直接转化成电能。作为一种新型的清洁能源生产技术，MFC在产电的同时还能处理废水、去除硫化氢、产氢和修复地下水。并且与传统的废水处理工艺相比，MFC具有产泥量少、不产生甲烷，从而节省污 泥和气体处理费用等优点。目前，MFC产电和污染物的降解能力有限，而在MFC这个系统中，产电微生物是核心要素，是决定MFC产电能力和污染物降解的根本因素，因此，强化MFC产电微生物的产电和污水处理能力的研究具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于研发一种强化微生物产电和污染物降解的方法，用于微生物燃料电池产电性能和污水处理性能的提升。利用紫外线和超声波的处理，将处理后微生物投加入MFC中，使微生物的产电能力和污水处理性能得到明显的提升。本发明的技术方案如下
(1)试验采用基础培养基(IL培养基中含有蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl5g, pH 7.6)，从从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取菌种，进行富集培养，在30°C条件下，连续培养2天；
(2)分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于紫外灯下照射，照射时间分别控制为Omin, lmin, 3min，5min，7min，9min ；
(3)分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于超声波发生器中处理，处理时间分别控制为30s，60s，90s，120s，150s，180s。同时可改变超声波的频率和处理时间间隔；
(4)分别取处理后的菌液25ml加入到MFC的阳极液中；
(5)通过检测MFC的产电能力和污水COD浓度，获得最佳的紫外线照射时间以及超声波频率和处理时间。实验证明，适量的紫外线和超声波处理可以有效的强化MFC中微生物产电和污染物降解的能力。本方法具有操作简便，成本低廉的特点，实现了强化MFC产电的同时强化了有机废水的处理能力。
具体实施例方式实施例I :使用培养基(1L培养基中含有蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl 5g, pH 7.6)，从从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取菌种，进行富集培养，在30°C条件下，连续培养2天；取一定浓度的菌液于容器中，置于紫外灯下照射，照射时间分别控制为7min ;取一定浓度的菌液于容器中，置于超声波发生器中处理，处理时间分别控制为150s。检测MFC的产电能力和污水COD浓度。·
权利要求
1.微生物燃料电池中微生物强化产电和污水处理的方法，其特征在于，将从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取的细菌，经过富集培养纯化后配制成的菌液经过紫外线照射或超声波处理后加入到微生物燃料电池中。
2.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)试验采用基础培养基，从从污水中、厌氧污泥中或稳定运行的微生物燃料电池中提取菌种，进行富集培养； (2)分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于紫外灯下照射； (3)分别取相同量一定浓度的菌液于容器中，置于超声波发生器中处理； (4)分别取处理后的菌液25ml加入到MFC的阳极液中； (5)通过检测MFC的产电能力和污水COD浓度，获得最佳的紫外线照射时间以及超声波频率和处理时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(I)中所述的培养基中，IL培养基中含有蛋白胨10g，牛肉膏5g，NaCl 5g，pH 7.6。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(I)中富集培养的条件为30°C条件下，连续培养2天。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的照射时间分别控制为lmin, 3min，5min，7min，9min。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中处理时间分别控制为30s，60s，90s，120s, 150s, 180s,同时可改变超声波的频率和处理时间间隔。
全文摘要
本发明涉及微生物燃料电池中微生物强化产电和污染物降解的方法。首先从厌氧污泥中取得菌种，在30℃条件下，进行富集培养纯化，配制成一定浓度的菌液。采用紫外线和超声波处理该菌液，将该菌液投入到MFC的阳极液中，可明显提升微生物燃料电池的产电和污水处理性能。本方法具有操作简便，成本低廉的特点，能够实现强化MFC产电的同时强化有机废水的处理能力。
文档编号C02F3/34GK102931425SQ201210442080
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者唐玉兰, 于燕, 傅金祥, 张荣新, 王娇, 刘强, 刘军, 鲁思涵 申请人:沈阳建筑大学