微生物电解池处理厨余垃圾液化液同步资源化产氢

针对厨余垃圾液化处理后的废水难以降解和资源化的难题,本研究构建了一种紧凑堆栈式微生物电解池（Microbial electrolysis cell, MEC）,实现了废水中有机物的快速降解和资源化产氢。以乙酸盐为底物,通过比较不同阳极材料和不同操作条件（辅助电压、溶液扰动）对堆栈式MEC反应器性能的影响,优化了反应器构...     

MES捕获CO2及高效催化转化研究进展

微生物电合成(Microbial electrosynthesis，MES)为二氧化碳还原为乙酸盐和其他多碳物提供了一条可持续的生化转化途径，利用电能驱动微生物固定CO2具有原料容易、操作条件温和、不含有毒物质、环境可持续性等特点，为全球碳中和、碳减排带来了新机遇。在研究人员对提高产率、转化效率、碳链延长方面的深入研究下，基于对电极材料的选择、修饰，菌群的驯化，操作条件的限制，乙酸最高产率达1330g/(m2?d)，催化转化C1废气并耦合二次发酵生产了C2-C4产物以及具有更长碳链的中链脂肪酸。在概述阴极电活性微生物吸收胞外电子的分子机制捕获和转化CO2的基础上，综述了合成有机酸的代谢原理、二维和三维等电极材料使用现状以及提高产物产率、产物及碳链延长的方法，并对未来MES的研究方向做出了展望。     

微生物燃料电池阳极产电微生物研究进展

微生物燃料电池（Microbial fuel cells,简称 MFCs）是一种生物电化学混合系统,利用微生物的氧化代谢作用将有机物或者无机物中的能量转化为电能,具有节能、减少污泥生成及能量转换的突出优势,目前得到研究者们的广泛关注。其中产电微生物是MFCs系统的核心组成部分,筛选及培养高效产电微生物对促进MFCs的产电性能具有重要作用。通过对产电微生物电子传递机制、产电微生物种类以及影响微生物产电的因素进行分析总结,综述了阳极产电微生物的最新研究进展,最后从微生物角度展望了未来的研究方向,以期为产电微生物在MFCs中的应用提供指导和支持。     

微生物电解池制氢技术的研究进展

综述了微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC)产氢与其他方式产氢的不同,阐述了其基本原理,分析了制氢的影响因素,包括反应器的类型、底物的不同、电极材料以及阴极催化剂等,并展望了微生物电解池以难降解的工业废水为底物产氢的应用前景.     

运用微生物采油技术提高采收率

微生物提高采收率技术（Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR）是目前传统的热驱、化学驱、气驱之后的第四种提高采收率的方法。在微生物采油技术成熟的道路上，已经过了一个世纪的发展。本文通过对MEOR技术的驱油原理，数学模型，适用条件，采油方法，优点及不足等方面进行介绍，对其今后的发展提出展望。     

微生物采油技术的研究进展

生物技术特别是微生物采油（Microbial Enhanced OilRecovery）技术是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后，利用微生物的有益活动及代谢产物来提高原油采收率的一项综合性技术。与其他三次采油技术相比，MEOR具有工艺简单、费用低、不损伤油层和无污染等优点，是目前最具发展前景的一项提高原油采收率技术。     

微生物燃料电池技术及其影响因素研究进展

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)作为一种绿色能源技术,通过微生物的氧化代谢作用将废水中的有机质降解的同时产生电能.然而,其相对较低的产电效率限制了MFC的工业化应用.该文介绍了影响MFC性能的诸多因素,如设备的构型限制、电极材料、阳极底物、阳极微生物和质子交换膜等,提出优化MFC的设计,提高MFC的产电性能,降低投入成本可解决MFC产业化应用的弊端,并对未来MFC的发展方向进行了展望.     

流场对MEC生物阴极CO2还原性能与产物的影响

针对微生物电解池 （microbial electrolysis cell,MEC）CO₂还原过程阴极CO₂还原速率低的问题,本文通过改变阴极室的流场环境,探究流场对生物阴极启动、运行、产物及功能微生物的影响,阐明MEC生物阴极CO₂还原性能、产物转化、微生物群落对流场的响应关系。结果表明,流场不仅增强了生物阴极还原CO₂能力（电子消耗量提高了10%,其中CO₂产乙酸途径消耗电子量提高了30%）,还使生物阴极的CO₂还原途径由启动阶段的CO₂还原产甲烷转变为运行阶段产乙酸。高通量分析表明,流场改变了生物阴极和阴极液的微生物群落结构,使阴极生物膜的嗜氢型产甲烷菌（Methanobacterium）向嗜乙酸型产甲烷菌（Methanosaeta）主导的群落演变。产乙酸菌群落（Petrimonas、Candidatus_Caldatribacterium）丰度较对照组提高了3.8%,在CO₂产乙酸过程中起到重要作用。本研究可为MEC还原CO₂产乙酸的定向调控研究提供理论和技术支撑。     

一体式无粘结剂rGO@MnO2不锈钢纤维毡空气阴极的制备

利用化学及电化学方法将非贵金属催化剂石墨烯(rGO)和纳米MnO2依次负载到三维多孔不锈钢纤维毡(Stainless steel fiber felt,SSFF)集电体上制备微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)空气阴极.在增大空气阴极活化面积的同时有效减小接触阻抗.通过物理和电化学方式测试表...     

微生物脱盐燃料电池废水处理及应用研究

对微生物脱盐燃料电池(Microbial Desalination Cells,MDCs)用于废水污染物降解和产电脱盐运行机制及应用进行了简述,综述了MDCs在生活生产废水、有毒化学污染废水及高盐废水处理等方面的应用现状,并总结了MDCs在水处理领域的优缺点,旨在为放大MDCs反应器应用于实际污废水和高盐废水处理等提供理论指导和技术支撑,进一步地可通过优化反应器结构且增强高耐盐电化学活性微生物的培养,并结合传统水处理工艺进行协同构建等方法提高反应器运行稳定性,增强污废水处理效果与产电脱盐效率。     

微生物电化学系统还原CO_2合成甲酸和乙酸

从活性污泥中筛选出具有电化学活性的微生物,与电化学系统结合还原CO_2合成甲酸和乙酸。通过扫描电镜(SEM)、PCR和16S r DNA检测菌种,并命名为Clostridium. sp. S。循环伏安扫描(CV)测试菌种具有电化学活性,在-500 m V出现CO_2还原峰。设定阴极电势-900 m V,反应对微生物代谢产生的氢气利用率达到81. 8%,甲酸最大累积浓度为4. 8 mmol/L,乙酸最大累积浓度为7. 76 mmol/L,总库伦效率最大为95. 41%。表明在微生物电化学系统中,生物阴极可以将CO_2还原为多种有机物,确定菌种通过电极直接传递和氢气传递两种方式获得电子,为进一步研究微生物电合成技术提供参考。     

不同葡萄糖和乙酸比对强化生物除磷系统的影响

在5个序批式活性污泥反应器(R1~R5,碳源葡萄糖和乙酸投加比以COD计时分别为0:100%、25%:75%、50%:50%、75%:25%、100%:0)中,采用人工合成污水,研究了不同葡萄糖和乙酸投加比对EBPR系统除磷效果及微生物群落结构的影响。结果表明,第20-80天,葡萄糖和乙酸投加比以COD计时分别为25%:75%和50%:50%的反应器R2和R3,与100%乙酸为碳源的R1相较,显示出了更好的除磷效果,其中R3最佳,平均除磷效率达到96%以上。葡萄糖含量越大的反应器,系统p H越低;从R2到R5,厌氧释磷量逐渐降低。随着运行时间,含葡萄糖为碳源的反应器,相对于100%乙酸为碳源的反应器,除磷效果较不稳定。不同葡萄糖和乙酸中投加比的EBPR系统微生物群落结构差异较大,DGGE图谱的主要条带明显不同,相似性均低于63%。     

微生物燃料电池处理模拟含硫废水的初步研究

采用微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)处理模拟含硫废水,硫化物能全部被氧化戍单质硫或硫酸盐.MFC的最大功率密度达到(20±1)W·m~(-3),库仑效率为(20±2)%.阳极中有机质的氧化与硫化物的氧化存在一定竞争关系,进水碳硫比是影响单质硫生成率的关键因素.试验中,进水碳硫质量比大于1250:1,S~(2-)质量浓度为50mg·L~(-1)时,硫化物氧化成单质硫的转化率可达61%～77%.此外,阳极表面单质硫的积累很可能是造成MFC电极失效或运行不稳定的原因之一.     

微生物农药及产业化发展

系统介绍了微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂、微生物生长调节剂、微生物杀线虫剂以及微生物植物农药等微生物农药，重点阐述了我国微生物农药的研究现状、产业化进展以及发展趋势。     

强化植物秸秆糖化技术与糖化液的生物制氢的实验研究

利用植物秸秆糖化技术产氧,通过引入生物制氢系统,为产氢微生物寻找到合适的底物.采用植物秸秆精化技术,根据不同温度、不同时间条件下酸的降解效果,用糖量计测得相对应的糖含量.实验表明,用乙酸降解植物秸秆,其最佳降解温度为40℃;用盐酸降解植物秸秆,其最佳降解温度为20℃;用乙酸和盐酸降解植物秸秆的最佳降解时间均为1 h;用乙酸等弱酸降解所得到的糖化液比用盐酸等强酸降解所得到的糖化液的产氢量要少.     

高效微生物饲料添加剂

一、国内外研究应用现状 微生物添加剂(Microbial additives)是对包括益生素(probiotics)、微生态制剂在内的有益微生物制剂的一种广义和通俗的解释,又名活菌剂、生菌剂、促生素、利生素等。它的核心含义是指摄入动物体内参与肠道内微生物平衡的具有直接通过增强动物对胃肠内有害微生物群落的抑制作用,或通过增强非特异或特异性免疫功能来预防疾病,     

应用FISH法分析模拟油藏条件下甲烷菌变化规律

针对油藏中的产甲烷古菌,建立分子探针定量分析方法,应用该技术分析模拟油藏条件下产甲烷菌的变化规律。结合产甲烷菌、低分子有机酸和甲烷气体含量的变化,更加准确地分析模拟油藏条件下微生物群落的动态演化过程。研究表明：在模拟油藏条件下,培养30天后,产甲烷菌的含量逐渐升高,前期由其它微生物代谢产生的乙酸等产物作为产甲烷菌所需的...     

微生物燃料电池处理丙酮和氨氮废水及同步产电性能研究

本研究利用阴离子交换膜作为分隔膜构建了生物阴极微生物燃料电池（Microbial fuel cell, MFC），通过硝化反硝化过程去除氨氮、降解丙酮同时产电。实验探究了不同丙酮浓度（50 mg/L、100 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、700 mg/L）对MFC产电及氨氮（200 mg/L）的去除效果。结果表明，在选定的丙酮浓度范围内，丙酮的去除率均高达96%以上；当丙酮浓度高于300 mg/L时，氨氮的去除开始受到抑制，氨氮最高去除率为73.7%，且丙酮浓度为300 mg/L时，对应的MFC的产电性能最佳，最高输出功率密度可达49.7 mW/m2。高通量测序技术分析了阳极及阴极微生物群落结构，从门级分类上看，阳极中的优势微生物群落主要为变形菌，拟杆菌门及厚壁菌门；阴极上的优势微生物群落为拟杆菌门、放线菌门、变形菌门及酸杆菌门。从属级分类上看，阳极主要的优势菌种为Comamonas, Acetoanaerobium，Stenotrophomonas。阴极主要的优势菌种为Rhodococcus，Aridibacter, Thauera，Ignavibacterium。     

不同类型VFA对反硝化同步脱氮除磷的影响

为探究不同类型VFA(乙酸和丙酸)对反硝化同步脱氮除磷的影响,采用厌氧/缺氧富集驯化反硝化同步脱氮除磷微生物(DPAO),利用电子扫描显微镜(SEM)观察富集后微生物特征,并通过批次实验考察2种污泥的厌氧碳吸收、磷释放和缺氧硝酸盐消耗、磷吸收情况。结果表明:以乙酸和丙酸为VFA富集DPAO是可行的;乙酸系统中DPAO以短杆菌为主,而丙酸系统中DPAO以球菌为主,反映了DAPO的多样性特征;乙酸系统中,厌氧碳利用效率0.14 mg/mg(COD)和释磷速率3.5 mg/(g·h)(MLSS)、缺氧氮利用效率0.9 mg/mg(N)和吸磷速率2.3 mg/(g·h)(MLSS),明显高于丙酸系统中的相应参数值0.10 mg/mg(COD),2.7 mg/(g·h)(MLSS),0.7 mg/mg(N),1.7 mg/(g·h)(MLSS);乙酸系统呈现出典型的反硝化同步脱氮除磷特征,而丙酸系统除反硝化同步脱氮除磷外,还存在异氧菌的反硝化脱氮行为。     

微生物燃料电池研究进展

微生物燃料电池的研究早在二十世纪七十年代就有开展,但是直到最近两年,随着其功率的提高才成为研究热点。其基本原理与与燃料电池相似,但可以利用更复杂的燃料(如葡萄糖,蔗糖,乙酸盐等)来产生电流,因此可以在处理污水的同时实现电力输出。文章就其基本原理,最新研究方向和在污水处理方面的应用做了简单介绍,并对其前景进行了展望。