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农业资源与环境学报
Journal of Agricultural Resources and Environment
2015年8月?第32卷?第4期:327-33
August2015?Vol,.32·No.4:327-331
基于微生物电解池利用有机废弃物产氢研究进展
余银生,刘春波,胥腾飞,,宋子琛,张文瞾,王永忠
(1.重庆大学动力工程学院,重庆400030:2.重庆大学生物工程学院,重庆400030;3.重庆美的通用制冷设备限公司,重庆401336
摘要:微生物电解池( Microbial electrolysis cel,MEC)技术作为一种新兴技术,实现了利用有机废水、农林废物、活性污泥等废
物同步酶解发酵产氢的口的,有效提高了资源的综合利用效率。本文主要介绍了MFC产氢的工作原理,分析了MFC利用有机废弃
物产氢过程中的影响因素。
关键词:微生物电解池;生物制氢;同步酶解发;有机废弃物
中图分类号:TK6
文献标志码:A
文章编号:2095-6819(2015)04-0327-05
doi:10.13254/jarc.2015.002
Research Progress of Hydrogen Production from Organic Wastes in Microbial Electrolysis Cell(MEC)
YU Yin-sheng, LIU Chun-bo, XU Teng-fei, SONG Zi-chen, ZHANG Wen-zhao, WANG Yong-zhong."
(1. School of Power Engineering, Chongqing Universit, Chongqing 400030, China; 2. chool of Bioengineerin, Chongqing University
Chongqing 400030, hina; 3. hongqing Midea General Re rige alion Quipment Co, I. d, hongqing 401336, China
Abstract: Microbial electrolysis cell (M()echnology as an emerging Le hnology, has achieved the largel of hydrogen produetion rom dif-
ferent substrates such as waste water, forestry wastes, activated sludge by simultancous enzymolysis and fermentation, which can effectively
improve the efficiency of resource utilization. This paper deseribed the working principle of MEC and analyzed these factors influencing the
proeess of hydrogen produclion from organie wasle in MEC
Keywords: microbial electrolysis cell(MEC: ) biohydrogen synchronization enzy malic ferment alion: organic wastes
当前,世界各国经济发展对能源依赖性不断加电解制氢找术的方式有望成为木来解决可能出现的
强,由此引发了产生能源危机的可能性。氢气作为清能源危机的一种有效途径。由于有机废弃物其有成分
洁高效能源具有无污染、可再生、燃烧热值高等优点,复杂、含有众多有有害物质、酸碱度高等特性,未经
被誉为”木来燃料”。另外,作为最基本的工业原料,氯处理会引起严重环境污染,而已有的研究表明,有机
气广泛用于石油化工、电子工业、有机合成、氨合成工废水如牛活污水、玉米秸秆发酵液酒厂废水、活性污
业及食品加工等领域。目前,氢气的生产主要包括泥等各种有机废奔物可作为MFC产氢的理想底物来
传统的化学方法和生物方法。化学方法制氢其有能耗源(?
高、净增能值低、环境污染大等缺点。而厌氧发酵生物
本文结合MFC的工作原理,分析了预处理方式
制氢则具有氢气产率低、氢气分离困难等不足。因此,底物类型、微生物菌群、外加条件(电压、温度、pH值
Logan等在微生物燃料电池(MFC)基础上提出了
等因素对MEC利用有机废弃物产氢性能的影响
种新的产氢方法一一微生物电解池制氢,「u等四提出
了微生物电解池(MFC)的概念。MFC产氧与其他生
MEC产氢基本原理
物制氢方式相比,比产氢率高、可用底物广泛及可承
MEC根据其反应器的结构类型不同,可分为双
受的温度范广、兼具电化学和微生物学的优点。相室MEC和单室MEC。单室MEC反应器的阴极和阳
对于传统电解水制氧方式,输入产氢电压低,故MEC极没有用质子交换膜隔开,结构较简单、成本低。双室
MEC包含阴极卒、阳极室,以及中间的质子交换膜。
收稿日期:2015-01-20
双室MFC阴极和阳极由质子交换膜隔开,因此产生
基金项目:国家白然科学基金面上项日(51376200)
的气与其他气体分开,不仅有效地提高了产生氧气
作者简介:余银生(199-),男,本科生,主要从事环境与能源生物技的纯度,还降低了后期产物分离所需经济投入。MEC
术中的热物理研究。E-mail:20123858@cqu.cdu.cn
通信作者:正永忠、E-mail:wanghe@cqu,edu.cn
运行时,阳极微生物将有机废弃物中的有机物氧化
http://www.aed.org.cn
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