[發明專利]一種新型混合菌微生物燃料電池處理飛禽廢水的方法

在審

• 申請號: 201810765159.0
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109081425A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 倪紅軍;卓露;汪興興;呂帥帥;李志揚;黃明宇;廖萍;朱昱
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;H01M8/16;C02F101/10;C02F101/34;C02F103/20
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種新型混合菌微生物燃料電池處理飛禽廢水的方法，將睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌分別進行活化接種到培養液中，將睪丸酮叢毛單胞菌密閉后搖床培養，將脫硫脫硫弧菌密閉后恒溫培養箱培養，到對數期末期；將培養后的睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌均勻混合，與營養液、緩沖液和污泥按體積比1～3:2～5:1～3:3～7混合，然后接種到微生物燃料電池陽極室，使菌群懸于陽極液中或附著在陽極上，靜置靜置以處理飛禽廢水并發電；每隔2～7天更新一次陽極液，并保留原有10%陽極室原有混合物。本發明的優點在于：本發明將睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌混合菌應用在基于飛禽廢水處理的微生物燃料電池中，可以有效提升降解飛禽廢水并產生電能。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，特別涉及一種新型混合菌微生物燃料電池處理飛禽廢水的方法。

背景技術

水污染和能源消耗問題一直是人們熱議的話題。傳統的水處理方法有物理、化學和生物等方法，其中物理法包括：沉淀、篩選、氣浮、離心等，化學法包括：混凝、中和、氧化還原、吸附法等，生物法包括活性污泥、生物膜、陽陽生物處理等方法。但是，傳統的廢水處理技術在處理廢水時存在極大的能量消耗。此外，傳統的廢水處理技術在處理飛禽廢水時效果欠佳，目前尚沒有一種能夠很好地解決飛禽廢水污染問題的處理技術。所以，尋找一種可以彌補這種高能源消耗并且具備更好地污水處理效果的水處理技術對環境治理和能源問題來說很有必要。

微生物燃料電池是一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化成電能的裝置。微生物燃料電池的基本工作原理是：在陽極室厭氧環境下，有機物在微生物作用下分解并釋放出電子和質子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和陽極之間進行有效傳遞，并通過外電路傳遞到陰極形成電流，而質子通過質子交換膜傳遞到陰極，氧化劑( 一般為氧氣) 在陰極得到電子被還原與質子結合成水。微生物燃料電池多采用雙室型，即包括陽極室和陰極室，中間常采用質子交換膜隔開。

睪丸酮叢毛單胞菌對類固醇化合物有很強的降解作用，有很強的環境適應性，能以硝酸鹽氮為唯一氮源，也能在好氧情況下降解去除污水中的無機磷元素。脫硫脫硫弧菌有很強的環境適應性，能將污水中的重金屬大部分固化沉淀和鈍化，大幅降低重金屬生物的活性和溶解性，消除重金屬污染。將睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌混合菌應用在基于飛禽廢水處理的微生物燃料電池中，可以有效降解飛禽廢水并產生電能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種新型混合菌微生物燃料電池處理飛禽廢水的方法，所述混合菌群為睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌混合菌；將睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌混合菌應用在基于飛禽廢水處理的微生物燃料電池中，可以有效提升降解飛禽廢水并產生電能。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種新型混合菌微生物燃料電池處理飛禽廢水的方法，其創新點在于：所述混合菌群為睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌混合菌，具體處理包括以下步驟：

步驟1：菌種制備與活化：將睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌分別進行活化并接種到培養液中，將睪丸酮叢毛單胞菌密閉后搖床培養，培養溫度為25-35℃，搖床轉速為150-250r/min，將脫硫脫硫弧菌密閉后恒溫培養箱培養，培養溫度為25-35℃，到對數期末期；

步驟2：微生物燃料電池陽極室菌種的接種：將培養后的睪丸酮叢毛單胞菌和脫硫脫硫弧菌按體積比1:1混合后，與營養液、緩沖液和污泥按體積比1～3:2～5:1～3:3～7混合，然后接種到微生物燃料電池陽極室，使菌群懸于陽極液中或附著在陽極上，靜置利用菌群降解飛禽廢水并產生電子和質子，電子經外電路到達陰極，并與透過中間隔膜到達陰極的質子構成電流回路以發電；

步驟3：陽極液的更新：每隔2～7天更新一次陽極液，并保留原有10%陽極室原有混合物，該陽極室原有混合物包含括菌群、營養液、緩沖液、污泥和飛禽廢水。

進一步地，所述步驟1中培養液包括3g/L牛肉膏、10g/L蛋白胨和5g/L Nacl。