多重阳极沉积物微生物燃料电池长期运行的性能分析

摘要

沉积物微生物燃料电池(SMFC)是一种将阳极和阴极分别放在沉积物和水中的微生物燃料电池,借助特定的微生物降解环境中的污染物,同时将化学能直接转化成电能,是同步实现“能量输出”和“污染物降解”的原位修复技术.本研究设计构建了具有不同阳极间距的多重阳极SMFC系统,用于研究其长期运行的产电性能、沉积物中有机物的变化和运行温度对生物电化学系统的影响等.研究表明,以多重阳极代替单一阳极可增大阳极面积,提高SMFC能量输出.在SMFC系统中不仅存在易降解有机污染物被分解利用的过程,同时存在难降解有机物分解转化成易降解有机物的过程.此外,运行温度在25°C以上时SMFC输出电压较稳定,低于20°C时不利于系统能量输出,但当系统从低温回升到较高温度时,产电性能可自行恢复,这对于SMFC的实际工程应用具有重要意义.