氧化石墨烯及石墨烯強(qiáng)化剩余污泥微生物燃料電池產(chǎn)電和污泥減量.pdf

1、剩余污泥微生物燃料電池（SMFC）能夠直接從剩余污泥中提取生物質(zhì)能，單室運(yùn)行，無需質(zhì)子交換膜，在產(chǎn)生電能的同時(shí)完成污泥減量。然而，剩余污泥中大部分有機(jī)質(zhì)是細(xì)胞物質(zhì)，這些物質(zhì)難以被微生物直接利用。在本文中，提出向SMFC污泥中加入氧化石墨烯（GO）和石墨烯（rGO）的方法，無需外加能量原位破胞，有效地促進(jìn)SMFC產(chǎn)電性能和提高污泥減量。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，GO和rGO具有破壞微生物細(xì)胞和加速電子傳遞的功能，可以顯著提高SMFC的污泥

2、減量速率和產(chǎn)電性能。加入0.4 g GO的SMFC（0.4-GO SMFC）和加入0.4 g rGO的SMFC（0.4-rGO SMFC）中的乳酸脫氫酶（LDH）的含量分別為未添加任何材料的SMFC（普通SMFC）的2倍和1.81倍，表明GO和rGO可以有效破胞。三維熒光光譜分析表明，加入GO和rGO可以促進(jìn)產(chǎn)電菌對(duì)溶解性微生物副產(chǎn)物以及腐植酸類物質(zhì)等有機(jī)物的利用。0.4-GO SMFC和0.4-rGO SMFC剩余污泥中污泥減量速率分

3、別為12.3×10-3 g/d和9×10-3 g/d，是普通SMFC的3倍和2.2倍，TCOD的去除率分別達(dá)到50.8%和40%，分別比普通 SMFC增加了198%和156%。0.4-GO SMFC和0.4-rGO SMFC的最大功率密度分別達(dá)到214.09 mW/m3和80.52 mW/m3；內(nèi)阻為1126.8Ω和2027.1Ω，與普通SMFC相比分別降低了71%和48%；最大電壓為0.483 V和0.313 V，分別是普通SMFC（