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哈工大在脱水污泥生物产电同步脱盐方面获突破
2014-04-28 中国高校之窗

  在国家自然科学基金项目和城市水资源与水环境国家重点实验室课题的资助下,哈尔滨工业大学市政学院赵庆良教授课题组在脱水污泥生物产电同步脱盐方面取得重要进展。日前,青年教师姜珺秋协助赵庆良教授指导的博士生孟繁宇的研究成果“以脱水污泥为燃料的微生物脱盐电池的生物电化学脱盐和产电”发表于国际著名期刊《生物资源技术》(Bioresource technology)上(影响因子4.75)。该论文获得期刊主编和评审专家的高度评价,被选为2014年第4期的封面文章,哈尔滨工业大学为第一署名单位。

  据介绍,微生物脱盐电池以常规的液态底物作为燃料,通常存在启动较慢以及阳极液pH值破坏性降低等问题,同时非生物催化的阴极材料(如铂)或阴极液(如铁氰化钾)的成本较高且可持续性较低。该研究成果设计了一个以脱水污泥为底物的生物阴极微生物脱盐电池,同时实现脱盐、产电和污泥稳定。实验结果表明:以脱水污泥为燃料的微生物脱盐电池启动期缩短到3天,阳极底物的pH值始终维持在6.6至7.6之间,系统稳定运行的天数和有机物的去除率均有较大幅度的提高。这就表明,脱水污泥可以作为一种适宜的阳极底物以提高微生物脱盐电池脱盐和产电效能的稳定性,而经过一定程度稳定化的脱水污泥可用于进一步的资源化利用。

  自2006年起,赵庆良教授课题组便在污水、污泥生物降解及能源化方面进行了大量卓有成效的工作。自2008年起,青年教师姜珺秋博士率先开展了微生物燃料电池(MFC)剩余污泥降解及产电方面的研究,并且首次证实MFC可以以剩余污泥为燃料,在实现污泥降解的同时回收电能。此外,课题组在国内外率先开展了对污泥预处理方式及污泥在MFC处理过程中有机物的迁移转化规律的创新性研究,成员之一魏亮亮博士成功地建立了污泥固相有机物的提取、分离、分析方法,为污泥有机物降解机理的研究提供了新的思路。目前,赵庆良教授课题组正在生物产电与污泥堆肥偶联和脱水污泥生物产电同步脱盐等方面进行深入研究,在MFC研究方面取得的相关成果已发表在《水研究》(Water Research)和《电源杂志》(Journal of Power Sources)等国际期刊上,累计发表SCI收录论文17篇。

 

 

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