基于广州市政垃圾渗滤液的MFC性能及阳极微生物分析

第6卷第5期新能源进展Vol.6No.52018年10月ADVANCESINNEWANDRENEWABLEENERGYOct.2018*收稿日期：2018-05-28修订日期：2018-07-25基金项目：国家自然科学基金项目（51676194，51776211）；广东省产学研合作项目（2015B090904009）；中国科学院科研装备研制项目（YZ201516）；广东省科技计划项目（2017A010104008）；中国科学院创新交叉团队项目†通信作者：袁浩然，E-mail：yuanhr@ms.giec.ac.cn文章编号：2095-560X（2018）05-0371-08基于广州市政垃圾渗滤液的MFC性能及阳极微生物分析*程鹏1,2,3,4，袁浩然1,2,4†，邓丽芳1,2,4，董格1,2,4，陈勇1,2,4，单锐1,2,4（1.中国科学院广州能源研究所，广州510640；2.中国科学院可再生能源重点实验室，广州510640；3.中国科学院大学，北京100049；4.广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州510640）摘要：为了分离纯化可适应渗滤液极端环境的产电菌，以广州市白云区李坑和兴丰两处垃圾填埋场获取的渗滤液为底物运行微生物燃料电池（microbialfuelcell,MFC），待稳定输出多个周期后剪取阳极碳布进行单菌落培养和电镜扫描。结果显示，各组渗滤液底物MFC均能成功启动。李坑四季样的MFC峰值电压分别为0.334、0.331、0.321、0.328V；兴丰四季样的MFC峰值电压分别为0.512、0.54、0.523、0.536V。对各组渗滤液底物微生物燃料电池的阳极进行菌株分离纯化并单菌落培养构建阳极微生物系统发育树，发现经过MFC驯化后的阳极菌株具有较高丰度和差异性；SEM扫描发现各组实验中菌株均吸附在阳极碳布上形成稳定的膜结构，根据产电呼吸的基本电子传递机制推测渗滤液底物MFC中的微生物通过与阳极直接接触来传递电子。关键词：滤液；微生物燃料电池；产电微生物；系统发育树；生物膜中图分类号：TK6文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.2095-560X.2018.05.006MFCPowerOutputPerformanceandAnodeCommunityAnalysisBasedonLeachateofGuangzhouLandfillCHENGPeng1,2,3,4,YUANHao-ran1,2,4,DENGLi-fang1,2,4,DONGGe1,2,4,CHENYong1,2,4,SHANRui1,2,4(1.GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China;2.CASKeyLaboratoryofRenewableEnergy,Guangzhou510640,China;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;4.GuangdongProvincialKeyLaboratoryofNewandRenewableEnergyResearchandDevelopment,Guangzhou510640,China)Abstract:Toobtainexoelectrogenthatcanadaptextremeconditionofleachate,microbialfuelcellswereinitiatedwithleachateassubstrate.TheleachateswerecollectedfrommunicipallandfillrefuseswhichlocatedinLikengandXingfeng,Baiyundistrict,Guangzhou.Aftertheoutputwasstableforseveralcycles,theanodecarbonclothwasseparatedforsinglecolonycultivationandscanningelectronmicroscopyanalysis.TheresultsrevealedthatMFCswithdifferentleachateweresuccessfullyinitiated.TheMFCswithLikengsamplesachievedamaximumoutputof0.334,0.331,0.321and0.328V,respectively.Inthemeanwhile,theMFCswithXingfengsamplesachievedamaximumoutputof