The electric performance of a Micro

The electric performance of a Microbial Fuel Cell (MFC) fed with swine manure, and specifically the interactions between different coexisting bacterial populations are examined in relationship to the Organic Loading Rate (OLR) and External Resistance applied to the cell. Feasibility of swine manure treatment using MFCs was already demonstrated by previous studies, however low Coulombic efficiencies were attained due to a competing methanogenic degradation occurring in the same cells. External resistance (Rext) and Organic Loading Rate have been identified as two of the key parameters affecting the balance between exoelectrogenic and methanogenic bacterial populations in a MFC system; despite this, virtually no attention had been paid to the study of OLR influence on MFCs performance. This study evaluates the performance of a MFC, treating swine manure, in this perspective, demonstrating that high OLRs (up to 11.2 kg COD m3/d) have a limiting effect on MFCs electrochemical losses, and increase absolute values of ORR (4.6 kg COD m3/d) and current production (14.9 mA). On the other hand, adoption of low OLR (as low as 0.7 kg COD m3/d) translates in an increase of both organic matter removal efficiency (52%) and Coulombic efficiency (higher than 70%). These improvements can be directly connected with the shifting balance between exoelectrogenic and methanogenic biomass populations, as confirmed by the cell's anode off-gas analysis. Hence, by adopting the appropriate design value of ORL and operating conditions, the MFC's biofilm exoelectrogenic population fraction, and thus its overall activity, can be improved considerably.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไฟฟ้าประสิทธิภาพของตัวจุลินทรีย์เซลล์เชื้อเพลิง (MFC) เลี้ยง ด้วยมูลสุกร และโดยเฉพาะการโต้ตอบระหว่าง coexisting ที่แตกต่างกันประชากรแบคทีเรียจะตรวจสอบความสัมพันธ์การอินทรีย์โหลดอัตรา (OLR) และใช้ความต้านทานภายนอกเซลล์ ความเป็นไปได้ของการบำบัดมูลสุกรใช้เดอร์ได้แล้วแสดง โดยการศึกษาก่อนหน้านี้ แต่ต่ำได้บรรลุประสิทธิภาพ Coulombic เนื่องจากย่อยสลาย methanogenic ที่แข่งขันที่เกิดขึ้นในเซลล์เดียวกัน ความต้านทานภายนอก (Rext) และอัตราการโหลดอินทรีย์ได้รับการระบุเป็นสองพารามิเตอร์หลักที่ส่งผลกระทบต่อสมดุลระหว่างประชากรแบคทีเรีย methanogenic และ exoelectrogenic ในระบบ MFC แม้นี้ แทบใส่ไม่มีการชำระเงินเพื่อการศึกษามีอิทธิพล OLR เครื่องมัลติฟังก์ชั่นประสิทธิภาพ ศึกษาประเมินประสิทธิภาพการทำงานของ MFC การ รักษามูลสุกร ในมุมมองนี้ เห็นว่า OLRs สูง (สูงสุด 11.2 กิโลกรัม COD m3/d) มีการจำกัดลักษณะพิเศษบนสูญเสียไฟฟ้าเครื่องมัลติฟังก์ชั่น และเพิ่มค่า ORR (4.6 กิโลกรัม COD m3/d) และการผลิต (14.9 mA) บนมืออื่น ๆ ของ OLR ต่ำ (ต่ำสุด 0.7 กิโลกรัม COD m3/d) แปลในการเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดอินทรีย์ (52%) และประสิทธิภาพ (มากกว่า 70%) Coulombic ปรับปรุงเหล่านี้สามารถมีการเชื่อมต่อโดยตรงกับสมดุลเลื่อนลอยระหว่าง exoelectrogenic และ methanogenic ชีวมวลประชากร เป็นยืนยัน โดยวิเคราะห์ปิดแก๊สแอโนดของเซลล์ ดังนั้น โดยใช้บินราคาประหยัดค่าออกแบบที่เหมาะสม และปฏิบัติเงื่อนไข ประชากรของ MFC biofilm exoelectrogenic เศษส่วน และกิจกรรมทั้งหมดของ สามารถปรับปรุงมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลการดำเนินงานของการไฟฟ้าเชื้อเพลิงจุลินทรีย์เซลล์ (เอ็มเอฟ) ที่เลี้ยงด้วยปุ๋ยหมูและโดยเฉพาะการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรแบคทีเรียที่แตกต่างกันอยู่ร่วมกันมีการตรวจสอบในความสัมพันธ์กับอัตรากำลังโหลดอินทรีย์ (โอแอลอา) และการต่อต้านภายนอกนำไปใช้กับมือถือ ความเป็นไปได้ของการรักษาโดยใช้ปุ๋ยหมู MFCs ก็แสดงให้เห็นแล้วโดยการศึกษาก่อนหน้า แต่มีประสิทธิภาพต่ำ Coulombic บรรลุเนื่องจากการย่อยสลายก๊าซมีเทนการแข่งขันที่เกิดขึ้นในเซลล์เดียวกัน ต้านทานภายนอก (Rext) และชีวจิตอัตราโหลดได้รับการระบุว่าเป็นสองตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อความสมดุลระหว่างประชากรแบคทีเรีย exoelectrogenic และก๊าซมีเทนในระบบเอ็มเอฟนั้น อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ให้ความสนใจแทบไม่มีได้รับค่าจ้างจากการศึกษาที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการทำงานโอแอลอา MFCs การศึกษาครั้งนี้ประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเอ็มเอฟที่รักษาปุ๋ยสุกรในมุมมองนี้แสดงให้เห็นว่า OLRs สูง (สูงถึง 11.2 กก. ซีโอดี m3 / d) มีผลกระทบ จำกัด ในการสูญเสียไฟฟ้า MFCs และเพิ่มค่าแน่นอนของออร์ (4.6 กก. ซีโอดี m3 / d) และการผลิตในปัจจุบัน (14.9 มิลลิแอมป์) ในทางกลับกันการยอมรับของโอแอลอาต่ำ (ต่ำเป็น 0.7 กก. ซีโอดี m3 / d) แปลในการเพิ่มขึ้นของทั้งสองประสิทธิภาพในการกำจัดสารอินทรีย์ (52%) และมีประสิทธิภาพ Coulombic (สูงกว่า 70%) การปรับปรุงเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับการขยับความสมดุลระหว่างประชากรชีวมวลและก๊าซมีเทน exoelectrogenic ได้รับการยืนยันจากขั้วบวกของเซลล์ปิดการวิเคราะห์ก๊าซ ดังนั้นโดยการกำหนดค่าการออกแบบที่เหมาะสมของ ORL และเงื่อนไขในการดำเนินงานที่ไบโอฟิล์มของ MFC exoelectrogenic ส่วนประชากรและทำให้กิจกรรมโดยรวมจะดีขึ้นมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

งานไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ ( MFC ) เลี้ยงด้วยมูลสุกร และโดยเฉพาะปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรต่างการตรวจสอบแบคทีเรียในความสัมพันธ์กับอัตราภาระอินทรีย์ ( อัตรา ) และความต้านทานภายนอกใช้กับเซลล์ ความเป็นไปได้ของมูลสุกร การรักษาใช้ MFCs ถูกแสดง โดยก่อนหน้านี้การศึกษาอย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจาก coulombic ได้บรรลุการแข่งขันที่เกิดขึ้นในเซลล์จุลินทรีย์ในการย่อยสลายเดียวกัน ความต้านทานภายนอก ( rext ) และอัตราภาระอินทรีย์ได้รับการระบุเป็นสองคีย์พารามิเตอร์ที่มีผลต่อความสมดุลระหว่าง exoelectrogenic มีเทนแบคทีเรียประชากรในระบบ MFC ; แม้นี้แทบไม่มีความสนใจ ถูกจ่ายเพื่อศึกษาอิทธิพล นอกเหนือการปฏิบัติ MFCs . การศึกษาประเมินประสิทธิภาพของ MFC รักษามูลสุกร ในมุมมองนี้แสดงให้เห็นว่า olrs สูง ( ถึง 11.2 กก. ซีโอดี / M3 D ) มีจำกัดต่อ MFCs ไฟฟ้าเคมีขาดทุน และเพิ่มค่าสัมบูรณ์ของออร์ ( 4.6 กก. ซีโอดี / M3 D ) และการผลิตปัจจุบัน ( MA 14.9 ) บนมืออื่น ๆการใช้อัตราต่ำ ( ต่ำกว่า 0.7 กก. ซีโอดี / M3 D ) แปลเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดทั้งอินทรีย์ ( 52% ) และประสิทธิภาพ coulombic ( มากกว่า 70% ) การปรับปรุงเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงด้วยการเปลี่ยนความสมดุลระหว่างประชากร exoelectrogenic มีเทน ชีวมวล ที่ยืนยันโดยเป็นเซลล์แอโนดจากการวิเคราะห์แก๊ส ดังนั้นด้วยการใช้ที่เหมาะสมของค่าออกแบบดยุคแห่งออร์เลอองส์และสภาวะของ MFC , ฟิล์ม exoelectrogenic จำนวนเศษส่วน และดังนั้นจึง กิจกรรมโดยรวมของมัน จะดีขึ้นมาก