Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Kinetische Untersuchungen und Simulation der Spannung mikrobieller Brennstoffzellen von Clostridium Spp. und Proteus

Mbugua JK, Mbui DN, Waswa AG, Mwaniki JM

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC) können zur biologischen Sanierung organischer Schadstoffe eingesetzt werden. In dieser Studie wurde die aus verschiedenen Obstmarktabfällen unter Verwendung von Clostridium spp ., Proteus spp . und Pansenflüssigkeitsmikroben erzeugte MFC-Spannung in lineare, logistische und Gompertz-Wachstumsmodelle eingepasst. Die Doppelkammer-MFC wurde aus 1,0-Liter-Plastikbehältern konstruiert. Die beiden Kammern wurden über eine Salzbrücke auf NaCl-Basis in 3 % Agarose verbunden, während Graphitstäbe und Kupferdrähte als Elektroden dienten. Die Studie wurde durchgeführt, indem in etwa 250 ml Kuhmist vorhandene Mikroben inokuliert wurden, die mit 250 ml Wasser und jeweils 500 g homogenisierten Obstabfällen und Marktabfällen vermischt wurden, dann wurde der erzeugte Strom/die erzeugte Spannung 24 Tage lang gemessen. Das Kontrollexperiment umfasste 250 ml Kuhmist, der mit Wasser auf 1000 ml aufgestockt wurde. In dieser Studie bestätigten mikroskopische und biochemische Untersuchungen der Kulturen, dass Proteus und Clostridium spp . wurden im Anodenfach von MFC gefunden. Die Pansenflüssigkeits-Inokulation registrierte den höchsten Strom (0,074 mA), was durch eine höhere Mikrobenpopulation und die daraus resultierende höhere Substratabbaurate erklärt wird. In einer Mischkultur aus Clostridium spp . und Proteus ssp. wurde im Vergleich zu Reinkulturen eine niedrige Spannung festgestellt. Das Wachstumsmodell der Gompertz-Gleichung war anwendbar, mit Regressionswerten von 0,967 im Vergleich zu 0,922, die bei linearer Datenanpassung erzielt wurden. Dasselbe wurde durch das simulierende Wachstumsmodell von Clostridium spp. gut widergespiegelt. In beiden Fällen konnte die von den Reinkulturen erzeugte Spannung aufgrund des niedrigen R2 ^von 0,911 und 0,962 für Clostridium spp. und Proteus im Vergleich zu 0,96 und 0,98 für die Anpassung der Gompertz-Gleichung nicht linear erklärt werden.