Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng pin nhiên liệu sinh học (MFC)

ĐẠII HỌC QU UỐC GIA A THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MIN NH TRƯ ƯỜNG ĐẠ ẠI HỌC BÁCH KHO OA - - BÙI M MINH TR RIẾT N NGHIÊN N CỨU XỬ X LÝ N NƯỚC THẢI TH HỦY SẢN N BẰNG G PIN NH HIÊN LIỆ ỆU SINH H HỌC (MFC) CHUY YÊN NGÀN NH: CÔNG G NGHỆ M MÔI TRƯỜN NG MÃ SỐ: S 6085066 LUẬN VĂN TH HẠC SĨ TP HỒ CHÍ M MINH, tháng g 07 năm 20114 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN TẤN PHONG Cán chấm nhận xét : TS PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN THỊ NGỌC QUỲNH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 30 tháng 07 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS NGUYỄN THẾ VINH PGS TS NGUYỄN TẤN PHONG TS PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN TS NGUYỄN THỊ NGỌC QUỲNH TS ĐÀO THANH SƠN Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Bùi Minh Triết MSHV: 12250630 Ngày, tháng, năm sinh: 19/11/1987 Nơi sinh: Đồng Tháp Mã số : 608506 Chuyên ngành: Công nghệ môi trường I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến thủy sản pin nhiên liệu sinh học (MFC) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Luận văn hoàn thành nhiệm vụ sau: - Tổng quan chế yếu tố ảnh hưởng đến hiệu hoạt động MFC vật liệu, cấu tạo, yếu tố vận hành, yếu tố sinh học - Tổng quan ứng dụng công nghệ MFC lĩnh vực môi trường quan trắc độc tố, quan trắc BOD, sản xuất điện năng, sản xuất H2 methane, khử muối, tẩy độc môi trường, xử lý nước thải; - Chế tạo kiểu MFC chi phí thấp có khả hoạt động với nước thải chế biến thủy sản; - Khảo sát khả loại bỏ COD hịa tan thơng số điện hóa MFC; - Bước đầu khảo sát ảnh hưởng số tác nhân nhận điện tử KMnO4, H2O2, I2 đến hiệu điện MFC III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ./ / IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ./ / V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN TẤN PHONG Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (Họ tên chữ ký) i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực luận văn thạc sĩ nhận đƣơc nhiều giúp đỡ thầy cơ, gia đình đồng nghiệp Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS TS Nguyễn Tấn Phong trực tiếp hƣớng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn đồng thời tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành tốt luận văn Nếu khơng có gợi mở nhận xét vô quý báu thầy đề tài khó đƣợc hồn thành Xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Môi trƣờng Tài nguyên - Trƣờng ĐHBK- ĐHQG -HCM tận tâm truyền đạt kiến thức bổ ích, kinh nghiệm thực tế chuyên ngành mà theo học suốt hai năm vừa qua, để tơi có đƣợc kiến thức quý báu hoàn thành luận văn Chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, bạn lớp MT2010 trƣờng Đại học Đồng Tháp bạn lớp Cao học cơng nghệ mơi trƣờng khóa 2012 động viên, ủng hộ hết lòng giúp đỡ cho tơi hồn thành tốt luận văn luận văn Ngồi xin gửi lời cảm ơn đến anh Hồng Nam, cơng ty Mơi Trƣờng Văn Lang, anh Hồng cơng ty Ngọc Dung nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ tôi, suốt thời gian thực đề tài Và cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình ngƣời thân động viên, ủng hộ tạo điều kiện tốt để an tâm học tập, rèn luyện suốt thời gian qua hồn thành tốt luận văn thạc sĩ TP HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2014 Bùi Minh Triết ii TÓM TẮT Nghiên cứu đƣợc thực nhằm khảo sát khả xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản kiểu pin nhiên liệu sinh học (MFC) chế tạo từ vật liệu phổ biến Việt Nam Hiệu loại bỏ COD hòa tan MFC đƣợc xác định, đồng thời khả sinh điện thơng số điện hóa kiểu pin nhiên liệu sinh học đƣợc khảo sát Trong nghiên cứu này, hai kiểu MFC sử dụng điện cực than hoạt tính đƣợc phát triển Khả sinh điện kiểu MFC ngăn không đáng kể Đối với MFC hai ngăn sử dụng đơn oxy khuếch tán làm tác nhân nhận điện tử, mật độ công suất cực đại nằm khoảng 41 mW.m-3 tới 56 mW.m-3, kiểu MFC đạt hiệu điện hở mạch (OCV) cực đại khoảng 492 mV tới 638 mV trì mức OCV ổn định khoảng 21 h tới 25 h trƣớc giảm mạnh, nội trở dao động từ 814 Ω tới 885 Ω Kết cho thấy bùn mƣơng vƣờn trái đƣợc dùng nhƣ nguồn vi sinh cho MFC Các thử nghiệm ban đầu với chất oxy hóa mạnh (H2O2, KMnO4, I2) nhƣ tác nhân nhận điện tử cho thấy chất giúp cải thiện hiệu điện đóng mạch (CCV) MFC, nhiên chúng giúp MFC tạo dòng điện bền vững Bổ sung Fe(III) vào ngăn dƣơng cực đồng thời khởi động MFC chất thải mơ hình biogas giúp nâng cao hiệu sinh điện MFC hai ngăn Các MFC hoạt động chế độ đóng mạch điện trở 10.000 Ω Khi xử lý nƣớc thải nguyên chất, MFC có khả trì CCV mức 500mV khoảng 160h đạt CCV cực đại từ 832 mV đến 903 mV, mật độ công suất cực đại nằm khoảng 299 mW.m-3 tới 346 mW.m-3, nội trở MFC dao động từ 605 Ω đến 615Ω, hiệu loại COD đạt khoảng 82% tƣơng ứng với hiệu suất coulomb 0,33% Trong trƣờng hợp xử lý nƣớc thải pha lỗng, MFC có khả trì hiệu điện đóng mạch mức 500mV khoảng 117h đạt CCV cực đại từ 646 mV đến 679 mV, mật độ công suất cực đại nằm khoảng 170 mW.m-3 tới 184 mW.m-3, iii nội trở MFC dao động từ 601 Ω đến 621Ω, hiệu loại COD đạt khoảng 60% tƣơng ứng với hiệu suất coulomb 0,92% ABSTRACT This study aimed to investigate the feasibility of using MFCs built from available material in Viet Nam to treat catfish processing wastewater The ability of MFCs to remove SCOD was examined The cell voltage was monitored The electrochemical parameters of MFCs such as coulombic efficiency, internal resistance, maximum power density were determined In this work, two types of MFC using activated carbon electrode were constructed Single-chamber MFCs showed insignificant electricity generation The maximum volumetric power densities ranged from 41 mW.m-3 to 56 mW.m-3 for dualchamber MFCs using only saturated oxygen as electron acceptor, this type of MFC reached their peak open circuit voltage (OCV) of 492mV to 638mV, maintained their maximum OCV values in 21 to 25 hours before a sharp decrease, the internal resistances of MFCs varied from 814 Ω to 885 Ω The results also showed that sediment from the pond in fruit garden can be used to inoculate the anode of MFC Preliminary experiments with strong oxidizers as electron acceptor (H2O2, KMnO4, I2) showed that although they were able to enhance closed circuit cell voltage of MFCs, these types of electron acceptors failed to keep a sustainable current The addition of Fe(III) and the replacement of pond sediment with biogas digestate as inoculum source enhanced energy performances of dual-chamber MFCs MFCs were operated in closed circuit mode with 10.000 Ω resistance For full strength wastewater treatment, MFCs were able to maintain their closed circuit voltage (CCV) above 500mV in 160 hours reaching their peak CCV of 832 mV to 903 mV, the maximum volumetric power densities ranged from 299 mW.m-3 to 346 mW.m-3, the internal resistances of MFCs varied from 605 Ω to 615Ω, COD removal efficiency arrived at 82% with 0,33% coulombic efficiency achieved In the case of diluted wastewater, MFCs were able to keep up their CCV above 500mV in 117 hours reaching their peak CCV of 646 mV to 679 mV, the maximum volumetric power densities ranged from 170 mW.m-3 to 184 mW.m-3, the internal resistances of iv MFCs varied from 601 Ω to 621 Ω, COD removal efficiency arrived at 60% with 0,92% coulombic efficiency achieved LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Tấn Phong Các số liệu, kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc nhà nghiên cứu khác công bố dƣới hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Bùi Minh Triết v MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .viii CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi đối tƣợng nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 1.3.2 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.4.3 Tính đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN 2.1 Nƣớc thải chế biến cá da trơn 2.2 Tổng quan pin nhiên liệu sinh học (MFC) 2.2.1 Giới thiệu pin nhiên liệu sinh học 2.2.1.1 Thiết lập 2.2.1.2 Phân loại MFC 2.2.1.3 Các thông số chủ yếu thể hiệu hoạt động MFC 2.2.2 Sơ lƣợc chuyển hóa lƣợng vi sinh vật 10 2.2.2.1 Hô hấp 10 2.2.2.2 Lên men 11 2.2.2.3 Điện sinh 11 2.2.3 Cơ chế vận chuyển electron 12 2.2.3.1 Chuyển electron trực tiếp 12 2.2.3.2 Chuyển electron thông qua chất môi giới 14 2.3 Vật liệu điện cực MFC 16 2.3.1 Vật liệu chế tạo cực âm 16 2.3.1.1 Vật liệu carbon 16 2.3.1.2 Vật liệu kim loại oxide kim loại 19 2.3.2 Vật liệu chế tạo cực dƣơng 19 2.4 Các yếu tố khác ảnh hƣởng đến hiệu hoạt động MFC 21 2.4.1 Các yếu tố liên quan đến cấu tạo 21 2.4.1.1 Cấu hình MFC 21 2.4.1.2 Kích thƣớc MFC 21 2.4.1.3 Bộ phận phân tách 21 2.4.2 Các yếu tố vận hành 22 2.4.3 Các yếu tố sinh học 24 2.5 Các ứng dụng công nghệ MFC 25 2.5.1 Xử lý nƣớc thải 25 vi 2.5.2 Cảm biến sinh học (biosensor) 26 2.5.2.1 Quan trắc BOD 26 2.5.2.2 Khảo sát hoạt động vi sinh 27 2.5.2.3 Quan trắc độc tính 27 2.5.3 MFC bùn trầm tích 28 2.5.3.1 Nguồn cung cấp lƣợng 28 2.5.3.2 Tẩy độc môi trƣờng (bioremediation) 29 2.5.4 Sản xuất H2 hay CH4 từ MEC 29 2.5.5 Khử muối 31 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 3.1 Vật liệu 33 3.1.1 Nƣớc thải 33 3.1.2 Nguồn vi sinh 33 3.1.3 Mơ hình MFC 33 3.1.3.1 Mơ hình MFC ngăn 33 3.1.3.2 Mơ hình MFC hai ngăn 34 3.2 Vận hành 35 3.3 Tính tốn phân tích 35 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 4.1 MFC ngăn 40 4.1.1 Khảo sát hiệu điện hở mạch 40 4.1.2 Khảo sát hiệu điện đóng mạch 41 4.2 MFC hai ngăn sử dụng oxy khuếch tán làm tác nhân nhận điện tử 42 4.2.1 Khảo sát hiệu điện hở mạch 42 4.2.2 Khảo sát hiệu điện đóng mạch 43 4.2.3 Nội trở công suất cực đại 44 4.3 Sử dụng chất oxi hóa mạnh làm tác nhân nhận điện tử 45 4.4 MFC với cực dƣơng Fe(III) 46 4.4.1 Xử lý nƣớc thải nguyên chất 46 4.4.1.1 Khảo sát hiệu điện đóng mạch 46 4.4.1.2 Nội trở công suất cực đại 47 4.4.2 Xử lý nƣớc thải pha loãng 49 4.4.2.1 Khảo sát hiệu điện đóng mạch 49 4.2.2.2 Nội trở công suất cực đại 50 4.4.3 Hiệu loại SCOD hiệu suất coulomb 51 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 60 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 61 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ MFC hai ngăn Hình 2.2 Một MFC truyền thống có hai ngăn màng trao đổi proton Hình 2.3 Phân loại MFC Hình 2.4 Chuỗi chuyển điện tử q trình hơ hấp vi khuẩn 11 Hình 2.5 Minh họa phƣơng thức chuyển electron trực tiếp 13 Hình 2.6 Carbon felt 18 Hình 2.7 Chổi carbon 19 Hình 2.8 Sơ đồ MFC với điện cực dƣơng nhúng chìm 20 Hình 2.9 Sơ đồ MFC ngăn với điện cực khơng khí 20 Hình 2.10 Sơ đồ MFC khơng có phận phân tách 22 Hình 2.11 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động MFC trầm tích 28 Hình 2.12 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động MEC 30 Hình 2.13 Các MEC ngăn quy mơ phịng thí nghiệm 31 Hình 2.14 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động MDC 32 Hình 3.1 Sơ đồ mơ hình MFC ngăn 34 Hình 3.2 Sơ đồ mơ hình MFC hai ngăn 34 Hình 3.3 Ví dụ hiệu điện MFC theo thời gian 36 Hình 3.4 Ví dụ tính tốn diện tích phía dƣới đƣờng u(t) 37 Hình 3.5 Ví dụ đƣờng cơng suất 38 Hình 3.6 Ví dụ đƣờng phân cực 38 Hình 4.1 Diễn biến hiệu điện hở mạch MFC ngăn 40 Hình 4.2 Diễn biến hiệu điện đóng mạch MFC ngăn 41 Hình 4.3 Diễn biến hiệu điện hở mạch MFC hai ngăn sử dụng oxy khuếch tán làm tác nhân nhận điện tử 42 Hình 4.4 Diễn biến hiệu điện đóng mạch MFC hai ngăn sử dụng oxy khuếch tán làm tác nhân nhận điện tử 43 Hình 4.5 Đƣờng cơng suất đƣờng phân cực MFC24, MFC25, MFC26 44 Hình 4.6 Diễn biến hiệu điện đóng mạch MFC Fe(III) xử lý nƣớc thải nguyên chất 46 Hình 4.7 Đƣờng cơng suất đƣờng phân cực MFCf1, MFCf2, MFCf3 48 Hình 4.8 Diễn biến hiệu điện đóng mạch MFC Fe(III) xử lý nƣớc thải pha lỗng 49 Hình 4.9 Đƣờng công suất đƣờng phân cực MFCf4, MFCf5, MFCf6 50 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần nƣớc thải chế biến cá da trơn Bảng 2.2 Cấu trúc phân tử chất môi giới nội sinh vi khuẩn 16 Bảng 3.1 Các phƣơng pháp phân tích 39 Bảng 4.1 So sánh MFC sử lý nƣớc thải nguyên chất nƣớc thải pha loãng 51 47 Nhằm giúp cho tồn thể khối đệm than dẫn điện tốt hạt than hoạt tính phải tiếp xúc hiệu với Mặc dù sau thời gian hoạt động ngăn âm cực hình thành bong bóng khí mặt đẩy hạt than xa so với ban đầu, mặt khác bên bong bóng vùng chết việc thu electron Những điều khiến nội trở MFC thay đổi theo thời gian ảnh hƣởng tiêu cực đến hiệu điện pin Nhất bọt khí hình thành khu vực khối đệm tiếp xúc với que than chì dùng để gom electron sinh từ khối đệm than Trong trình theo dõi hiệu điện ghi nhận nhiều thời điểm hiệu điện MFC tăng trở lại sau có đợt bọt khí khỏi khối đệm 4.4.1.2 Nội trở công suất cực đại Nội trở MFC đƣợc bổ sung FeCl3 thấp đáng kể so với MFC sử dụng đơn oxy khuếch tán Điều việc bổ sung FeCl3 vào cực dƣơng giúp cải thiện độ dẫn điện Sự cải thiện vƣợt bật mật độ cơng suất hai thí nghiệm khơng MFC Fe(III) có nội trở thấp mà cịn khác biệt nguồn vi sinh ban đầu, MFC Fe(III) đƣợc gây cấy 200mL nƣớc thải (digestate) mơ hình biogas Zuo J et al so sánh nguồn vi sinh khác cho MFC: bùn yếm khí, nƣớc thải sinh hoạt bùn sông Kết cho thấy hiệu điện MFC cấy bùn sông đạt thấp 50mV Trong hiệu điện MFC cấy bùn yếm khí nƣớc thải sinh hoạt lần lƣợc đạt 400 200 mV [87] Kết mật độ vi sinh có hoạt tính điện hóa bể xử lý yếm khí cao bùn Một khả khác mức độ electron cực âm đƣợc cấy nƣớc thải biogas thấp so với cấy bùn 250 200 150 100 50 y = -615.03x + 852.13 0 A 0.5 Hiệu điện (mV) 300 900 800 700 600 500 400 300 200 100 -100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 -100 Hiệu điện (mV) Mật độ công suất (mW/m3) 350 900 800 700 600 500 400 300 200 100 -100 Hiệu điện (mV) 48 1.5 Cƣờng độ dịng điện (mA) Mật độ cơng suất (mW/m3) 400 350 300 250 200 150 100 y = -605.04x + 917.39 50 0 B 0.5 1.5 Cƣờng độ dịng điện (mA) Mật độ cơng suất (mW/m3) 350 300 250 200 150 100 50 y = -613.7x + 869.94 C 0.5 1.5 Cƣờng độ dịng điện (mA) Hình 4.7 Đƣờng cơng suất đƣờng phân cực MFCf1, MFCf2, MFCf3 (tƣơng ứng với A, B, C) 49 4.4.2 Xử lý nƣớc thải pha lỗng 4.4.2.1 Khảo sát hiệu điện đóng mạch Khảo sát hiệu điện đóng mạch (CCV) ba mơ hình pin nhiên liệu sinh học: MFCf4, MFCf5, MFCf6 Giá trị SCOD trung bình ban đầu từ ba MFC 736 mg/L 800 700 MFCf4 MFCf5 MFCf6 Hiệu điện (mV) 600 500 400 300 200 100 0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 Thời gian (h) Hình 4.8 Diễn biến hiệu điện đóng mạch MFC Fe(III) xử lý nƣớc thải pha loãng (mũi tên đánh dấu thời điểm đƣa nƣớc thải vào ngăn âm cực) Ở thí nghiệm ghi nhận tƣợng tƣơng tự nhƣ thí nghiệm trƣớc với nƣớc thải nguyên chất Đặc biệt, tất thí nghiệm có khảo sát diễn biến hiệu điện ghi nhận bƣớc nhảy hiệu điện giai đoạn đầu, tƣợng do: vi khuẩn sinh điện chuyển từ tác nhân nhận điện tử quen thuộc (Fe2O3, MnO2, NO3 …) môi trƣờng sống cũ sang nhƣờng electron cho cực âm MFC, số lƣợng vi khuẩn sinh điện tăng lên đến mức khắc phục đáng kể ảnh hƣởng vi khuẩn tiêu thụ electron, chất phức tạp tiếp tục phân hủy để cung cấp chất có phân tử lƣợng thấp cho vi khuẩn sinh điện Tuy nhiên hiệu điện cực đại đạt thấp thời gian trì mức hiệu điện 500mV ngắn hơn, trung bình 117h so với trung bình 160h MFC xử lý nƣớc thải nguyên chất 50 700 160 600 140 500 120 100 400 80 300 60 200 y = -620.79x + 629.32 40 100 20 0 0.2 0.6 0.8 1.2 Cƣờng độ dòng điện (mA) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 700 600 500 400 300 200 y = -600.83x + 634.45 100 0 0.2 B Mật độ công suất (mW/m3) 0.4 Hiệu điện (mV) Mật độ công suất (mW/m3) A 0.4 0.6 0.8 1.2 Cƣờng độ dòng điện (mA) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 700 600 500 400 300 200 y = -631.51x + 660.78 100 0 C Hiệu điện (mV) 180 Hiệu điện (mV) Mật độ công suất (mW/m3) 4.2.2.2 Nội trở công suất cực đại 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Cƣờng độ dịng điện (mA) Hình 4.9 Đƣờng công suất đƣờng phân cực MFCf4, MFCf5, MFCf6 (tƣơng ứng với A, B, C) 51 4.4.3 Hiệu loại SCOD hiệu suất coulomb Bảng 4.1 So sánh MFC sử lý nƣớc thải nguyên chất nƣớc thải pha loãng Cơ chất Nƣớc thải nguyên chất Nƣớc thải pha lỗng Hiệu suất coulomb (%) Mật độ cơng suất cực đại (mW/m3) Nội trở (Ω) 0,101 Hiệu suất loại COD hòa tan (%) 82 ± 0,33 ± 0,05 319 ± 24 611 ± 0,040 60 ± 0,92 ± 0,07 176 ± 618 ± 16 Tải COD (kg COD/m3/d) Hiệu suất coulomb đạt thấp nƣớc thải chế biến thủy sản có chứa nhiều phân tử lớn mạch dài nhƣ protein, lipid phân tử phải trải qua nhiều giai đoạn phân hủy phân tử mà vi khuẩn sinh điện sử dụng đƣợc nhƣ acetate, lactate, qua giai đoạn phân hủy hóa chất giảm dần Nguyên nhân thứ hai cạnh tranh chất (acetate, lactate) vi sinh có hoạt tính điện hóa vi sinh khơng có tác dụng đóng góp vào q trình phát điện Bên cạnh diện vi sinh tiêu thụ electron (vi khuẩn sinh methane, vi khuẩn khử nitrate, sulphate) góp phần vào việc làm giảm hiệu suất coulomb MFC nghiên cứu Min Logan báo cáo hiệu suất coulomb giảm từ 65% xuống 14% MFC sử dụng acetate MFC sử dụng glucose [48] Hiệu suất loại COD hòa tan MFC xử lý nƣớc thải pha loãng thấp MFC xử lý nƣớc thải nguyên chất kết hợp hai tƣợng Các acid béo bắt nguồn từ lipid nƣớc thải thủy sản có khả gây ức chế đến nhiều nhóm vi sinh có vai trị quan trọng phân hủy chất hữu ngăn âm cực, dù nhóm vi sinh khắc phục ảnh hƣởng acid béo cách tiêu thụ số chất nhanh phân hủy sinh học nhƣ glucose, hay cysteine [37] Trong trƣờng hợp nƣớc thải pha lỗng lƣợng chất nhanh phân hủy sinh học thấp trƣờng hợp xử lý nƣớc thải nguyên chất chất nhanh chóng bị tiêu thụ vi sinh cạnh tranh với nhóm vi sinh dễ bị ức chế acid béo Mật độ công suất MFC Fe(III) thấp (thấp 01W/m3) Mở đầu nghiên cứu, hoạt động vi khuẩn có hoạt tính điện hóa đƣợc cho giử vai trị then chốt việc sản sinh điện MFC Do than hoạt tính dạng hạt đƣợc sử dụng với mục đích chủ yếu tăng diện tích dính bám để trì lƣợng lớn vi khuẩn có hoạt tính điện hóa ngăn âm cực Nhƣng tốc độ khử ngăn dƣơng cực thấp hay không bền 52 vững (khơng có khả tái tạo tác nhân nhận electron) electron proton tích tụ bên ngăn âm cực cuối làm giảm mức độ hoạt động vi khuẩn khiến hiệu xử lý nhƣ công suất pin đạt thấp Vì để cải thiện hiệu hoạt động MFC yếu tố then chốt trì hàm lƣợng ổn định tác nhân nhận điện tử nâng cao tốc độ phản ứng khử ngăn dƣơng cực Gần cực dƣơng sinh học đƣợc ý nghiên cứu Cực dƣơng sinh học hoạt động đƣợc nhờ vào vi khuẩn có khả oxi hóa Fe(II) lên Fe(III), Mn(II) lên Mn(IV), hay nhóm vi sinh có khả sản xuất O2 Cực dƣơng sinh học giai đoạn nghiên cứu phôi thai với thử thách nhƣ thời gian khởi động kéo dài, khả bị nhiễm vi sinh khử Fe(III) hay Mn(IV) Mặc khác chế chuyển electron cực dƣơng sinh học chƣa đƣợc hiểu biết đầy đủ 53 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Các MFC có cấu tạo đơn giản, đƣợc chế tạo từ vật liệu chi phí thấp Kết nghiên cứu cho thấy MFC có khả làm giảm COD nƣớc thải chế biến cá da trơn với hiệu suất loại COD lần lƣợt 82% 60% cho nƣớc thải nguyên chất nƣớc thải pha loãng Bùn mƣơng vƣờn ăn trái chất thải từ bể biogas có khả khởi động MFC, với hiệu đạt cao trƣờng hợp chất thải từ bể biogas Hiệu điện MFC chủ yếu cực âm đóng góp Than hoạt tính gáo dừa đƣợc sử dụng làm vật liệu cực âm cho MFC Bổ sung FeCl3 vào ngăn dƣơng cực giúp giảm nội trở MFC Tuy nhiên, mật độ công suất hiệu suất coulomb MFC nghiên cứu đạt thấp Mật độ công suất cực đại tốt đạt đƣợc với MFC Fe(III) xử lý nƣớc thải nguyên chất 319mW/m3 Hiệu suất coulomb lần lƣợt 0,33 % 0,92% cho nƣớc thải nguyên chất nƣớc thải pha loãng Đồng thời nội trở MFC cao Kết nghiên cứu yếu tố giới hạn hiệu hoạt động MFC khả xúc tác khử O2 cực dƣơng Với khả lúc giảm nồng độ chất hữu sản xuất điện MFC đƣợc kỳ vọng trở thành công nghệ xử lý nƣớc thải tƣơng lai đặc biệt kiểu MFC ngăn Tuy nhiên kết nghiên cứu cho thấy, có diện nƣớc thải, khó trì khác biệt oxi hóa khử mơi trƣờng xung quanh hai điện cực đặt ngăn 5.2 Kiến nghị Các nghiên cứu tƣơng lai nên: - Ứng dụng than hoạt tính gáo dừa dạng hạt để làm vật liệu cực âm cho MFC - Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ diện tích cực âm/ diện tích cực dương đến hiệu hoạt động MFC Nếu chi phí khơng gian cho phép tăng diện tích vật liệu cực dƣơng nhằm cải thiện tốc độ khử cực dƣơng - Sử dụng cực dƣơng sinh học để cải thiện hiệu sinh điện MFC - Khảo sát hoạt động MFC với thể tích làm việc ngăn âm cực từ 10L trở lên 54 - Phát triển phƣơng pháp nhằm khắc phục tƣợng bọt khí tích tụ đệm than hoạt tính Với MFC có kích thƣớc lớn tƣợng dễ khắc phục áp dụng giải pháp cấu trúc - Theo dõi điện hai cực MFC, cách so sánh điện cực với điện cực tham khảo nhƣ Ag/AgCl hay SHE, để thấy rõ mức độ đóng góp điện cực cho hiệu điện MFC giai đoạn hoạt động - Để sử dụng MFC cho mục đích xử lý nƣớc thải cải thiện hiệu hoạt động cực dƣơng thử thách khó vƣợt qua Pin điện giải vi sinh (MEC) cung cấp hƣớng với nhiều ƣu điểm so với MFC phát điện, thứ để nghiên cứu MEC ta dựa hiểu biết trình lên men yếm khí q trình điện sinh, thứ hai MEC ứng dụng cho xử lý nƣớc thải thu hồi lƣợng (với vai trò nhƣ thiết bị dự trữ điện năng), quan trọng tránh đƣợc thử thách cực dƣơng mà MFC gặp phải 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng cục môi trƣờng, 2009 Khảo sát đánh giá phù hợp hệ thống xử lý nƣớc thải hoạt động số ngành làm sở cho việc lập danh mục công nghệ khuyến khích áp dụng Việt Nam – Ngành Chế biến Thủy sản [2] Tổng cục môi trƣờng, 2011 Tài liệu kỹ thuật, Hƣớng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nƣớc thải giới thiệu số công nghệ xử lý nƣớc thải ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy bột giấy [3] Tổng cục thủy sản, Viện kinh tế quy hoạch thủy sản, 2012 Báo cáo tóm tắt quy hoạch tổng thể phát triển ngành thủy sản Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn 2030 [4] Trung tâm sản xuất Sạch Việt Nam (VNCPC), Viện Khoa học công nghệ Môi trƣờng (INEST) (2009) Báo cáo Dự án Sản xuất sản phẩm tốt (CP4BP) [5] Aelterman, P., Versichele, M., Marzorati, M., Boon, N., Verstraete, W., 2008 Loadingrate and external resistance control the electricity generation of microbial fuel cells with different three-dimensional anodes Bioresour Technol 99, pp.8895–8902 [6] Akoğlu, B., Aci, G., Cetinkaya, A., Ozkaya, B., Karadag, D., Cakmakci, M., 2011 Comparing TiO coated titanium and graphite electrodes for electricity generation in two chamber microbial fuel cell Fuel Cell Seminar & Exposition, Orlando, Florida, USA [7] Aulenta, F., Catervi, A., Majone, M., Panero, S., Reale, P., Rossetti, S., 2007 Electron transfer from a solid-state electrode assisted by methyl viologen sustains efficient microbial reductive dechlorination of TCE Environ Sci Technol, 41(7), pp.2554-2559 [8] Biffinger, J.C., Pietron, J., Bretschger, O., Nadeau, L.J., Johnson, G.R., Williams, C.C., Nealson, K.H., Ringeisen, B.R., 2008 The influence of acidity on microbial fuel cells containing Shewanella oneidensis Biosens Bioelectron, 24(4), pp.906-911 [9] Bond, D.R., Holmes, D.E., Tender, L.M., Lovley, D.R., 2002 Electrode-reducing microorganisms that harvest energy from marine sediments Science, 295(5554), pp.483-485 [10] Bond, D.R., Lovley, D.R., 2003 Electricity production by Geobacter sulfurreducens attached toelectrodes Appl Environ Microbiol, 69(3), pp.1548-1555 [11] Borole, A.P., Reguera, G., Ringeisen, B., Wang, Z.-W., Feng, Y., Kim, B.H., 2011 Electroactive biofilms: Current status and future research needs Energy Environ Sci, 4(12), pp.4813-4834 [12] Call, D., Logan, B.E., 2008 Hydrogen production in a single chamber microbial electrolysis cell lacking a membrane Environ Sci Technol, 42(9), pp.3401-3406 [13] Chang, I.S., Jang, J.K., Gil, G.C., Kim, M., Kim, H.J., Cho, B.W., Kim, B.H., 2004 Continuous determination of biochemical oxygen demand using microbial fuel cell type biosensor Biosens Bioelectron, 19(6), pp.607-613 [14] Cheng, S., Logan, B.E., 2007 Sustainable and efficient biohydrogen production via electrohydrogenesis Proc Natl Acad Sci USA, 104(47), pp.18871-18873 [15] Clauwaert, P., Aelterman, P., Pham, T.H., De Schamphelaire, L., Carballa, M., Rabaey, K., Verstraete, W., 2008 Minimizing losses in bio-electrochemical systems: the road to applications Appl Microbiol Biotechnol, 79(6), pp.901-913 [16] Clauwaert, P., Rabaey, K., Aelterman, P., de Schamphelaire, L., Pham, T.H., Boeckx, P., Boon, N., Verstraete, W., 2007 Biological denitrification in microbial fuel cells Environ Sci Technol, 41(9), pp.3354-3360 [17] Daqian Jiang, Baikun Li, 2009 Granular activated carbon single-chamber microbial fuel cells (GAC-SCMFCs): A design suitable for large-scale wastewater treatment processes Biochemical Engineering Journal 47(1–3), pp.31–37 56 [18] Davila, D., Esquivel, J.P., Sabate, N., Mas, J., 2011 Silicon-based microfabricated microbial fuel cell toxicity sensor Biosens Bioelectron, 26(5), pp.2426-2430 [19] De Schamphelaire, L., Van den Bossche, L., Dang, H.S., Hofte, M., Boon, N., Rabaey, K., Verstraete, W., 2008 Microbial fuel cells generating electricity from rhizodeposits of rice plants Environ Sci Technol, 42(8), pp.3053-3058 [20] Dekker, A., Ter Heijne, A., Saakes, M., Hamelers, H.V.M., Buisman, C.J.N., 2009 Analysis and improvement of a scaled-up and stacked microbial fuel cell Environ Sci Technol 43, pp.9038–9042 [21] Deng, Q., Li, X.Y., Zuo, J.E., Ling, A., Logan, B.E., 2010 Power generation using an activated carbon fiber felt cathode in an upflow microbial fuel cell J Power Sources 195, pp.1130-1135 [22] Di Lorenzo, M., Curtis, T.P., Head, I.M., Scott, K., 2009 A single-chamber microbial fuel cell as a biosensor for wastewaters Water Res, 43(13), pp.3145-3154 [23] Di Lorenzo, M., Curtis, T.P., Head, I.M., Velasquez-Orta, S.B., Scott, K., 2009 A single chamber packed bed microbial fuel cell biosensor for measuring organic content of wastewater Water Sci Technol, 60(11), pp.2879-2887 [24] Freguia, S., Rabaey, K., Yuan, Z., Keller, J., 2007 Non-catalyzed cathodic oxygen reduction at graphite granules in microbial fuel cells Electrochim Acta 53 (2), pp.598-603 [25] Gregory, K B.; Bond, D R.; Lovley, D R, 2004 Graphite electrodes as electron donors for anaerobic respiration Environ Microbiol, 6, pp.596-604 [26] Hong, S.W., Kim, H.S., Chung, T.H., 2010 Alteration of sediment organic matter in sediment microbial fuel cells Environ Pollut, 158(1), pp.185-191 [27] Huang, D.Y., Zhou, S.G., Chen, Q., Zhao, B., Yuan, Y., Zhuang, L., 2011 Enhanced anaerobic degradation of organic pollutants in a soil microbial fuel cell Che Eng Jl, 172(2-3), pp.647-653 [28] Ishii, S., Hotta, Y., Watanabe, K., 2008 Methanogenesis versus electrogenesis: morphological and phylogenetic comparisons of microbial communities Biosci Biotechnol Biochem, 72(2), pp.286-294 [29] Jincheng Wei, Liang P, Huang X., 2011 Recent progress in electrodes for microbial fuel cells Bioresour Technol, 102(20), pp.9335-44 [30] Jung, S., Regan, J.M., 2007 Comparison of anode bacterial communities and performance in microbial fuel cells with different electron donors Appl Microbiol Biotechnol, 77(2), 393-402 [31] Kato, S., Hashimoto, K., Watanabe, K., 2012 Microbial interspecies electron transfer via electric currents through conductive minerals Proc Natl Acad Sci USA 109, pp.10042–10046 [32] Ki, D., Park, J., Lee, J., Yoo, K., 2008 Microbial diversity and population dynamics of activated sludge microbial communities participating in electricity generation in microbial fuel cells Water Sci Technol, 58(11), pp.2195-2201 [33] Kim, B.H., Chang, I.S., Gil, G.C., Park, H.S., Kim, H.J., 2003 Novel BOD (biological oxygen demand) sensor using mediator-less microbial fuel cell Biotechnol Lett, 25(7), pp.541545 [34] Kim, J.R., Jung, S.H., Regan, J.M., Logan, B.E., 2007 Electricity generation and microbial community analysis of alcohol powered microbial fuel cells Bioresour Technol, 98(13), pp.2568-2577 [35] Kim, M., Hyun, M.S., Gadd, G.M., Kim, G.T., Lee, S.J., Kim, H.J., 2009 Membraneelectrode assembly enhances performance of a microbial fuel cell type biological oxygen demand sensor Environ Technol, 30(4), pp.329-336 [36] Kim M.S., Cha J., Kim D.H., 2012 Enhancing factors of electricity generation in a microbial fuel cell using Geobacter sulfurreducens J Microbiol Biotechnol, 22(10), pp.1395-400 57 [37] Kuang, Y., Pullammanappallil, P., Lepesteur, M and Ho, G.E., 2006 Recovery of oleateinhibited anaerobic digestion by addition of simple substrates Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 81 (6) pp 1057-1063 [38] Kyuseon Yoo, Young-Chae Song, Song-Keun Lee, 2010 Characteristics and continuous operation of floating air-cathode microbial fuel cell (FA-MFC) for wastewater treatment and electricity generation KSCE Journal of Civil Engineering February, 15(2), pp.245-249 [39] Li, F.X., Sharma, Y., Lei, Y., Li, B.K., Zhou, Q.X., 2010 Microbial Fuel Cells: the effects of configurations, electrolyte solutions, and electrode materials on power generation Appl Biochem Biotechnol 160, pp.168-181 [40] Liu, H., Cheng, S., Huang, L., Logan, B.E., 2008 Scale up of a single-chamber microbial fuel cell through optimization of the anode to cathode area ratio J Power Sources, 179, pp.274– 279 [41] Liu, H., Grot, S., Logan, B.E., 2005 Electrochemically assisted microbial production of hydrogen from acetate Environ Sci Technol, 39(11), pp.4317-4320 [42] Liu, Y., Harnisch, F., Fricke, K., Schroeder, U., Climent, V., Miguel Feliu, J., 2010 The study of electrochemically active microbial biofilms on different carbon-based anode materials in microbial fuel cells Biosens Bioelectron, 25(9), pp.2167-2171 [43] Logan, B.E., Call, D., Cheng, S., Hamelers, H.V., Sleutels, T.H., Jeremiasse, A.W., Rozendal, R.A., 2008 Microbial electrolysis cells for high yield hydrogen gas production from organic matter Environ Sci Technol, 42(23), pp.8630-8640 [44] Logan, B.E., Hamelers, B., Rozendal, R., Schroder, U., Keller, J., Freguia, S., Aelterman, P., Verstraete, W., Rabaey, K., 2006 Microbial fuel cells: methodology and technology Environ Sci Technol, 40(17), pp.5181-5192 [45] Logan, B.E., 2007 Microbial fuel cell, 1st ed John Wiley & Sons, Inc., Hoboken [46] Lyon, D.Y., Buret, F., Vogel, T.M., Monier, J.M., 2010 Is resistance futile? Changing externalresistance does not improve microbial fuel cell performance Bioelectrochemistry, 78, pp.2-7 [47] Mehanna, M., Saito, T., Yan, J., Hickner, M., Cao, X., Huang, X., Logan, B.E., 2010 Using microbial desalination cells to reduce water salinity prior to reverse osmosis Energy Environ Sci, 3(8), pp.1114-1120 [48] Min, B., Logan, B.E., 2004 Continuous electricity generation from domestic wastewater and organic substrates in a flat plate microbial fuel cell Environ Sci Technol 38, pp.5809–5814 [49] Minghua Zhou, Hongyu Wang, Daniel J Hassett, Tingyue Gu, 2012 Recent advances in microbial fuel cells and microbial electrolysis cells for wastewater treatment, bioenergy and bioproducts.Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 88(4), pp.508–518 [50] M.M Ghangrekar V.B Shinde, 2005 Microbial fuel cell: a new approach of wastewater treatment with power generation Proceeding of International Workshop on R&D Frontiers in Water and Wastewater Management 2006, NEERI, January, 2006, Nagpur, India, pp.686-697 [51] Moon, H., Chang, I.S., Kang, K.H., Jang, J.K., Kim, B.H., 2004 Improving the dynamic response of a mediator-less microbial fuel cell as a biochemical oxygen demand (BOD) sensor Biotechnol Lett, 26(22), pp.1717-1721 [52] Moon, H., Chang, I.S., Kim, B.H., 2006 Continuous electricity production from artificial wastewater using a mediator-less microbial fuel cell Bioresour Technol, 97(4), pp.621-627 [53] Moon, H., Chang, I.S., Jang, J.K., Kim, K.S., Lee, J., Lovitt, R.W., Kim, B.H., 2005 Online monitoring of low biochemical oxygen demand through continuous operation of a mediatorless microbial fuel cell J Microbiol Biotechnol, 15(1), pp.192-196 [54] Morris, J.M., Jin, S., 2012 Enhanced biodegradation of hydrocarbon-contaminated sediments using microbial fuel cells J hazard mater, 213-214, 474-477 58 [55] Pant, D., Van Bogaert, G., Diels, L., Vanbroekhoven, K., 2010 A review of the substrates used in microbial fuel cells (MFCs) for sustainable energy production Bioresour Technol, 101(6), pp.1533-1543 [56] Patil, S.A., Harnisch, F., Kapadnis, B., Schroeder, U., 2010 Electroactive mixed culture biofilms in microbial bioelectrochemical systems: The role of temperature for biofilm formation and performance Biosens Bioelectron, 26(2), pp.803-808 [57] Patil, S.A, Harnisch, F., Schroeder, U., 2010 Toxicity response of electroactive microbial biofilms-A decisive feature for potential biosensor and power source applications Chemphyschem, 11(13), pp.2834-2837 [58] Pham, T.H., Boon, N., Marzorati, M., Verstraete, W., 2009 Enhanced removal of 1,2dichloroethane by anodophilic microbial consortia Water Res, 43(11), pp.2936-2946 [59] Qian Fu, Jun Li, Xun Zhu, Qiang Liao, DingDing Ye, Liang Zhang An MFC capable of regenerating the cathodic electron acceptor under sunlight Science China Technological Sciences September 2010, 53(9), pp.2489-2494 [60] Rabaey, K., Clauwaert, P., Aelterman, P., Verstraete, W., 2005 Tubular microbial fuel cells for efficient electricity generation Environ Sci Technol 39, pp.8077–8082 [61] Rabaey, K., Lissens, G., Siciliano, S.D., Verstraete, W., 2003 A microbial fuel cell capable of converting glucose to electricity at high rate and efficiency Biotechnol Lett, 25(18), pp.15311535 [62] Reimers, C.E., Tender, L.M., Fertig, S., Wang,W., 2001 Harvesting energy from the marine sediment-water interface Environ Sci Technol, 35(1), pp.192-195 [63] Rozendal, R.A., Hamelers, H.V.M, Buisman, C.J.N., 2006 Effects of membrane cation transport on pH and microbial fuel cell performance Environ Sci Technol, 40(17), pp.5206-5211 [64] Rozendal, R.A., Hamelers, H.V.M., Euverink, G.J.W., Metz, S.J., Buisman, C.J.N., 2006 Principle and perspectives of hydrogen production through biocatalyzed electrolysis Int J Hydrogen Energy, 31(12), pp.1632-1640 [65] Ryckelynck, N., Stecher, H.A., Reimers, C.E., 2005 Understanding the anodic mechanism of a seafloor fuel cell: Interactions between geochemistry and microbial activity Biogeochemistry, 76(1), pp.113-139 [66] Shaoan Cheng, Bruce E Logan, 2010 Increasing power generation for scaling up singlechamber air cathode microbial fuel cells Bioresour Technol, 102(6), pp.4468-4473 [67] Stein, N.E., Keesman, K.J., Hamelers, H.V.M., van Straten, G., 2011 Kinetic models for detection of toxicity in a microbial fuel cell based biosensor Biosens Bioelectron, 26(7), pp.3115-3120 [68] Stein, N.E., Hamelers, H.V.M., Buisman, C.N.J., 2012 Influence of membrane type, current and potential on the response to chemical toxicants of a microbial fuel cell based biosensor Sensor and Actuat B-Chem, 163(1), pp.1-7 [69] Tao, H.C., Li, W., Liang, M., Xu, N., Ni, J.R., Wu, W.M., 2011 A membrane-free baffled microbial fuel cell for cathodic reduction of Cu(II) with electricity generation Bioresour Technol, 102(7), pp.4774-4778 [70] Tender, L.M., Reimers, C.E., Stecher, H.A., Holmes, D.E., Bond, D.R., Lowy, D.A., Pilobello, K., Fertig, S.J., Lovley, D.R., 2002 Harnessing microbially generated power on the seafloor Nat Biotechnol, 20(8), pp.821-825 [71] Ter Heijne, A., Hamelers, H.V.M., Saakes, M., Buisman, C.J.N., 2008 Performance of nonporous graphite and titanium-based anodes in microbial fuel cells Electrochimica Acta, 53, pp.5697–5703 [72] Ter Heijne, A., Hamelers, H.V., Buisman, C.J., 2007 Microbial fuel cell operation with continuous biological ferrous iron oxidation of the catholyte Environ Sci Technol, 41(11), pp.4130-4134 59 [73] Tran, H.T., Ryu, J.H., Jia, Y.H., Oh, S.J., Choi, J.Y., Park, D.H., Ahn, D.H., 2010 Continuous bioelectricity production and sustainable wastewater treatment in a microbial fuel cell constructed with non-catalyzed granular graphite electrodes and permeable membrane 61, pp.1819-1827 [74] Thrash, J.C., Van Trump, J.I., Weber, K.A., Miller, E., Achenbach, L.A., Coates, J.D., 2007 Electrochemical stimulation of microbial perchlorate reduction Environ Sci Technol, 41(5), pp.1740-1746 [75] Tront, J.M., Fortner, J.D., Plotze, M., Hughes, J.B., Puzrin, A.M., 2008 Microbial fuel cell biosensor for in situ assessment of microbial activity Biosens Bioelectron, 24(4), pp.586-590 [76] Uwe Schröder, 2007 Anodic electron transfer mechanisms in microbial fuel cells and their energy efficiency.Phys Chem Chem Phys, 9(21), pp.2619-29 [77] Virdis, B., Rabaey, K., Yuan, Z., Keller, J., 2008 Microbial fuel cells for simultaneous carbon and nitrogen removal Water Res, 42(12), pp.3013-3024 [78] Vishal Shah, 2008 Emerging Environmental Technologies, Volume Springer Science & Business Media [79] Wang, Z., Lim, B., Choi, C., 2011 Removal of Hg(2+) as an electron acceptor coupled with power generation using a microbial fuel cell Bioresour Technol, 102(10), pp.6304-6307 [80] Williams, K.H., N'Guessan, A.L., Druhan, J., Long, P.E., Hubbard, S.S., Lovley, D.R., Banfield, J.F., 2010 Electrodic voltages accompanying stimulated bioremediation of a uraniumcontaminated aquifer Journal of Geophysical Research-Biogeosciences, 115, pp.1-10 [81] Williams, K.H., Nevin, K.P., Franks, A., Englert, A., Long, P.E., Lovley, D.R., 2010 Electrode-based approach for monitoring insitu microbial activity during subsurface bioremediation Environ Sci Technol, 44(1), pp.47-54 [82] Zarath M Summers, Toshiyuki Ueki, Wael Ismail, Shelley A Haveman and Derek R Lovley, 2012 Laboratory evolution of Geobacter sulfurreducens for enhanced growth on lactate via a single-base-pair substitution in a transcriptional regulator The ISME Journal, 6, pp.975–983 [83] Zhang, F., Jacobson, K.S., Torres, P., He, Z., 2010 Effects of anolyte recirculationrates and catholytes on electricity generation in a litre-scale upflow microbial fuel cell Energy Environ Sci., 3, pp.1347–1352 [84] Zhang, X., Cheng, S., Liang, P., Huang, X., Logan, B.E., 2010 Scalable air cathodemicrobial fuel cells using glass fiber separators, plastic mesh supporters, and graphite fiber brush anodes Bioresour Technol 102, pp.372–375 [85] Zhang, X.Y., Cheng, S.A., Huang, X., Logan, B.E., 2010 The use of nylon and glass fiber filter separators with different pore sizes in air-cathode single-chamber microbial fuel cells Energy Environ Sci., 3, pp.659–664 [86] Zhang, Y., Min, B., Huang, L., Angelidaki, I., 2010 Electricity generation and microbial community response to substrate changes in microbial fuel cell Bioresour Technol, 102(2), pp.1166-1173 [87] Zuo J., Deng Q., Cui L., Sun Y., Li X., 2008 Electricity generation from organic wastewater using a continuous-flow single chamber microbial fuel cell ECS Trans.13(21), pp.19-26 60 PHỤ LỤC Bảng Đặc tính nƣớc thải chế biến cá tra Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị COD mg/L 2192 TKN mg/L 554,8 TP mg/L 36,4 Nitrate mg/L 0,16 Bảng SCOD (mg/L) nƣớc thải từ MFC trƣớc sau xử lý XL nƣớc thải nguyên chất MFCf1 MFCf2 MFCf3 Trƣớc 1920 1792 1920 Sau 384 384 256 MFCf4 MFCf5 MFCf6 Trƣớc 704 736 768 Sau 256 320 320 XL nƣớc thải pha lỗng Hình MFC hai ngăn 61 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Bùi Minh Triết Ngày, tháng, năm sinh: 19/11/198 Nơi sinh: Đồng Tháp Địa liên lạc: Định Thành, Định Hòa, Lai Vung, Đồng Tháp I QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ tháng 8/2005 đến tháng 3/2010 học đại học trƣờng ĐH Cần Thơ Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Từ tháng 8/2012 đến tháng 8/2014 học cao học trƣờng ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Chun ngành: Cơng nghệ mơi trƣờng II Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ tháng 5/2010 đến cơng tác trƣờng ĐH Đồng Tháp ... nghệ xử lý sinh học truyền thống đề tài ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến thủy sản pin nhiên liệu sinh học (MFC)? ?? đƣợc thực nhằm mục tiêu khảo sát khả xử lý nƣớc thải thủy sản khả sinh điện pin. .. biến thủy sản kiểu pin nhiên liệu sinh học (MFC) chế tạo từ vật liệu phổ biến Việt Nam Hiệu loại bỏ COD hòa tan MFC đƣợc xác định, đồng thời khả sinh điện thông số điện hóa kiểu pin nhiên liệu sinh. .. 100 Dầu mỡ mg/L 250 - 830 2.2 Tổng quan pin nhiên liệu sinh học (MFC) 2.2.1 Giới thiệu pin nhiên liệu sinh học 2.2.1.1 Thiết lập Một pin nhiên liệu sinh học thƣờng MFC hai ngăn, gồm có ngăn âm