Administrator der Ammoniakbehandlung: Warum kann diese Batterie Fischleben retten?

Autor: Duan Yuechu

Ammoniak ist eine giftige Verbindung, die Fischen schaden kann. Fischfutter und Kot sind die Hauptquellen für Ammoniak in Wels-Teichen. Hohe Ammoniakkonzentrationen können zum Tod führen. Daher ist es notwendig, das Vorhandensein von Ammoniak zu kontrollieren, um das Risiko eines Fischsterbens zu minimieren.

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs), eine Technologie, die bei der biologischen Ammoniaksanierung helfen kann, sind Geräte, die Mikroorganismen verwenden, um chemische Energie in organischer Materie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. In den letzten Jahren hat MFC im Bereich der biologischen Ammoniakstickstoffsanierung große Aufmerksamkeit erhalten. Ammoniakstickstoff ist ein Produkt der Aquakultur und stellt sowohl für die gezüchteten Arten als auch für den menschlichen Körper eine potenzielle Gefahr dar. Daher ist der Einsatz der MFC-Technologie zur Behandlung von Ammoniak-Stickstoff-Abwasser von großer Bedeutung.

Bei der MFC wird organische Materie durch Mikroorganismen zersetzt und setzt Elektronen und Protonen frei. Elektronen werden durch einen externen Stromkreis zur Kathode übertragen, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. Protonen werden durch eine Protonenaustauschmembran zur Kathode übertragen und verbinden sich mit einem Oxidationsmittel (normalerweise Sauerstoff) zu Wasser. Dieses Verfahren kann zur biologischen Sanierung von Ammoniakstickstoff eingesetzt werden, um ihn in unschädliche Substanzen umzuwandeln.

In der experimentellen Studie wurden verschiedene Impfmittel wie anaerober Schlamm und Flussbodensediment zum Starten der MFC verwendet und ihre Auswirkungen auf die Entfernung von Ammoniakstickstoff untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Toleranz von MFCs, die durch verschiedene Inokulationen initiiert wurden, gegenüber Ammoniakstickstoffkonzentrationen unterschiedlich war. Darüber hinaus kann die Stromerzeugungsleistung von MFC durch Änderung der Ammoniakstickstoffkonzentration und des externen Widerstands angepasst werden.

Um die Anwendungswirkung von MFC bei der Bioremediation von Ammoniakstickstoff zu verbessern, untersuchten die Forscher auch die Auswirkungen verschiedener Domestizierungsmethoden auf die Stromerzeugungsleistung von MFC mit Phenol als Matrix. Darüber hinaus wurden auch biologisch erweiterte Behandlungsmethoden für Abwässer mit hohem Ammoniak-Stickstoffgehalt in Betracht gezogen. Durch den kombinierten anaerob-anoxisch-aeroben Prozess und die Immobilisierungstechnologie wurde eine effiziente Entfernung von Ammoniakstickstoff erreicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs) großes Potenzial im Bereich der biologischen Ammoniak-Stickstoff-Sanierung haben. Durch die Optimierung des Inokulums, der Akklimatisierungsmethode und der Betriebsbedingungen von MFC kann die Effizienz der Ammoniakstickstoffentfernung verbessert werden, wodurch ein umweltfreundliches und nachhaltiges technisches Mittel für die Aquakultur und den Umweltschutz bereitgestellt wird.

Referenz: Anwendung mikrobieller Brennstoffzellen (MFC) zur biologischen Sanierung von Ammoniak | Scientific.Net https://www.scientific.net/JBBBE.62.63