利用微生物製成的燃料電池清理養豬廢水
2017/12/06 @國際
示意圖
養豬等畜牧業於生產過程中會產生大量含有氨與磷酸鹽的有機質廢水，造成周圍環境汙染與惡臭；常見的清潔方式為將廢物集中於特定區域內，利用微生物分解有機物與曝氣處理，製程有機堆肥。然而日本土地資源有限，養豬場集中的地區產生之有機廢棄物已超過當地可利用土地之負荷，因此需要更好的處理方法以減少人力與土地消耗。
沖繩科學技術大學院大學(Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, OIST)使用了一種微生物燃料電池(Microbial fuel cells, MFCs)，能幫助類似地點處理廢水問題，減少當地的廢棄物負擔。目前研究人員已開發出可長時間運行且不會故障的MFC，他們在Scientifica上發表的論文中表示，在使用MFC以前需要先培養或接種可進行分解功能的細菌，因此可以將含有細菌之汙泥鏟到MFC的陽極，此部分的細菌大量繁殖後可用於廢水處理。若陽極事先與汙泥中特定廢棄物接觸則MFC處理廢水的效果更好，且使用養豬場汙泥處理廢水的效果優於啤酒廠汙泥。【延伸閱讀】快速且可靠的微生物污染檢測技術
此電池開發的理想目標為：能夠長期使用且不需額外花心力維持運轉。故除了養豬場外，該單位還在其他地區的設置MFC做為測試，其中加利福尼亞的酒廠能用處理過的廢水進行灌溉，而沖繩的Awamori (泡盛)蒸餾廠已運行五年了，廢水處理後可達安全排放到下水道的程度。目前此MFC處理有機物的效率高達90%，但其中產生的磷酸鹽及氨含量豐富，這些營養物質釋放到水中容易造成優養化現象；故沖繩的畜牧研究中心(Okinawa Prefectural Livestock and Grassland Research Center)及環境科學中心(Okinawa Environment Science Center)在當地政府的資助下開發相關營養物質的解決方案，也許可作為有潛力的農業副產物肥料。Goryanin教授表示，廢水處理的最終目標是達到幫助無乾淨水源的國家獲得乾淨的飲用水，緩解全球的廢水負擔。
資料來源
- ScienceDaily(科學日報)
- Comparative Metagenomic Analysis of Electrogenic Microbial Communities in Differentially Inoculated Swine Wastewater-Fed Microbial Fuel Cells
文章摘譯
