本土染料脫色菌株Proteus hauseri同時脫色與產電之可行性評估

A Feasibility Evaluation of De-colorization and Bioelectricity Generation Using Indigenous Dye-decolorizing Bacterium, Proteus hauseri

王裕民(Y.M. Wang) ； 陳博彥(B.Y. Chen)

《鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊》 56卷1期 (2012/03) Pp. 105-114

https://doi.org/10.30069/MM.201203.0009

摘要

基於綠色環保廢棄物處理回收再利用之基本考量，本研究自台灣本土自然生態中篩選出染料脫色菌株Proteus hauseri進行微生物產電評估。首先以LB培養基及其他配比成分作為產電基質並針對不同基質濃度及產電性能進行評估。本研究並藉由染料濃度梯降（升）進行微生物產電以瞭解對電量輸出之抑制及馴養作用，透過純菌電壓產出變化發現，在較低濃度染料的加入對Proteus hauseri可產生促進產電之作用，而較高濃度的染料的加入則因抑制作用而致使MFC電壓顯著下降，顯示染料之加入可能對電子轉移產生壓抑之作用。本研究亦深入探討在脫色並同時產電時對不同染料之比較分析，發現脫色作用與生物產電的排序恰為相反，因此推論兩者是互相競爭作用。更提出一可行之固定化馴養穩定產電評估方法，結果顯示約經30天後可達到穩定產電。其中亦發現染料脫色後之中間物可能扮演可提高產電性能之介體角色。而且當染料濃度增加時，產電衰減速率常數亦相對減少。

關鍵字

偶氮染料脫色 ； 微生物產電 ； 微生物燃料電池 ； Proteus hauseri

並列摘要

For energy recycling and waste reclaiming, this study investigated the characteristics of bioelectricity generation and dye de-colorization using indigenous dye-decolorizing bacterium Proteus hauseri. We measured the power production using different bioelectricity-generating substrates with gradually-increasing dye concentrations. Results indicated that low-level dye supplementations enhanced the power generation. High level of dye augment at ions inhibited the current generation of microbial fuel cells (MFCs). Apparently, the high level dye additions suppressed the electron-transfer capability of the anodic biofilm. After approximately 15 cycles (30 days) acclimatization in dye-bearing cultures, P. hauseri has a stable capability for simultaneous bioelectricity generation and color removal (SBP & CR) in MFCs. Gradually increased supplementations of dye pollutant resulted in progressively decreased decay rate of bioelectricity generation.

並列關鍵字

Azo Dye Decolorization ； Bioelectricity generation ； Microbial fuel cell ； Proteus hauseri