微生物および生化学技術ジャーナル

概要

クロストリジウム属とプロテウス属の微生物燃料電池電圧の速度論的研究とシミュレーション

ムブグア JK、ムブイ DN、ワワ AG、ムワニキ JM

微生物燃料電池（MFC）は、有機汚染物質のバイオレメディエーションに使用できます。この研究では、クロストリジウム属、プロテウス属、ルーメン液の微生物を使用してさまざまな果物市場廃棄物から生成されたMFC電圧を、線形、ロジスティック、およびゴンペルツ成長モデルに当てはめました。デュアルチャンバーMFCは、1.0リットルのプラスチック容器を使用して構築されました。3％アガロースベースの塩橋内のNaClを使用して2つのチャンバーを接続し、グラファイトロッドと銅線を電極として使用しました。この研究は、約250mLの牛糞に存在する微生物を250mLの水と混合し、それぞれ500gの均質化した果物廃棄物と市場廃棄物を接種することによって行われ、発生した電流/電圧を24日間測定しました。対照実験では、250mLの牛糞に水を加えて1000mLにしました。この研究から、培養物の顕微鏡的および生化学的研究により、 MFC の陽極区画にProteus 属と Clostridium 属が見つかったことが確認されました。ルーメン液接種物では、微生物の個体数が多く基質分解率が高かったため、最高電流 (0.074 mA) が記録されました。Clostridium属と Proteus 属の混合培養では、純粋培養に比べて低い電圧が記録されました。Gompertz 方程式の成長モデルが適用可能で、回帰値は線形データフィッティングで得られた 0.922 と比較して 0.967 でした。同じことがClostridium 属の成長シミュレーションモデルによく反映されていました。どちらの場合も、純粋培養から生成された電圧は、Clostridium 属とProteusのR ²がそれぞれ 0.911 と 0.962 と、Gompertz 方程式フィッティングの 0.96 と 0.98 と比較して低いため、線形に説明できませんでした。