Scale-up of a Microbial Fuel Cell
Final Report
Dieser Projektbericht zeigt im Wesentlichen einen mehr als einjährigen ununterbrochenen Betrieb eines MFC-Reaktors unter realistischen Betriebsbedingungen. Der Einsatz einer mikrobiellen Pilot-Brennstoffzelle (MFC) mit einem Fassungsvermögen von ca. 1 m3 wurde erforscht, um den möglichen Einsatz von MFC-Technologien im großen Maßstab in Kläranlagen zu bewerten. Ziel des Projekts war es zu untersuchen, wie die Kosten für die Abwasserreinigung im Vergleich zu herkömmlichen biologischen Verfahren gesenkt und gleichzeitig Energie erzeugt und gespeichert werden kann.
- Autor: Blatter Maxime, Fischer Fabian
- Herausgeber: Bundesamt für Energie (BFE)
- Jahr: 2021
- Seitenzahl: 62
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- Hits: 4063

Die 1000-L-MFC wurde direkt in der kommunalen Kläranlage von Châteauneuf (Wallis, Schweiz) eingesetzt, wo sie mit Zuflüssen aus einem Vorklärbecken entweder im Batch- oder im kontinuierlichen Betrieb betrieben wurde (bis zu 1 m3/Tag). Die Energierückgewinnung wurde durch MPPT-Geräte (Maximum Power Point Tracking) optimiert und in Lithiumbatterien gespeichert, die anschließend als Anwendungsbeispiel zum Aufladen von Smartphones verwendet wurden. Der Reinigungseffekt des Abwassers wurde über die Entfernung des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) kontrolliert und die Endprozesswerte stimmten mit den von der Schweizer Gesetzgebung geforderten Grenzwerten überein. Eine Prozessoptimierung ist möglich, indem die Ursachen der Spannungsumkehr und die begrenzenden Elektronensenken (Vorhandensein von Restsauerstoff, Denitrifikation, Sulfat-/Sulfitreduktion, Methanproduktion, Biomassebildung und Metallreduktion) angegangen werden. Die Energiedichte und der Wirkungsgrad waren mit veröffentlichten Daten für kleinere Anlagen (> 10 L) vergleichbar. Es wurden Denitrifikation und Eliminierung von Mikroverunreinigungen beobachtet. Es wurden keine Schwermetalle nachgewiesen und Elemente wie Kalzium, Kalium, Natrium und Schwefel wurden teilweise aus dem Abwasser entfernt. Die 1000-L-MFC-Anlage erfüllte bisher die Anforderungen dieser Pilotuntersuchung, und aufgrund der vorteilhaften Auswirkungen der angewandten MFC-Technologie, die das Abwasser gut behandelte, wurde eine künftige industrielle Vergrösserung in Betracht gezogen.
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Letzte Änderung 16.12.2021
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