Page 35 - MaSzeSz hírcsatorna 2020/3.
P. 35
SZAKMAI - TUDOMÁNYOS ROVAT
Az elvégzett kísérletek során nyert tapaszta- Ekkor a mikrobák saját sejtanyagaik bontásá-
latok, valamint elméleti megfontolások alap- ból nyerik az életben maradáshoz szükséges
ján kutatócsoportunk arra jutott – szemben minimális energiát.
a szakirodalom alapján általánosan elfoga- Ezt követően adott térfogatú mintát pipettáz-
dott állásponttal-, hogy a folytonos mérési tunk az üzemanyagcellákba, az így megjelenő
módszerrel valós szennyvízminták biodegra- biodegradálható szervesanyag hatására pedig
dálhatószervesanyag tartalma nem mérhető az exoelektrogén metabolizmus beindult,
kellő pontossággal, hiszen azoknem csupán- a feszültség pedig felfutott. Értelemszerűen
könnyen/gyorsan biodegradálható oldott mikor a mintából származó hasznosítható
szubsztrátokat tartalmaznak.A lebegőanyag szénforrás elkezdett kifogyni, akkor afeszült-
jellegű lassan/nehezen biodegradálható szer- ség csökkenésnek indult. A mérés végének
vesanyag frakció biológiai lebontásakomplex azt az időpontot tekintettük, mikor a feszült-
és viszonylag lassú folyamat (pl. első lépés- ség elérte a 0,05 V-os értéket. Ekkor a Mo-
ben hidrolizálni kell ezeket a komponense- nod-kinetikából és az alacsony féltelítési állan-
ket). Ehhez a folytonos mérési módszer pár dóból fakadóan a cellában maradt szubsztrát
órás, vagy még rövidebb átlagos hidraulikai mennyisége elhanyagolhatónak tekinthető.
tartózkodási ideje nem elegendő, így a mérési A feszültségértékeket 5 percenként rögzítet-
eredmények BOI5 paraméterrel történő ösz- tük, így egy jellegzetes „feszültséglefutási-gör-
szevetése jelentős hibával terhelt lehet. Éppen bét” kaptuk.A külső ellenállás ismeretében
ezért egy új, szakaszos mérési metódus kidol- az Ohm-törvényt felhasználva a feszültsé-
gozásába kezdtünk(Tardy et al. 2020). geket átszámítottuk áramerősségre, így a 6.
ábrán láthatóhoz hasonló áramerősség gör-
6. MFC ALAPÚ BOI SZENZOR békhez jutottunk. Az értékeket numerikusan
integrálva megkaptuk, hogy a mérés során
A kifejlesztett szakaszos módszer szerint a lég- mennyi töltés (Q) áramlott át az MFC külső
katódos üzemanyagcellákat a mérés előtt áramkörén.
szénforrásmentes, csak szervetlen sókat tar-
talmazó oldattal mostuk át. Ennek hatására
a biodegradálható szervesanyag koncent-
ráció gyakorlatilag nullára csökkenta cellá-
ban. Szubsztrát hiányában rövid időn belül
az exoelektrogén anyagcsere is drasztikusan
lelassult, így az MFC külső ellenállásán mér-
hető feszültség is alacsony értékre zuhant.
Az ekkor tapasztalható feszültséget tekintet-
tük a mérés alapvonalának, mely a biofilm
endogén metabolizmusának eredménye.
35
