專利名稱：微生物燃料電池及其處理啤酒廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種微生物燃料電池及其處理啤酒廢 水的方法，可以在處理啤酒廢水中有機(jī)物的同時(shí)獲得電能。
背景技術(shù)：
啤酒是釀酒業(yè)中廢水和污染物排放大戶，據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果測(cè)
算，2002年啤酒廢水排放量約為2.7億立方米，年排放COD約為2.9萬(wàn)噸， 啤酒廢水占全國(guó)工業(yè)廢水排放總量的1.3X，所排COD占全國(guó)工業(yè)廢水中COD 排放總量的0.5%。盡管啤酒工業(yè)在清潔生產(chǎn)和污染防治工作中雖然取得了較 大的進(jìn)展，噸產(chǎn)品廢水排放量也有較大程度的降低，但隨著啤酒產(chǎn)量的增長(zhǎng)， 廢水及污染物排放總量仍有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)該行業(yè)預(yù)測(cè)，2010年前，我國(guó)平 均每年增加啤酒產(chǎn)量100萬(wàn)噸。如果以噸啤酒排放廢水IO立方米計(jì)，則年均 新增廢水量為1000萬(wàn)立方米，而每年新增的COD排放量為0.1萬(wàn)噸(以排放 濃度100mg/L計(jì))，因此，啤酒廢水水量和COD排放量的增加勢(shì)必會(huì)加重環(huán)境 的污染程度。因此，亟待開(kāi)發(fā)一種有效的啤酒廢水處理技術(shù)。
現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外普遍采用生化法處理啤酒廢水。根據(jù)處理過(guò)程中是否需要 曝氣，可把生物處理法分為兩大類，即好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
好氧生物處理法主要包括活性污泥法、生物膜法和深井曝氣法，是采用外 加曝氣的方法向廢水中補(bǔ)充氧氣，利用好氧微生物降解廢水中的有機(jī)污染物。 好氧生物處理法存在的缺點(diǎn) 一是這類方法沒(méi)有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問(wèn) 題，處理過(guò)程需要大規(guī)模曝氣，因此處理成本較高。二是由于啤酒廢水中氮磷 含量較低，好氧處理易發(fā)生污泥膨脹。
目前，在啤酒廢水處理領(lǐng)域中，應(yīng)用最廣泛使用的厭氧生物處理法是升流 式厭氧污泥床(UASB)技術(shù)。廢水從反應(yīng)器底部加入，在上向流、穿過(guò)生物 顆粒組成的污泥床時(shí)得到降解，同時(shí)生成沼氣(氣泡).氣、液、固(懸浮污 泥顆粒)一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用 下沉至反應(yīng)器底部，水則經(jīng)出流堰排出。雖然升流式厭氧污泥床(UASB)技
術(shù)與好氧生物處理相比能耗低，但還存在下述缺點(diǎn) 一、需要投加工業(yè)碳酸鈉或氧化鈣調(diào)整適當(dāng)?shù)膲A度；二、出水COD偏高， 一般在500mg/L左右，需要 進(jìn)一步處理；三、處理效率受溫度影響大；需要提供一定的升流流速以保證良 好的水力條件；四、產(chǎn)生的氣體中甲垸純度不高，如要利用需要進(jìn)一步處理。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有處理啤酒廢水方法存在溫度對(duì)處理效率影 響大、成本高、出水的COD偏高的問(wèn)題，而提供一種微生物燃料電池及其處 理啤酒廢水的方法。在本發(fā)明中，利用微生物燃料電池處理啤酒廢水，能夠在 處理廢水的同時(shí)獲得電能。本發(fā)明方法尤其適用于北方的啤酒廠。產(chǎn)生的電能 可以用作反應(yīng)器運(yùn)行，或輸入電網(wǎng)，真正達(dá)到廢物的資源化。本發(fā)明的微生物燃料電池(MFC)由筒體1、陰極2、陽(yáng)極3、第一膠圈4、 陽(yáng)極蓋板5、陰極蓋板6、第二膠圈7、陽(yáng)極導(dǎo)線8和陰極導(dǎo)線9組成。所述 的微生物燃料電池的一端開(kāi)口，另一端封閉；陰極2、陽(yáng)極3與筒體1之間形 成燃料室12，陰陽(yáng)極之間不加入任何陽(yáng)離子交換膜，加速質(zhì)子傳導(dǎo)，減少內(nèi) 阻并降低了能耗，陽(yáng)極3與陰極2之間的間距不小于lcm。筒體1兩端內(nèi)側(cè)設(shè) 有凹槽，筒體1封閉端的凹槽內(nèi)裝有陽(yáng)極3和第二膠圈7，筒體1封閉端的端 口用陽(yáng)極蓋板5封閉，第二膠圈7位于陽(yáng)極3與陽(yáng)極蓋板5之間起密封作用， 筒體1開(kāi)口端的凹槽裝有陰極2和第一膠圈4，筒體1開(kāi)口端的端口用陰極蓋 板6封閉，第一膠圈4位于陰極2與陰極蓋板6之間起密封作用；其中第一膠 圈4與第二膠圈7的孔徑與燃燒室12相同。陰極蓋板6中間開(kāi)孔，孔徑與燃 燒室12的一致。陽(yáng)極3引出的陽(yáng)極導(dǎo)線8和陰極2的引出陰極導(dǎo)線9與外電 路連接。筒體1上還設(shè)有取樣口 10和出水口 11，取樣口 10位于筒體1的頂 部，出水口 11位于筒體1的底部靠近陰極一側(cè)。整個(gè)反應(yīng)器可以在完全混合 式和連續(xù)流兩種模式下運(yùn)行。筒體l的上端開(kāi)有兩個(gè)取樣口 IO用作參比電極 及其它傳感器探頭插入、采樣分析和燃料注入，運(yùn)行時(shí)需用硅膠墊密封。當(dāng)然 所述的出水口與取樣口的位置可以根據(jù)需要靈活設(shè)置，以滿足不同的需要。陽(yáng) 極3是由碳布、碳紙、玻璃碳、發(fā)泡鎳、碳纖維、碳納米管、儲(chǔ)氫合金、顆粒 石墨和石墨氈中的一種制成。陰極2主要采用碳布、碳紙、石墨中的一種制成， 其中陰極2與空氣接觸的一側(cè)涂有防水層，防水層由聚四氟乙烯(PTFE)和/
或聚氨酯制成，防水層的厚度20 30^im。防水層有效的增加了氧氣與溶液的接 觸面積，能夠取代現(xiàn)有MFC的陰極曝氣，真正做到無(wú)曝氣能耗運(yùn)行。陰極2 的另一側(cè)載有0.1(K0.35mg/cm2的Pt催化劑。另外陰極材料也可以采用稀土摻 雜碳材料或Co摻雜碳材料制作。本發(fā)明的微生物燃料電池處理啤酒廢水的方法步驟如下 一、啟動(dòng)微生物 燃料電池將沉淀處理后的啤酒廢水注入微生物燃料電池內(nèi)，在環(huán)境溫度為 30 4(TC條件下，利用啤酒廢水中的微生物啟動(dòng)微生物燃料電池；當(dāng)電池電壓 低于50mV時(shí)，完全更換燃料室的啤酒廢水；待負(fù)載電壓穩(wěn)定在300mV以上， 微生物燃料電池啟動(dòng)成功；二、處理啤酒廢水啤酒廢水先進(jìn)行沉淀處理，然 后注入微生物燃料電池內(nèi)，通過(guò)微生物的分解代謝降低有機(jī)物濃度同時(shí)獲得電 能，工藝操作的條件反應(yīng)溫度20 4(TC。本發(fā)明處理后啤酒廢水可以直接排放，也可以將經(jīng)步驟二處理后的啤酒廢 水采用三級(jí)處理裝置進(jìn)行處理后中水回用。本發(fā)明在處理啤酒廢水的過(guò)程中，附著在陽(yáng)極上的細(xì)菌新陳代謝，氧化廢 水中有機(jī)物奪得電子并生成質(zhì)子，所奪得的電子從微生物轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極上，電子 通過(guò)電路到達(dá)陰極，同時(shí)生成的質(zhì)子也到達(dá)陰極，空氣中的氧氣自由擴(kuò)散穿過(guò) 陰極到達(dá)陰極的內(nèi)側(cè)表面上，質(zhì)子、電子和氧氣結(jié)合生成水。在獲得電能的同 時(shí)，由于微生物的分解代謝而使得廢水中有機(jī)物濃度降低，并且由于微生物群 落的不斷馴化具有電化學(xué)性的細(xì)菌可以在電極表面被富集培養(yǎng)起來(lái)。本發(fā)明可以在常溫下應(yīng)用(最低可在2(TC條件下應(yīng)用)，并且適用于各種 濃度的啤酒廢水。本發(fā)明中啤酒廢水COD去除率在85%以上，最高可達(dá)98%; 出水的COD小于450mg/L，最低出水的COD可達(dá)20 mg/L。本發(fā)明具有方法 簡(jiǎn)單、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高等有點(diǎn)，處理效果和產(chǎn)電量受溫度影響 較小，適于大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。


圖1是具體實(shí)施方式
一中微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)圖。圖2不同廢水濃度 下的功率密度曲線圖，其中-參-表示進(jìn)水COD為84mg/L時(shí)的功率密度曲線， -令-表示進(jìn)水COD為345 mg/L時(shí)的功率密度曲線，-園-表示進(jìn)水COD為1599mg/L時(shí)的功率密度曲線，-A-表示進(jìn)水COD為771 mg/L時(shí)的功率密度
曲線，-)1<-表示進(jìn)水(:00為203111§^時(shí)的功率密度曲線。圖3是不同溫度下啤酒廢水微生物燃料電池的運(yùn)行情況圖，其中-o-表示3crc下啤酒廢水微生物燃料電池的運(yùn)行曲線，-A-表示2(TC下啤酒廢水微生物燃料電池的運(yùn)行曲線。 圖4是不同溫度下啤酒廢水微生物燃料電池的功率密度曲線圖，-血-表示20 "C下啤酒廢水微生物燃料電池的功率密度曲線，-參-表示2(TC下啤酒廢水微生 物燃料電池的功率密度曲線。圖5加入50mM和200mM的PBS對(duì)極化曲線 和功率密度祖線的影響效果圖，-^-表示加入200111^88的極化曲線，-血-表 示加入200mMPBS的功率密度曲線，-O-表示加入50mMPBS的極化曲線，-參-表示加入50mMPBS的功率密度曲線。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一(參見(jiàn)圖l)本實(shí)施方式中的微生物燃料電池由筒體l、陰極2、陽(yáng)極3、第一膠圈4、陽(yáng)極蓋板5、陰極蓋板6、第二膠圈7、陽(yáng)極導(dǎo) 線8和陰極導(dǎo)線9組成。所述的微生物燃料電池的一端開(kāi)口，另一端封閉；陰 極2、陽(yáng)極3與筒體1之間形成燃料室12，陽(yáng)極3與陰極2之間的間距不小于 lcm。筒體l兩端內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽，筒體1封閉端的凹槽內(nèi)裝有陽(yáng)極3和第二膠 圈7，筒體1封閉端的端口用陽(yáng)極蓋板5封閉，第二膠圈7位于陽(yáng)極3與陽(yáng)極 蓋板5之間起密封作用，筒體1開(kāi)口端的凹槽裝有陰極2和第一膠圈4，筒體 1開(kāi)口端的端口用陰極蓋板6封閉，第一膠圈4位于陰極2與陰極蓋板6之間 起密封作用；其中第一膠圈4與第二膠圈7的孔徑與燃燒室12相同。陰極蓋 板6中間開(kāi)孔，孔徑與燃燒室12的一致。陽(yáng)極3引出的陽(yáng)極導(dǎo)線8和陰極2 引出的陰極導(dǎo)線9與外電路連接。筒體1上還設(shè)有取樣口 10和出水口 11，取樣口 10位于筒體1的頂部， 整個(gè)反應(yīng)器可以在完全混合式和連續(xù)流兩種模式下運(yùn)行。筒體1的上端開(kāi)有兩 個(gè)取樣口 IO用作參比電極及其它傳感器探頭插入、采樣分析和燃料注入，運(yùn) 行時(shí)需用硅膠墊密封。當(dāng)然所述的出水口與取樣口的位置可以根據(jù)需要靈活設(shè) 置，以滿足不同的需要。陽(yáng)極3可由碳布制成，也可使用碳紙、玻璃碳、發(fā)泡鎳、碳纖維、碳納米 管、儲(chǔ)氫合金、顆粒石墨和石墨超。陰極2采用碳布、碳紙、石墨中的一種制成，陰極2與空氣接觸的一側(cè)涂 有防水層，另一側(cè)載有0.10 0.35mg/cn^的Pt催化劑；其中防水層由聚四氟乙 烯(PTFE)和/或聚氨酯制成，防水層的厚度20 30pm。防水層為混合物時(shí)， 聚四氟乙烯與聚氨酯按任意比混合。防水層有效的增加了氧氣與溶液的接觸面 積，能夠取代現(xiàn)有MFC的陰極曝氣，真正做到無(wú)曝氣能耗運(yùn)行。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是PTFE防水層的 厚度為22~28拜。其它結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是PTFE防水層的 厚度為25pm。其它結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是陰極2上負(fù)載 Pt催化劑的含量為0.15 0.30mg/cm2。其它結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一 相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是陰極2上負(fù)載 Pt催化劑的含量為0.2mg/cm2。其它結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式采用具體實(shí)施方式
一中所述的微生物燃料電 池處理啤酒的方法，步驟如下 一、啟動(dòng)微生物燃料電池將沉淀處理后的啤 酒廢水注入微生物燃料電池內(nèi)，在環(huán)境溫度為30 40'C條件下，利用啤酒廢水 中的微生物啟動(dòng)微生物燃料電池；當(dāng)電池電壓低于50mV時(shí)，完全更換燃料室 的啤酒廢水；待負(fù)載電壓穩(wěn)定在300mV以上，微生物燃料電池啟動(dòng)成功；二、 處理啤酒廢水啤酒廢水先進(jìn)行沉淀處理，然后注入微生物燃料電池內(nèi)，通過(guò) 微生物的分解代謝降低有機(jī)物濃度同時(shí)獲得電能，工藝操作的條件反應(yīng)溫度 20~40°C。步驟一的啟動(dòng)過(guò)程受溫度影響較大，溫度越低，啟動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，啟動(dòng)完成 后輸出功率越低。因此，為保證微生物燃料電池運(yùn)行效果和縮短啟動(dòng)時(shí)間，啟 動(dòng)過(guò)程應(yīng)保證環(huán)境溫度在30~40°C。經(jīng)本實(shí)施方式方法處理后的啤酒廢水的出 水的COD小于450mg/L ，最低出水的COD可達(dá)20 mg/L 。啤酒廢水的水質(zhì)隨生產(chǎn)的變化而波動(dòng)較大，其COD大約為1 000~3 000 mg /L。為了驗(yàn)證本發(fā)明裝置及方法對(duì)不同濃度的啤酒廢水效果，啟動(dòng)了5臺(tái)相 同的具體實(shí)施方式
一中的微生物燃料電池，陽(yáng)極3與陰極2之間的間距為4 cm， 采用本實(shí)施方式中的方法，其中進(jìn)水的COD分別為84、 203、 345、 771和
1599mg/L，在步驟二中反應(yīng)溫度控制在3(TC，外電阻為1000Q (結(jié)果見(jiàn)圖2)。 如圖2可知，啤酒廢水濃度的越高，最大輸出功率也越大，COD為84 mg/L的 最大輸出功率是28.57 mW/m2， COD為1599mg/L的最大輸出功率是155.4 mW/m2。同時(shí)COD去除率隨廢水濃度的升高而升高，在1599mg/L時(shí)可達(dá)98%。 可見(jiàn)，本發(fā)明的裝置與方法適用于處理不同濃度的啤酒廢水，并能獲得較好的 處理效果。啟動(dòng)兩臺(tái)相同的啤酒廢水微生物燃料電池進(jìn)行了溫度對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在步驟二 中反應(yīng)溫度控制在30°C，外電阻為1000Q。運(yùn)行情況如圖3所示，經(jīng)過(guò)270 小時(shí)，兩臺(tái)電池均穩(wěn)定在同一電壓。當(dāng)把其中的一臺(tái)轉(zhuǎn)移到2(TC后，電池電 壓有一定的下降。從圖4的極化曲線上來(lái)看，在30和20。C下，兩臺(tái)電池的最 大輸出功率分別為205mW/m"和170mW/m2，僅下降了 17.1%，說(shuō)明降低運(yùn)行 溫度會(huì)稍稍降低電池的性能。COD去除率保持在85 87。/。之間，可見(jiàn)微生物燃 料電池法的COD去除率受溫度的影響不大?，F(xiàn)有對(duì)啤酒廢水的厭氧生物處理 過(guò)程，溫度一般都控制在30 4(TC之間；在20'C下，處理效果并不理想。以上 結(jié)論均表明，與常規(guī)的厭氧生物處理技術(shù)相比，將微生物燃料電池應(yīng)用于啤酒 廢水處理，處理效果和產(chǎn)電量受溫度影響較小，特別適用于北方寒冷地區(qū)。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同在于在步驟一中環(huán)境 溫度為32 38'C。其它的反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同在于在步驟一中環(huán)境 溫度為35T:。其它的反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同在于在步驟二中反應(yīng) 溫度為20 3(TC。其它的反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同在于在步驟二中反應(yīng) 溫度25'C。其它的反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同在于在步驟二中反應(yīng)溫度2(TC。其它的反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同的是在啤酒廢水中加入高鹽分工業(yè)廢水。其他反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
六相同。對(duì)于燃料電池來(lái)講，溶液的電導(dǎo)率是影響性能的關(guān)鍵因素。同樣，對(duì)于微
生物燃料電池^e講，溶液的導(dǎo)電性也是至關(guān)重要的。向兩臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行的啤酒廢水微生物燃料電池中分別加入含有50mM和200mM磷酸鹽緩沖液(PBS)的 啤酒廢水，極化曲線和功率密度曲線如圖5。與加入前相比，加入50mM的 PBS最高功率密度上升到483mW/m2，升高了 1.4倍。但當(dāng)PBS濃度繼續(xù)上升 至200mM時(shí)，功率僅升高9°/。 (528 mW/m2)。 COD去除率與加入前基本一致， 分別為90% (50mM)和86% (200mM)。可見(jiàn)，對(duì)于啤酒廢水微生物燃料電 池，可以通過(guò)提高廢水的離子強(qiáng)度來(lái)獲得高的功率輸出，因此可將高鹽分的其 他工業(yè)廢水與啤酒廢水混合在一起處理。
權(quán)利要求
1、 一種微生物燃料電池，其一端開(kāi)口，另一端封閉，它由筒體(1)、陰極(2)、陽(yáng)極(3)、第一膠圈(4)、陽(yáng)極蓋板(5)、陰極蓋板(6)、第二膠圈 (7)、陽(yáng)極導(dǎo)線(8)和陰極導(dǎo)線(9)組成；它的筒體(1)兩端內(nèi)側(cè)設(shè)有凹 槽，筒體(1)封閉端的凹槽內(nèi)裝有陽(yáng)極(3)和第二膠圈(7)，筒體(1)封 閉端的端口用陽(yáng)極蓋板(5)封閉，第二膠圈(7)位于陽(yáng)極(3)與陽(yáng)極'蓋板 (5)之間，筒體(1)開(kāi)口端的凹槽裝有陰極(2)和第一膠圈(4)，筒體(1) 開(kāi)口端的端口用陰極蓋板(6)封閉，第一膠圈(4)位于陰極(2)與陰極蓋 板(6)之間；其中第一膠圈(4)與第二膠圈(7)的孔徑與燃燒室(12)相 同；陰極蓋板(6)中間開(kāi)孔，孔徑與燃燒室(12)的一致；陽(yáng)極(3)引出的陽(yáng)極 導(dǎo)線(8)和陰極(2)弓i出的陰極導(dǎo)線(9)與外電路連接；陽(yáng)極(3)與陰極(2)之間的間 距不小于lcm;筒體(1)上設(shè)有取樣口(10)和出水口(11)，取樣口(10)位于筒體(1) 的頂部，出水口(11)位于筒體(1)的底部靠近陰極(2)—側(cè)；其特征在于陰極(2)、 陽(yáng)極(3)與筒體(1)之間形成燃料室(12)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物燃料電池，其特征在于陽(yáng)極(3)是由碳布、 碳紙、玻璃碳、發(fā)泡鎳、碳纖維、碳納米管、儲(chǔ)氫合金、顆粒石墨和石墨氈中 的一種制成；陰極(2)主要采用碳布、碳紙、石墨中的一種制成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微生物燃料電池，其特征在于陰極(2)與空氣接 觸的一側(cè)涂有防水層，另一側(cè)載有0.10 0.35mg/ci^的Pt催化劑；其中防水層 是聚四氟乙烯和/或聚氨酯，防水層的厚度為20 30Mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物燃料電池，其特征在于PTFE防水層的 厚度為22~28 pm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物燃料電池，其特征在于PTFE防水層的 厚度為25jlm。 '
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物燃料電池，其特征在于陰極(2)上負(fù)載Pt 催化劑的含量為0.15 0.30mg/cm2。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物燃料電池，其特征在于陰極(2)上負(fù)載Pt 催化劑的含量為0.20mg/cm2。
8、 利用權(quán)利要求1所述的微生物燃料電池處理啤酒廢水的方法，其特征在于微生物燃料電池處理啤酒廢水的方法步驟如下一、啟動(dòng)微生物燃料電池: 將沉淀處理后的啤酒廢水注入微生物燃料電池內(nèi)，在環(huán)境溫度為30 4(TC條件 下，利用啤酒廢水中的微生物啟動(dòng)微生物燃料電池；當(dāng)電池電壓低于50mV時(shí)， 完全更換燃料室的啤酒廢水；待負(fù)載電壓穩(wěn)定在300mV以上，微生物燃料電 池啟動(dòng)成功；二、處理啤酒廢水啤酒廢水先進(jìn)行沉淀處理，然后注入微生物 燃料電池內(nèi)，通過(guò)微生物的分解代謝降低有機(jī)物濃度同時(shí)獲得電能，工藝操作 的條件反應(yīng)溫度20 4(TC。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的微生物燃料電池處理啤酒廢水的方法，其特征 在于在步驟二中的反應(yīng)溫度為20~40°C。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的微生物燃料電池處理啤酒廢水的方法，其特征 在于在步驟二中的反應(yīng)溫度為25°C。
全文摘要
微生物燃料電池及其處理啤酒廢水的方法，屬于污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有處理啤酒廢水方法存在溫度對(duì)處理效率影響大、成本高、出水的COD偏高的問(wèn)題。本發(fā)明的微生物燃料電池一端開(kāi)口，另一端封閉，陰極固定在開(kāi)口端，陽(yáng)極固定在封閉端，陰極、陽(yáng)極與筒體1之間形成燃料室，陰陽(yáng)極之間不加入任何陽(yáng)離子交換膜。本發(fā)明以啤酒廢水中的土著微生物作為菌源，啟動(dòng)反應(yīng)器；利用微生物分解代謝降低有機(jī)物濃度同時(shí)獲得電能。本發(fā)明中啤酒廢水COD去除率在85％以上，最高可達(dá)98％；出水的COD小于450mg/L，最低出水的COD可達(dá)20mg/L。本發(fā)明具有方法簡(jiǎn)單、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，處理效果和產(chǎn)電量受溫度影響較小，適于大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01M8/16GK101145620SQ200710144550
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者馮玉杰, 賀 李, 鑫 王 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)