專利名稱：一種生化降解甘蔗渣并同步產(chǎn)電的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種生化降解甘蔗渣并同步產(chǎn)電工藝方法。
背景技術(shù)：
甘蔗是人類迄今為止種植量最大的植物(維基百科)。甘蔗被榨汁后留下大量的甘蔗渣據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年甘蔗的種植面積約有120HM2，每年產(chǎn)生的甘蔗差為800萬(wàn)噸，在國(guó)內(nèi)大部分甘蔗渣沒(méi)有被有效利用。甘蔗渣造成了環(huán)境污染，也造成了資源浪費(fèi)。甘蔗渣的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但其主要成分是纖維素，半纖維素和木質(zhì)素，其中半纖維素占20. 6%，木質(zhì)素為 18. 6%，纖維素占35. 4%。甘蔗渣不容易處理的原因在于木質(zhì)素分布在表皮組織，它與半塘纖維結(jié)合形成保護(hù)層，使得水解困難。單室微生物燃料電池原理陽(yáng)極液混合質(zhì)當(dāng)中的可生化有機(jī)物，如纖維素、乙醇等在微生物燃料電池陰極被氧化分解，產(chǎn)物有電子、質(zhì)子及其他物質(zhì)。電子通過(guò)陽(yáng)極板，經(jīng)由導(dǎo)線傳遞到陰極；因濃度差造成的勢(shì)力驅(qū)使質(zhì)子穿過(guò)質(zhì)子交換膜(PEM)進(jìn)入陰極室；在陰極板上，電子、質(zhì)子和空氣中的氧氣三者結(jié)合生成化合物水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種生化降解甘蔗渣并同步產(chǎn)電工藝方法。本發(fā)明內(nèi)容如下以石墨板或碳?xì)譃殛?yáng)極，空氣電極作為石墨陰極，質(zhì)子交換膜(PEM)作為分隔物，熱膠粘于陰極板內(nèi)側(cè)，構(gòu)建上流式單室微生物燃料電池。用甘蔗渣填滿陽(yáng)極室，接種混合菌種， 陽(yáng)極與陰極之間保持較小距離，外接蓄電池以貯藏過(guò)程產(chǎn)生的電能。與傳統(tǒng)甘蔗渣處理方法相比，本發(fā)明的工藝方法具有生化降解甘蔗渣并同步產(chǎn)電，方法實(shí)施過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生二次污染和無(wú)需額外試劑投加等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的工藝流程組建單室電池，填入甘蔗渣并接種，運(yùn)行收集電能。具體實(shí)例以某糖廠車間甘蔗渣為例。以石墨板或碳?xì)譃殛?yáng)極，空氣電極作為石墨陰極，質(zhì)子交換膜(PEM)作為分隔物， 熱膠粘于陰極板內(nèi)側(cè)，構(gòu)建上流式單室微生物燃料電池。用濕潤(rùn)的甘蔗渣填滿陽(yáng)極室，接種混合菌種，陽(yáng)極與陰極之間保持較小距離，外接蓄電池以貯藏過(guò)程產(chǎn)生的電能。經(jīng)測(cè)量，甘蔗渣降解率為90%以上，24小時(shí)累積產(chǎn)電量為84. 6C。
權(quán)利要求
1.以石墨板或碳?xì)譃殛?yáng)極，空氣電極作為石墨陰極，質(zhì)子交換膜(PEM)作為分隔物， 熱膠粘于陰極板內(nèi)側(cè)，構(gòu)建上流式單室微生物燃料電池。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用甘蔗渣填滿陽(yáng)極室，接種混合菌種，陽(yáng)極與陰極之間保持較小距離，外接蓄電池以貯藏過(guò)程產(chǎn)生的電能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生化降解甘蔗渣并同步產(chǎn)生電能的工藝方法。本發(fā)明方法以石墨板或碳?xì)譃殛?yáng)極，空氣電極作為石墨陰極，質(zhì)子交換膜(PEM)作為分隔物，構(gòu)建上流式單室微生物燃料電池，利用陽(yáng)極微生物作用降解蔗渣。本發(fā)明方法具有降解與產(chǎn)能同步，無(wú)污染與無(wú)試劑投加等優(yōu)點(diǎn)。利用電絮凝法，處理含鋅礦渣滲濾液并回收所生成鋅鹽的方法。經(jīng)預(yù)調(diào)pH后滲濾液進(jìn)入電絮凝裝置，利用絮凝沉淀原理去除滲濾液中的可溶解性鋅鹽并回收整個(gè)過(guò)程所生成的鋅鹽沉淀。本發(fā)明具有處理效果好，殘余濃度低，電能消耗少和廢物回收等優(yōu)點(diǎn)。適合應(yīng)用于冶金、采礦等行業(yè)的礦渣滲濾液處理。
文檔編號(hào)H01M8/16GK102324545SQ20111027155
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者張麗娟, 陶虎春, 高竹友 申請(qǐng)人:北京大學(xué)深圳研究生院