微生物燃料电池制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制氧从液面溶解于液体中，从而可以提高电能的回收效率的微生物燃料电池。本发明专利技术的微生物燃料电池(1)具有：含有有机性物质的液体(4)、在含有有机性物质的液体(4)内配置的阳极(2)、具有用于将空气引进至空气阴极(3)内的空气引进部(11)的空气阴极(3)、以及隔绝氧从含有有机性物质的液体(4)的液面(4a)溶解于含有有机性物质的液体(4)中的氧隔绝部(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在微生物的作用下，能够从废水和废弃物等中含有的有机性物质中回收电能的微生物燃料电池。
技术介绍
近年来，作为在分解废水等有机性废弃物时回收能量的方法，利用燃料电池的结构的微生物燃料电池引人注目。在微生物燃料电池中，在分解排水以及废弃物中的有机性物质时，通过采用电极回收微生物所放出的电子，便能够直接回收电能。上述的微生物燃料电池中使用的阴极有：利用阴极液中的溶解氧这种方式的阴极、和利用空气中的氧这种方式的阴极。利用空气中的氧这种方式的阴极被称之为空气阴极。空气阴极所具有的优点是：只要在空气阴极中使空气流通即可，没有必要向阴极液中进行曝气。下述的专利文献1公开了使用空气阴极的微生物燃料电池的一个例子。在使用专利文献1中记载的微生物燃料电池时，使含有在厌氧条件下能够繁殖的微生物和有机性物质的液体在阳极表面上的空隙的流路中流动。另外，使空气在阴极表面上的流路中流动，从而使空气与阴极接触。阳极在微生物的作用下，由有机性物质生成氢离子(H+)以及电子(e－)。生成的氢离子向阴极侧移动。如果采用导线将阳极和阴极与负载电路连接而形成闭合电路，则在阳极和阴极之间产生电位差，从而可以获得与电位差和在负载电路中流过的电流之积相当的电能。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2010/044145A1
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在使用空气阴极的以前的微生物燃料电池中，于含有有机性物质的液体的液面上设置有使空气存在的内部空间。在此情况下，氧从含有有机性物质的液体的液面溶解于含有有机性物质的液体中。在上述微生物燃料电池中，于阳极增殖的厌氧性的电生成菌通过使液体中的有机性物质分解，从而产生电能。如果使氧从液面溶解于液体中，则需氧菌增殖，从而需氧菌将液体中的有机性物质分解。因此，本来应该由厌氧性菌分解的有机性物质的量减少。作为其结果，存在的问题是微生物燃料电池中的电能的回收量减少。作为解决这样的问题的方法，在专利文献1中提出了向液面上的内部空间导入不活泼气体，从而用不活泼气体置换内部空间的空气的方法。如果在液面上向内部空间导入不活泼气体，则与液面接触的氧量减少，结果可以减少从液面溶解于液体中的氧量。然而，关于不活泼气体，存在的问题是操作以及保管困难，从而价格较高。因此，在使用不活泼气体的情况下，对于微生物燃料电池来说，其操作以及保管也变得困难，从而微生物燃料电池的价格升高。本专利技术的目的在于：提供一种能够抑制氧从液面溶解于液体中，从而可以提高电能的回收效率的微生物燃料电池。用于解决课题的手段根据本专利技术的宽泛方面，提供一种微生物燃料电池，其具有：含有有机性物质的液体；在含有所述有机性物质的液体内配置的阳极；具有用于将空气引进至空气阴极内的空气引进部的空气阴极；以及隔绝氧从含有所述有机性物质的液体的液面溶解于含有所述有机性物质的液体中的氧隔绝部。在本专利技术的微生物燃料电池所具有的特定的方面中，所述氧隔绝部与含有所述有机性物质的液体的液面接触。在本专利技术的微生物燃料电池所具有的特定的方面中，所述氧隔绝部漂浮在含有所述有机性物质的液体的液面上。在本专利技术的微生物燃料电池所具有的特定的方面中，所述氧隔绝部与所述空气阴极接触。在本专利技术的微生物燃料电池所具有的特定的方面中，所述氧隔绝部与所述空气阴极连结。在本专利技术的微生物燃料电池所具有的特定的方面中，所述氧隔绝部与所述空气阴极和所述阳极连结。专利技术的效果本专利技术的微生物燃料电池由于具有：含有有机性物质的液体，在含有所述有机性物质的液体内配置的阳极，具有用于将空气引进至空气阴极内的空气引进部的空气阴极，以及隔绝氧从含有所述有机性物质的液体的液面溶解于含有所述有机性物质的液体中的氧隔绝部，因而可以提高电能的回收效率。附图说明图1是示意表示本专利技术的第1实施方式的微生物燃料电池的剖视图。图2是示意表示本专利技术的第2实施方式的微生物燃料电池的剖视图。图3(a)以及图3(b)是示意表示在实施例1中得到的微生物燃料电池的剖视图。图4(a)以及图4(b)是示意表示在比较例1中得到的微生物燃料电池的剖视图。具体实施方式下面参照附图，就本专利技术具体的实施方式进行说明，从而弄清本专利技术。图1是示意表示本专利技术的第1实施方式的微生物燃料电池的剖视图。图1为主视剖视图，图1中的上下方向为铅直方向。图1所示的微生物燃料电池1具有阳极2、空气阴极3、含有有机性物质的液体4、氧隔绝部5、以及导线。导线配置在未图示的位置。含有有机性物质的液体4配置在容器21内。阳极2配置在含有有机性物质的液体4内，处在比含有有机性物质的液体4的液面4a更靠下方的位置，浸渍在含有有机性物质的液体4内。整个阳极2优选配置在含有有机性物质的液体4内。在微生物燃料电池1中，多个阳极2和多个空气阴极3隔开间隔而交互地并列配置。含有有机性物质的液体4在阳极2和空气阴极3之间的空隙流动。空气阴极3具有用于将空气引进至空气阴极3内的空气引进部11。空气引进部11例如为具有使空气流动的流路的框状构件。空气阴极3具有对置配置的2个阴极12和在2个阴极12间配置的空气室13。因此，阴极12与空气室13接触。空气室13为空气层。空气阴极3在空气室13的下端具有框构件，借助于框构件可以防止空气从空气室13的流出。在空气阴极3中，可以将空气从空气引进部11引进至空气室13内。空气引进部11的一端与空气室13连接。空气引进部11的另一端比液面4a更靠上方，直至容器21的外部。空气能够从容器21的外部通过空气引进部11而引进至空气室13内。在上述空气室中，也可以配置空气透过性构件。容器21具备含有有机性物质的液体4的流入口21a、和含有有机性物质的液体4的流出口21b。在容器21内，含有有机性物质的液体4从流入口21a侧流向流出口21b侧。在容器21内，容器21在含有有机性物质的液体4的液面4a上具有内部空间(空隙)。在容器21内的内部空间中配置有气体。在容器21内的内部空间中配置的气体一般地说，为含有氧的空气。氧隔绝部5用于隔绝氧从含有有机性物质的液体4的液面4a溶解于含有有机性物质的液体4中。氧隔绝部5用于隔绝配置于容器21内的内部空间的空气中的氧溶解于含有有机性物质的液体4中。氧隔绝部5位于比阳极2更靠上方的位置，位于比阴极12和空气室13更靠上方的位置。在微生物燃料电池1中，氧隔绝部5与含有有机性物质的液体4的液面4a接触，漂浮在液面4a上。氧隔绝部5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物燃料电池，其特征在于，具有：含有有机性物质的液体；在含有所述有机性物质的液体内配置的阳极；具有用于将空气引进至空气阴极内的空气引进部的空气阴极；以及隔绝氧从含有所述有机性物质的液体的液面溶解于含有所述有机性物质的液体中的氧隔绝部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 JP 2013-2319801.一种微生物燃料电池，其特征在于，具有：
含有有机性物质的液体；
在含有所述有机性物质的液体内配置的阳极；
具有用于将空气引进至空气阴极内的空气引进部的空气阴极；以及
隔绝氧从含有所述有机性物质的液体的液面溶解于含有所述有机性物质的液体中的
氧隔绝部。
2.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其特征在于：所述氧隔绝部与含有所述有机
性物质的液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木雄也，石井良和，宫原盛雄，渡边一哉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP