An in-situ microbial fuel cell and energy storage device utilizing mine water includes suspended matter filtration system, microbial culture system, combined reaction system, energy storage system, battery boost system and intelligent control system, suspended matter filtration system is connected with microbial culture system through pipeline, suspended matter filtration system is connected with microbial culture system and microbial culture system. It is connected with two-chamber fuel cell and single-chamber fuel cell, two-chamber fuel cell and hydrogen-oxygen solid-state fuel cell, three groups of fuel cell combined reaction system and energy storage device, energy storage device and battery boost system, and the operation and parameter adjustment of the whole device, waste disposal are carried out under the intelligent control system. The invention has the advantages of simple operation, convenient operation, high matrix and high energy conversion rate, can maximize the utilization of microorganisms and organic matter resources in mine water, improve water quality and reduce pollution, and has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置
本专利技术属于微生物燃料电池
，具体涉及一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置。
技术介绍
我国的煤矿资源丰富且地质构造条件复杂，是世界上煤矿水害最严重的国家之一。水矿灾害不仅容易造成井下作业人员重大伤亡，而且经济损失大，社会影响面广。酸性矿井水是在开采煤矿过程中因硫铁矿氧化而产生的一种酸性废水，一旦进入水体中将严重污染生态环境。现存处理酸性矿井水方法众多，常规法以化学法为主，兴新技术以生物法为主。碱性矿井水也是煤矿矿井水常见的一种形式，碱性较高，一般先用废酸与其发生中和反应，然后再进行后续处理。矿井水中且含有丰富的微生物及各种离子包括超标的如SO2-4、NO-2和有机物，利用矿井水中的硫酸盐还原菌和反硝化细菌进行代谢能够降低矿井水中的超标离子浓度。对矿井水资源及其内含的复杂污染性物质进行绿色利用成为人们日益关注的重点。面对全球环境和能源的挑战，人们对新能源技术的发展充满期待。生物燃料电池是燃料电池中特殊的一类，能利用微生物催化剂将化学能转变为电能，被认为是新能源技术中最有前途的技术之一。按照催化剂形式的不...
【技术保护点】
1.一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置，其特征在于：包括悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统、电池升压系统和智能控制系统，悬浮物过滤系统通过管道与微生物培养系统连接，微生物培养系统通过管道与联合反应系统连接，联合反应系统通过电线与储能蓄电系统连接，储能蓄电系统通过电线与电池升压系统连接；所述的智能控制系统分别与悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统和电池升压系统电连接。
【技术特征摘要】
1.一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置，其特征在于：包括悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统、电池升压系统和智能控制系统，悬浮物过滤系统通过管道与微生物培养系统连接，微生物培养系统通过管道与联合反应系统连接，联合反应系统通过电线与储能蓄电系统连接，储能蓄电系统通过电线与电池升压系统连接；所述的智能控制系统分别与悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统和电池升压系统电连接。2.根据权利要求1所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置，其特征在于：悬浮物过滤系统包括进水管和悬浮物过滤网，微生物培养系统包括恒温培养箱，恒温培养箱上设有进水口和出水口，进水管与恒温培养箱的进水口连接，进水管上设有进水阀门，悬浮物过滤网设置在恒温培养箱的进水口处，恒温培养箱的出水口通过出水管与联合反应系统连接，出水管上设有出水阀门，恒温培养箱上还设有温度显示计和pH调节口；智能控制系统通过控制线路分别与恒温培养箱、出水阀门和进水阀门连接。3.根据权利要求2所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池及储能装置，其特征在于：联合反应系统由单室微生物燃料电池、双室微生物燃料电池和氢氧固态燃料电池组成；单室微生物燃料电池包括单极反应室，出水管通过第一支管与单极反应室连接，第一支管上设有第一进液阀门，单极反应室内设有第一阳极材料和第一阴极材料，第一阳极材料和第一阴极材料通过第一外电路导线连接，第一外电路导线通过电线与储能蓄电系统连接，单极反应室上还设有第一数据显示器、第一温度传感器和第一电位传感器，单极反应室的顶部设有第一进料口和第一排气口，第一进料口与第一排气口位于相对两侧，单极反应室的底部设有第一排液管，第一排液管上设有第一排液阀门；双室微生物燃料电池包括阳极反应室和阴极反应室，阳极反应室与阴极反应室通过第一质子交换膜隔开，第一质子交换膜的安装处设有密封圈；出水管通过第二支管与阳极反应室连接，第二支管上设有第二进液阀门，阳极反应室内设有第二阳极材料，阴极反应室内设有第二阴极材料，第二阳极材料和第二阴极材料通过第二外电路导线连接，第二外电路导线通过电线与储能蓄电系统连接，阳极反应室上还设有第二数据显示器、第二温度传感器和第二电位传感器，阳极反应室的顶部设有第二进料口和第二排气口，阴极反应室上设有第三排气口，阴极反应室上部设有进液口，阴极反应室的底部设有第二排液管，第二排液管上设有第二排液阀门；氢氧固态燃料电池包括双极板...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏大平，王心义，马战平，张怀文，黄松，赵国俊，刘小满，姬红英，黄平华，张良，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。