生活垃圾微生物发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种适用于生活垃圾微生物发电装置，包括：生活垃圾池（1）、输送管（2）、分选机（3）、阳极反应池（4）、阴极反应池（5）、电量存储器（6）。将垃圾导入生活垃圾池（1）中，通过输送管（2）送至分选机（3）进行垃圾筛选，去除不能被发电利用的垃圾，分选后送至阳极反应池（4），有机物在微生物的催化分解下氧化为氢离子，并产生二氧化碳，二氧化碳可以供给温室大棚，同时在电极上有电子流向阴极反应池（5），阴极反应池（5）发生还原反应，氢离子通过质子交换膜与氧气在阴极发生还原反应，整个过程向外部电量存储器（6）提供能量。本发明专利技术有效地改善了环境，推动新能源的利用。

【技术实现步骤摘要】
生活垃圾微生物发电装置
本专利技术是涉及一种发电装置，具体地说是涉及一种利用微生物将生活垃圾中化学能直接转化成电能的生活垃圾微生物发电装置。
技术介绍
自第三次工业革命以来，人类社会在经济和科技方面取得了空前的发展，伴随而来的是常规能源的大量消耗及其引起的环境污染和资源短缺一系列问题，迫使人类不得不开始寻找清洁的可再生能源。相对于传统的煤、石油、天然气等化石能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界日益严重的环境污染和资源匮乏等问题具有十分重要的意义。利用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今后电力工业发展的趋势，可见新能源发电具有良好的发展前景和实用价值。目前利用新能源的发电方法主要有：太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐发电。此外科学家还有研究出一种新型的发电技术，这个技术是微生物燃料电池(MFC),即利用生活废水中自然存在的细菌发电。微生物燃料电池（MFCS）提供了从可生物降解的、还原的化合物中维持能量产生的新机会。MFCS可以利用不同的碳水化合物，同时也可以利用废水中含有的各种复杂物质。MFCS将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的，只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体，例如氧或者氮，转化为利用不溶性的受体，比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极，在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比，MFC能产生电流，并且生成了以二氧化碳为主的废气。为了衡量细菌的发电能力，控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外，电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加MFC的电流会降低阳极电势，导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势，同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径：高氧化还原氧化代谢，中氧化还原到低氧化还原的代谢，以及发酵。MFC中的阳极电子传递机制是电子向电极的传递需要一个物理性的传递系统以完成电池外部的电子转移。这一目的既可以通过使用可溶性的电子穿梭体，也可以通过膜结合的电子穿梭复合体。
技术实现思路
本专利技术目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种以产电微生物为阳极催化剂将生活垃圾中的化学能直接转化为电能的装置，在废水生活垃圾处理和新能源开发领域具有广阔的前景。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现：生活垃圾微生物发电装置，包括：生活垃圾池1、输送管2、分选机3、阳极反应池4、阴极反应池5、电量存储器6。生活垃圾池1主要用来存储需要进行发电的生活垃圾；输送管2在整个装置中负责运送生活垃圾进入各个模块中；分选机3对需要进行发电的垃圾进行筛选，选出那些不能被利用的垃圾；阳极反应池4担负着微生物附着并传递电子的作用，它是产电能力的重要因素，同时也是研究微生物产电机理与电子传递机理的重要辅助场所，阳极主要是以碳为主要材料，包括碳纸、碳布、石墨棒、碳毡、泡沫石墨以及碳纤维刷；阳极反应池4是微生氧化分解有机物的场所，所以微生物的量也就能影响产电量，因此阳极材料的选择主要就是考虑材料的比表面积，此外，阳极除了材料还有就是阳极附着的微生物。阴极反应池5同时也是制约MFC产电的主要原因之一，在阴极反应池5加入各种催化剂来提高氧气的还原速率，采用生物阴极:无需加入重金属催化材料和电子传递介质、不会引起催化剂中毒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：可以利用一般燃料电池所不能利用的多种有机、无机物质作为燃料，甚至可利用光合作用或直接利用污水等。也就是说，地里的高粱秆，吃剩的香蕉皮，甚至是洗菜水都可以转变成电能有效地改善了环境，推动新能源的利用。附图说明图1是本专利技术生活垃圾微生物发电装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：图1所示生活垃圾微生物发电装置，包括：生活垃圾池1、输送管2、分选机3、阳极反应池4、阴极反应池5、电量存储器6。生活垃圾池1主要用来存储需要进行发电的生活垃圾；输送管2在整个装置中负责运送生活垃圾进入各个模块中；分选机3对需要进行发电的垃圾进行筛选，选出那些不能被利用的垃圾；阳极反应池4担负着微生物附着并传递电子的作用，同时也是研究微生物产电机理与电子传递机理的重要辅助场所，阳极反应池4是微生氧化分解有机物的场所；阴极反应池5同时也是制约MFC产电的主要原因之一，在阴极反应池5加入各种催化剂来提高氧气的还原速率，采用生物阴极:无需加入重金属催化材料和电子传递介质、不会引起催化剂中毒。生活垃圾微生物发电装置的具体工作流程如下：将垃圾导入生活垃圾池1中，通过输送管2送至分选机3进行垃圾筛选，去除不能被发电利用的垃圾，分选后送至阳极反应池4，有机物在微生物的催化分解下氧化为氢离子，并产生二氧化碳，二氧化碳可以供给温室大棚，同时在电极上有电子流向阴极反应池5，阴极反应池5发生还原反应，氢离子通过质子交换膜与氧气在阴极发生还原反应，整个过程向外部电量存储器6提供能量。本专利技术中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾微生物发电装置，包括：生活垃圾池（1）、输送管（2）、分选机（3）、阳极反应池（4）、阴极反应池（5）、电量存储器（6），其特征是：所述生活垃圾池（1）主要用来存储需要进行发电的生活垃圾；所述输送管（2）在整个装置中负责运送生活垃圾进入各个模块中；所述分选机（3）对需要进行发电的垃圾进行筛选，选出那些不能被利用的垃圾。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾微生物发电装置，包括：生活垃圾池（1）、输送管（2）、分选机（3）、阳极反应池（4）、阴极反应池（5）、电量存储器（6），其特征是：所述生活垃圾池（1）主要用来存储需要进行发电的生活垃圾；所述输送管（2）在整个装置中负责运送生活垃圾进入各个模块中；所述分选机（3）对需要进行发电的垃圾进行筛选，选出那些不能被利用的垃圾。2.根据权利要求1所述的生活垃圾微生物发电装置，其特征是：所述阳极反应池（4）担负着微生物附着并传递电子的作用，它是产电能力的重要因素，同时也是研究微生物产电机理与电子传...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄保东，
申请(专利权)人：南京乐朋电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32