一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置，所述装置包括厌氧环境下的阳极室，放置重金属土壤的阴极室，位于所述阳极室和阴极室的导电电极板，盐桥，导线等。本实用新型专利技术能够在不破坏土壤结构的情况下，使重金属在土壤中迁移并吸附在电极板上，达到从土壤中去除重金属的效果。

A device for remediation of heavy metal contaminated soil based on the principle of microbial fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置
本技术涉及一套实验装置，具体为一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置，属于微生物领域。
技术介绍
污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。重金属主要通过大气沉降、固体废物、污水灌溉和农业措施等途径进入土壤。由于其不能被微生物降解，易于积累和转化为毒性更大的物质，并可通过摄取、吸入、皮肤接触等多种途径危害人体健康等原因，使得土壤一旦受到污染，便难于治理，且治理周期较长而其危害又是深远的。现在对于土壤重金属的修复方法主要有物理法、化学法、生物法。物理修复主要包括电动修复、热解吸等方法，化学法主要包括土壤淋洗、稳定固化法，修复周期长，去除效果不高，不能很好的解决经济性、有效性和二次污染的问题。生物修复法主要有植物修复及动物修复、微生物修复，可以不破坏土壤本身的结构且费用不高。但是，现有的微生物修复技术很难适用于高浓度重金属污染土壤的修复。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置。技术方案：一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，包括：厌氧环境下的阳极室，放置重金属土壤的阴极室，位于所述阳极室和阴极室的导电电极板，两端分别接触两个石墨板的盐桥，连接所述导电电极板和外接电阻的导线，连接整个线路的数据采集卡，连接数据采集卡的电脑。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述阳极室为有机玻璃室，其中加入体积比为1：9的土壤浸出液与阳极液，所述阳极液的配比为：NH4Cl（0.31g/L），KCl（0.13g/L），Na2HPO4（2.75g/L），NaH2PO4（4.97g/L）。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述阴极室为含重金属的土壤。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述导电电极板为石墨板)。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述盐桥分别插入到阴极室与阳极室中，且分别与两个电极板相接触。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述导线连接电极板与外接电阻，为铜导线。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述数据采集卡与整个电路连接，采集产电性能数据。所述的一种基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置，所述电脑与数据采集卡相连接，分析表征产电性能数据。由于采取上述技术方案，本技术的优点在于：在阴极室放置重金属污染的土壤，可利用电子的转移，在不破坏土壤本身内部结构的情况下，将土壤中的重金属迁移到石墨板上，实现重金属在土壤中的修复。附图说明图1是本技术的系统结构示意图。图1中：1-阳极室，2-阴极室，3-导电电极板，4-盐桥，5-导线，6-可调电阻，7-数据采集卡，8-电脑，9-电源。具体实施方式如图1所示，本技术专利技术中基于微生物燃料电池原理来去除土壤中重金属的装置中，所述装置包括：厌氧阳极室（1），土壤阴极室（2），导电电极板（3），盐桥（4），连接整个电路的导线（5），可调电阻（6），数据采集卡（7），电脑（8），电源（9）。盐桥分别插入到阳极室溶液与阴极室土壤中，并且与位于两个极室中的电极板分别接触，电极板与电阻、数据采集卡通过导线相连，电源通过导线与数据采集卡相连，给数据采集卡供电。本技术中的MFC的运行原理是这样的：在阳极室（1）厌氧的环境下，阳极微生物（阳极室中接种的土壤浸出液中的产电细菌）可以将有机物分解并释放出电子和质子，释放的电子可以依靠合适的电子传递介体进行有效传递，并通过外电路即导线（5）传递到阴极室（2），从而形成电流，而质子则可以通过盐桥（4）传递到阴极室，在阴极与电子、氧化剂（一般为氧气）发生还原反应，完成整个过程的电子传递。土壤中的重金属离子依靠电子传递能力迁移到石墨板上变成金属单质，在不破坏土壤结构的情况下降低了土壤中的重金属浓度的同时也产生了电流。以上所述实施方式，只是本技术的较佳实施方式，并非来限制本技术实施范围，故凡依本技术申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本技术专利申请范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，包括：厌氧环境下的阳极室（1），放置重金属土壤的阴极室（2），位于所述阳极室和阴极室的导电电极板（3），插入到阳极室与阴极室并且两端分别接触两个导电电极板的盐桥（4），连接所述两个导电电极板的导线（5），连接导线上的可调电阻（6），连接整个线路的数据采集卡（7），连接数据采集卡的电脑（8）以及负责给采集卡供电的电源（9）。

【技术特征摘要】
1.一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，包括：厌氧环境下的阳极室（1），放置重金属土壤的阴极室（2），位于所述阳极室和阴极室的导电电极板（3），插入到阳极室与阴极室并且两端分别接触两个导电电极板的盐桥（4），连接所述两个导电电极板的导线（5），连接导线上的可调电阻（6），连接整个线路的数据采集卡（7），连接数据采集卡的电脑（8）以及负责给采集卡供电的电源（9）。2.根据权利要求1所述的一种基于微生物燃料电池原理修复重金属污染土壤的装置，其特征在于：所述阳极室（1）为透明有机玻璃材质，应保持厌氧环境。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：高宇婷，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37