一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43286862 阅读:30 留言:0更新日期:2024-11-12 16:08
本发明专利技术公开一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法,属于能源环境技术领域。本装置融合了生物发酵反应器、电化学工作站与管状电解槽的设计,通过实施精准的动态电位调控策略,优化生物发酵反应体系,不仅提高了电发酵产甲烷的速率与纯度,还增强了系统处理高浓度有机废水的能力。本装置将电化学工作站的对电极接线柱和工作电极接线柱分别连接至管状电解槽的阳极与阴极,并通过参比电极实现电位测量的准确性。借助计算机的智能控制,动态调整生物发酵反应器的电位,有效提升了系统对有机废水的降解能力,特别是针对高COD值废水,同时,加速了甲烷化进程,显著缩短了反应周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源环境,具体涉及一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法


技术介绍

1、厌氧消化技术可以将废水中的有机物转化为沼气,从而实现废水的资源化利用。然而,面对水体污染中日益严峻的高浓度有机废水问题,传统厌氧消化工艺在处理此类废水时遭遇了诸多挑战,包括中间代谢产物(如挥发性脂肪酸的积累)的抑制效应、反应启动缓慢、低温环境适应性差及系统稳定性波动等,这些问题往往难以通过简单优化传统工艺参数得以根本解决。

2、近年来,厌氧消化与电化学技术的创新性融合衍生出电发酵技术,为处理高浓度有机废水及资源高效回收开辟了新纪元,有望显著缓解传统厌氧消化工艺中的诸多瓶颈。电发酵技术不仅提升了沼气中甲烷的含量,还加速了水解与酸化过程,有效减轻了挥发性脂肪酸积累对产甲烷过程的抑制作用,增强了整体厌氧消化效率,为废水处理与能源回收提供了更为稳定与高效的解决方案。

3、在电发酵技术的研究实践中,通常采用恒电位或恒电流的方式来原位供气,以实现沼气中的co2到甲烷的转化,从而提升沼气的纯度和产量。然而,厌氧消化过程产生的沼气中co2的体积含量是动态变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,包括生物发酵反应器(1)、搅拌装置(5)、管状电解槽(2)、参比电极(3)、第一气体缓冲瓶(7-1)、二氧化碳传感器(9)、电化学工作站(8)及气体收集装置(11);

2.根据权利要求1所述的一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,所述提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置还包括pH电极,设置在生物发酵反应器(1)的内腔,用于监测生物发酵反应器(1)内液体的pH值。

3.根据权利要求1所述的一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,管状电解槽(2)的阳极为圆柱状钛网,阴极为圆柱状不锈钢网。

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【技术特征摘要】

1.一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,包括生物发酵反应器(1)、搅拌装置(5)、管状电解槽(2)、参比电极(3)、第一气体缓冲瓶(7-1)、二氧化碳传感器(9)、电化学工作站(8)及气体收集装置(11);

2.根据权利要求1所述的一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,所述提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置还包括ph电极,设置在生物发酵反应器(1)的内腔,用于监测生物发酵反应器(1)内液体的ph值。

3.根据权利要求1所述的一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,管状电解槽(2)的阳极为圆柱状钛网,阴极为圆柱状不锈钢网。

4.根据权利要求1所述的一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置,其特征在于,所述参比电极(3)为ag/agcl电极,参比电极的内置溶液为饱和氯化钾溶液。

5.根据权利要求1所述的一种提升电发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭坤尚高原赵梦龙崔凯
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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