[发明专利]一种利用生物燃料电池反应器产氢并发电转换的方法

权利要求书

1.一种利用生物燃料电池反应器产氢并发电转换的方法，其特征在于： 所述生物燃料电池反应器为两段一体式固体发酵耦合离子膜生物燃料电池 反应器，利用所述生物燃料电池反应器将有机废水直接进入BFC中或将有 机生物废弃物原料经粉碎后送入发酵反应室，在酵母源发酵菌系I的作用下， 将有机物降解转化为糖类、有机酸，经渗滤后滤液进入生物燃料电池室，污 染物中的糖类和有机酸，经质子形成菌系II的生物催化作用，进行制氢或发 电，残渣排除用作肥料；系统运行中，调查产氢、CO₂和H₂S气体量，H₂S 气体采用化学吸收或生物脱硫过程进行；利用气相色谱和液相色谱-串联质 谱，分析系统气、液两相微生物代谢过程中的产物组分；

使用的菌系I和菌系II的菌株来源于牲畜粪便、土壤和河流底泥；质子 形成菌系II利用80-110℃操作温度，和批次反应筛选，由土著质子形成微生 物组成；

体系加载2-45mV微量电源，温度控制在30-60℃，pH 4～6，生长因子 比例为COD 6～25g/L，尿素0.5～1.0g/L，磷酸盐0.1～0.2g/L， MgSO₄·7H₂O∶FeCl₃∶NiSO₄∶CaCl₂∶Na₂BO₇·H₂O∶(NH₄)₆Mo₇O₂₄∶ZnCl₂∶ CuCl₂·2H₂O∶CoCl·6H₂O∶MnCl₂·4H2O＝56∶9∶6∶9∶1∶3∶4∶4∶2∶2∶ 5；

在所述两段一体式固体发酵耦合离子膜生物燃料电池反应器中，电极 采用等离子体多孔稀土改性石墨阴极和阳极，或采用碳纤维布经过激光溅射 参杂铂或稀土元素的改性阴极和阳极；其中，阳极与阴极由性能修饰重建的 碳纤维质子交换膜分开为阴阳两极室，阳极室为液体有机物与生物催化剂， 阴极室为阳离子传导液或空气；使用空气阴极用质子交换树脂成膜技术制成 复合阴极。