[实用新型]一种畜产品加工废水发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物质能发电装置。

背景技术

在现代畜牧业家畜产品大规模生产中，通常会产生大量的加工废水(低能量生物质)，消耗了电能，处理困难、污染严重危害环境。同时使畜产品的加工成本提高。目前由于大规模开发和利用矿物能源发电，已经产生全球关注的能源枯竭和环境污染，为此人类社会已经付出了巨大的代价，影响了社会的可持续发展。为此开发清洁可再生的环保生态能源-生物质能，已成为人类社会的共识和紧迫课题。

发明内容

生物质是太阳能通过光合作用生成的有机物，是能量和氢的双重载体，储存的能量为碳氢化合物的碳-氢键能。生物质由C、H、O、N、S元素组成，其中H元素的质量占6％，即每千克生物质可以产生0.672M³H₂，占生物质总能量的40％。

本实用新型的目的在于提供一种畜产品加工废水发电装置(生物质能发电装置)。该装置先将有机废水经细菌转化为氢(H₂)，再经燃料电池转换成电能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由固液分离塔1、产氢塔2、膜分离器3、燃料电池4、波纹管形填料5、球形填料6通过管道、电路、机械分别连成一体构成生物质能发电装置。

按照上述安置，将高浓度有机废水经固液分离塔将固形物质分离，其液态物质化学成份为多糖、蛋白脂和脂类，投入产氢塔(产氢消化器)，在波纹管形填料与球形填料表面，由厌氧菌和兼性厌氧菌在液相空间形成的产氢微生物菌膜附着载体；废水从微生物膜处流过，被发酵性细菌分泌的胞外酶(氮化酶、氢化酶)水解为可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸，之后被微生物所吸收利用。发酵性细菌将上述可溶性物质吸收进入细胞后，经发酵作用将其转化为乙酸、丙酸、丁酸、脂肪酸、醇、二氧化碳。其反应过程为：

(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O→n(C₆H₁₂O₆)

2C₆H₁₂O₆→CH₃COOH+CH₃CH₂COOH+CH₃CH₂CH₂COOH+3CO₂+3H₂

发酵性细菌将有机物分解发酵后产生的有机酸和醇类，必须由产氢产乙酸菌，将其分解转化为乙酸、氢和二氧化碳，其反应过程为：

CH₃CH₂CH₂COOH+2H₂O→CH₃COOH+CO₂+3H₂

CH₃CH₂CH₂COOH++2H₂O→2CH₃COOH+2H₂O

CH₃CH₂OH+H₂O→CH₃COOH+2H₂O

CH₃CHOHCOOH+H₂O→CH₃COOH+CO₂+2H₂