[发明专利]一种同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构有效
申请号: | 201110195615.0 | 申请日: | 2011-07-13 |
公开(公告)号: | CN102249423A | 公开(公告)日: | 2011-11-23 |
发明(设计)人: | 李先宁;宋海亮;吴磊;项文力 | 申请(专利权)人: | 东南大学 |
主分类号: | C02F3/32 | 分类号: | C02F3/32;C02F3/28;C02F3/10;H01M8/16 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 柏尚春 |
地址: | 210096*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 同时 实现 污水 生态 处理 微生物 燃料电池 结构 | ||
1. 一种同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于该结构包括人工湿地主体以及部分人工湿地组件外连电路形成的微生物燃料电池,其中人工湿地主体包括粗沙砾层(1)、导电填料层(2)、绝缘填料层(3)、顶层导电材料层(4)和湿地植物(5);所述的粗沙砾层(1)在最底层,导电填料层(2)在粗沙砾层(1)上的厌氧区内,绝缘填料层(3)位于导电填料层(2)与顶层导电材料层(4)之间,湿地植物(5)固定于绝缘填料层(3)中,随着植物的生长,湿地植物根系(6)逐渐穿透下部导电填料层;微生物燃料电池由阳极电极、阴极电极以及连接阴、阳电极的外接线组成,阳极电极由人工湿地下部导电填料层(2)构成,阴极电极由人工湿地顶层导电材料层(4)构成,顶层导电材料层(4)一部分浸没在水中,一部分暴露于空气中,形成空气阴极。
2. 按权利要求1所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的人工湿地主体采用垂直流、水平流或潜流式进水方式。
3. 按权利要求1所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的导电填料层(4)是颗粒活性炭或石墨颗粒,用于固定湿地植物根系(6)并支持植物直立生长。
4. 按权利要求1所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的人工湿地主体上部绝缘填料层(3)选用表面光滑的沙砾材料,或用玻璃纤维丝。
5. 按权利要求1所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的顶层导电材料层(4)采用颗粒活性炭、不锈钢材质、碳布、石墨颗粒或石墨毡。
6. 按权利要求5所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的顶层导电材料层(4)表面采用铂进行阴极材料表面修饰处理;或采用铁、锰氧化物、离子复合物或钴化合物替代铂的催化剂进行阴极材料表面修饰处理。
7. 按权利要求1所述的同时实现污水生态处理与微生物燃料电池产电的结构,其特征在于所述的外接线采用钛导线或铜导线,并进行连接点的绝缘密封处理。
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