[发明专利]一种同步处理垃圾渗滤液并产电的方法

说明书

本发明公开了一种同步处理垃圾渗滤液并产电的方法，通过将难处理的垃圾渗滤液通过化粪池处理后，再投入微生物燃料电池(MFC)的阳极室进行产电。经过化粪池的渗滤液仍含有一定的COD，利于MFC的稳定运行，可用来产生持续且稳定的电压，同时COD也得到了降解。利用化粪池和MFC串联处理垃圾渗滤液，整个过程操作简单，在有效处理垃圾渗滤液的同时产生清洁能源，减轻处理垃圾渗滤液的压力，还能够变废为宝，充分利用资源，缓解我国的资源压力，符合我国的资源化利用的环保理念。

技术领域

本发明涉及属于微生物燃料电池领域，尤其涉及一种同步处理垃圾渗滤液并产电的方法。

背景技术

垃圾渗滤液目前是垃圾处理的一大难题，因其具有有机浓度、重金属含量和氨氮含量高以及具有恶臭味道等特点，在自然环境下很难降解，如不经过有效处理会严重影响人们的生活环境和身体健康。目前常用的垃圾渗滤液处理方式为生物处理法、物理化学处理法和高级氧化处理法。生物处理法虽然具有较好的处理效果，但由于渗滤液中具有较高的有机物浓度，单纯的处理后排放不符合我国资源化利用的环保理念；高级氧化处理法利用光、声、磁等技术，使渗滤液得到深度净化，但成本相对较高。物理化学处理法耗时短，但是处理效果上并不是足够彻底，因此一个既可以有效处理渗滤液，又可以使废物资源化利用的方法显得尤为重要。

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除污水中大部分的悬浮物和有机物的处理设施，具有占地面积小和经济性等优点。

MFC是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化为电能的装置，因其原理简单，产电稳定，不产生二次污染等优点，得到了许多研究人员的认可和关注。目前有关于MFC的研究越来越多，如利用污泥处理生活污水等，处理污水的同时产生稳定电流，耗时短，操作简单，处理效果也很显著，具有一定的发展潜力。然而，太高的COD浓度不适合作为MFC底物，反而会抑制产电过程。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种同步处理垃圾渗滤液并产电的方法，流程简单、产电稳定且具有一定的经济性。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种同步处理垃圾渗滤液并产电的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、垃圾渗滤液取回后，利用泵使渗滤液进入化粪池，在化粪池内的停留时间最低为12h，以去除一定的油脂和COD，使溶液更容易被微生物利用；污水进入化粪池经过12h以上的沉淀，可去除50％～60％的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧发酵分解，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率。定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。

S2、渗滤液经过化粪池后流入收集装置；

S3、将S2中的溶液利用离心机进行离心，保留液体部分；

S4、取离心后的溶液用滤纸进行过滤，可以更有效的去除大分子有机物，更容易被微生物吸收利用；

S5、将S4中取得的溶液和缓冲溶液进行混合与厌氧污泥一起倒入阳极室中，缓冲溶液可以有效地起到调节溶液pH的作用，营造适合微生物生存的环境条件，从而保证MFC稳定产电，其中污泥与溶液的体积比为1：1，阴极室加入与阴极室等体积的硫酸铜溶液，阴阳极接通1000Ω电阻和数据采集器；

S6、在MFC反应器的阳极室内，厌氧污泥中的产电微生物将垃圾渗滤液氧化并释放质子和电子，电子被介体传递至阳极表面，通过外电路传递至阴极室，在阴极室内的铜离子接受电子并发生还原反应；质子则通过质子交换膜传递至阴极，从而形成闭合回路，产生稳定电压；

S7、当电压降到0.08V以下时，更换阴极室与阳极室内的底液；