[发明专利]微生物发电装置及其运转方法

说明书

一种微生物发电装置，包括：具有阳极(6)且对包含微生物及电子供体的液体进行保持的阳极室(4)，以及经由离子透过性非导电性膜(2)而与所述阳极室(4)隔开的阴极室(3)。对所述阳极室(4)供给包含有机物的原水，对阴极室(3)供给包含电子受体的流体来进行发电，在所述微生物发电装置中，通过来自散气管(17)的含氧气体对阳极室(4)内间歇性地进行曝气。

技术领域

本发明涉及一种利用微生物的代谢反应的发电装置及其运转方法。本发明尤其涉及一种将还原力作为电能(electrical energy)而取出的微生物发电装置及其运转方法，所述还原力是使微生物氧化分解有机物时所获得。

背景技术

作为使用微生物的发电装置，在专利文献1、专利文献2中记载了利用电解质膜划分阴极室与阳极室的装置。

在专利文献1中，记载了通过将阳极室内的pH调整为7～9，防止阳极室中由伴随微生物反应而产生的碳酸气体所引起的pH下降，从而提高发电效率。

专利文献1：日本专利特开2009-152097号公报；

专利文献2：日本专利特开2000-133326号公报。

在长时间运转微生物发电装置的过程中，在厌氧条件的阳极室中，以有机物为基质，甲烷生成菌会增殖。由于发电微生物以外的生物在电极表面增殖，使内部电阻增加，并且应该用于发电反应中的有机物被甲烷生成菌消耗，导致发电效率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在微生物发电装置中抑制阳极室中甲烷生成菌的增殖，可长期稳定地获得高的发电量的微生物发电装置及其运转方法。

本发明的微生物发电装置包括具有阳极且对包含微生物及电子供体的液体进行保持的阳极室，以及经由多孔性非导电性膜而与所述阳极室隔开的阴极室，并且对所述阳极室供给包含有机物的原水，且对阴极室供给包含电子受体的流体来进行发电，所述微生物发电装置的特征在于，包括：氧供给单元，向所述阳极室内间歇性地供给氧。

在本发明的一方式中，所述氧供给单元是含氧气体的曝气单元。

在本发明的一方式中，所述氧供给单元是氧溶解水的供给单元。

本发明的微生物发电装置的运转方法，其中所述微生物发电装置包括具有阳极且对包含微生物及电子供体的液体进行保持的阳极室，以及经由多孔性非导电性膜而与所述阳极室隔开的阴极室，并且对所述阳极室供给包含有机物的原水，且对阴极室供给包含电子受体的流体来进行发电，所述微生物发电装置的运转方法的特征在于，向所述阳极室内间歇性地供给氧。

在本发明的一方式中，以2小时～30天1次的频率，每次对所述阳极室供给含氧气体30秒～12小时。

在本发明的一方式中，以所述阳极室内的溶解氧浓度成为2mg/L～8mg/L的方式供给氧。

发明效果

在本发明中，向阳极室间歇性地供给氧。由此，可抑制作为绝对厌氧性菌的甲烷生成菌的增殖。发电微生物中也有在好氧条件下也能生存的兼性厌氧性菌，由此可稳定地维持阳极室中的发电反应。

附图说明

图1是本发明的实施方式的微生物发电装置的概略剖视图。

图2是本发明的一个实施方式的微生物发电装置的概略剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明进行更详细的说明。

图1是表示本发明的实施方式的微生物发电装置的概略构成的示意性剖视图。