[发明专利]一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池

权利要求书

1.一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：包括漂浮于水体中的反硝化三维阴极、放置在沉积物中的三维阳极、导线和可变电阻，通过所述导线将反硝化三维阴极、三维阳极以及可变电阻串联起来形成一个回路，所述的反硝化三维阴极与浮体结构连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的浮体结构与反硝化三维阴极连接，使反硝化三维阴极悬浮于水面以下的水体中。

3.根据权利要求1所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的三维阳极为生物质炭与阳极多孔碳纤维组成的三维电极结构。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的三维阳极的制备方法为：将生物质炭粉碎后过50-300目筛，获取颗粒生物质炭；利用50-300目尼龙网将颗粒生物质炭包裹，然后将连接有导线的多孔碳纤维电极插入其中。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的反硝化三维阴极为固定有反硝化菌的生物质炭与阴极多孔碳纤维组成的三维电极结构。

6.根据权利要求5所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的反硝化三维阴极的制备方法为：

(1)固定有反硝化菌的生物质炭制备：将反硝化菌培养后制备反硝化菌悬液，将生物质炭材料浸泡在反硝化菌悬液中24-48h，过滤得到固定有反硝化菌的生物质炭；

(2)反硝化三维阴极的制备：利用50-300目尼龙网将固定有反硝化菌的生物质炭包裹，然后将连接有导线的多孔碳纤维电极插入其中。

7.根据权利要求1所述的一种用于河道水质提升的新型微生物燃料电池，其特征在于：所述的导线是钛丝、铜丝或铝丝材质的导线。

8.一种权利要求1-7任一项所述的新型微生物燃料电池在同时去除沉积物中氨氮和有机质污染物及水体中硝态氮的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用的具体方法为：

(1)电极安装：在待处理水域，将反硝化三维阴极固定在浮体结构上，再将三维阳极置于沉积物中；

(2)电路连接：将反硝化三维阴极和三维阳极和可变电阻用导线串联在一起形成一个回路，使其自然长期运行。