[实用新型]一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统

权利要求书

1.一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，所述耦合系统包括：人工湿地单元、微生物燃料电池单元、供水单元和补氧单元；人工湿地单元包括柱体(5)、砾石层(6)、陶粒层(7)、活性炭层(8)、石英砂层(9)和水生植物(15)；柱体(5)内从下到上依次填充有砾石层(6)、陶粒层(7)、活性炭层(8)和石英砂层(9)；微生物燃料电池单元包括阳极(11)、阴极(12)、阳极导线(16)、阴极导线(17)和外电阻(18)；所述阳极(11)和阴极(12)均放置在活性炭层(8)之中，阳极(11)位于活性炭层(8)下方，阴极(12)位于活性炭层(8)上方；阳极(11)接有阳极导线(16)，阴极(12)接有阴极导线(17)；阳极导线(16)连接外电阻(18)的一端，阴极导线(17)连接外电阻(18)的另一端；外电阻(18)位于柱体(5)外部；水生植物(15)的根系接近阴极(12)；供水单元与柱体(5)连接，用于将污水供入柱体(5)中；补氧单元包括多根补氧管(14)，所述补氧管(14)底部与阴极(12)接触。

2.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，人工湿地单元还包括底座(4)；柱体(5)为亚克力柱体，其放置在底座(4)上；水生植物为美人蕉、再力花、风车草中的一种或多种。

3.根据权利要求1-2之一所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，供水单元包括供水箱(1)和蠕动泵(2)；柱体(5)的底部上设置有系统进水口，供水箱(1)通过蠕动泵(2)连接系统进水口；石英砂层(9)上方的柱体(5)上设置有系统出水口。

4.根据权利要求3所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，所述供水箱(1)为卧式水箱，卧式水箱的侧面设置有一出水阀门，出水阀门通过胶管与蠕动泵(2)连接，蠕动泵(2)通过胶管与系统进水口连接，蠕动泵(2)可控制调节系统的进水水量。

5.根据权利要求1-2之一所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，微生物燃料电池单元还包括导线室(10)，导线室(10)为一底部密封的中空亚克力柱，其固定于柱体(5)的侧面。

6.根据权利要求5所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，导线室(10)设置有防水导线孔；阳极导线(16)和阴极导线(17)从导线室(10)侧面的防水导线孔穿入导线室(10)，并从导线室(10)上方穿出，在系统外部通过外电阻(18)相连接。

7.根据权利要求1-2之一所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，所述补氧管(14)下侧设置有多个小孔，多个补氧管均匀分布在柱体(5)中。

8.根据权利要求1-2之一所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，所述的砾石层(6)高为10-20cm，砾石粒径为5-8mm；所述陶粒层(7)高为10-20cm，陶粒粒径为3-5mm；所述活性炭层(8)高为20-30cm，活性炭粒径为3-5mm；所述石英砂层(9)高为2-7cm，石英砂粒径为3-5mm。

9.根据权利要求1-2之一所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，所述阳极(11)和阴极(12)均由四个大小相等的电极笼(19)组成；各电极笼采用紫铜网编制而成。

10.根据权利要求9所述的一种微生物燃料电池-人工湿地耦合系统，其特征在于，各电极笼内填充有柱状活性炭或碳毡，柱状活性炭长为5-8mm，直径为3mm；碳毡为边长为5mm的小立方体；各电极笼采用分散式布置，用多根铜导线(20)连接，铜导线(20)外包裹有防腐材料。