[发明专利]一种监测微生物数量的微生物燃料电池及监测系统与方法

权利要求书

1.一种监测微生物数量的微生物燃料电池，其特征在于，所述微生物燃料电池包括池体、阳极、阴极和电解液；

所述阳极和阴极为预处理石墨毡圆；所述电解液为中性硝酸盐与活性污泥按照体积比为1-2:1-2的比例混合而成；

所述中性硝酸盐溶液为硝酸钠溶液，并加入硫酸钠溶液为电解质，溶液的pH值为7。

2.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其特征在于，所述预处理石墨毡具体包括如下步骤：

将石墨毡在氢氧化钠溶液中浸泡20-28h后，去离子水冲洗干净，然后置于盐酸溶液中浸泡20-28h，去离子水洗净烘干。

3.一种监测微生物数量的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：多个信息采集单元、中央处理单元、无线传输单元和移动终端；

所述信息采集单元由如权利要求1或2所述的微生物燃料电池和信息采集模块组成，所述信息采集模块按照预设的时间间隔进行微生物电池电流信号采集；

所述中央处理单元与信息采集模块的信号输出端通信连接，并对获得的电流信号进行处理；并通过无线传输单元通信连接至移动终端。

4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于，所述信号采集模块为计算机负载的MPS-0106数据采集系统；所述中央处理单元为内置matlab程序的单片机、微处理器或计算机。

5.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于，所述无线传输单元包括Zig Bee无线传输模块和蓝牙模块。

6.一种监测微生物数量的监测方法，其特征在于，所述监测方法具体包括以下步骤：

S1:配置具有浓度梯度的已知微生物数量的污泥，测定微生物浓度梯度对应的电流值；绘制电流-微生物数量曲线，经拟合获得标准曲线；

S2:改变如权利要求1或2所述的微生物燃料电池的反应温度，按照步骤S1的方法获得不同温度下的标准曲线，并将所述标准曲线存储至中央处理单元中；

S3:实时采集待测微生物燃料电池微生物数量电流值，发送至中央处理单元，经数据处理后获得微生物数量值。

7.根据权利要求6所述的监测微生物数量的监测方法，其特征在于，所述步骤S1中测定微生物浓度梯度对应的电流值具体包括：

启动监测微生物数量的监测系统，进行电流采集，绘制时间-电流曲线，取曲线稳定阶段的电流数据平均值即为对应浓度的电流值。