[实用新型]一种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水装置

说明书

本实用新型提供一种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水工艺装置由光合菌型MFC、芽孢杆菌型单室MFC、兼氧菌型多室并列式MFC、混合微生物污泥硝化与反硝化型双室MFC、MFC蓄电池、有机废水排放或循环利用装置组成。每个装置能降解有机废水中的不同成分，并持续提供能量、光源供微生物增殖及为MFC蓄电池提供能源存储。微生物源自有机废水，在MFC装置中富集培育，适应性强，繁殖速度快，可高效降解有机废水中的全部物质，实现废水净化及污泥全部硝化。处理过程能量来源是微生物的生物能转换为电能或热能，可维持微生物菌群在不同环境、不同气候条件下对有机废水进行处理，是废水处理工艺技术与装置的重大创新。

【技术领域】

本实用新型涉及一种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水装置。

【背景技术】

我国养殖业、食品加工业、有机合成等高速发展，产生大量有机废水。同时，城镇化导致大量餐厨垃圾与垃圾中转压缩液、垃圾填埋液渗滤液等高浓度、高难度废液。而排放的有机污水废液浓度高、难降解、成分多样。有机废水中含有的重金属、硫化物、有毒物质以及氮化物等物质比价多,成分十分复杂,难以排除。部分颜色浓度高且具有较明显的异味,有机废水特殊的颜色及味道使得其对周边环境的影响较大,不利于生物生长和人类生存。同时化工类有机废水强酸弱碱性强，大多数是化工生产产生的废水,具有明显的强酸弱碱性,与自然水土属性无法相融,因此其无法实现自然降解。传统的处理工艺技术，需要投资大量的设备、设施，占用大量的城镇土地，处理后有许多无法降解的污泥，必须进项二次处理，浪费了大量的资源与能源。面对困境与现有技术难题，本实用新型提供种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水工艺装置及其应用。微生物燃料电池(MFC)是新型的生物反应器，最终产物是二氧化碳与水，释放生物能，并转化成电能，可很好的解决这一环境处理难题。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是：在阳极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。微生物燃料电池(MFC)是新型的生物反应器，是在电化学技术基础上发展起来的以微生物为催化剂将储存在有机物中的化学能转变成为电能的装置。MFC除了具有一般燃料电池效率高、无污染等优点外，还具有燃料来源广泛(自然界大量存在的葡萄糖、淀粉等可再生有机物都可作为燃料)、反应条件温和 (可在常温、常压和中性条件下反应)等特点。

【发明内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种适应性强，繁殖速度快，可高效降解有机废水中的全部物质，实现废水净化及污泥全部硝化；能解决了不同来源、不同浓度有机废水的绿色环保处理，处理后的废水可达标排放或者循环回用，处理过程能量来源是微生物的生物能转换为电能或热能，可维持微生物菌群在不同环境、不同气候条件下对有机废水进行处理的利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水装置，其特征在于其包括：对有机废水进行处理的光合菌型微生物燃料电池，光合菌型微生物燃料电池与微生物燃料蓄电池连接并为微生物燃料蓄电池提供电能；及对有机废水进行处理的杆菌型单室微生物燃料电池，杆菌型单室微生物燃料电池连接有兼氧菌型多室并列式微生物燃料电池，兼氧菌型多室并列式微生物燃料电池连接有硝化与反硝化型双室微生物燃料电池；杆菌型单室微生物燃料电池，兼氧菌型多室并列式微生物燃料电池和硝化与反硝化型双室微生物燃料电池分别与微生物燃料蓄电池连接；所述的硝化与反硝化型双室微生物燃料电池还通过进水管道接收有机废水。

如上所述的一种利用微生物燃料电池连续供能处理有机废水装置，其特征在于光合菌型微生物燃料电池包括阳极室和阴极室，阳极室设有阳极进水管，阴极室设有阴极出水管，阳极室还设有阳电极，阴极室还设有阴电极，阳电极与阴电极通过外电路连接。