[发明专利]耦合微藻培养和微生物燃料电池的集成系统及方法

摘要

本发明公开了一种耦合微藻培养及微生物燃料电池的集成系统及方法，一种耦合微藻培养和微生物燃料电池的集成系统，包括上盖板、下盖板、外圆桶、内圆桶、进液口、出气口、废水出口和废水进口；其特征在于内圆桶设置在外圆桶内；所述外圆桶的内壁与内圆桶的外壁之间的空间作为微藻培养腔室，在微藻培养腔室中设置有微藻培养基；同时所述微藻培养腔室还作为微生物燃料电池的阴极；所述内圆桶的壁面镂空设置，镂空壁面上交替设置阴离子交换膜和阳离子交换膜，所述内圆桶的壁面外侧设置电池阴极；所述内圆桶内设置电池阳极；可广泛应用于化工、生物、环保等领域。

主权项

利用耦合微藻培养与微生物燃料电池的集成系统进行固碳与产能的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：将微藻培养基和废水在高压灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌30～60min，并将集成系统在紫外线照射下灭菌24～48h；第二步：待微藻培养基和废水温度达到常温后，将微藻菌种和细菌菌种分别接种到微藻培养基和废水内；第三步：将已接种微藻菌种的微藻培养基通过进液口(6)注入微藻培养腔室(5)，培养168～288h；将已接种细菌菌种的废水存储到废液储存器(20)内，培养72～120h；第四步：将CO2烟气通过曝气管(18)鼓入微藻培养腔室(5)；所述含有CO2的烟气从曝气管(18)被鼓入微藻培养腔室(5)后形成上升气泡流(19)，气泡流(19)在上升的过程中，气泡流(19)中的二氧化碳会以无机碳的形式溶解在微藻悬浮液中供微藻生长需要，再从出气口(25)中排出；第五步：将废液储存器(20)内的废水通过蠕动泵(21)以及废水进口(24)注入内圆桶(4)内，内圆桶(4)内废水中的阴离子和阳离子分别通过阴离子交换膜(9)和阳离子交换膜(10)渗透到微藻培养腔室(5)中，供微藻生长利用；同时，废水中的产电菌利用废水中的有机物进行生长代谢的同时产生电子，该电子沿外电路经过负载(12)到达电池阴极(14)，质子透过阳离子交换膜(10)进入微藻培养腔室(5)，并与微藻产生的氧气反应生成水，在降解有机物的同时产生电能；处理后的废水通过废水出口(23)排出到废液储存器(20)；第六步：当废水处理完成后，更换废液储存器(20)内的废水。