[发明专利]三维电极光电微生物燃料电池反应器及沼气提质增效的方法

摘要

本发明涉及一种三维电极光电微生物燃料电池反应器及沼气提质增效的方法。一种三维电极光电微生物燃料电池反应器，其结构主要包括由质子交换膜隔开的阳极室和阴极室。其中，阳极室由光催化板隔成上下两部分，上部为光催化区，下部为流化床生物膜微生物厌氧消化区，由于光催化板的作用，使下部的生物膜免受紫外光的杀伤，实现了光催化和微生物厌氧消化在同一反应器内的耦合；阴极室由底部开设通气孔的隔板隔成左右两部分，左区为光催化CO2甲烷化区，阴极室内填充的颗粒生物炭对沼气起到了进一步的提纯作用，反应器最终生成的沼气由右区输出。本发明实现了高效快速处理难降解有机质、提高微生物燃料电池产电效能及沼气的高效高品质生产。

主权项

一种三维电极光电微生物燃料电池反应器，其特征在于：所述反应器包括由质子交换膜隔开的阳极室和阴极室，所述阳极室内设阳极，所述阴极室内设阴极，阳极和阴极由导线外接变电阻相连，所述阳极室由光催化板隔成上下两部分，上部为光催化区，下部为微生物厌氧消化区，所述阴极室被隔板隔成左右两部分，隔板底部开设通气孔；所述阴极室的隔板，上端与阴极室顶部齐平，下端与阴极室底部保持一定距离，从而形成通气孔，所述通气孔的高度和阴极室内填充的生物炭颗粒的高度相同；所述阳极室顶部侧边缘处设置导气管，导气管排气口连接所述阴极室的左区；所述阳极室上，设置循环泵，所述循环泵的进水口连接微生物厌氧消化区器壁下边缘的循环液出水口，所述循环泵的排水口连接光催化区，所述循环液出水口处设置有孔隙板；所述阴极以Ti为基底的TiO2 薄膜电极作为阴极；所述阳极室的上方和所述阴极室的左部外侧面均设有紫外光源；所述微生物厌氧消化区及所述阴极室内，填充有生物炭颗粒，与所述阳极和阴极一起构成三维电极。