生物反应器－直接微生物燃料电池及其用途

摘要

本发明属于生物能源利用领域，特别涉及生物反应器－直接微生物燃料电池及其用途。本发明的生物反应器－直接微生物燃料电池，主要由筒状的阳极室、阴极室及将两室中间隔开的质子交换膜构成，电极均为未抛光的高纯石墨棒。阳极接种细菌，接种前通无菌的N₂－CO₂ (80∶20)混合气除尽培养基中氧气，接种后缓慢通混合气，保持严格厌氧环境。阴极持续通无菌空气，保持其内溶解氧的浓度。两极室通过磁力搅拌器缓慢搅拌。电池装置使用前高压湿热灭菌。本发明可利用葡萄糖，果糖，木糖，蔗糖，麦芽糖等多种含糖生物质和有机废水为原料，直接转化其化学能为电能，具有无介质毒性，稳定性能好，操作条件温和，发电清洁等特点。

主权项

1.一种生物反应器-直接微生物燃料电池，主要由筒状的阳极室、阴极室及将两室中间隔开的质子交换膜构成；其特征是：一阳极室，主要由阳极筒体，阳极石墨棒，磁力搅拌子构成；在阳极筒体的顶部有一盖体，在阳极筒体下部的一侧嵌有接种及加样取样分析口，在阳极筒体下部的另一侧有与阴极室相连通的连接管道；在阳极室里放置有磁力搅拌子；一盖体，在盖体上嵌有混合气进气口，固定石墨棒口，排气口；在混合气进气口处安装有一进气管，进气管的一端与气源相通，另一端置入阳极室内的阳极液中；一阴极室，主要由阴极筒体，阴极石墨棒，磁力搅拌子构成；在阴极筒体的顶部有一盖体，在阴极筒体下部的一侧嵌有补液及取样分析口；在阴极筒体下部的另一侧有与阳极室相连通的连接管道；在阴极室里放置有磁力搅拌子；一盖体，在盖体上嵌有空气进气口，固定石墨棒口，排气口；在空气进气口处安装有一进气管，进气管的一端与气源相通，另一端置入阴极室内的阴极液中；阳极筒体下部的连接管道与阴极筒体下部的连接管道相连通，且两连接管道之间的连接处有质子交换膜，将阳极室与阴极室隔开；电极室内阴阳极石墨棒通过导线分别与外电路负载电阻连接。