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专利号: 2017113854545
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用自呼吸式微生物燃料电池产电除污的方法,其特征在于:所述方法基于一种自呼吸式微生物燃料电池装置进行,所述电池装置包括外壳、设置于外壳上端面的装置密封盖、传动机构和外电路;所述外壳包括支撑机构和自呼吸式阴极,支撑机构包括一绝缘支撑基底密封盖以及设置于绝缘支撑基底密封盖上的导电支撑体,且在导电支撑体的外侧面紧密贴合有自呼吸式阴极,所述导电支撑体和阴极的底部与绝缘支撑基底密封盖固定连接,所述自呼吸式阴极与导电支撑体之间还安置有质子交换膜;在所述外壳侧壁上还分别开有进水口、出水口以及传动轴孔;所述外壳内设有多个呈阵列排布的阳极,且各阳极底部设有外螺纹圆柱结构,所述外壳包裹各阳极,进而形成一阳极室;所述传动机构包括传动轴以及驱动传动轴旋转的驱动机构,所述传动轴通过传动轴孔设置于阳极室内,且所述阳极底部设有外螺纹圆柱结构与传动轴组成蜗杆传动机构;所述自呼吸式阴极和阳极的上端皆设接有导线的导电端子,且阳极端子通过固定装置设置于装置密封盖上,所述阳极导线连3

接为一体,与自呼吸式阴极各导线构成外接电路;预处理污水基于水泵以24~26 m/h的流速经过进水口流入阳极室内,水中有机物在阳极室内悬浮微生物和阳极表面附着微生物的协同作用下产生电子和质子,质子经过质子交换膜迁移至阴极,电子则通过外电路到达阴极,自呼吸式阴极以氧气作为电子受体发生三相还原反应,库伦效率达80%,构成完整电流回路,使得燃料电池装置在处理污水的同时产生电能,产生的电能带动外负载和发动机运作,发动机带动蜗杆传动机构使得阳极轴向转动,促进阳极室内电子转移和微生物的均匀分布,处理后污水或废料以28~32 m3/h的流速经出水口外排,每48小时进行更换阳极室内污水。

2.根据权利要求1所述的利用自呼吸式微生物燃料电池产电除污的方法,其特征在于:

所述自呼吸式阴极为天然植物碳化所制碳材料。

3.根据权利要求1所述的利用自呼吸式微生物燃料电池产电除污的方法,其特征在于:

所述自呼吸式阴极为碳粉、活性炭或石墨颗粒,阴极材料与聚四氟乙烯或全氟磺酸混合固定到支撑体外侧。

4.根据权利要求1所述的利用自呼吸式微生物燃料电池产电除污的方法,其特征在于:

所述阳极为碳棒、碳刷、石墨棒或金属基材料。