專利名稱：利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置及其產(chǎn)電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物產(chǎn)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的不斷深入開(kāi)展，改善農(nóng)民生活、調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已 成為一項(xiàng)重要內(nèi)容。其中以沼氣為核心的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，是改善農(nóng)村生活環(huán)境、調(diào)整農(nóng)村能 源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的有效措施。如何將農(nóng)業(yè)廢棄物資源高效化、清潔化、多元化的利用，是實(shí)現(xiàn)這 一目標(biāo)的關(guān)鍵。 目前，在現(xiàn)有發(fā)酵工藝中兩相厭氧發(fā)酵工藝是消化畜禽糞便等生物質(zhì)廢棄物 產(chǎn)沼氣較為穩(wěn)定、高效的發(fā)酵工藝。由于其將發(fā)酵過(guò)程的生物相分離，使得整個(gè)復(fù)雜 的厭氧發(fā)酵過(guò)程更易于進(jìn)行生理、生態(tài)調(diào)控，可有效提高原料轉(zhuǎn)化效率，獲得較理想的 產(chǎn)氣率?，F(xiàn)有較為高效的產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器主要以第二及第三代厭氧生物反應(yīng)器為代 表，如上流式厭氧污泥床(Upf lowAnaerobicSludgeBlanket， UASB)、升流式厭氧流化床 (UpflowFluidedBed，UFB)、內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器(InternalCyclicReactor， IC)等。由于產(chǎn)甲烷 相是兩相發(fā)酵工藝消化產(chǎn)能的最后階段，能否保證產(chǎn)甲烷相穩(wěn)定運(yùn)行，將直接影響發(fā)酵工 藝的平衡及效率，其主要影響生態(tài)因子包括與產(chǎn)酸相合適的有機(jī)負(fù)荷量、適合產(chǎn)甲烷菌群 代謝的ra調(diào)控等。此外，對(duì)發(fā)酵體系有毒有害物質(zhì)的控制及沼氣中C02、H2S氣體的去除、凈 化等都是優(yōu)化發(fā)酵工藝的關(guān)鍵技術(shù)。而利用兩相發(fā)酵處理牛糞同時(shí)產(chǎn)電卻未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針本發(fā)明的目的是為牛糞應(yīng)用提供一種新途徑；而提供了利用牛 糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置及其產(chǎn)電方法。本發(fā)明特點(diǎn)是利用以牛糞為發(fā) 酵底物經(jīng)水解酸化相處理的發(fā)酵液進(jìn)入產(chǎn)甲烷相進(jìn)行微生物產(chǎn)電，實(shí)現(xiàn)了以第二及第三代 厭氧生物反應(yīng)器作為產(chǎn)甲烷相進(jìn)行微生物產(chǎn)電作用，對(duì)于整個(gè)發(fā)酵工藝不產(chǎn)生任何臭味氣 體，還可獲得穩(wěn)定電能的輸出。 本發(fā)明利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置由陽(yáng)極室、第一陰極室、 第二陰極室、第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極、第一陰極、第二陰極、隔膜、第一外接電阻、第二外接電 阻、參比電極、pH酸度計(jì)、進(jìn)料口和出料口構(gòu)成，采用IC反應(yīng)器作為陽(yáng)極室，IC反應(yīng)器包括 一級(jí)三相分離器、二級(jí)三項(xiàng)分離器、回流管、沼氣排出管、沼氣提升和布水器；所述陽(yáng)極室與第一陰極室、第二陰極室之間分別用隔膜分開(kāi)，第一陰極室位于第二陰極室之上，陽(yáng)極室側(cè)
壁上設(shè)置第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極、參比電極和ra酸度計(jì)，在陽(yáng)極室的側(cè)壁靠近底壁處有一進(jìn)
料口，陽(yáng)極室的側(cè)壁上二級(jí)三相分離器的上部設(shè)有出料口 ；第一陰極室內(nèi)設(shè)置第一陰極，第
二陰極室設(shè)置第二陰極，第一陽(yáng)極和第一陰極通過(guò)導(dǎo)線與第一外接電阻連接，第二陽(yáng)極和 第二陰極通過(guò)導(dǎo)線與第二外接電阻連接。 本發(fā)明利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法是是通過(guò)下 述步驟實(shí)現(xiàn)的一、將采集回來(lái)新鮮牛糞水解酸化，過(guò)濾，得到發(fā)酵液；二、將步驟一獲得的 發(fā)酵液通入陽(yáng)極室，發(fā)酵液的進(jìn)料量是陽(yáng)極室總體積的50% 60%，然后再加入穩(wěn)定運(yùn)行的 以處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液(經(jīng)檢測(cè)富含產(chǎn)電微生物菌群)，同時(shí)加入碳 水化合物，其中所述穩(wěn)定運(yùn)行的以處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液用量是陽(yáng)極 室總體積的30% 40%，碳水化合物用量是發(fā)酵液質(zhì)量的0. 01% 0. 02%，確保陽(yáng)極室上部留有 100/。的儲(chǔ)氣空間，用磷酸緩沖液調(diào)節(jié)陽(yáng)極室的pH值在7.0，所述微生物種群為產(chǎn)電微生物菌 群；三、再向陽(yáng)極室內(nèi)通入高純氮?dú)馐龟?yáng)極室內(nèi)氧化還原電位低于-300mV，同時(shí)分別向第 一陰極室和第二陰極室內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0. 5%的高錳酸鉀溶液使第一陰極室和第二陰極 室的PH值在3 3. 5 ;四、再用導(dǎo)線分別將第一陽(yáng)極和第一陰極與第一外接電阻連接在一起 及第二陽(yáng)極和第二陰極與第二外接電阻連接在一起，35t:下啟動(dòng)運(yùn)行，即刻有電流輸出，啟 動(dòng)后廣5天內(nèi)會(huì)有氣體產(chǎn)生，啟動(dòng)24h后電流穩(wěn)定輸出，即實(shí)現(xiàn)了利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā) 酵的水解酸化產(chǎn)電；其中步驟四中每間隔三個(gè)月更換陽(yáng)極室內(nèi)發(fā)酵液，使用外部排水法收 集氣體。 本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。本發(fā)明所利用的產(chǎn)電微生物菌群來(lái)源于穩(wěn)定
運(yùn)行的以處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液，此方法產(chǎn)電啟動(dòng)迅速，并可維持
體系ra值平穩(wěn)變化及穩(wěn)定的電能輸出，最大輸出功率可達(dá)1050mW/M 輸出電壓穩(wěn)定在
420 490mV，操作過(guò)程簡(jiǎn)單易行，具有很好的應(yīng)用前景，同時(shí)開(kāi)發(fā)了在牛糞資源化綜合利用
上的另一條技術(shù)途徑，為將來(lái)牛糞生物質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)低品值物質(zhì)向高品值能源高效化、多元
化開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供重要理論參考。


圖1為利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置示意圖；圖2是圖1陽(yáng)極室的 左視剖視圖；圖3是具體實(shí)施方式
i^一中裝置上部的MFC極化曲線圖，圖中A表示電壓，O 表示功率密度；圖4是具體實(shí)施方式
i^一中裝置下部的MFC極化曲線圖，圖中A表示電壓， O表示功率密度；圖5是裝置上部的960h電壓輸出變化圖；圖6是裝置下部的960h電壓輸
出變化圖；圖7是960h連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)電及反應(yīng)體系ra值變化情況圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一 本實(shí)施方式中利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝 置，它由陽(yáng)極室1、第一陰極室2、第二陰極室3、第一陽(yáng)極4、第二陽(yáng)極5、第一陰極6、第二陰 極7、隔膜8、第一外接電阻9、第二外接電阻10、參比電極11、pH酸度計(jì)12、進(jìn)料口 13和出 料口 14構(gòu)成，采用IC反應(yīng)器(內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器，InternalCyclicReactor)作為陽(yáng)極室l，IC反應(yīng)器包括一級(jí)三相分離器l-l、二級(jí)三項(xiàng)分離器l-2、回流管l-3、沼氣排出管l-4、沼氣提升1-5和布水器1-6 ;所述陽(yáng)極室1與第一陰極室2、第二陰極室3之間分別用隔膜8分開(kāi)，第一陰極室2位于第二陰極室3之上，陽(yáng)極室1側(cè)壁上設(shè)置第一陽(yáng)極4、第二陽(yáng)極5、參比電極ii和ra酸度計(jì)12，在陽(yáng)極室1的側(cè)壁靠近底壁處有一進(jìn)料口 13，陽(yáng)極室1的側(cè)壁上二級(jí)三相分離器1-3的上部設(shè)有出料口 14 ;第一陰極室2內(nèi)設(shè)置第一陰極6，第二陰極室3設(shè)置第二陰極7，第一陽(yáng)極4和第一陰極6通過(guò)導(dǎo)線與第一外接電阻9連接，第二陽(yáng)極5和第二陰極7通過(guò)導(dǎo)線與第二外接電阻10連接。 本實(shí)施方式中的陽(yáng)極室1還可以采用上流式厭氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanket， UASB)或升流式厭氧流化床(Upf lowFluidedBed， UFB)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所述第一陽(yáng)極4和第
二陽(yáng)極5均為碳?xì)只蚴及?。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是所述第一陰極6為碳?xì)只蚴及?。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是所述第二陰極7為碳?xì)只蚴及?。其它與具體實(shí)施方式
一至三之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是所述參比電極ll為氯化銀電極。其它與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是隔膜8為Nafionl17陽(yáng)離子交換膜。其它與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式中利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法是是通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)的一、將采集回來(lái)新鮮牛糞水解酸化，過(guò)濾，得到發(fā)酵液；二、將步驟一獲得的發(fā)酵液通入陽(yáng)極室，發(fā)酵液的進(jìn)料量是陽(yáng)極室1總體積的50% 60%，然后再加入穩(wěn)定運(yùn)行的以處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液(經(jīng)檢測(cè)富含產(chǎn)電微生物菌群)，同時(shí)加入碳水化合物，其中所述穩(wěn)定運(yùn)行的以處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液用量是陽(yáng)極室1總體積的30% 40%，碳水化合物用量是發(fā)酵液質(zhì)量的
o. oi% o. 02%，確保陽(yáng)極室i上部留有10%的儲(chǔ)氣空間，用磷酸緩沖液調(diào)節(jié)陽(yáng)極室i的ra值
在7.0，所述微生物種群為產(chǎn)電微生物菌群；三、再向陽(yáng)極室內(nèi)通入高純氮?dú)馐龟?yáng)極室內(nèi)氧化還原電位低于_300mV，同時(shí)分別向第一陰極室2和第二陰極室3內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0. 5%的高錳酸鉀溶液使第一陰極室2和第二陰極室3的ra值在3 3. 5 ;四、再用導(dǎo)線分別將第一陽(yáng)極4和第一陰極6與第一外接電阻9連接在一起及第二陽(yáng)極5和第二陰極7與第二外接電阻10連接在一起，35t:下啟動(dòng)運(yùn)行，即刻有電流輸出，啟動(dòng)后廣5天內(nèi)會(huì)有氣體產(chǎn)生，啟動(dòng)24h后電流穩(wěn)定輸出，即實(shí)現(xiàn)了利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的水解酸化產(chǎn)電；其中步驟四中每間隔三個(gè)月更換陽(yáng)極室1內(nèi)發(fā)酵液，使用外部排水法收集氣體。
本實(shí)施方式中所用的高純氮?dú)庵醒鯕獾捏w積濃度《2ppm。 待穩(wěn)定產(chǎn)電，將陽(yáng)、陰極與外接電阻連接斷開(kāi)，和外電路連接，輸出的電能可以用作反應(yīng)器運(yùn)行，或輸入電網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
七不同的是步驟一所述新鮮牛糞為含纖維素類物質(zhì)且未經(jīng)任何處理的新鮮牛糞便(即農(nóng)村或養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)的，以秸稈為食或含一定纖維素類物質(zhì)為食的牛的排泄物)。 它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
七相同。
6
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
七或八不同的是步驟二所述的碳
水化合物為葡萄糖或蔗糖。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
七或八相同。
所述的碳水化合物可用富含糖類的其他剌激底物替代，如酵母膏、乳酸鈉等。 具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式宇具體實(shí)施方式
七至九之一不同的是步驟一中新
鮮牛糞水解酸化是在30 37t:條件下發(fā)酵5 10天。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
七至九
之一相同。
具體實(shí)施方式
十一 本實(shí)施方式中利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法是是通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)的一、將采集回來(lái)新鮮牛糞在30 37t:(中溫)條件下水解酸化處理8天，過(guò)濾(去除牛糞雜質(zhì)和顆粒秸稈類物質(zhì))，得到發(fā)酵液(確保產(chǎn)甲烷菌群的活性)；二、將步驟一獲得的發(fā)酵液通入陽(yáng)極室，發(fā)酵液的進(jìn)料量是陽(yáng)極室1總體積的50%，然后接種微生物種群，微生物種群的接種濃度是陽(yáng)極室1總體積的40%，同時(shí)加入葡萄糖，葡萄糖用量是發(fā)酵液質(zhì)量的0. 02%，確保陽(yáng)極室1上部留有10%的儲(chǔ)氣空間，用磷酸緩沖液調(diào)節(jié)陽(yáng)極室i的ra值在7.0;三、再向陽(yáng)極室內(nèi)通入高純氮?dú)馐龟?yáng)極室內(nèi)氧化還原電位低于_300mV，同時(shí)分別向第一陰極室2和第二陰極室3內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0. 5%的高錳酸鉀溶液使第一陰極室2和第二陰極室3的PH值在3 3. 5 ;四、再用導(dǎo)線分別將第一陽(yáng)極4和第一陰極6與第一外接電阻9連接在一起及第二陽(yáng)極5和第二陰極7與第二外接電阻10連接在一起，35t:下啟動(dòng)運(yùn)行，即刻有電流輸出，啟動(dòng)后1 5天內(nèi)會(huì)有氣體(0)2、(^4等氣體)產(chǎn)生，啟動(dòng)24h后電流穩(wěn)定輸出，即實(shí)現(xiàn)了利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的水解酸化產(chǎn)電；其中步驟四中每間隔三個(gè)月更換陽(yáng)極室內(nèi)發(fā)酵液，使用外部排水法收集氣體。
圖4、圖5、圖6是960h連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)電及反應(yīng)體系ffl值變化情況，輸出電壓一直穩(wěn)
定在v之間，ra值變化在之間。 本實(shí)施方式產(chǎn)電作用和牛糞酸化程度分析應(yīng)用電壓在線數(shù)據(jù)采集器、發(fā)酵周期pH值變化、脂肪酸分析等手段進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如圖3-4所示；由圖3和4可知，本實(shí)施方式方法的最大輸出功率可達(dá)1050mW/m3 ;由圖5和6可知，輸出電壓一直穩(wěn)定在420 490V之間，由圖7可知，pH值變化在6. 67 7. 23。
權(quán)利要求
利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置，它由陽(yáng)極室(1)、第一陰極室(2)、第二陰極室(3)、第一陽(yáng)極(4)、第二陽(yáng)極(5)、第一陰極(6)、第二陰極(7)、隔膜(8)、第一外接電阻(9)、第二外接電阻(10)、參比電極(11)、pH酸度計(jì)(12)、進(jìn)料口(13)和出料口(14)構(gòu)成，采用IC反應(yīng)器作為陽(yáng)極室(1)，IC反應(yīng)器包括一級(jí)三相分離器(1-1)、二級(jí)三項(xiàng)分離器(1-2)、回流管(1-3)、沼氣排出管(1-4)、沼氣提升(1-5)和布水器(1-6)；其特征在于采用IC反應(yīng)器作為陽(yáng)極室(1)，陽(yáng)極室(1)與第一陰極室(2)、第二陰極室(3)之間分別用隔膜(8)分開(kāi)，第一陰極室(2)位于第二陰極室(3)之上，陽(yáng)極室(1)側(cè)壁上設(shè)置第一陽(yáng)極(4)、第二陽(yáng)極(5)、參比電極(11)和pH酸度計(jì)(12)，在陽(yáng)極室(1)的側(cè)壁靠近底壁處有一進(jìn)料口(13)，陽(yáng)極室(1)的側(cè)壁上二級(jí)三相分離器(1-3)的上部設(shè)有出料口(14)；第一陰極室(2)內(nèi)設(shè)置第一陰極(6)，第二陰極室(3)設(shè)置第二陰極(7)，第一陽(yáng)極(4)和第一陰極(6)通過(guò)導(dǎo)線與第一外接電阻(9)連接，第二陽(yáng)極(5)和第二陰極(7)通過(guò)導(dǎo)線與第二外接電阻(10)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置，其特征在于 所述第一陽(yáng)極(4)和第二陽(yáng)極(5)均為碳?xì)只蚴及簟?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置，其特征 在于所述第一陰極(6)和第二陰極(7)為碳?xì)只蚴及簟?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置，其特征在于 所述參比電極(ll)為氯化銀電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置，其特 征在于隔膜(8)為Nafionl17陽(yáng)離子交換膜。
6. 采用權(quán)利要求1所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法， 其特征在于利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法是通過(guò)下述步驟 實(shí)現(xiàn)的一、將采集回來(lái)新鮮牛糞水解酸化，過(guò)濾，得到發(fā)酵液；二、將步驟一獲得的發(fā)酵液 通入陽(yáng)極室，發(fā)酵液的進(jìn)料量是陽(yáng)極室(l)總體積的50% 60%，然后再加入穩(wěn)定運(yùn)行的以處 理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液，同時(shí)加入碳水化合物，其中所述穩(wěn)定運(yùn)行的以 處理牛糞為主的批次中溫發(fā)酵沼氣池內(nèi)沼液用量是陽(yáng)極室(l)總體積的30% 40%，碳水化 合物用量是發(fā)酵液質(zhì)量的0. 01% 0. 02%，確保陽(yáng)極室(1)上部留有10%的儲(chǔ)氣空間，用磷酸 緩沖液調(diào)節(jié)陽(yáng)極室(l)的PH值在7.0，所述微生物種群為產(chǎn)電微生物菌群；三、再向陽(yáng)極室 內(nèi)通入高純氮?dú)馐龟?yáng)極室內(nèi)氧化還原電位低于_300mV，同時(shí)分別向第一陰極室(2)和第二 陰極室(3)內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0. 5%的高錳酸鉀溶液使第一陰極室(2)和第二陰極室(3)的 ra值在3 3.5;四、再用導(dǎo)線分別將第一陽(yáng)極(4)和第一陰極(6)與第一外接電阻(9)連接 在一起及第二陽(yáng)極(5)和第二陰極(7)與第二外接電阻(10)連接在一起，35t:下啟動(dòng)運(yùn)行， 即刻有電流輸出，啟動(dòng)后廣5天內(nèi)會(huì)有氣體產(chǎn)生，啟動(dòng)24h后電流穩(wěn)定輸出，即實(shí)現(xiàn)了利用 牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的水解酸化產(chǎn)電；其中步驟四中每間隔三個(gè)月更換陽(yáng)極室(l)內(nèi)發(fā) 酵液，使用外部排水法收集氣體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法， 其特征在于步驟一所述新鮮牛糞為含纖維素類物質(zhì)且未經(jīng)任何處理的新鮮牛糞便。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方 法，其特征在于步驟二所述的碳水化合物為葡萄糖或蔗糖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置的產(chǎn)電方法，其特征在于步驟一中新鮮牛糞水解酸化是在30 37t:條件下發(fā)酵5 10天。
全文摘要
利用牛糞進(jìn)行兩相沼氣發(fā)酵的產(chǎn)甲烷相產(chǎn)電裝置及其產(chǎn)電方法，它屬于微生物產(chǎn)電領(lǐng)域。本發(fā)明為牛糞應(yīng)用提供一種新途徑。本發(fā)明采用IC反應(yīng)器作為陽(yáng)極室。本發(fā)明方法如下將牛糞經(jīng)水解酸化相處理的發(fā)酵液通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入陽(yáng)極反應(yīng)室，同時(shí)接種微生物種群；陰極內(nèi)裝入濃度為0.5%的高錳酸鉀溶液，在溫度為35℃下啟動(dòng)運(yùn)行，用導(dǎo)線將外接電阻與陰、陽(yáng)極相連，即刻會(huì)有電流產(chǎn)生。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，方法獲得電能穩(wěn)定，而且產(chǎn)電啟動(dòng)迅速，最大輸出功率可達(dá)1050mW/M3，輸出電壓穩(wěn)定在420~490mV；為牛糞應(yīng)用提供一種新途徑；為將來(lái)牛糞生物質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)低品值物質(zhì)向高品值能源高效化、多元化開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供重要理論參考。
文檔編號(hào)H01M8/16GK101777661SQ20101012798
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者張國(guó)棟, 楊基先, 王哲, 趙光, 馬放, 魏利 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)