[發(fā)明專利]一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410375536.1
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104108845A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖本益;劉俊新;陳霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;H01M8/16
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒

1.一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，包括如下步驟：自污水處理廠取得剩余污泥，經(jīng)沉淀、濃縮后，調(diào)節(jié)污泥濃度至5～60g/L得到濃縮污泥；將濃縮污泥與取自厭氧消化裝置的厭氧污泥按體積比1-10:1進行混合后，加入到微生物燃料電池的陽極室中；調(diào)節(jié)混合污泥的初始pH值至6.5-8.5，并在產(chǎn)電產(chǎn)甲烷過程中控制混合污泥pH值為6.5-7.5；電池裝置的運行環(huán)境溫度控制在30-40℃；在外電路中，用導(dǎo)線將陰、陽兩電極與500～1000Ω電阻相連；向陽極室的混合污泥中添加一定量的微量元素，包括：Fe²⁺：1-2mmol/L、Ni²⁺：100nmol/L、Co²⁺：50nmol/L，并添加10μmol/L的金屬離子螯合劑氨三乙酸。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述濃縮污泥與厭氧污泥的體積比為1-2:1。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述厭氧污泥的濃度為6～15g/L。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述濃縮污泥的濃度為10～35g/L。

5.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述混合污泥的初始pH為6.8-7.5，在產(chǎn)電產(chǎn)甲烷過程中調(diào)節(jié)控制為pH6.8-7.2。

6.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，電池裝置的運行環(huán)境溫度控制在36-38℃。

7.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，取自污水處理廠的剩余污泥進行了預(yù)處理，所述預(yù)處理方法為熱處理、超聲波、酸堿處理、微波處理其中一種或兩種以上方法聯(lián)合。

8.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池的陰極或陽極材料為石墨板、碳?xì)帧⑻技垺⑻妓⒅械囊环N，所述陰極上鍍0.25-0.5g/cm²的鉑。

9.如權(quán)利要求1所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池為兩室型或單室型。

10.如權(quán)利要求9所述的一種微生物燃料電池利用剩余污泥同步產(chǎn)電產(chǎn)甲烷的方法，其特征在于，所述兩室型微生物燃料電池的陰極室中加入磷酸鹽緩沖液或稀釋的濃縮污泥。