微生物燃料电池

1.本实用新型涉及微生物燃料电池技术领域，具体为微生物燃料电池。


背景技术：

2.由于废水除磷的迫切需求，各种除磷技术应运而生，包括化学除磷技术、生物除磷技术、物化除磷技术等。
3.其中物化法除磷因去除速度快、操作简便、二次污染少而逐渐成为关注热点，物化除磷技术包括吸附、电絮凝、离子交换、反渗透等途径。电絮凝除磷技术是在外电压作用下，利用可溶性阳极产生阳离子（通常选铝板或者铁板为阳极材料），与废水中的磷酸根发生混凝沉淀反应，去除沉淀产物从而达到废水除磷的方法。其中电流强度、电极间距、电解时间、原水磷浓度、pｈ值、电解质等因素均会影响去除效果。电絮凝技术在废水处理上得到了广泛应用，但存在能耗高、产物处理难等问题。
4.微生物燃料电池是一种同步污水处理和产能的新技术，在mfc中产电微生物的催化作用下，储存在有机物化学键中的化学能可直接被转化为电能，mfc能够同时完成产电和降解污水中污染物的双重任务。对于mfc除磷技术，磷酸铵镁沉淀是污水除磷的一个常用方法，当溶液的ph》8时，磷酸铵镁晶体就开始从溶液中沉淀析出。在mfc的阴极附近有一个高ph区域，这个地方的水被电解成h+和oh-后，h+很快就被阴极室还原反应利用，在阴极附近就聚集了很多oh-，导致这个区域的ph值上升。所以磷可以在mfc中以磷酸铵镁沉淀的形式被去除。但mfc中底部活性污泥的培育时间长，去除效率不高，无法实现规模化去除的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了微生物燃料电池，解决了上述背景技术中提出现有的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：微生物燃料电池，包括电控盒和畜禽粪污池槽、与设置在畜禽粪污池槽内的若干组碳板组，以及与组碳板组一一对应的不锈钢极板组，所述畜禽粪污池槽内设有总磷在线检测装置和活性污泥，所述畜禽粪污池槽连通曝气装置。
7.可选的，所述电控盒内设有主控芯片，所述主控芯片的输出端连接的曝气装置、hmi智能串口触摸屏、无线通信设备和总磷在线检测装置，所述主控芯片的输入端连接有蓄电池和数字温度传感器。
8.可选的，所述蓄电池的输入端电连接有太阳能板，所述蓄电池的输出端连接有碳板组，所述碳板组的输出端连接有不锈钢极板组。
9.可选的，所述碳板组是由导电碳板-和固定碳板-组成一组。
10.可选的，所述无线通信设备是由发射天线-和接收天线-组成，所述发射天线-通过发射天线-和接收天线-的配合与hmi智能串口触摸屏实现数据传输。
11.可选的，所述hmi智能串口触摸屏采用型号为usart的hmi智能串口触摸屏。
12.可选的，所述主控芯片采用型号为atmega的主控芯片。
13.可选的，所述数字温度传感器采用型号为dsb的数字温度传感器。
14.本实用新型提供了微生物燃料电池，具备以下有益效果：
15.、该微生物燃料电池可通过总磷在线检测装置用于检测畜禽粪污池槽内的磷离子含量，并将检测信号反馈给主控芯片，用于主控芯片控制电池的运行状况，以及可通过曝气装置增加畜禽粪污池槽内的溶液扰动，可减缓电极钝化，并可减少溶液阻抗，以及可降低过程能耗。
16.、该微生物燃料电池可通过太阳能板将太阳能转化为电能，并将电能储存在蓄电池的内部，以及蓄电池通过碳板组的导电碳板-和固定碳板-为不锈钢极板组提供供电处理，使得畜禽粪污池槽通过不锈钢极板组之间的配合产生电极场，用于处理畜禽粪便，将畜禽粪便的微生物电离，将电子和质子分离吸附在碳板组上，用于限制畜禽粪污固相中磷的释放，并通过电化学吸附与絮凝，实现畜禽粪污高浓度污染物液相中磷的快速去除与底物富集，可减少前期固液分离的操作，以及可对畜禽粪便及沼液沼渣等直接进行处理，既环保又有利于后续有机肥的利用。
附图说明
17.图1为本实用新型主视结构示意图；
18.图2为本实用新型的电路结构示意图。
19.图中：1、太阳能板；2、蓄电池；3、碳板组；3-1、导电碳板；3-2、固定碳板；4、曝气装置；5、电控盒；6、hmi智能串口触摸屏；7、无线通信设备；7-1、发射天线；7-2、接收天线；8、总磷在线检测装置；9、畜禽粪污池槽；10、不锈钢极板组；11、活性污泥；12、主控芯片；13、数字温度传感器。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：微生物燃料电池，包括电控盒5和畜禽粪污池槽9、与设置在畜禽粪污池槽9内的若干组碳板组3，以及与组碳板组3一一对应的不
锈钢极板组10，畜禽粪污池槽9内设有总磷在线检测装置8和活性污泥11，畜禽粪污池槽9连通曝气装置4，可通过总磷在线检测装置8用于检测畜禽粪污池槽9内的磷离子含量，并将检测信号反馈给主控芯片12，用于主控芯片12控制电池的运行状况，以及可通过曝气装置4增加畜禽粪污池槽9内的溶液扰动，可减缓电极钝化，并可减少溶液阻抗，以及可降低过程能耗。
24.实施例二
25.下面结合具体的工作方式对实施例一中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：
26.如图1和图2所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，电控盒5内设有主控芯片12，主控芯片12采用型号为atmega2560的主控芯片，主控芯片12的输出端连接的曝气装置4、hmi智能串口触摸屏6、无线通信设备7和总磷在线检测装置8，hmi智能串口触摸屏6采用型号为usart的hmi智能串口触摸屏，无线通信设备7是由发射天线7-1和接收天线7-2组成，发射天线7-1通过发射天线7-1和接收天线7-2的配合与hmi智能串口触摸屏6实现数据传输，主控芯片12的输入端连接有蓄电池2和数字温度传感器13，数字温度传感器13采用型号为ds18b20的数字温度传感器，蓄电池2的输入端电连接有太阳能板1，蓄电池2的输出端连接有碳板组3，碳板组3是由导电碳板3-1和固定碳板3-2组成一组，碳板组3的输出端连接有不锈钢极板组10，可通过太阳能板1将太阳能转化为电能，并将电能储存在蓄电池2的内部，以及蓄电池2通过碳板组3的导电碳板3-1和固定碳板3-2为不锈钢极板组10提供供电处理，使得畜禽粪污池槽9通过不锈钢极板组10之间的配合产生电极场，用于处理畜禽粪便，将畜禽粪便的微生物电离，将电子和质子分离吸附在碳板组3上，用于限制畜禽粪污固相中磷的释放，并通过电化学吸附与絮凝，实现畜禽粪污高浓度污染物液相中磷的快速去除与底物富集，可减少前期固液分离的操作，以及可对畜禽粪便及沼液沼渣等直接进行处理，既环保又有利于后续有机肥的利用。
27.综上，该微生物燃料电池，使用时，首先，可通过总磷在线检测装置8用于检测畜禽粪污池槽9内的磷离子含量，并将检测信号反馈给主控芯片12，用于主控芯片12控制电池的运行状况，以及可通过曝气装置4增加畜禽粪污池槽9内的溶液扰动，可减缓电极钝化，然后，可通过太阳能板1将太阳能转化为电能，并将电能储存在蓄电池2的内部，以及蓄电池2通过碳板组3的导电碳板3-1和固定碳板3-2为不锈钢极板组10提供供电处理，使得畜禽粪污池槽9通过不锈钢极板组10之间的配合产生电极场，用于处理畜禽粪便，将畜禽粪便的微生物电离，将电子和质子分离吸附在碳板组3上，用于限制畜禽粪污固相中磷的释放，并通过电化学吸附与絮凝，实现畜禽粪污高浓度污染物液相中磷的快速去除与底物富集，可减少前期固液分离的操作，以及可对畜禽粪便及沼液沼渣等直接进行处理。
28.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。