一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法和生物电池与流程

本发明涉及一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法和生物电池。

背景技术：

淤泥是天然含水量很大，孔隙比大于1.5的一种软土。多分布在海湾湖沼或河湾中水流缓慢的环境中。在有微生物参与作用的条件下形成近代沉积物，富含有机物，通常呈灰黑色；力学强度低，压缩性强。

目前利用河底淤泥的有效安全方法不多，虽然又使用为肥料和养殖的尝试，但是由于河底淤泥被污染较多，含有重金属以及有毒化学成分居多，不适宜全面推广。

现有技术中还没有使用湖底淤泥发电的方案，并且也没有通过淤泥发电实现河道污染治理和水质净化的方法。

技术实现要素：

本发明设计了一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法和生物电池，其解决的技术问题是现有技术中还没有使用湖底淤泥发电的方案，并且也没有通过淤泥发电实现河道污染治理和水质净化的方法。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法，包括以下步骤：步骤1、河底的淤泥层上方为氧化层，其中，淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv，所述氧化层的氧化还原电位orp可达+50mv以上；步骤2、将所述淤泥层内部和所述底泥表层的电位差利用起来通过导体连接做成的淤泥生物电池；步骤3、在所述导体上连接照明灯具用于河道的照明和美化或在所述导体上连接其他负载释放电力。

优选地，利用所述淤泥层与氧化层之间的电位差可得到400mv以上的电压，使之串联就可得到使led灯发光的电压和电流。

优选地，所述照明灯具为led灯。

一种淤泥生物电池，包括上部电极和下部电极，其特征在于：所述上部电极位于淤泥层以上区域的氧化层中形成电池正极，所述下部电极位于所述淤泥层中形成电池负极，所述上部电极与所述下部电极之间通过导线与负载连接形成电路。

优选地，所述淤泥生物电池单体电压可以达到400mv以上。

优选地，所述淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv，所述氧化层的氧化还原电位orp可达+50mv以上。

优选地，所述负载可以为灯具，所述灯具用于河岸的照明和美化。

优选地，所述灯具为多个led灯，通过单体串联可将电压提升到1.2v以上可以使相同颜色的或不同颜色的led灯点亮。

一种河道淤泥改质装置，其特征在于：通过上述淤泥生物电池放电可以达到消减改质淤泥，并且最终改善河道水质。

该利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法和生物电池具有以下有益效果：

（1）本发明利用淤泥氧化还原电位差发电给河道两侧的照明灯具供电用于河岸美化，并且无需使用额外电源。

（2）本发明纯自然的发电可以美化河岸还可以促进底泥的消化，带来水质的提升，并且最终改善河道水质。

附图说明

图1：本发明的工作原理示意图。

图2：本发明生物电池连接示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图2，对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法，包括以下步骤：步骤1、河底泥上方为氧化层，其中，淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv，底泥表层以上的氧化还原电位orp可达+50～+100mv以上；步骤2、将所述淤泥层内部和所述底泥表层的电位差利用起来通过导体连接做成的淤泥生物电池。步骤3、在所述导体上连接照明灯具用于河道的照明和美化。利用其电位差可得到400mv以上的电压，使之串联就可得到使红绿等led发光的电压和电流。

反应原理如下：淤泥层内部厌氧生物的还原反应产生的电子(微生物体释放)通过电极接收和导线传输到泥表的氧化环境中，电子通过上部电极传出和表层的氧气及泥中还原反应产生的氢离子h⁺反应生成水h2o。反应过程，负极也会不停的消耗淤泥层中的物质，起到处理淤泥层的效果。

反应公式：4h⁺+o²+4e^-＝2h2o。

如图2所示，一种淤泥生物电池，包括上部电极和下部电极，其特征在于：上部电极位于底泥表层的氧化层中形成电池正极，下部电极位于淤泥层中形成电池负极，底泥表层氧化层上方为水层，上部电极与下部电极之间通过导线与负载连接形成电路。

淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv。底泥表层氧化层的氧化还原电位orp在+50～+100mv左右或以上。负载可以为灯具，灯具用于河岸的照明。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法，包括以下步骤：

步骤1、河底的淤泥层上方为氧化层，其中，淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv，所述氧化层的氧化还原电位orp可达+50mv以上；

步骤2、将所述淤泥层内部和所述底泥表层的电位差利用起来通过导体连接做成的淤泥生物电池；

步骤3、在所述导体上连接照明灯具用于河道的照明和美化或在所述导体上连接其他负载释放电力。

2.根据权利要求1所述的利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法，其特征在：利用所述淤泥层与氧化层之间的电位差可得到400mv以上的电压，使之串联就可得到使led灯发光的电压和电流。

3.根据权利要求1或2所述的利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法，其特征在：所述照明灯具为led灯。

4.一种淤泥生物电池，包括上部电极和下部电极，其特征在于：所述上部电极位于淤泥层以上区域的氧化层中形成电池正极，所述下部电极位于所述淤泥层中形成电池负极，所述上部电极与所述下部电极之间通过导线与负载连接形成电路。

5.根据权利要求4所述的淤泥生物电池，其特征在于：所述淤泥生物电池单体电压可以达到400mv以上。

6.根据权利要求4所述的淤泥生物电池，其特征在于：所述淤泥层内部氧化还原电位orp在-300mv±50mv，所述氧化层的氧化还原电位orp可达+50mv以上。

7.根据权利要求4-6中任何一项所述的淤泥生物电池，其特征在于：所述负载可以为灯具，所述灯具用于河岸的照明和美化。

8.根据权利要求7所述的淤泥生物电池，其特征在于：所述灯具为多个led灯，通过单体串联可将电压提升到1.2v以上可以使相同颜色的或不同颜色的led灯点亮。

9.一种河道淤泥改质装置，其特征在于：通过权利要求4-8中任何一项所述淤泥生物电池放电可以达到消减改质淤泥，并且最终改善河道水质。

技术总结
本发明涉及一种利用河底淤泥发电或放电的水域治理方法和生物电池，包括以下步骤：步骤1、河底的淤泥层上方为氧化层，其中，淤泥层内部氧化还原电位ORP在‑300mv±50mv，所述氧化层的氧化还原电位ORP可达+50mv以上；步骤2、将所述淤泥层内部和所述底泥表层的电位差利用起来通过导体连接做成的淤泥生物电池；步骤3、在所述导体上连接照明灯具用于河道的照明和美化或在所述导体上连接其他负载释放电力。

技术研发人员：李品;蒋来
受保护的技术使用者：李品;蒋来
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2020.04.28