一种垃圾渗滤液的处理方法和微生物电解电池的制作方法_2

文档序号:9244653阅读:来源:国知局
br>[0025] 图1是本发明微生物电解电池的结构示意图。
[0026] 附图标识:
[0027] I :均匀布水器;2 :阴极;3 :塑料多孔内筒;4 :玻璃外筒;5 :电解液;6 :密封膜口; 7 :玻璃顶盖;8 :出水口;9 :控制阀;10 :气体收集袋;11 :电源;12 :阳极;13 :进水口。
【具体实施方式】
[0028] 如下将通过附图和实施例对本发明进行解释,其仅用作对于本发明的解释而并非 限制。
[0029] 本发明采用如下的方法处理垃圾渗滤液:
[0030] (1)将垃圾渗滤液进行厌氧发酵预处理,使垃圾渗滤液中的有机污染物被厌氧微 生物截留、吸附和分解,降解大分子有机物或破坏大分子有机物的长链结构,提高其可生化 性。此处厌氧发酵预处理为本领域常见的处理方法,本领域技术人员可以根据需要选择合 适的厌氧发酵处理方法,此处不再赘述。
[0031] (2)利用微生物电解电池处理经步骤(1)发酵后的沼液。
[0032] 前述步骤⑴中pH建议控制在中性,发酵温度30~40°C,搅拌速率15~25r/s。
[0033] 前述步骤⑴中可以利用甲醇、硝酸铵等调整发酵液相的碳氮比20~30:1。
[0034] 参见图1,本发明使用如下的微生物电解电池来完成垃圾渗透液的处理,该微生物 电解电池装置包括均匀布水器(1)、阴极(2)、塑料多孔内筒(3)、玻璃外筒(4)、电解液(5)、 密封膜口(6)、玻璃顶盖(7)、出水口(8)、控制阀(9)、气体收集袋(10)、电源(11)、阳极 (12)、进水口(13);所述反应器包括由外至内依次同轴布置的玻璃外筒(4)、塑料多孔内筒 (3)和阴极(2)组成。玻璃外筒(4)的底端开设有进水口(13),上端部开设有出水口(8), 顶端出气口与气体收集袋(10)连通。
[0035] 上述装置中,阳极(12)的导电材料为碳布,碳纸,石墨毯,石墨颗粒和/或石墨刷; 阴极(2)的导电材料为碳毡阴极和/或钛阴极筒。
[0036] 所述的⑵中微生物电解电池玻璃外筒⑷和塑料多孔内(3)筒之间填充有富集 有产电细菌的阴极(2)。外接电源(11)的正极通过导线连接阳极(12),其负极通过导线与 阴极(2)相连。外电路中串联电阻,通过测量外电阻两端的电压来计算出外电路中的电流。 阴极生成的氢气从阴极室顶端的出气口排除,由气体采集袋(10)收集。
[0037] 此处产电细菌可以选自希瓦氏菌或地杆菌科属或弓形菌属,发明人建议此处可采 用混合细菌,其原因为因为混合细菌不仅易于操作、来源广泛,而且混合细菌的产电性能优 于纯菌。产电菌的浓度为本领域常规的添加量,其为本领域技术人员根据需要灵活调整,例 如选择 0. 3-1. 2g/L。
[0038] 使用本发明方法及装置处理垃圾渗滤液时,具体操作如下:
[0039] 对垃圾渗滤液进行厌氧发酵预处理,使垃圾渗滤液中的有机污染物被厌氧微生物 截留、吸附和分解,然后构建套筒型微生物电解池,玻璃外筒和塑料多孔内筒之间填充有富 集有产电光合细菌的石墨毡。外接电源的正极通过钛线连接的石墨毡,其负极通过钛线与 钛阴极筒相连。外电路中串联一个10Ω的电阻,通过测量外电阻两端的电压来计算出外电 路中的电流。阴极生成的氢气从阴极室顶端的出气口排除,由气体采集袋收集。
【主权项】
1. 一种垃圾渗滤液的处理方法,包括以下步骤: (1) 将垃圾渗滤液进行厌氧发酵预处理; (2) 利用微生物电解电池处理经步骤(1)发酵后的沼液。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)厌氧发酵预处理过程中控制pH 为中性,发酵温度为30~40°C。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)厌氧发酵预处理过程中控制发酵 液相的碳氮比为20~30:1。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(1)厌氧发酵预处理过程中利用甲醇 或硝酸铵调节发酵液相中的碳氮比。5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中微生物电解电池中阳极 的导电材料为碳布、碳纸、石墨毡、石墨颗粒和/或石墨刷;阴极的导电材料为碳毡阴极和/ 或钛阴极筒。6. 根据权利要求书1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中微生物电解电池包括外 筒、内筒和阴极,所述外筒和内筒之间填充含有产电细菌的电解液。7. -种用于垃圾渗透液处理的微生物电解电池,包括阴极、阳极、外筒、内筒、进水口和 出水口,其特征在于,所述外筒、内筒和阴极由外至内依次同轴布置,所述进水口设置于外 筒的底端,所述出水口设置于所述处理装置的上端。8. 根据权利要求7所述的微生物电解电池,其特征在于,所述内筒和外筒之间填充有 含有产电细菌的电解液。9. 根据权利要求7所述的微生物电解电池,其特征在于,所述阳极的导电材料为碳布, 碳纸,石墨毡,石墨颗粒和/或石墨刷;所述阴极的导电材料为碳毡阴极和/或钛阴极筒。
【专利摘要】本发明公开了一种垃圾渗滤液的处理方法和适用于该方法的垃圾渗透液的微生物电解电池,所述方法包括以下步骤:将垃圾渗滤液进行厌氧发酵预处理,使垃圾渗滤液中的有机污染物被厌氧微生物截留、吸附和分解,并降解大分子有机物或破坏大分子有机物的长链结构,提高其可生化性;然后利用微生物电解电池处理经发酵后的沼液。本发明对于垃圾渗透液具有良好的处理效果,而且微生物电解电池可以在对垃圾渗滤液进行生物处理的同时获得不同形式的能源。
【IPC分类】C02F3/34, C02F3/28
【公开号】CN104961240
【申请号】CN201510275517
【发明人】李浩然, 李洪珊, 杜竹玮, 郭成林, 吴梦妮, 袁飞
【申请人】中国科学院过程工程研究所, 中国大洋矿产资源研究开发协会
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月26日
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