本发明涉及微生物燃料电池领域，尤其涉及一种微生物燃料电池检测方法。
背景技术：
微生物燃料电池(microbialfuelcell,mfc)是一种产生电能的新方法—利用细菌通过生物质能产生电能。由于利用mfc可以做到在处理废弃物的同时产生可以直接利用的电能，从而受到了研究人员的高度关注，成为环境科学和工程领域的一个研热点。
目前主要集中在处理生活污水、工业污水和其他类型污水的mfc装置的放大技术，并取得一定的成果[13]。目前该技术在有机废水等领域中已有成功的应用，例如澳洲的昆士兰大学和位于昆士兰本地的佛斯特斯啤酒厂合作建立并成功运行了中等规模的mfc废水处理装置[14]。但是mfc在处理废水过程中存在由于有机负荷的降低而需要经常更换的问题，因此越来越多的研究者开始倾向于mfc在固体废弃物方面的研究。近年来，越来越多的研究人员开始着眼于利用mfc处理固体废弃物的研究。以固体废弃物发酵产物作为mfc燃料相较利用废水作为燃料具有许多优势。首先固体废弃物微生物燃料电池具有比废水燃料电池更高的产能密度，moqsud等[15]构建了以生活垃圾堆肥为底物的微生物燃料电池，发现功率密度可以达到628mw/m3，远高于以生活废水为底物的mfc系统[16]。其次，固体废弃物具有更高的有机质含量，可以避免频繁更换底物的麻烦。此外以固体废弃物堆肥为底物的mfc还具有许多优势。厨余垃圾食物残留废物和食品制作及加工过程中的弃料以及各类油水混合物是人类排放的最主要的有机废物之一，具有高有机质含量、高可生物降解性等特点，十分适合使用mfc处理。
为解决上述问题，本申请中提出一种微生物燃料电池检测方法。
技术实现要素：
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种微生物燃料电池检测方法，减轻厨余垃圾危害性的同时有效的利用厨余垃圾中的有机质能，以及开发mfc在线检测系统体积小便携性高。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提出了一种微生物燃料电池，包括反应器、质子交换膜和电压检测器；质子交换摸设置在反应器的内部；反应器并质子交换膜分成阳极室和阴极室；阳极室内设置有阳极，阴极室内设置有阴极；阳极通过导线与阴极连接；导线上串联连接有电压检测器和定值电阻；
电压检测器包括核心板块、芯片和sd存储卡；芯片与核心板块通讯连接，核心板块与sd存储卡通讯连接；芯片将接收到的mfc输出电压转换为数字信号发送至开发板，然后由对数字信号进行编辑并发送至sd存储模块，最后由sd存储模块编辑储存至sd卡。
一种微生物燃料电池检测方法，包括以下步骤：
s1、获取蔬菜等富含纤维素的厨余垃圾，剔除其余大块废弃物；并与em厨余堆肥菌糠混合，进行堆肥驯化菌种，培养时间为45天；
s2、对质子交换膜进行预处理，先加入质量分数5%的双氧水在80℃下水浴加热1小时，然后用去离子水浸泡半小时，再加入质量比5%的稀硫酸在80℃下水浴加热1小时，最后用去离子水浸泡半小时；
s3、对电压检测器进行调试；首先调试adc芯片，使其能正常工作，连接核心板块与adc芯片，在开发平台上编写上传代码至核心板块中运行，利用干电池进行测试；然后调试sd存储模块，使adc芯片测得的数据自动保存到sd卡中，连接核心板块与sd存储模块，在开发平台上编写上传代码至核心板块中运行，待程序运行一段时间后查看sd是否有记录数据；最后将两段代码编写整合，上传至核心板块中运行，利用干电池进行测试，检查sd卡是否有记录数据；
s4、将新鲜的蔬菜切块粉碎成小块，与堆肥驯化菌种的溶液进行混合，并投入到反应器的阳极内；
s5、将4mol/l氯化钠溶液投入到反应器的阴极内；
s6、通过导线安装好电压检测器和定值电阻，并连接好线路；
s7、将安装好的微生物燃料电池放置于28℃恒温培养箱，培养65天；
s8、通过利用usb接口与电源连接为电压检测装置供电；并设置时间间隔，记录微生物燃料电池运行过程中的电压；
s9、微生物燃料电池运行一周后取出sd卡，将数据上传至pc端并分析数据。
优选的，阳极室的阳极和阴极室的阴极为石墨电极。
优选的，s4中，需要向阳极室内加入缓冲液，其缓冲液由0.1mol/lkh2po4溶液和0.1mol/lna2hpo4溶液配置而成。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：以厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，利用微生物燃料电池技术处理厨余垃圾无疑可以在减轻厨余垃圾危害性的同时有效的利用厨余垃圾中的有机质能，这在面临能源枯竭和环境破环双重危机的今天，无疑具有重要的意义，同时，开发mfc在线检测系统；该系统体积小便携性高，而且极大地降低了mfc检测系统的造价成本，仅需100元人民币左右，也为了日后mfc实际应用降低投入成本做出了贡献。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
本发明提出的一种微生物燃料电池，包括反应器、质子交换膜和电压检测器；质子交换摸设置在反应器的内部；反应器并质子交换膜分成阳极室和阴极室；阳极室内设置有阳极，阴极室内设置有阴极；阳极通过导线与阴极连接；导线上串联连接有电压检测器和定值电阻；
电压检测器包括核心板块、芯片和sd存储卡；芯片与核心板块通讯连接，核心板块与sd存储卡通讯连接；芯片将接收到的mfc输出电压转换为数字信号发送至开发板，然后由对数字信号进行编辑并发送至sd存储模块，最后由sd存储模块编辑储存至sd卡。
实施例2
本发明提出的一种微生物燃料电池检测方法，包括以下步骤：
s1、获取蔬菜等富含纤维素的厨余垃圾，剔除其余大块废弃物；并与em厨余堆肥菌糠混合，进行堆肥驯化菌种，培养时间为45天；
s2、对质子交换膜进行预处理，先加入质量分数5%的双氧水在80℃下水浴加热1小时，然后用去离子水浸泡半小时，再加入质量比5%的稀硫酸在80℃下水浴加热1小时，最后用去离子水浸泡半小时；
s3、对电压检测器进行调试；首先调试adc芯片，使其能正常工作，连接核心板块与adc芯片，在开发平台上编写上传代码至核心板块中运行，利用干电池进行测试；然后调试sd存储模块，使adc芯片测得的数据自动保存到sd卡中，连接核心板块与sd存储模块，在开发平台上编写上传代码至核心板块中运行，待程序运行一段时间后查看sd是否有记录数据；最后将两段代码编写整合，上传至核心板块中运行，利用干电池进行测试，检查sd卡是否有记录数据；
s4、将新鲜的蔬菜切块粉碎成小块，与堆肥驯化菌种的溶液进行混合，并投入到反应器的阳极内；
s5、将4mol/l氯化钠溶液投入到反应器的阴极内；
s6、通过导线安装好电压检测器和定值电阻，并连接好线路；
s7、将安装好的微生物燃料电池放置于28℃恒温培养箱，培养65天；
s8、通过利用usb接口与电源连接为电压检测装置供电；并设置时间间隔，记录微生物燃料电池运行过程中的电压。
s9、微生物燃料电池运行一周后取出sd卡，将数据上传至pc端并分析数据。
本发明以厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，利用微生物燃料电池技术处理厨余垃圾无疑可以在减轻厨余垃圾危害性的同时有效的利用厨余垃圾中的有机质能，这在面临能源枯竭和环境破环双重危机的今天，无疑具有重要的意义，同时，开发mfc在线检测系统。该系统体积小便携性高，而且极大地降低了mfc检测系统的造价成本，仅需100元人民币左右，也为了日后mfc实际应用降低投入成本做出了贡献。
在一个可选的实施例中，阳极室的阳极和阴极室的阴极为石墨电极。
在一个可选的实施例中，s4中，需要向阳极室内加入缓冲液，其缓冲液由0.1mol/lkh2po4溶液和0.1mol/lna2hpo4溶液配置而成，微生物利用啤酒废水中的有机物进行繁殖时，自身代谢作用导致溶液中ph值有所下降，长时间反应将抑制反应器中微生物的繁殖，进而影响产电效，加入了磷酸盐缓冲体系，使溶液ph维持在7左右，同时导电性离子的加入使整个溶液体系的离子强度大大增加，有利于充分发挥微生物的降解有机物和产电能力。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。