微生物燃料电池的制作方法

本发明大体上涉及微生物燃料电池，并且更具体地，涉及一种微生物燃料电池，其包括：具有电解池的容器单元；和具有电极的电极单元。

背景技术：

微生物燃料电池是通过微生物的催化作用(代谢反应或生物化学转化)将包含在废水中的有机物质的化学能转换成电能，并且使所述有机物质进一步经受氧化分解处理的装置。

例如，文件“JP 2009-93861 A”公开了被配置如下的微生物燃料电池：附着有厌氧微生物的负电极保持在电解池的密封的内部空间中，而有机衬底被保留并且所述负电极被浸没；离子转移层盒插入该电解池的内部空间中；所述盒的外壳的至少一部分包括离子透过性转移层；并且正电极被封闭或耦合在所述盒内部。在该微生物燃料电池中，两种通气管进一步连接至所述离子转移层盒：用于将气体供应至所述离子转移层盒中的通气管；和用于从所述离子转移层盒的内部排出气体的通气管。所述通气管于所述电解池中从所述离子转移层盒被拉出。作为燃料的氧气通过一个通气管被供应至所述离子转移层盒。

然而，如果氧化气体如氧气被供应至微生物燃料电池，那么当两种通气管，即用于供应的通气管和用于排出的通气管，于电解池中从其内部被拉出时，需要对于管道的复杂设计，如上述文件JP 2009-93861 A中所公开的技术。另外，由于将氧气供应至微生物燃料电池所需的成本高，因此对使用的限制增加。另一方面，如果氧气仅通过空气的自然扩散而被供应至微生物燃料电池，那么难以将足够量的氧气供应至微生物燃料电池，特别是在微生物燃料电池的尺寸较大的情况下。

技术实现要素：

已鉴于上述情况对本发明进行了设计，并且本发明的目标是提供一种微生物燃料电池，其可以简化用于供应氧化气体的管道配置并且保证氧化气体的高利用效率。

根据本发明的一个方面的微生物燃料电池包括容器单元和电极单元。所述容器单元包括：电解池；和连通端口，其连通所述电解池的内部与所述电解池的外部。所述电极单元包括：气相室；正电极，其被配置成与所述气相室中的气体接触；负电极，其被配置成保持微生物；离子转移层，其夹置于所述正电极与所述负电极之间，并且具有离子导电性；第一通气端口，其连通所述气相室的内部与所述气相室的外部；和第二通气端口，其被设置在不同于其中设置所述第一通气端口的位置的位置，并且连通所述气相室的所述内部与所述气相室的所述外部。所述电极单元附接至所述容器单元，使得所述气相室通过所述第二通气端口与所述连通端口连通。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施方案的微生物燃料电池的截面图，并且图1B是图1A中所示的微生物燃料电池的沿线X-X截取的截面图；

图2A是根据本发明的第二实施方案的微生物燃料电池的截面图，并且图2B是图2A中所示的微生物燃料电池的沿线X-X截取的截面图；

图3是第一连接器和第二连接器的一个实例的示意性截面图；并且

图4是所述第一连接器和所述第二连接器的示意性截面图，这些连接器处于其中图3中的所述第二连接器附接至图3中的所述第一连接器的状态。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的实施方案。

图1A和1B中所示的根据第一实施方案的微生物燃料电池1以及图2A和2B中所示的根据第二实施方案的微生物燃料电池1各自包括容器单元20和电极单元30。容器单元20包括：电解池22；和连通端口23，其连通电解池22的内部与电解池22的外部。电极单元30包括：正电极33，其被配置成与气相室32中的气体接触；负电极34，其被配置成保持微生物；离子转移层35，其夹置于正电极33与负电极34之间；第一通气端口36，其连通气相室32的内部与气相室32的外部；和第二通气端口37，其被设置在不同于其中设置第一通气端口36的位置的位置，并且连通气相室32的内部与气相室32的外部。正电极33、负电极34和离子转移层35设置在电解池22中。负电极34被暴露于电极单元30的外部。离子转移层35具有离子导电性。电极单元30附接至容器单元20，使得气相室32通过第二通气端口37与连通端口23连通。

因此，在第一实施方案和第二实施方案中，作为燃料的氧化气体如氧气可以通过连通端口23从电解池22的外部被供应至微生物燃料电池1。氧化气体通过连通端口23和第二通气端口37被供应至气相室32中以被用于通过微生物燃料电池进行发电。供应至气相室32中的氧化气体在扩散于气相室32中之后，经由第一通气端口36排出至气相室32的外部，因此所述氧化气体可以被有效地用于通过微生物燃料电池进行发电。此外，可以简化微生物燃料电池1的用于供应氧化气体的机构。或者，氧化气体可以经由第一通气端口36从气相室32的外部被供应至气相室32中，然后经由第二通气端口37和连通端口23从气相室32排出至气相室32的外部。同样在这种情况下，氧化气体可以被有效地用于通过微生物燃料电池进行发电。

因此，微生物燃料电池1可以简化用于供应氧化气体的管道配置并保证氧化气体的高利用效率。

在根据第一实施方案或第二实施方案的微生物燃料电池1中，连通端口23优选设有第一连接器21，并且第二通气端口37优选设有第二连接器31。电极单元30优选被配置成可脱离地附接至容器单元20，并且第二连接器31也优选被配置成可脱离地附接至第一连接器21。具体地说，第二连接器31优选处于附接至第一连接器21的状态，而电极单元30处于附接至容器单元20的状态，并且第二连接器优选通过电极单元30与容器单元20的脱离而与第一连接器21脱离。另外，第一连接器21和第二连接器31优选分别包括自动开/关阀。每个自动开/关阀还优选被配置成通过第二连接器31附接至第一连接器21而被打开，并且通过第二连接器31与第一连接器21的脱离而被关闭。在这种情况下，电极单元30可以与容器单元20脱离用于电极单元30的维护。因此可以促进电极单元30的维护。此外，即使当电极单元30附接至容器单元20(处于其中电解溶液4受电解池22支持的状态)或与容器单元20脱离时，也可以防止电解溶液4通过第二通气端口37进入气相室32中，并且可以防止电解池22中的电解溶液4从连通端口23泄漏。另外，用于将氧化气体供应至微生物燃料电池1的机构不妨碍电极单元30的附接/脱离。因此可以促进电极单元30的附接/脱离。

在下文中，将更详细地描述本发明的第一实施方案。

图1A和1B显示根据第一实施方案的微生物燃料电池1。在第一实施方案中，容器单元20包括电解池22和连通端口23，如上文所述。在第一实施方案中，连通端口23穿透电解池22的底部，使得电解池22的内部与电解池22的外部连通。连通端口23在其中设有第一连接器21。流入管24和流出管25连接至电解池22以与电解池22的内部连通。

电极单元30包括气相室32、正电极33、负电极34、离子转移层35、第一通气端口36和第二通气端口37，如上文所述。

在第一实施方案中，电极单元30包括中空外壳38。该外壳38内部的空间对应于气相室32。第二通气端口37穿透外壳38的底部，使得外壳38的外部与外壳38内部的气相室32连通。第一通气端口36穿透外壳38的顶部，使得外壳38的外部与外壳38内部的气相室32连通。第二通气端口37在其中设有第二连接器31。

在第一实施方案的电极单元30中，正电极33、离子转移层35和负电极34以该顺序堆叠。因此，正电极33、离子转移层35和负电极34构成了膜电极组件39(MEA)。

用于负电极34的材料是导电金属如铝、铜、不锈钢、镍或钛，或碳材料如碳纸或碳毡。负电极34可以具有在其厚度方向上连续延伸的空间(空隙)。负电极34可以是例如在其中具有空隙的多孔导电片或织造导电片。或者，负电极34可以是具有多个在厚度方向上穿透的通孔的金属板。

负电极34被配置成保持微生物。例如，所述微生物保持在负电极34的与离子转移层35相对一侧的表面上。例如，包含微生物的生物膜固定在负电极34的所述表面上，从而使所述微生物被负电极34保持。所述生物膜通常意指包含微生物群体和由所述微生物群体产生的细胞外聚合物质(EPS)的三维结构。注意，所述微生物可以在没有生物膜的情况下被负电极34保持。

被负电极34保持的微生物是厌氧微生物，并且可以是例如具有细胞外电子转移机构的产电细菌。更具体地，所述微生物的实例包括地杆菌属(Geobacter)菌株、斯瓦尼菌属(Shewanella)菌株、气单胞菌属(Aeromonas)菌株、地发菌属(Geothrix)菌株和酵母属(Saccharomyces)菌株。

除微生物之外，负电极34还可以保持介质(也称为电子转移介质分子)。在这种情况下，被负电极34保持的介质介导微生物与负电极34之间的电子转移，这可以改进电子从微生物至负电极34的转移效率。电解溶液4可以代替负电极34保持介质。或者，除了负电极34保持介质之外，电解溶液4也可以保持介质。同样在这种情况下，电解溶液4中的介质介导微生物与负电极34之间的电子转移，这可以改进电子从微生物至负电极34的转移效率。被负电极34保持的介质以及电解溶液4中所包含的介质的实例包括中性红(3-氨基-7-二甲氨基-2-甲基吩嗪鎓氯化物)、蒽醌-2,6-二磺酸二钠(AQDS)、硫堇、铁氰化钾和甲基紫精。

离子转移层35具有离子导电性。离子转移层35由例如离子交换膜、固体电解质膜、玻璃纤维膜或合成纤维膜形成。也就是说，离子转移层35是自身具有离子导电性的构件，如离子交换膜或固体电解质膜。或者，离子转移层35可以是通过用电解溶液浸渍自身不具有离子导电性的多孔膜如玻璃纤维膜或合成纤维膜以向其提供离子导电性而获得的构件。离子转移层35可以由例如具有质子导电性的适当的离子交换膜形成。离子转移层35的实例包括具有质子导电性的基于氟树脂的离子交换膜，如Nafion(由DuPont制得；注册商标)和Flemion(由Asahi Glass有限公司制得；注册商标)。

正电极33是例如气体扩散电极。气体扩散电极包括例如拒水层和气体扩散层。拒水层被设置在气体扩散层与离子转移层35之间。

拒水层是具有拒水性和透气性两者的层。拒水层在微生物燃料电池1的电化学系统中被配置成允许气体从气相移动至液相，同时将所述气相与所述液相极好地分离。拒水层优选是多孔的。在这种情况下，拒水层可以具有高透气性。拒水层由选自例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的组的一种或多种材料制成。

气体扩散层包含例如多孔导电材料和由该导电材料所运载的催化剂。或者，气体扩散层可以由多孔且具有导电性的催化剂形成。

气体扩散层的导电材料由选自例如基于碳的物质、导电聚合物、半导体和金属的组的一种或多种材料制成。基于碳的物质意指具有碳作为组分的物质。基于碳的物质的实例包括石墨、活性碳、碳粉、碳板、碳纸和碳盘。碳粉的实例包括碳黑、Vulcan XC-72R、乙炔黑、炉黑和Denka黑。碳纤维的实例包括石墨毡、碳绒和碳织物。基于碳的物质的实例进一步包括微观结构物质如碳纳米管、碳纳米角和碳纳米簇。金属的实例包括铝、铜、不锈钢、镍、钛。

气体扩散层的催化剂是贵金属催化剂如铂或铂合金。

气体扩散层的催化剂还优选为掺杂有金属原子的基于碳的材料。金属原子不受特别限制，但优选为选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt和Au的一种或多种金属原子。在这种情况下，基于碳的材料具有作为用于特别加速氧还原反应和氧生成反应的催化剂的优良性能。所述一种或多种金属原子在基于碳的材料中的量可以被适当地设定，使得基于碳的材料具有优良的催化剂性能。

基于碳的材料优选进一步掺杂有选自氮原子、硼原子、硫原子和磷原子的一种或多种非金属原子。基于碳的材料所掺杂的一种或多种非金属原子的量也可以被适当地设定，使得基于碳的材料具有优良的催化剂性能。

基于碳的材料可以通过以下方式获得：使用碳源材料如石墨或无定形碳作为基质，并且用以下物质掺杂该碳源材料：一种或多种金属原子；和选自氮原子、硼原子、硫原子和磷原子的一种或多种非金属原子。

正电极33被配置成与气相室32中的气体接触，如上文所述。换句话说，正电极33被配置成使得气相室32中的氧化气体分子到达正电极33并且被电化学反应还原。为此，使正电极33例如暴露于气相室32。在第一实施方案中，正电极33被设置于侧壁上，所述侧壁将外壳38内部的气相室32与外壳38的外部分离。所述侧壁具有开口381，并且正电极33通过该开口381暴露于气相室32。因此，正电极33被配置成与气相室32中的气体接触。

正电极33的配置不限于第一实施方案，只要气相室32中的氧化气体分子可以到达正电极33并且被电化学反应还原即可。

在第一实施方案中，单个电极单元30包括两个膜电极组件39。外壳38被设置在两个膜电极组件39之间，并且两个膜电极组件39的各自的正电极33被配置成与外壳38的气相室32中的气体接触。当然，或者单个电极单元30可以包括单个膜电极组件39。

第二连接器31被配置成可脱离地附接至第一连接器21。如上文所述，第一连接器21和第二连接器31优选分别包括自动开/关阀。每个自动开/关阀还优选被配置成通过第二连接器31附接至第一连接器21而被打开，并且通过第二连接器31与第一连接器21的脱离而被关闭。作为第一连接器21和第二连接器31，可以应用具有自动开/关阀的众所周知的连接器，如产品名称：CPC Coupling(由SANWA Enterprise公司制得)。在这种情况下，当第二连接器31附接至第一连接器21时，第二连接器31和第一连接器21的自动开/关阀被打开，并且第二通气端口37与连通端口23相应地连通。因此，气相室32经由第二通气端口37与连通端口23连通。

图3和4各自显示第一连接器21和第二连接器31的特定实例性配置的示意图。

图3中所示的第一连接器21和第二连接器31处于关闭状态。

如图3中所示，第一连接器21包括：具有管形的壳体40；和插入壳体40中的内部单元50。壳体40内部的中空部分包括：保持部分41，其具有等于内部单元50的外径的内径；通道部分42，其具有大于保持部分41的内径的内径；第一连接部分43，其具有小于通道部分42的内径的内径；和第二连接部分44，其具有小于第一连接部分43的内径的内径，并且那些从壳体40的端侧以该顺序被布置。第二连接部分44与连通端口23的连通。内部单元50是具有打开的末端和关闭的后端的管形构件。内部单元50被设置在保持部分41中，而内部单元50的末端部分从壳体40的末端中形成的开口向外凸出。内部单元50在其侧表面中设有连通内部单元50的内部与内部单元50的外部的通道端口51。通道端口51通过保持部分41的内周表面被关闭。为此，内部单元50的内部不与第二连接部分44连通，并且图3中所示的第一连接器21处于关闭状态。壳体40在其中设有螺旋弹簧60。螺旋弹簧60的一端固定至第一连接部分43与第二连接部分44之间的台阶部分，并且螺旋弹簧60的另一端固定至内部单元50的底表面。

如图3中所示，第二连接器31包括：具有管形的壳体70；和插入壳体70中的内部单元80。壳体70内部的中空部分包括：插入部分71，其具有等于第一连接器21的壳体40的外径的内径；保持部分72，其具有等于内部单元80的外径的内径；和连接部分73，其具有大于保持部分72的内径的内径，并且那些从壳体70的端侧以该顺序被布置。连接部分73与第二通气端口37连通。内部单元80是具有打开的末端和关闭的后端的管形构件。内部单位80的后端部分被插入至保持部分72，而内部单位80的末端部分被设置在插入部分71中。内部单元80在其侧表面中设有连通内部单元80的内部与内部单元80的外部的通道端口81。通道端口81被设置在插入部分71中。为此，内部单元80的内部不与连接部分73连通，并且图3中所示的第二连接器31处于关闭状态。内部单元80于其末端部分的外周设有肋条82。壳体70在其中设有螺旋弹簧90。螺旋弹簧90的一端固定至插入部分71与保持部分72之间的台阶部分，并且螺旋弹簧90的另一端固定至内部单元80的肋条82。

第一连接器21的内部单元50充当自动开/关阀，并且第二连接器31的内部单元80也充当自动开/关阀。

如果第二连接器31附接至第一连接器21，那些第一连接器21的壳体40插入至第二连接器31的插入部分71中，并且第一连接器21的内部单元50和第二连接器31的内部单元80相应地相互对接。因此，内部单元50的内部与内部单元80的内部连通。当第二连接器31进一步被推送至第一连接器21时，第一连接器21的内部单元50逆向螺旋弹簧60的弹性力后退，并且第二连接器31的内部单元80也逆向螺旋弹簧90的弹性力后退。如图4中所示，通道端口51通过第一连接器21的内部单元50的后退而移动至通道部分42中，并且相应地被打开。因此，内部单元50的内部通过通道端口51、通道部分42和第一连接部分43与第二连接部分44连通，并且第一连接器21变成打开状态。也如图4中所示，通道端口81通过第二连接器31的内部单元80的后退而移动至连接部分73中，并且相应地被打开。因此，内部单元80的内部通过通道端口81与连接部分73连通，并且第二连接器31也变成打开状态。以这种方式，第一连接器21和第二连接器31两者均通过第二连接器31附接至第一连接器21而变为打开状态。因此，如图4中通过箭头所示，气体被允许在第一连接器21与第二连接器31之间通过。当第二连接器31与第一连接器21脱离时，第一连接器21和第二连接器31两者均恢复至图3中所示的关闭状态。

电极单元30被设置在容器单元20的电解池22的内部并且进一步第二连接器31附接至第一连接器21，从而使电极单元30附接至容器单元20。在这种状态下，正电极33、负电极34和离子转移层35被设置在电解池22的内部。第一通气端口36被设置在电解池22上方。为此，第一通气端口36被设置电解池22的外部。此外，气相室32经由第二通气端口37与连通端口23连通。

在第一实施方案中，电极单元30可以通过第二连接器31附接至第一连接器21而固定至容器单元20。也就是说，第一连接器21可以将电极单元30固定至容器单元20。如果电极单元30通过第二连接器31附接至第一连接器21而固定至容器单元20，那么可以抑制电极单元30通过浮力而浮起。为了将电极单元30固定至容器单元20，可以提供除第一连接器21以外的适当结构。

单个微生物燃料电池1可以包括两个或更多个电极单元30。在第一实施方案中，微生物燃料电池1包括：单个容器单元20；和两个电极单元30，其被配置成可脱离地附接至该容器单元20。容器单元20包括对应于两个电极单元30的两个连通端口23和两个第一连接器21。

如果例如微生物燃料电池1被操作，那么电解溶液4首先被供应至电解池22的内部以被电解池22支持，所述电解池22处于其中电极单元30附接至容器单元20的状态。电解溶液4经由例如流入管24被供应至电解池22的内部。当电解溶液4被电解池22支持时，负电极34与电解池22中电解溶液4接触。

电解溶液4包含有机物质。电解溶液4进一步包含电解质，如KH₂PO₄、K₂HPO₄、(NH₄)₂SO₄、MgSO₄·7H₂O、NaCl、CaCl₂·2H₂O、Na₂S₂O₃·5H₂O等。例如，如有必要，可以通过将电解质添加至包含有机物质的废水来制备电解溶液4。

氧化气体通过连通端口23和第二通气端口37从电解池22的外部被供应至气相室32中。氧化气体的实例包括氧气。例如，当管道连接至连通端口23并且氧化气体通过泵等被供应至该管道时，氧化气体通过管道、连通端口23和第二通气端口37被供应至气相室32中，而气相室32中的气体通过第一通气端口36排出至外部。

正电极33和负电极34连接至外部电路。

当微生物燃料电池1以这种方式被操作时，电解溶液4中的有机物质通过负电极34上的微生物的代谢而被分解，因此生成电子、质子和二氧化碳。电子从负电极34移动至外部电路，并且质子在通过离子转移层35之后到达正电极33。在正电极33上，来自气相室32的氧化气体与质子和电子反应，并且因此被还原。因此，如果氧化气体是氧气，那些生成水。通过此类电化学反应，在正电极33与负电极34之间生成电动势，并且电解溶液4中的有机物质被分解。因此，可以实现发电并且进行电解溶液4中的有机物质的分解处理。

在经受处理之后，电解溶液4通过流出管25排出至电解池22的外部。虽然微生物燃料电池1被操作，但电解溶液4可以通过流入管24被连续地供应至电解池22，并且电解池22内部的电解溶液4也可以通过流出管25被连续地排出。

在第一实施方案中，当通过第二通气端口37被供应至气相室32中时，氧化气体在气相室32中向上扩散，并且在到达气相室32的顶端之后从第一通气端口36排出至外部。为此，氧化气体有效地散布于整个气相室32中，并且抑制气体停留在气相室32中。因此，氧化气体可以有效地用于微生物燃料电池1中的电化学反应，并且可以改进微生物燃料电池1的发电效率。

或者，在第一实施方案中，氧化气体可以通过第一通气端口36被供应至气相室32中，并且气相室32中的气体可以通过第二通气端口37和连通端口23排出至外部。氧化气体可以通过泵、吹风机等被送至第一通气端口36以通过第一通气端口36被供应至气相室32中。管道可以连接至连通端口23，并且负压可以通过真空泵等被施加至该管道，并且因此气相室32中的气体可以通过第二通气端口37和连通端口23被抽吸，并且可以相应地使氧化气体通过第一通气端口36进入气相室32中。同样在这种情况下，氧化气体有效地散布于整个气相室32中，并且抑制气体停留在气相室32中。

如果进行电极单元30的维护、更换等，那么电极单元30可以通过第二连接器31与第一连接器21的脱离而与容器单元20脱离。在这种情况下，由于第一连接器21和第二连接器31分别包括自动开/关阀，因此自动开/关阀通过第二连接器31与第一连接器21的脱离而被关闭。因此，即使当电解池22支持电解溶液4时，电解溶液4也被阻止经由第二通气端口37进入气相室32中并且也被阻止经由连通端口23从电解池22中泄漏。如果电极单元30附接至容器单元20，那么即使当电解池22支持电解溶液4时，也可以容易地进行电极单元30与容器单元20的附接。

图2A和2B显示根据第二实施方案的微生物燃料电池1。类似于第一实施方案的情况，根据第二实施方案的微生物燃料电池1也包括电极单元30和容器单元20。电极单元30具有与第一实施方案的情况相同的配置。

根据第二实施方案的容器单元20包括：电解池22；和连通端口23，其连通电解池22的内部与电解池22的外部，并且进一步包括气体通道管26。气体通道管26被布置成使得其纵向方向与水平方向平行。气体通道管26穿透电解池22。

在第二实施方案中，连通端口23连通电解池22的内部与气体通道管26。连通端口23被提供于支管27的末端部分，所述末端部分从气体通道管26的外周表面向上凸出。连通端口23向上打开。因此，连通端口23通过气体通道管26连通电解池22的内部与电解池22的外部。类似于第一实施方案的情况，连通端口23在其中设有第一连接器21。

在第二实施方案中，类似于第一实施方案，电极单元30被设置在容器单元20的电解池22的内部并且进一步第二连接器31附接至第一连接器21，从而使电极单元30附接至容器单元20。在这种状态下，正电极33、负电极34和离子转移层35被设置在电解池22的内部。第一通气端口36被设置在电解池22上方。为此，第一通气端口36被设置电解池22的外部。

此外，气相室32经由第二通气端口37与连通端口23连通。因此，气相室32经由第二通气端口37和连通端口23与气体通道管26连通。

如果例如根据第二实施方案的微生物燃料电池1被操作，那么电解溶液4首先被供应至电解池22的内部以被电解池22支持，所述电解池22处于其中电极单元30附接至容器单元20的状态。

氧化气体通过泵等被供应至气体通道管26。因此氧化气体通过气体通道管26、连通端口23和第二通气端口37被供应至气相室32中，而气相室32中的气体通过第一通气端口36排出至外部。

或者，同样在第二实施方案中，氧化气体可以通过第一通气端口36被供应至气相室32中，并且气相室32中的气体可以通过第二通气端口37、连通端口23和气体通道管26排出至外部。氧化气体可以通过泵、吹风机等从外部被送至第一通气端口36以通过第一通气端口36被供应至气相室32中。负压可以通过真空泵等被施加至气体通道管26，并且因此气相室32中的气体可以通过第二通气端口37和连通端口23被抽吸，并且可以相应地使氧化气体通过第一通气端口36进入气相室32中。

正电极33和负电极34连接至外部电路。

类似于第一实施方案的情况，当微生物燃料电池1以这种方式被操作时，可以实现发电并进行电解溶液4中的有机物质的分解处理。

在经受处理之后，电解溶液4通过流出管25排出至电解池22的外部。虽然微生物燃料电池1被操作，但电解溶液4可以通过流入管24被连续地供应至电解池22，并且电解池22内部的电解溶液4也可以通过流出管25被连续地排出。

同样在第二实施方案中，类似于第一实施方案，氧化气体可以有效地用于微生物燃料电池1中的电化学反应，并且可以改进微生物燃料电池1的发电效率。此外同样在第二实施方案中，如果电极单元30通过第二连接器31与第一连接器21的脱离而与容器单元20脱离，那么因为第一连接器21和第二连接器31分别包括自动开/关阀，所以即使当电解溶液4在电解池22的内部被支持时，电解溶液4也被阻止经由第二通气端口37进入气相室32中并且也被阻止经由连通端口23从电解池22中泄漏。如果电极单元30附接至容器单元20，那么即使当电解溶液4在电解池22的内部被支持时，也可以容易地进行电极单元30与容器单元20的附接。

注意，上述实施方案是本发明的实施例。为此，本发明不限于上述实施方案，并且即使在除所述实施方案以外的情况下，也可以根据设计等作出各种修改，只要它们不脱离本发明的技术思路即可。