CN110492161A - 一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，箱体、质子交换膜、限位框、阳极电极棒、阴极电极棒、导线、塞子、限位块、转轴、挡板、电压传感器和显示端；箱体上设置供限位框放入的入口；限位框沿竖直方向设置在箱体的内部；限位框将箱体的内部分隔成阳极室和阴极室；限位框的上端伸入入口内部，并与入口的内壁滑动连接；箱体上设置限位槽；限位块与转轴均转动设置在限位槽的内部；转轴设置在限位块上；挡板放置在箱体上，且位于限位框的上方；挡板与转轴的上端连接；箱体上设置通口；塞子的下端伸入通口的内部。该厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，具有环保处理厨余垃圾、产生经济效益和减少污染的效果。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。厨余垃圾在物理性状上呈现固液混合物，其化学成分复杂，含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭，但是其高有机质的特点也使得其在妥善处理后可以转化为资源。
目前国内对于厨余垃圾处理的规定几乎还是空白，厨余垃圾的去处主要有二，一是直接作为动物饲料，但是这种方法会带来巨大的安全隐患，直接作为动物饲料的厨余垃圾携带大量的致病菌、致病病毒和类病毒，可能导致动物感染疾病并通过动物感染人类，二是直接倒入下水道随城市排水管道随城市污染进入污水处理厂或者直接丢弃与一般城市生活垃圾一起处理，但是这样的处理方法也存在许多问题，首先，厨余垃圾为固液混合物，直接排放容易造成排水管网系统的堵塞从而降低排水系统的效率，其次，厨余垃圾含有很高的油脂含量，会给城市污水处理厂带来很高的负荷。
为解决上述问题，本申请中提出一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统。
发明内容
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，本发明通过将厨余垃圾底物放在箱体的内部，厨余垃圾底物在阳极室中阳极电极棒表面被氧化，进而完成对厨余垃圾底物的分解；通过设置电压传感器，进而对氧化分解厨余垃圾底物产生的电压进行实时监控。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，包括箱体、质子交换膜、限位框、阳极电极棒、阴极电极棒、导线、塞子、限位块、转轴、挡板、电压传感器和显示端；
箱体上设置供限位框放入的入口；限位框沿竖直方向设置在箱体的内部；限位框将箱体的内部分隔成阳极室和阴极室；限位框的上端伸入入口内部，并与入口的内壁滑动连接；
箱体上设置限位槽；限位块与转轴均转动设置在限位槽的内部；转轴设置在限位块上；挡板放置在箱体上，且位于限位框的上方；挡板与转轴的上端连接；
箱体上设置通口；塞子的下端伸入通口的内部，并与通口的内壁滑动连接；阳极电极棒设置在阳极室的内部；阴极电极棒设置在阴极室的内部；阴极电极棒通过导线与阳极电极棒电性连接；电压传感器设置在导线上；阳极室与阴极室的内部均盛装厨余垃圾底物；
显示端包括中央处理器、信号接收模块和数据显示模块；电压传感器用于测量导线的电压值A；信号接收模块与电压传感器通讯连接，用于接收测量箱体的电压值A信号；中央处理器与信号接收模块通讯连接，用于接收电压值信号A并作出指令；数据显示模块与中央处理器通讯连接，用于接收发送的指令并显示。
优选的，箱体的两侧均设置出液管，且出液管上设置出液阀门。
优选的，质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜。
优选的，质子交换膜的厚度为183微米。
优选的，箱体的内部设置有用于破碎厨余垃圾底物的破碎装置。
优选的，阳极室和阴极室的内部均添加纤维素菌。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
通过厨余垃圾底物在阳极电极棒的氧化附着，产生的电子经过导线到达阴极电极棒处，电子的移动产生电流，阴极室内的离子结合电子析出在阴极电极棒上，进而对厨余垃圾底物进行氧化处理，同时进行发电，从而达到了环保处理厨余垃圾底物和进行发电的效果；通过旋转挡板，将限位框移出，一方面达到了便于移出限位框进而对质子交换膜进行更换的效果，另一方面达到了对限位框位置进行稳定固定的效果；通过电压传感器的作用下，对导线中产生的电压进行测量，将测量的电压数据发送至信号接收模块处，信号接收模块将信号发送至中央处理器内，中央处理器处理并对数据显示模块作出指令，显示在数据显示模块上，进行实时显示，从而达到了实时观察了解的效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统的结构示意图。
图2为图1中的A处放大结构示意图。
图3为本发明提出的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统的系统结构示意图。
附图标记：
1、箱体；2、质子交换膜；3、限位框；4、阳极电极棒；5、阴极电极棒；6、导线；7、塞子；8、限位块；9、转轴；10、挡板；11、电压传感器；12、显示端；13、限位槽；14、厨余垃圾底物；15、通口；16、阳极室；17、阴极室；18、中央处理器；19、信号接收模块；20、数据显示模块。
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并参照附图，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。
如图1-3所示，本发明提出的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，包括箱体1、质子交换膜2、限位框3、阳极电极棒4、阴极电极棒5、导线6、塞子7、限位块8、转轴9、挡板10、电压传感器11和显示端12；
箱体1上设置供限位框3放入的入口；限位框3沿竖直方向设置在箱体1的内部；限位框3将箱体1的内部分隔成阳极室16和阴极室17；限位框3的上端伸入入口内部，并与入口的内壁滑动连接；
箱体1上设置限位槽13；限位块8与转轴9均转动设置在限位槽13的内部；转轴9设置在限位块8上；挡板10放置在箱体1上，且位于限位框3的上方；挡板10与转轴9的上端连接；
箱体1上设置通口15；塞子7的下端伸入通口15的内部，并与通口15的内壁滑动连接；阳极电极棒4设置在阳极室16的内部；阴极电极棒5设置在阴极室17的内部；阴极电极棒5通过导线6与阳极电极棒4电性连接；电压传感器11设置在导线6上；阳极室16与阴极室17的内部均盛装厨余垃圾底物14；
显示端12包括中央处理器18、信号接收模块19和数据显示模块20；电压传感器11用于测量导线6的电压值A；信号接收模块19与电压传感器11通讯连接，用于接收测量箱体1的电压值A信号；中央处理器18与信号接收模块19通讯连接，用于接收电压值信号A并作出指令；数据显示模块20与中央处理器18通讯连接，用于接收发送的指令并显示。
本发明中，通过厨余垃圾底物14在阳极电极棒4的氧化附着，产生的电子经过导线6到达阴极电极棒5处，电子的移动产生电流，阴极室17内的离子结合电子析出在阴极电极棒5上，进而对厨余垃圾底物14进行氧化处理，同时进行发电，从而达到了环保处理厨余垃圾底物14和进行发电的效果；通过旋转挡板10，将限位框3移出，一方面达到了便于移出限位框3进而对质子交换膜2进行更换的效果，另一方面达到了对限位框3位置进行稳定固定的效果；通过电压传感器11的作用下，对导线6中产生的电压进行测量，将测量的电压数据发送至信号接收模块19处，信号接收模块19将信号发送至中央处理器18内，中央处理器18处理并对数据显示模块20作出指令，显示在数据显示模块20上，进行实时显示，从而达到了实时观察了解的效果；在通口15的作用下，进而便于对箱体14内投入厨余垃圾底物14和所需试剂，加上塞子7的配合下，对箱体14起到了封堵的效果。
在一个可选的实施例中，箱体1的两侧均设置出液管，且出液管上设置出液阀门，在出液管和阀门的作用下，进而便于通过开启阀门对箱体1内部的物体进行放出处理。
在一个可选的实施例中，质子交换膜2为全氟磺酸质子交换膜，使得阳极室16与阴极室17之间的质子交换效果更佳。
在一个可选的实施例中，质子交换膜2的厚度为183微米。
在一个可选的实施例中，箱体1的内部设置有用于破碎厨余垃圾底物14的破碎装置，将厨余垃圾底物14进行充分破碎，进而便于氧化分解。
在一个可选的实施例中，阳极室16和阴极室17的内部均添加纤维素菌，对厨余垃圾底物14中的纤维素物品进行分解，进而进行氧化分解发电。
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。
Claims (6)
1.一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，包括箱体（1）、质子交换膜（2）、限位框（3）、阳极电极棒（4）、阴极电极棒（5）、导线（6）、塞子（7）、限位块（8）、转轴（9）、挡板（10）、电压传感器（11）和显示端（12）；
箱体（1）上设置供限位框（3）放入的入口；限位框（3）沿竖直方向设置在箱体（1）的内部；限位框（3）将箱体（1）的内部分隔成阳极室（16）和阴极室（17）；限位框（3）的上端伸入入口内部，并与入口的内壁滑动连接；
箱体（1）上设置限位槽（13）；限位块（8）与转轴（9）均转动设置在限位槽（13）的内部；转轴（9）设置在限位块（8）上；挡板（10）放置在箱体（1）上，且位于限位框（3）的上方；挡板（10）与转轴（9）的上端连接；
箱体（1）上设置通口（15）；塞子（7）的下端伸入通口（15）的内部，并与通口（15）的内壁滑动连接；阳极电极棒（4）设置在阳极室（16）的内部；阴极电极棒（5）设置在阴极室（17）的内部；阴极电极棒（5）通过导线（6）与阳极电极棒（4）电性连接；电压传感器（11）设置在导线（6）上；阳极室（16）与阴极室（17）的内部均盛装厨余垃圾底物（14）；
显示端（12）包括中央处理器（18）、信号接收模块（19）和数据显示模块（20）；电压传感器（11）用于测量导线（6）的电压值A；信号接收模块（19）与电压传感器（11）通讯连接，用于接收测量箱体（1）的电压值A信号；中央处理器（18）与信号接收模块（19）通讯连接，用于接收电压值信号A并作出指令；数据显示模块（20）与中央处理器（18）通讯连接，用于接收发送的指令并显示。
2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，箱体（1）的两侧均设置出液管，且出液管上设置出液阀门。
3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，质子交换膜（2）为全氟磺酸质子交换膜。
4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，质子交换膜（2）的厚度为183微米。
5.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，箱体（1）的内部设置有用于破碎厨余垃圾底物（14）的破碎装置。
6.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾为底物构建双室微生物燃料电池系统，其特征在于，阳极室（16）和阴极室（17）的内部均添加纤维素菌。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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