CN220021181U - 一种应用em技术的微生物发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用EM技术的微生物发电装置，应用于微生物电池技术领域，包括：装置本体(1)，所述装置本体(1)包括阳极室和阴极室，所述阳极室内设置有阳极(2)，所述阴极室内设置有阴极(3)，所述阳极(2)和阴极(3)通过导线相连，所述阳极室和所述阴极室之间由质子交换膜(4)隔开。本实用新型结构简单、成本低廉、使用便捷、无污染、对植物无损伤，且能量转化率高的微生物发电装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及微生物电池技术领域，更具体的说是涉及一种应用EM技术的微生物发电装置。
背景技术
EM菌(EffectiveMicroorganisms)是由大约80种微生物组成，EM菌由日本琉球大学的比嘉照夫教授1982年研究成功，于80年代投入市场。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生物菌制剂。作用机理是形成EM菌和病原微生物争夺营养的竞争，由于em菌在土壤中极易生存繁殖，所以能较快而稳定地占据土壤中的生态地位，形成有益的微生物菌的优势群落，从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭。是生态农业的发展方向，更有利于农业的可持续发展。
由于人们对清洁能源的兴趣越来越大，微生物发电已经引起了人们的关注。微生物燃料电池(MFCs)是利用微生物的发电装置，其中微生物被用作催化剂，从燃料(主要是有机物)中提取电子。微生物发电的原理，其机制是，当微生物分解有机物时，它们获得能量并释放质子(氢离子)和电子。这些与氧气反应，形成水。这些电子被电极收集并用于发电。
由于EM和能与EM共存的微生物具有分解各种有机物的能力，它们可以从各种不能被化学催化剂分解的化学物质中产生电能。这是MFC相对于化学燃料电池的一个主要优势，因为化学燃料电池只能使用氢气等纯化合物。微生物催化剂的其他优势包括在室温下反应的能力和利用有机物作为食物来源的自我繁殖能力。
由于这些优势，MFC有望被应用于利用废弃生物质的发电系统等。特别是，将MFC应用于工业废水处理过程的大型设备的开发正在加速走向实用化。
在MFC中，微生物氧化和分解有机物，过程中产生的电子从微生物的细胞中转移到电极(阳极电极)，产生电流。这个过程可能涉及多种微生物，有些微生物甚至在纯培养中也能产生电力(发电微生物)。
另外，现在的发电装置中化学、水力、风力等为主，其中化学发电对环境有影响，水力和风力的规模又很大，成本高。而采用微生物发电，不仅不对环境有影响，同时规模容易控制，易于实现。
因此，提出一种应用EM技术的微生物发电装置，用于解决发电对环境的破坏、以及规模大、成本高的问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种应用EM技术的微生物发电装置，能够实现清洁发电，成本低，易于实现和控制。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种应用EM技术的微生物发电装置，包括：装置本体，所述装置本体包括阳极室和阴极室，所述阳极室内设置有阳极，所述阴极室内设置有阴极，所述阳极和所述阴极通过导线相连，所述阳极室和所述阴极室之间由质子交换膜隔开。
上述的装置，可选的，所述阳极和所述阴极之间通过导线连接有一蓄电池。
该技术方案可实现的技术效果为：可将电能进行储存，随时可以连接用电器。
上述的装置，可选的，所述蓄电池连接有一断路器。
该技术方案可实现的技术效果为：在没有用电需求时，将电路断开，保证用电安全和节约用电。
上述的装置，可选的，所述断路器后端连接有多个用电器接口。
该技术方案可实现的技术效果为：实现用电器的使用，提高使用效率。
上述的装置，可选的，还包括透气隔板，所述透气隔板设置于所述装置本体靠近顶端位置。
该技术方案可实现的技术效果为：便于空气进入阳极室和阴极室，同时保护阳极和阴极不受外界损伤。
上述的装置，可选的，所述透气隔板与所述装置本体之间为可拆卸连接。
该技术方案可实现的技术效果为：便于电极和装置中材料的放置和填充。
上述的装置，可选的，所述透气隔板设置有第一通孔、第二通孔、第三通孔；所述阳极的导线由所述第一通孔引出、所述阴极的导线由所述第二通孔引出、所述第三通孔为植物主干孔。
该技术方案可实现的技术效果为：便于导线的引出以及植物的生长。
上述的装置，可选的，所述阳极的材料是柱状活性炭颗粒，所述阳极种植有EM菌；
所述阴极材料为含锰氧化物和铁氧化物的石墨毡；
所述阳极室内填充有有机土壤或有机培养液，所述阴极室填充有磷酸盐缓冲液。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种应用EM技术的微生物发电装置，具有以下有益效果：结构简单、成本低廉、使用便捷、无污染、对植物无损伤，且能量转化率高的微生物发电装置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种应用EM技术的微生物发电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1所示，本实用新型公开了一种应用EM技术的微生物发电装置，包括：装置本体1，装置本体1包括阳极室和阴极室，阳极室内设置有阳极2，阴极室内设置有阴极3，阳极2和阴极3通过导线相连，阳极室和阴极室之间由质子交换膜4隔开。
进一步的，阳极2和阴极3之间通过导线连接有一蓄电池6。
进一步的，蓄电池6连接有一断路器。
进一步的，断路器后端连接有多个用电器接口(图1中未画出)。
进一步的，还包括透气隔板5，透气隔板5设置于装置本体1靠近顶端位置。
进一步的，透气隔板5与装置本体1之间为可拆卸连接。
进一步的，透气隔板5设置有第一通孔51、第二通孔52、第三通孔53；阳极2的导线由第一通孔51引出、阴极3的导线由第二通孔52引出、第三通孔53为植物主干孔。
具体的，植物可以根据需求进行选择。
进一步的，阳极2的材料是柱状活性炭颗粒，阳极2种植有EM菌；
阴极3材料为含锰氧化物和铁氧化物的石墨毡；
阳极室内填充有有机土壤或有机培养液，阴极室填充有磷酸盐缓冲液。
具体的，磷酸盐缓冲液包括KCl、NaCl、NaHPO4、KH2PO4；有机培养液可以是葡萄糖溶液。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种应用EM技术的微生物发电装置，其特征在于，包括：装置本体(1)，所述装置本体(1)包括阳极室和阴极室，所述阳极室内设置有阳极(2)，所述阴极室内设置有阴极(3)，所述阳极(2)和所述阴极(3)通过导线相连，所述阳极室和所述阴极室之间由质子交换膜(4)隔开；
还包括透气隔板(5)，所述透气隔板(5)设置于所述装置本体(1)靠近顶端位置；
所述透气隔板(5)与所述装置本体(1)之间为可拆卸连接；
所述透气隔板(5)设置有第一通孔(51)、第二通孔(52)、第三通孔(53)；所述阳极(2)的导线由所述第一通孔(51)引出、所述阴极(3)的导线由所述第二通孔(52)引出、所述第三通孔(53)为植物主干孔；
所述阳极(2)的材料是柱状活性炭颗粒，所述阳极(2)种植有EM菌；
所述阴极(3)材料为含锰氧化物和铁氧化物的石墨毡；
所述阳极室内填充有有机土壤或有机培养液，所述阴极室填充有磷酸盐缓冲液。
2.根据权利要求1所述的一种应用EM技术的微生物发电装置，其特征在于，
所述阳极(2)和所述阴极(3)之间通过导线连接有一蓄电池(6)。
3.根据权利要求2所述的一种应用EM技术的微生物发电装置，其特征在于，
所述蓄电池(6)连接有一断路器。
4.根据权利要求3所述的一种应用EM技术的微生物发电装置，其特征在于，
所述断路器后端连接有多个用电器接口。
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