堆疊型微生物燃料電池的放大試驗研究.pdf

1、微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell，MFC）能夠利用微生物的催化作用，將污水中有機物的化學能直接轉化為電能，是一種集污水處理和能源回收為一體的創(chuàng)新性技術。
　　本研究以放大的填料電極微生物燃料電池（L-MFC）的歐姆阻力分析和內部流態(tài)分析為基礎，設計出堆疊型填料電極MFC的放大裝置（總凈容積72 L），并對其各方面性能進行研究和分析，旨在促進微生物燃料電池的工程化放大應用。
　　研究結果表明：
　　

2、（1）鈦網由于表面氧化膜的影響會導致其導電性下降；0.45 mm×20目的鈦網與電極的接觸面積最小，接觸電阻最??；并聯集電時的L-MFC的產電效果最好，最大功率密度達到了34.62 W/m3；L-MFC的歐姆阻力中，電子傳導阻力一般大于離子遷移阻力，其主要來源是集電材料與電極的接觸阻力。
　?。?）L-MFC的實際水力停留時間普遍大于理論停留時間，二者之間的差異是由于理論值采用定值孔隙率得到，而L-MFC電極孔隙間的傳質并不是均勻

3、分布的；L-MFC的內部流態(tài)屬于介于平推流和完全混合流之間的多孔介質的非均勻流態(tài)，并且進水流量越大，水流的混合流動程度越小，流態(tài)越接近平推流。
　?。?）堆疊型L-MFC啟動階段的總內阻約為0.19?；并聯供電、三電阻單獨供電和五電阻單獨供電時的最大功率密度分別為47.25 W/m3、30.55 W/m3和50.45 W/m3，每個 MFC單元獨立供電時堆疊型 L-MFC的產電效率最高。并聯供電時，各陰極或陽極之間易出現“內電流”