污泥制燃料电池工艺

01基本工艺原理

在MFC中，氧化底物的细菌通常在厌氧条件下通过电子传递中介体或者细菌自身的纳米导线将电子传递给阳极，然后通过连接阴阳两极的导线又将电子传递给阴极，而质子通过隔开两极的质子交换膜到达阴极，在含铂等的阴极催化下与电路传回的电子和O2反应生成水。阴阳两极之间的电位差，通过在反应器上的集成，这样的低电压可以被转换成较高电压，从而获得可以被利用的电能。对于以葡萄糖为基质的情况，理论上1/3的电子可以用于产生电流，而2/3的电子存在于发酵产品如乙酸和丁酸中。发酵过程中，在有催化剂的条件下，阴阳两极发生的反应分别如下所示。

在微生物燃料电池中，影响电能产生最重要的生物因素是底物，很多物质可以用于制作微生物燃料电池底物，这些底物既可以是纯化合物，也可以是富含有机物质的废水、剩余污泥等废弃的生物质以及一些难处理的废弃物等。

02污泥制沼气燃料电池工艺

MFC是一种清洁、高效、噪声低的发电装置，它所谓的“燃料”并不燃烧，而是直接产生电能。

1）沼气燃料电池（MFC）工作原理　

沼气燃料电池系统一般由3个单元组成，它们分别是燃料处理单元、发电单元和电流转换单元。

① 燃料处理单元。该单元主要部件是改质器，它以镍为催化剂，将甲烷转化为氢气。

为了降低CO的浓度，在铜和锌的催化作用下，混合气体在改质器后的变成器中得到进一步的改良。

② 发电单元。发电单元基本部件由两个电极和电解质组成，氢气和氧化剂（O2）在两个电极上进行化学反应，电解质则构成电池的内回路。