让植物来帮忙 使污水能发电

时间：2015-07-17 10:45:14 来源：中国化工仪器网 阅读量：106

      近日，南开大学环境科学与工程学院本科生团队研制出“基于绿色生物发电的零能耗污水处理系统”，处理污水不仅实现“零能耗”，系统本身还能够发电，驱动风扇转动。

      这套系统改进于他们的师姐研制的“零碳排自运行可持续废水处理系统”，2013年，三位师姐凭借此系统获得了“环保与新能源国际大学生竞赛”一等奖，该系统与已经研发出的4台微生物燃料电池受到了中国、日本和英国专家的一致好评。师姐毕业后将系统交到同实验室的师弟手中，经过一年多努力，师弟们引入植物，将“零能耗”改进为“负能耗”。

      “这是一套将＂人工湿地法＂治污与生物电化学系统相结合的污水治理系统，改进之处在于我们将植物根系培育成薄层状后插入电极间，构建高性能光合电池。”关辽介绍，微生物燃料电池利用污水中的有机物产电，植物通过光合作用吸收多余的氮磷，通过根系释放和污水中成分相同、能够被微生物代谢并产生电能的有机物，这样污水本身成为发电原料，加上植物的助力，满足系统本身处理污水所需电能，还能够提供电能供风扇转动，可以说是“负能耗”污水处理系统。

      经反复实验，团队成员对系统又进行了优化，他们采用先进工艺制备了排列更为密集的活性炭电极，通过增加电极比表面积，提升了电池总功率。前人设计的微生物燃料电池容量很小，达到1.3升已经非常不容易，我们在实验室规模已经达到40升，据了解，这在国内外处于高度领先的水平。

      整个水池分八组，每组水池中插有一根碳棒，水池的一边是一块活性炭板，“碳棒相当于电池的＂-＂，炭板是＂ ＂，整个水池就相当于＂生物电池箱＂，导线连接正负极，就能发电了。”关辽向记者示范，“由于我们利用的这种厌氧生物是一种产电微生物，它在＂吃＂掉污染物的同时会＂吐＂出电，再通过导电的碳棒导出来，用导线收集后就能直接使用了。据估算，产电量足够整套设备自运行使用。”

      “我和团队从去年起开始研究这个＂生物去污电池＂，随着项目推进，克服了不少困难，也收获了国内外环科领域专家的赞赏，虽然项目离落地投产还有一定距离，但我们相信这一新技术将会对建设美丽天津贡献一份力量。”