本實(shí)用新型涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于微生物燃料電池處理剩飯菜的裝置。
背景技術(shù)：
我國每年餐廚垃圾的產(chǎn)量超過6000萬噸，傳統(tǒng)的餐廚垃圾的處理方式主要為填埋處理，這種處理方式不僅處理效果差，處理成本高，還會造成嚴(yán)重的二次污染，在高度注重環(huán)保的今天，這種方式顯然不可取。隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展，利用產(chǎn)電微生物作為陽極催化劑的微生物燃料電池(MFC)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。微生物燃料電池可以以生活污水、污泥等作為底物，將儲存其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，因而眾多研究者逐漸將微生物燃料電池應(yīng)用到餐廚垃圾的處理當(dāng)中。單純采用微生物燃料電池處理餐廚垃圾，受微生物對底物的降解效率、電子從微生物到陽極的傳遞效率、電池內(nèi)阻、質(zhì)子到達(dá)陰極的傳遞效率、氧化劑的供給、陰極的還原反應(yīng)的速率、陰極材料的催化作用等因素的影響，微生物燃料電池存在電池輸出功率密度低，產(chǎn)電性能差等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種基于微生物燃料電池處理剩飯菜的裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種基于微生物燃料電池處理剩飯菜的裝置，包括殼體、微生物、隔板、陰極、限流電阻、p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池及負(fù)載電阻，殼體為上表面開口的長方體結(jié)構(gòu)，陰極表面設(shè)有若干橫截面呈圓形的凸起及若干均布的微孔；
隔板平行卡設(shè)于殼體的底部，隔板的四邊緊貼殼體的四個(gè)側(cè)壁設(shè)置，隔板的上表面積為10-20dm2，隔板與殼體的上表面之間的高度為5-10cm，隔板為兩面粗糙且上表面設(shè)有若干圓孔的不銹鋼板，隔板的上表面涂覆有導(dǎo)電炭黑，殼體為厚度0.2-0.5mm的碳纖維增強(qiáng)Al基復(fù)合材料殼體，隔板與殼體的底部之間形成用于放置微生物的容置腔，微生物與容置腔形成陽極；
陰極設(shè)于殼體的上表面的中央，陰極為表面積5-10dm2的載鉑的碳布，限流電阻、p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池及負(fù)載電阻在殼體外依序串聯(lián)，限流電阻的另一端與隔板的一個(gè)直角垂直連接，陰極的一端與負(fù)載電阻垂直連接，另一端與隔板的另一個(gè)直角垂直連接，2個(gè)直角的公共邊為隔板的橫邊。
優(yōu)選的，隔板的上表面均勻分布有直徑0.1-0.3mm、間距為0.2-0.4mm的圓孔。
更為優(yōu)選的，殼體的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)水口與出水口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過優(yōu)化各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了微生物燃料電池與太陽能電池的優(yōu)勢最大化互補(bǔ)，改善了廚余垃圾處理的效果，提高了發(fā)電的效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1、殼體；2、容置腔；3、隔板；4、陰極；5、限流電阻；6、p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池；7、負(fù)載電阻。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1所示：一種基于微生物燃料電池處理剩飯菜的裝置，包括殼體1、微生物、隔板3、陰極4、限流電阻5、p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池6及負(fù)載電阻7，殼體1為上表面開口的長方體結(jié)構(gòu)，陰極4表面設(shè)有若干橫截面呈圓形的凸起及若干均布的微孔；
隔板3平行卡設(shè)于殼體1的底部，隔板3的四邊緊貼殼體1的四個(gè)側(cè)壁設(shè)置，隔板3的上表面積為10-20dm2，隔板3與殼體1的上表面之間的高度為5-10cm，隔板3為兩面粗糙且上表面設(shè)有若干圓孔的不銹鋼板，隔板3的上表面涂覆有導(dǎo)電炭黑(有助于提高陽極的導(dǎo)電性，提高質(zhì)子到達(dá)陰極的傳遞效率)，殼體1為厚度0.2-0.5mm的碳纖維增強(qiáng)Al基復(fù)合材料殼體(降低了整個(gè)電池的內(nèi)阻)，隔板3與殼體1的底部之間形成用于放置微生物的容置腔2，微生物與容置腔2形成陽極；
陰極4設(shè)于殼體1的上表面的中央，陰極4為表面積5-10dm2的載鉑碳布(載鉑碳布作為陰極，碳電極在鉑催化作用下，有助于提高還原反應(yīng)的速率)，限流電阻5、p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池6及負(fù)載電阻7在殼體1外依序串聯(lián)，限流電阻5的另一端與隔板3的一個(gè)直角垂直連接，陰極4的一端與負(fù)載電阻7垂直連接，另一端與隔板3的另一個(gè)直角垂直連接，2個(gè)直角的公共邊為隔板3的橫邊。
本實(shí)用新型通過優(yōu)化各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)，提高了電子從微生物到陽極的傳遞效率及質(zhì)子到達(dá)陰極的傳遞效率，降低了電池內(nèi)阻，加快了陰極的還原反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)了微生物燃料電池與太陽能電池的優(yōu)勢最大化互補(bǔ)，在太陽光照條件下，p-n結(jié)半導(dǎo)體太陽能電池協(xié)同微生物燃料電池共同驅(qū)動微生物燃料電池體系運(yùn)轉(zhuǎn)，最大限度地增大回路中的電流，提高剩飯菜的處理性能和發(fā)電的效率，改善了廚余垃圾處理的效果。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的再一實(shí)施例，隔板3的上表面均勻分布有直徑0.1-0.3mm、間距為0.2-0.4mm的圓孔。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的又一實(shí)施例，殼體1的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)水口與出水口。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。