[发明专利]微生物燃料电池及其处理啤酒废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种微生物燃料电池及其处理啤酒废水的方法，可以在处理啤酒废水中有机物的同时获得电能。

背景技术

啤酒是酿酒业中废水和污染物排放大户，据国家环保总局统计调查结果测算，2002年啤酒废水排放量约为2.7亿立方米，年排放COD约为2.9万吨，啤酒废水占全国工业废水排放总量的1.3％，所排COD占全国工业废水中COD排放总量的0.5％。尽管啤酒工业在清洁生产和污染防治工作中虽然取得了较大的进展，吨产品废水排放量也有较大程度的降低，但随着啤酒产量的增长，废水及污染物排放总量仍有增长的趋势。据该行业预测，2010年前，我国平均每年增加啤酒产量100万吨。如果以吨啤酒排放废水10立方米计，则年均新增废水量为1000万立方米，而每年新增的COD排放量为0.1万吨(以排放浓度100mg/L计)，因此，啤酒废水水量和COD排放量的增加势必会加重环境的污染程度。因此，亟待开发一种有效的啤酒废水处理技术。

现阶段，国内外普遍采用生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为两大类，即好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

好氧生物处理法主要包括活性污泥法、生物膜法和深井曝气法，是采用外加曝气的方法向废水中补充氧气，利用好氧微生物降解废水中的有机污染物。好氧生物处理法存在的缺点：一是这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，处理过程需要大规模曝气，因此处理成本较高。二是由于啤酒废水中氮磷含量较低，好氧处理易发生污泥膨胀。

目前，在啤酒废水处理领域中，应用最广泛使用的厌氧生物处理法是升流式厌氧污泥床(UASB)技术。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气(气泡).气、液、固(悬浮污泥颗粒)一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水则经出流堰排出。虽然升流式厌氧污泥床(UASB)技术与好氧生物处理相比能耗低，但还存在下述缺点：一、需要投加工业碳酸钠或氧化钙调整适当的碱度；二、出水COD偏高，一般在500mg/L左右，需要进一步处理；三、处理效率受温度影响大；需要提供一定的升流流速以保证良好的水力条件；四、产生的气体中甲烷纯度不高，如要利用需要进一步处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有处理啤酒废水方法存在温度对处理效率影响大、成本高、出水的COD偏高的问题，而提供一种微生物燃料电池及其处理啤酒废水的方法。在本发明中，利用微生物燃料电池处理啤酒废水，能够在处理废水的同时获得电能。本发明方法尤其适用于北方的啤酒厂。产生的电能可以用作反应器运行，或输入电网，真正达到废物的资源化。