基于微生物燃料电池的污泥热值检测系统-论文.pdf

《基于微生物燃料电池的污泥热值检测系统-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中国环境科学2014，34(6)：1491～1497ChinaEnvironmentalScience基于微生物燃料电池的污泥热值检测系统刘伟凤，陈倩，刘云垫，李宁璨，童航君，张培林，成少安(浙江大学能源工程学系，浙江杭州310007)摘要：针对现有的污泥热值分析方法所需仪器复杂、检测步骤繁琐、耗时长等问题，开发了一种基于微生物燃料电池(MFC)的污泥热值检测系统，考察_『该系统用于污泥热值检测的可行性．结果表明，以污泥为底物的MFC运行良好，在最佳外阻(300f~)下可以得到较高的输出功率．MFC可在较短的时间内(2～14h)完成启动，并在最大电流下持续稳定运行56h以

2、上．污泥热值与MFC的产电电流呈现良好的线性相关性，由此确定出估算污泥热值的计算公式，可以准确估算污泥热值．关键词：污泥热值；微生物燃料电池；电流；检测系统中图分类号：X703．5文献标识码：A文章编号：1000—6923(2014)06—1491—07Amicrobialfuelcell—baseddetectionsystemfortheheatingvalueofsludge．LIUWei—feng，CHENQian，LIUYun—kun，LINing·can，TONG·Hang-jun，ZHANGPei-lin，CHENGShao-an。(Departmentof

3、EnergyEngineeringofZhejiangUniversity,Hangzhou310007，China)．ChinaEnvironmentalScience，2014，34(6)：1491～1497Abstract：Currentdetectionmethodsfortheheatingvalueofsludgegenerallyrequireadvancedapparatus，complicatedmeasurementstepsandlongdetectiontime．Inordertoavoidtheseproblemsanoveldetections

4、ystembasedonmicrobialfuelcellswasproposedtodeterminetheheatingvalueofsludgeinthisstudy．Thefeasibilityofthedetectionsystemfortheheatingvaluemeasurementwasevaluated．ResultsshowedthattheMFCsfunctionedwellwhensludgewasusedasthesubstrate．Highpoweroutputswereobtainedundertheoptimalexternalresis

5、tance(300f~)．TheMFCscouldstart-upquickly(within2-14h)andrunsteadilyforover56hwithamaximumcurrentoutput．TheheatingvalueofsludgeshowedasignificantlinearcorrelationwiththecurrentoutputofMFC．Accordingtothiscorrespondingrelationship，anestimationformulafortheheatingvalueofsludgewasestablished，S

6、Otheheatingvalueofsludgecanbepredictedaccurately．Keywords：heatingvalueofsludge；microbialfuelcell；current；detectionsystem污泥热值是衡量污泥的燃烧特性和能量利固体(TS)含量来估算污泥热值，大大简化了污泥用价值的重要指标．目前，污泥热值分析常用的方热值的检测步骤．该方法所需仪器简单(只需要法包括氧弹热量计测量法【JJ、元素分析法[2-3]和马弗炉)、监测时间短(约5-9h)、可靠性较高，但工业分析法【4】．氧弹热量计测量法主要借鉴煤仍需要人工测定VS和TS

7、，检测步骤相对较多，热值的测量原理，是目前最常用的污泥热值检测且难以实现在线连续监测．方法【』J．元素分析法是通过测定样品中的C、H、微生物燃料电池(MFC)是一种新型的生物反N、s等元素的含量，然后经回归得到热值估算公应器[卜引．目前，许多研究者以剩余污泥为燃料，基式【21，或根据这些元素的含量及其在理想条件下于MFC技术实现了污泥的厌氧消化处理，同时进完全燃烧产生的热量，从理论上计算样品的热行电能回收[9-111．然而，目前以污泥为底物的MFC值【3；工业分析法则是通过测定样品的挥发分、研究主要致力于如何提高污泥的降解效率