渤海早報訊
(記者邵雋 通訊員 馬超)近日,南開大學環境科學與工程學院本科生團隊研制出“基于綠色生物發電的零能耗污水處理系統”,處理污水不僅實現“零能耗”,系統本身還能夠發電,帶動塑料風扇轉動。
記者隨團隊主要負責人2011級本科生劉佚男、2012級本科生關遼參觀了這套系統,微生物燃料電池、植物、盛有污水的器皿構成系統主體,器皿中接出的一段導管中不斷有清亮的水流出,水質略高于污水處理廠處理后的水質標準;中間接入一個小型塑料風扇正在飛速轉動。
“這是一套將‘人工濕地法’治污與生物電化學系統相結合的污水治理系統,我們將植物根系培育成薄層狀后插入電極間,構建高性能光合電池。”關遼介紹,微生物燃料電池利用污水中的有機物發電,植物通過光合作用吸收多余的氮磷,通過根系釋放和污水中成分相同、能夠被微生物代謝并產生電能的有機物,這樣污水本身成為發電原料,加上植物的助力,不僅滿足系統本身處理污水所需電能,還能夠提供電能供風扇轉動,可以說是“負能耗”污水處理系統。
經反復實驗,團隊成員對系統又進行了改進,他們采用先進工藝制備了排列更為密集的活性炭電極,通過增加電極比表面積,提升了電池總功率。“前人設計的微生物燃料電池容量很小,達到1.3升已經非常不容易,我們在實驗室規模已經達到40L,據我了解,這在國內外處于非常領先的水平。”劉佚男介紹。
“這是一種綠色可持續的新型廢水處理方式,該系統最大創新點就在于‘相結合’。”團隊指導老師、正在科羅拉多大學波德校區訪學的副教授王鑫說。他在朋友圈曬出該系統的照片并配上“本科生作品,看上去不錯”的說明,立即引來同行圍觀點贊,學界公認“學術大牛”弗吉尼亞理工大學華人教授賀震還留言問道:你的學生有出國交流打算嗎?
團隊成員介紹,該系統“小型化”已經非常成熟,下一步應在植物選取上有所改進,爭取早日投入使用解決實際問題。
作者:邵雋 馬超