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公開番号2025032957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2024039864
出願日2024-03-14
発明の名称微生物発電装置及び水処理装置
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 8/16 20060101AFI20250305BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】スケールアップが容易な簡易な構成により既存の水処理設備に低コストで導入できる微生物発電装置を提供すること及び当該微生物発電装置による発電を行いつつ十分な水処理能力を発揮できる水処理装置を提供すること。
【解決手段】微生物発電装置1は、流入した被処理水が処理水として流出可能な処理水槽2において、アノード31が配置されるアノード領域3と、カソード41が配置されるカソード領域4を有する。アノード31はアノード導体51を介して外部抵抗5に接続される。カソード41はカソード導体52を介して外部抵抗5に接続される。前記被処理水は、電気活性菌を含む微生物群を有し、カソード領域4において散気部材6により曝気され、少なくともアノード領域3からカソード領域4への当該被処理水の流動が存在する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流入した被処理水が処理水として流出可能な処理水槽と、
この処理水槽内においてアノードが配置されるアノード領域と、
前記処理水槽内においてカソードが配置されるカソード領域と、
を有し、
前記被処理水は、
電気活性菌を含む微生物群を有し、
前記カソード領域において散気部材により曝気され、
少なくとも前記アノード領域から当該カソード領域への当該被処理水の流動が存在することを特徴とする微生物発電装置。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記被処理水の流動は、前記アノード領域から前記カソード領域へ流動のみであることを特徴とする請求項１に記載の微生物発電装置。
【請求項３】
前記被処理水の流動は、さらに、前記カソード領域から前記アノード領域への流動が存在することを特徴とする請求項１に記載の微生物発電装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の微生物発電装置を備えたことを特徴とする水処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物が有機物を分解する際に生じる還元力を電極で回収する微生物発電技術に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
微生物の代謝反応を利用して発電するいわゆる微生物発電技術としては例えば特許文献１の発電装置や特許文献２の微生物燃料電池が知られている。
【０００３】
特許文献１にはリキッドカソライト型及びエアーカソード型の発電装置の記載がある。
【０００４】
前記リキッドカソライト型の発電装置は、微生物群を保持した導電性充填材が備えられると共に電子供与体を含む原液が充填される二つのアノード室と、この二つのアノード室の間に介在させるカソード室を備える。前記カソード室内にはフェリシアン化カリウムを含んだカソード溶液が充填される。また、前記アノード室と前記カソード室との境界はプロトン交換膜で仕切られる。
【０００５】
前記エアーカソード型の発電装置は、単一の前記アノード室の外側面に前記カソード室が配置される。前記カソード室には電子受容体として酸素を含んだ空気が導入される。前記リキッドカソライト型と同様に前記アノード室と前記カソード室との境界はプロトン交換膜で仕切られる。
【０００６】
特許文献２の微生物燃料電池は、微生物群を担持させるアノードを備えると共に電子受容体である有機性基質を滞留させるアノード槽と、このアノード槽内に収容されて電子受容体として酸素を含んだ空気が導入されるカソードカセットを備える。前記カソードカセットは、前記アノードと対向する側面が前記プロトン交換膜に相当するイオン透過膜により密閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００９－１５２０９１号公報
特開２００９－０９３８６１号公報
特開２０１５－１０９２８８号公報
【非特許文献】
【０００８】
Matsumoto et. Al. 2012, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 18, 10175-10181
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記リキッドカソライト型の発電装置は新たに躯体を設置または槽内を再構築する必要がありコストがかかる。また、プロトン交換膜の破断による槽構造の崩壊のリスクがある。
【００１０】
前記エアーカソード型の発電装置も新たに躯体を設置または槽内を再構築する必要がありコストがかかる。また、スケールが大きくなるほど、水圧が高くなり、エアーカソードからの酸素の拡散が阻害される。さらに、水圧によりエアーカソードが破損するリスクがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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