【文章內(nèi)容簡介】 控制介面，以及 PLC 控制元件均選用德國西門子產(chǎn)品 。 系統(tǒng)用氣動角座閥，溫度感應器、電子稱重計和電磁流量計均選用國外進口名牌產(chǎn)品； 氣動雙座罐底閥、氣動三通轉向閥選用德法諾公司； 配置有 CIP 清洗系統(tǒng)與換線板裝置，以及完善的 PALL 公司空氣與蒸汽凈化系統(tǒng)。 工藝流程： 純種 菌 經(jīng)實驗室的各階段培養(yǎng)，最后到卡氏罐； 擴培前對系統(tǒng)容器及相應的管道進行 CIP 清洗與蒸汽滅菌； 熱糖蜜 按計量進入 Ⅰ 級培養(yǎng)罐，在罐中對 糖蜜 進行二次滅菌，再冷卻至接種溫度，然后接種實驗室培養(yǎng)的進行培養(yǎng)； 熱 糖蜜 按計量進入 Ⅱ 級培養(yǎng)罐，在罐中對 糖蜜 進行二次滅菌，再冷卻至接種溫度，然后把 Ⅰ 級培養(yǎng)罐的 菌 液壓入其中進行培養(yǎng)； 熱 糖蜜 按計量進入 Ⅲ 級培養(yǎng)罐，在罐中對 糖蜜 進行二次滅菌，再冷卻至接種溫度，然后把 Ⅱ 級培養(yǎng)罐的 菌 液壓入其中進行培養(yǎng)； Ⅲ 級 培養(yǎng) 罐的 菌種 培養(yǎng)達到技術要求時，即可用于生產(chǎn)現(xiàn)場； 罐投料 配方： 糖蜜 % 、 尿素 % 、 硫酸鎂 % 、 磷酸氫二鉀 % 、 玉米漿 ～11 %(按質增減 ) 、 硫酸亞鐵 、 硫酸錳 各 2ppm 、 PH 罐培養(yǎng) 培養(yǎng)條件：攪拌速度 180～ 200r/min，罐壓 。 一般培養(yǎng)周期為 18～ 24h，在芽孢大量形成，個別芽孢開始脫落時，符合放罐指標，即可放罐。 過程中的檢測內(nèi)容及檢測方法 投料后 4h開始，每隔 2h取樣檢測一次，至 18h后，取樣間隔縮短為 0 5～ 1h。達到如下指標即可放罐。 a）芽孢含量 70%； b）雜菌污染 %； c）含菌量 30億個 /mL。 接種后 4h開始，每隔 2h取樣 一次檢測，包括菌體生長狀況、含菌量和 pH值，達到如下指標，即可移種至發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵培養(yǎng)。 a）菌體生長整齊； b）處于對數(shù)生長期； c）含菌量 2億個 /mL以上； d）無雜菌污染。 在無菌條件下，取培養(yǎng)液 50～ 100mL，于滅菌三角瓶中，檢測備用。 pH值的調節(jié) 用 pH試紙（適用范圍 pH值 4～ 8）進行比色，用滴管將一滴發(fā)酵液滴到 pH試紙上，觀察試紙上指示劑顏色變化，用比色卡進行比色來確定發(fā)酵液的 pH值，并用 1mol/L的氫氧化鈉或鹽酸調節(jié)發(fā)酵液的 pH值，使發(fā)酵液 pH值保持在 7 0～ 7 5左右。 用涂片、染色法觀察菌體生長狀況。用無菌吸管或接種環(huán)取發(fā)酵液一滴或 2～ 3滴，置于潔凈載玻片上，用移種環(huán)在玻片上均勻涂抹，干燥后用孔雀綠、藏紅染色法將菌體和芽孢染成不同顏色，在顯微鏡下觀察。 染色步驟 孔雀綠 %的水溶液染色劑 I或堿性品紅配制成 %的水溶液染色劑。在固定好的12 涂片上加染色劑，置酒精燈火焰上微加熱染色 1min，勿使染 色液沸騰和干燥，用水洗去染色液后，加染色劑染色 15min，再用水洗去染色液，用吸水紙吸干即可在顯微鏡下觀察，注意此時菌體染成微紅色，芽孢染成綠色。 含菌（孢）量檢測 用血球計數(shù)法觀察菌體孢體的數(shù)量，將發(fā)酵液用無菌水稀釋至 108～ 1010倍備用（至適宜的倍數(shù)為準）。再將潔凈蓋玻片放在血球計數(shù)板上有刻度的位置上，從蓋玻片的一側加小滴稀釋的發(fā)酵液（使每小格只有 5～ 10孢子為宜）。再在顯微鏡下觀察每個小格的芽孢菌數(shù)目，每視野觀察 80個小格，以平均數(shù)乘以 106，再乘以稀釋倍數(shù)，即 為發(fā)酵液的含菌數(shù)。每次計數(shù)測定應不少于五個視野數(shù)（即不少于 5～ 80個小格的平均數(shù)）。 3 菌種的分離提純 將培養(yǎng)好的菌液通過 轉鼓真空過濾機即可對菌種進行分離提純 ，然后轉入電池裝配車間進行電池裝配。 4 電池的裝配 進入裝配車間以后，按以下規(guī)格生產(chǎn)裝配電池： 生物電池的技術規(guī)格 酶 : 葡萄糖脫氫酶和心肌酶 (陽極 ) 膽紅素氧化酶 (陰極 ) 介質 : 維生素 K3 和輔助因子 NADH (陽極 ) 鐵氰化鉀 (陰極 ) 電極 : 多孔碳 集電器：鈦網(wǎng) 隔離膜 : 玻璃紙 蜜糖 溶液： M蜜糖 加 M磷酸鈣緩沖液， PH值 生物電池的規(guī)格： 最大輸出： 50 mW（ 目前市面上 MP3的最 大輸出功率一般為 10mW、 20 mW、 40mW等。 ） 把普通電解液固定于膠體中的密閉式鉛酸可充電電池， 壽命長達 5 年 額定電壓 (V)： 、 6；額定容量 10 小時 (AH):165；放電電流 (A)： ；最大負載約 (A)：770； 5 秒鐘最大允可電流值 (A)： 2600；重量 (kg)： ；長 (mm)： 144；寬 (mm)： 100；到達蓋頂邊的最大高度 (mm)： 153；接點 /蓋以上最大高度 (mm)： 175； 13 生物電池應用方面的研究 隨著社會與經(jīng)濟的不斷發(fā)展 ,能源消費將逐年增加。據(jù)分析 ,到 2020 年 ,全世界的能源消耗量將比現(xiàn)在增長一倍 ,能源的大量消耗同時也帶來了地球變暖、酸雨增加等矛盾。為了人類能源的穩(wěn)定持久供應 ,為了保護生態(tài)環(huán)境 ,近一段時間以來 ,新能源的研制開發(fā)受到普遍的重視。在諸多現(xiàn)在正在被使用的能源中 ,電力被公認為最理想 ,最清潔的能源。因而 ,繼火力發(fā)電、原子能發(fā)電之后 ,一種新型的發(fā)電技術 ,即燃料電池發(fā)電技術正引起各國科學家注目并被積極地著手研制。到目前為止 ,燃料電池在研制和開發(fā)應用方面 均取得了長足的進展。 作為一種清潔、高效而且性能穩(wěn)定的電源技術，燃料電池已經(jīng)在航空航天領域得到了成功的應用，現(xiàn)在世界各國都在加速其在民用領域的商業(yè)開發(fā)。使用微生物電池處理污水一方面可以為微生物燃料電池提供一個新的研究方向，另一方面，為處理污水，將無用資源轉變?yōu)榭缮a(chǎn)能量的有用資源提供了新的發(fā)展方向。而且微生物燃料電池將污水中可降解有機物的化學能轉化為電能，實現(xiàn)了污水處理的可持續(xù)發(fā)展。在采用污水作為原料的 MFC 中，通過陽極的微生物修飾，將有效提高電池的輸出功率。 微生物燃料電池法處理污水的技 術正向無介體、無膜的方向繼續(xù)發(fā)展，在實際應用的道路上正一步步走向可行。目前微生物燃料電池處理污水技術要解決的關鍵問題是應該繼續(xù)提高輸出功率和庫侖轉移效率、進一步降低電池成本等， MFC 的性能除面臨與氫燃料電池相同的陰極氧化還原動力學的困難外，還存在陽極微生物細胞內(nèi)的電子向電極表面有效轉移，以及 O2 穿透隔膜的問題，這些問題的解決都是 MFC 的關鍵。 微生物燃料電池的 主要 應用領域 ： 驅動人工心臟或其他人工器官 、 驅動測量血液糖分水平和傳輸數(shù)據(jù)的設備 、 驅動小型硅基微電子器件 、 驅動數(shù)碼相機、 MP PDA、筆記本等 。 近年 因環(huán)境保護要求而新興起的生物電池，用生物原料 (包括林場雜木、稻草、麥桿、玉米桿、青草、草垃圾、含能源的植物、動物糞便等 )生產(chǎn)電能。即將生物原料通過反應器轉換成燃燒氣體 (主要是 H CO、 CH4)，經(jīng)加工處理后作為燃料電池的原料用于建立分散電站，供家庭或城市用電；也可轉換成 H2，用于電動汽車。據(jù)〈 Moder Power System〉報道，一個以垃圾場生產(chǎn)的燃料氣體為燃料的燃料電池廠正在美國康涅狄州格羅頓鎮(zhèn)運行，它生產(chǎn)國際燃料電池公司的 200KW磷酸燃料電池。該電池廠裝有燃料潔凈系統(tǒng)，使垃圾場的燃氣在進入