CN111560415A - 一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，所述方法包括步骤：检测用于生物质发电的细菌的预设指标；检测用于生物质发电的细菌的预设值；判断所述预设指标是否小于预设值；若是，调节细菌以升高所述预设指标；若否，保持细菌当前状态。本申请提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，可以根据实际需要对进行生物质反应的细菌的比例、数量、活性等各方面进行调整，使得生物质发电速率满足用电所需，且保持在稳定的水平，避免断电情况发生。
Description
技术领域
本发明属于生物质发电技术领域，具体涉及一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法。
背景技术
我国是农业大国，农作物秸秆产量约为7亿吨/年，居世界首位。目前，我国秸秆的主要用途是造纸、饲料、农村生活能源(作为燃料使用)，还有一部分用来还田造肥，其余的秸秆被废弃或焚烧。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城镇环境的罪魁祸首，已成为农村面源污染的新源头。
随着经济的发展，一次能源供应日益紧张，作为可再生可贮运的生物质能源受到了重视。在使用生物质气化发电过程中，常会使用细菌对生物质进行处理，从而得到发电所需物质。但是由于细菌无法一直存活，会随着反应时间逐渐消亡，从而降低发电速率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，所述方法包括步骤：
检测用于生物质发电的细菌的预设指标；
检测用于生物质发电的细菌的预设值；
判断所述预设指标是否小于预设值；
若是，调节细菌以升高所述预设指标；
若否，保持细菌当前状态。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌的预设指标包括：
检测用于生物质发电的细菌的密度；
检测用于生物质发电的细菌的活性度；
检测用于生物质发电的细菌的种类；
检测用于生物质发电的细菌的配比。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌的密度包括步骤：
检测用于生物质发电的细菌的数量；
获取用于生物质发电的细菌的体积；
根据数量及体积，计算细菌的密度。
优选地，所述用于生物质发电的细菌的密度的计算公式为：
其中，ρ为用于生物质发电的细菌的密度，S为用于生物质发电的细菌的数量，V为用于生物质发电的细菌的体积。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌的配比包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌的种类；
获取每种细菌对应的密度；
获取所有细菌的密度和；
计算每种细菌对应的密度与所有细菌的密度和的比值。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌的预设值包括：
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值；
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量；
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际用电量；
根据实际发电量和实际用电量，计算实际发电量和实际用电量的比值。
优选地，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量；
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输出量；
根据输入量和输出量，计算输入量和输出量的比值。
优选地，所述调节细菌以升高所述预设指标包括以下的一种或多种:
升高细菌的输入量；
升高细菌的活性度。
本申请提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，可以根据实际需要对进行生物质反应的细菌的比例、数量、活性等各方面进行调整，使得生物质发电速率满足用电所需，且保持在稳定的水平，避免断电情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例1的流程示意图；
图2是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例2的流程示意图；
图3是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例3的流程示意图；
图4是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例4的流程示意图；
图5是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例5的流程示意图；
图6是本发明提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法实施例6的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
如图1，在本申请实施例中，本申请提供了一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，所述方法包括步骤：
S1：检测用于生物质发电的细菌的预设指标；
在本申请实施例中，预设指标可以包括用于生物质发电的细菌的活性、密度、输入量、输出量等多种指标，可以根据实际需要选择。同时，可以通过多种方式检测用于生物质发电的细菌的预设指标，比如针对细菌的活性指标，可以采用检测设备进行检测即可；比如针对细菌的输入量，可以通过流量计进行检测即可；而针对细菌的密度，可以首先使用流量计检测细菌的含量，然后使用体积测量设备计算细菌容器的体积，而后可以根据含量和体积计算用于生物质发电的细菌的密度。
S2：检测用于生物质发电的细菌的预设值；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的预设值包括多种选择，比如可以为输入量与输出量的比值，或者可以为实际发电量和实际用电量的比值，可以根据实际进行选择。一般地，预设值为一固定值，比如，当预设值为实际发电量和实际用电量的比值时，预设值可以为1.1，当预设值为输入量与输出量的比值时，预设值可以为1.2。
S3：判断所述预设指标是否小于预设值；
S4：若是，调节细菌以升高所述预设指标；
在本申请实施例中，当判断所述预设指标小于预设值时，说明细菌的预设指标不够理想，此时需要调节细菌，以使得预设指标升高并达到预设值。比如，当预设指标为输入量时，输入量小于输入量与输出量的比值1.2，此时，升高输入量，使得输入量达到比值1.2。
S5：若否，保持细菌当前状态。
在本申请实施例中，当判断所述预设指标小于预设值时，说明细菌的预设指标较为理想，此时只需要保持细菌当前的状态即可。
在本申请实施例中，首先检测用于生物质发电的细菌的预设指标，然后检测用于生物质发电的细菌的预设值，而后判断预设指标与预设值的大小关系；当预设指标小于预设值时，说明细菌的预设指标没有达到所要求的值，此时需要调节细菌，以使得细菌的预设指标升高，达到甚至超过预设值；当预设值大于或等于预设值时，说明细菌的预设指标达到所要求的值，此时保持细菌当前的状态，细菌可以继续以当前状态进行生物质发电即可。
实施例2
如图2，在本申请实施例中，步骤S1中的检测用于生物质发电的细菌的预设指标包括：
S101；检测用于生物质发电的细菌的密度；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的密度可以通过多种方式检测，比如可以通过密度检测装置进行检测，也可以根据细菌的含量以及细菌容器的容积进行计算。
S102；检测用于生物质发电的细菌的活性度；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的活性度可以通过多种方式检测，比如可以通过活性度检测装置进行检测，也可以根据单位体积内达到一定活性度的细菌含量与总细菌含量的比值来计算细菌的活性度。
S103；检测用于生物质发电的细菌的种类；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的种类可以通过多种方式检测，比如可以通过种类检测装置进行检测。
S104；检测用于生物质发电的细菌的配比。
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的种类可以通过多种方式检测，比如可以通过配比检测装置进行检测，也可以计算每种细菌的含量，然后将各种类细菌的含量与细菌总含量做比值运算，从而得到所有种类细菌的配比。
在本申请实施例中，细菌的预设指标包括细菌的密度、细菌的活性度、细菌的种类和细菌各种类的配比。由于生物质发电中会使用细菌作为反应媒介对生物质进行处理，从而得到用于发电的物质，细菌的密度、活性度、种类以及各种类的配比会对反应物质的产生起到各自的作用。比如，当细菌密度在一定范围内越高时，此时单位时间内得到的反应物质会越多；当细菌的活性度在一定范围内越高时，此时单位时间内得到的反应物质会越多；当细菌内促进反应发生的细菌种类越多时，此时单位时间内得到的反应物质会越多；当促进反应发生的细菌所占比例越多时，此时单位时间内得到的反应物质会越多。
实施例3
如图3，在本申请实施例中，步骤S101中的检测用于生物质发电的细菌的密度包括步骤：
S201；检测用于生物质发电的细菌的数量；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的数量可以通过多种方式进行检测，比如可以通过数量检测装置进行检测。
S202；获取用于生物质发电的细菌的体积；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的体积可以通过多种方式进行检测，比如可以通过体积检测装置进行检测。
S203；根据数量及体积，计算细菌的密度。
在本申请实施例中，当获取细菌的数量和体积时，可以计算出细菌的密度。具体地，在本申请实施例中，所述用于生物质发电的细菌的密度的计算公式为：
其中，ρ为用于生物质发电的细菌的密度，S为用于生物质发电的细菌的数量，V为用于生物质发电的细菌的体积。
具体地，在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的活性度可以使用细菌活性检测试剂、检测试纸或者检测仪进行检测。
具体地，在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的种类可以使用细菌活性检测试剂、检测试纸或者检测仪进行检测。
具体地，在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的配比可以使用细菌活性检测试剂、检测试纸或者检测仪进行检测。
实施例4
如图4，在本申请实施例中，步骤S2中的检测用于生物质发电的细菌的配比包括步骤：
S301；获取用于生物质发电的细菌的种类；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的种类可以通过多种方式获取，比如，用于生物质发电的细菌的种类可以通过检测试剂或者检测装置进行检测后获取。
S302；获取每种细菌对应的密度；
在本申请实施例中，每种细菌对应的密度可以通过多种方式获取，比如可以采用密度检测试剂或者密度检测装置获取，或者可以获取每种细菌的含量，然后获取所有细菌的体积，而后计算出每种细菌对应的密度即可。
S303；获取所有细菌的密度和；
在本申请实施例中，当获取所有细菌的密度之后，将所有细菌的密度相加后即可得出细菌的密度和。
S304；计算每种细菌对应的密度与所有细菌的密度和的比值。
在本申请实施例中，当获取所有细菌的密度以及所有细菌的密度和之后，可以计算出每种细菌的密度与密度和的比值。
在本申请实施例中，细菌的种类有多种，包括可以促进生物质发电反应进行的促进类细菌，也包括一些可能减缓反应进行的减缓类细菌，甚至在某些时刻，促进类细菌由于失去活性而转变为减缓类细菌。此时需要对细菌各种类的比例进行实时检测，从而得知细菌配比情况。
在本申请实施例中，所述检测用于生物质发电的细菌的预设值包括：
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值；
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值。
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌的预设值可以根据实际需要选择，一般地，为了保证恒定性，预设值选择为：用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值或者用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值。
实施例5
如图5，在本申请实施例中，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值包括步骤：
S401；获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量可以通过多种方式获取，比如可以通过电量检测装置计算细菌在一段时间内的实际发电量即可。
S402；获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际用电量；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际用电量可以通过多种方式获取，比如可以通过电量检测装置计算细菌在一段时间内的实际用电量即可。
S403；根据实际发电量和实际用电量，计算实际发电量和实际用电量的比值。
在本申请实施例中，当获取到实际发电量和实际用电量后，可以计算出实际发电量和实际用电量的比值。
实施例6
如图6，在本申请实施例中，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值包括步骤：
S501；获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量可以通过多种方式获取，比如可以通过流量监测装置计算细菌在一段时间内的输入量即可。
S502；获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输出量；
在本申请实施例中，用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输出量可以通过多种方式获取，比如可以通过流量监测装置计算细菌在一段时间内的输出量即可。
S503；根据输入量和输出量，计算输入量和输出量的比值。
在本申请实施例中，当获取到输入量和输出量后，可以计算出输入量和输出量的比值。
在本申请实施例中，所述调节细菌以升高所述预设指标包括以下的一种或多种:
升高细菌的输入量；
升高细菌的活性度。
在本申请实施例中，当用于生物质发电的细菌的密度小于用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量与实际用电量之间的比值时，可能说明用于生物质发电的细菌的含量偏低，此时需要提高细菌的密度，具体地，可以提高细菌的输入量，使得单位体积内的细菌密度上升。当用于生物质发电的细菌的密度小于用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量与实际用电量之间的比值时，也可能说明细菌的活性程度下降，此时需要升高细菌的活性度，具体地，可以提高细菌的输入量，使得单位体积内的活跃的细菌上升。
本申请提供的一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，可以根据实际需要对进行生物质反应的细菌的比例、数量、活性等各方面进行调整，使得生物质发电速率满足用电所需，且保持在稳定的水平，避免断电情况发生。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
检测用于生物质发电的细菌的预设指标；
检测用于生物质发电的细菌的预设值；
判断所述预设指标是否小于预设值；
若是，调节细菌以升高所述预设指标；
若否，保持细菌当前状态。
2.根据权利要求1所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌的预设指标包括：
检测用于生物质发电的细菌的密度；
检测用于生物质发电的细菌的活性度；
检测用于生物质发电的细菌的种类；
检测用于生物质发电的细菌的配比。
3.根据权利要求2所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌的密度包括步骤：
检测用于生物质发电的细菌的数量；
获取用于生物质发电的细菌的体积；
根据数量及体积，计算细菌的密度。
4.根据权利要求3所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述用于生物质发电的细菌的密度的计算公式为：
其中，ρ为用于生物质发电的细菌的密度，S为用于生物质发电的细菌的数量，V为用于生物质发电的细菌的体积。
5.根据权利要求2所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌的配比包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌的种类；
获取每种细菌对应的密度；
获取所有细菌的密度和；
计算每种细菌对应的密度与所有细菌的密度和的比值。
6.根据权利要求1所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌的预设值包括：
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值；
检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值。
7.根据权利要求1所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量和实际用电量的比值包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际发电量；
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的实际用电量；
根据实际发电量和实际用电量，计算实际发电量和实际用电量的比值。
8.根据权利要求1所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述检测用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量和输出量的比值包括步骤：
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输入量；
获取用于生物质发电的细菌在预设时间段内的输出量；
根据输入量和输出量，计算输入量和输出量的比值。
9.根据权利要求1所述的用于生物质发电的细菌实时调节的方法，其特征在于，所述调节细菌以升高所述预设指标包括以下的一种或多种:
升高细菌的输入量；
升高细菌的活性度。
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| Title |
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| NANNAN ZHAO等: "Electricity generation and microbial communities in microbial fuel cell powered by macroalgal biomass", 《BIOELECTROCHEMISTRY》 * |
| YIFENG ZHANG等: "Generation of Electricity and Analysis of Microbial Communities in Wheat Straw Biomass-Powered Microbial Fuel Cells", 《APPL ENVIRON MICROBIOL.》 * |
| 时君友等: "《可再生能源概述》", 30 June 2017, 电子科技大学出版社 * |
| 李健等: "《沼气池建造与使用维护技术》", 31 October 2016, 河北科学技术出版社 * |
| 王伟东等: "《微生物学》", 31 August 2015, 中国农业大学出版社 * |
| 谢静怡等: "《环境生物电化学原理与应用》", 31 July 2014, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 邢运民等: "《现代能源与发电技术》", 30 June 2015, 西安电子科技大学出版社 * |
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