详细信息：

成果简介：

2015年我国实施了史上最严的环境保护法，对企业污染排放做出严格规定，对违法排污企业惩罚力度大大加强。食品和药品发酵企业的废水/废渣的资源化利用是降低企业运行成本的有效途径。发酵废水/废渣由于其有机质含量高、可生化处理性好和成分相对稳定的特点，非常适用于微生物电化学产氢气。

微生物电化学产氢所用到的装置称作微生物电解池。该装置被质子交换膜分隔成一个阳极室和阴极室。在阳极室，生长在电极表面的微生物能够降解有机物生成二氧化碳、质子和电子。质子和电子分别通过质子交换膜和外电路到达阴极，两者在一定的外电压（>0.2 V）作用下在阴极生成氢气。整个装置可以实现污水中有机物的去除，同时回收氢气。

成果核心创新点：

微生物电化学产氢的优势：

（1）底物广泛：相对于发酵产氢，微生物电解池的底物不仅局限于可发酵的糖类物质，还包括蛋白质、脂类，甚至是发酵废水和各种有机废水。

（2）转化率高：可以将底物完全转化成二氧化碳和氢气，例如1mol的葡萄糖理论可生成12 mol的氢气，而发酵制氢最大值为4 mol。

（3）所需外电压小：MEC制氢所需的理论最小电压只有0.12V，这远远小于电解水制氢气所需要的理论最小电压1.23 V。

（4）反应速率可控：相对于传统厌氧污水技术如厌氧消解产甲烷和发酵产氢，微生物电解池可以通过外电路来调控反应器的运行。

（5）产氢纯度高：厌氧发酵产氢产生的是氢气和二氧化碳的混合气体，而微生物电解池由于质子交换膜的存在，阴极产生的是高纯度（>95%）的氢气。

成果详细用途：

项目分为两期执行，一期主要从事发酵废水/废渣的微生物电化学产氢的研究，目的是处理有机物并回收氢气。二期主要从事一期出水的深度处理，建立完整的物理化学处理工艺，以实现经微生物电化学处理后的废水的达标排放。

预期收益说明：

氢气销售：

产氢量：这取决于处理的发酵废液 / 废渣的量以及产氢效率。如果每天能处理大量的废液 / 废渣，并且工艺和装备运行良好，产氢效率较高，假设每天处理 100 立方米的发酵废液 / 废渣，每立方米废液 / 废渣能产生 5 立方米氢气（该数值仅为假设，实际产氢量会因原料、工艺等因素而异），那么每天的氢气产量就是 500 立方米。

氢气价格：氢气的价格因地区、纯度、市场供需等因素而有所不同。如果按照当前市场上每立方米氢气 2 元左右的价格（价格会波动）来计算，每天氢气的销售收入就是 1000 元，一年按 365 天计算，氢气销售的年收入约为 36.5 万元。

废弃物处理费用：如果为其他企业处理发酵废液 / 废渣，还可以收取一定的处理费用。假设每吨废弃物的处理费用为 100 元，每天处理 10 吨废弃物，那么每天的处理费用收入为 1000 元，一年的处理费用收入约为 36.5 万元。