شنبه 30 دی 1396 654

اصلاح الکترود گرافیت برای تصفیه پساب های صنایع غذایی در پیل سوختی میکروبی

پژوهشگران گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی طی پژوهشی موفق به اصلاح الکترود گرافیت برای تصفیه پساب های صنایع غذایی در پیل سوختی میکروبی در محفظه ای بدون واسطه شدند.

اصلاح الکترود گرافیت برای تصفیه پساب های صنایع غذایی در پیل سوختی میکروبی

پیل های سوختی میکروبی، امروزه به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر مطرح می باشند که می توانند از هر ماده آلی تجزیه پذیر و در دسترس، توسط میکروارگانیسم ها تولید انرژی کنند. قرارگیری این سیستم ها در شرایطی بهینه استفاده آن ها را در کاربردهای صنعتی ممکن می سازد. هدف از این مطالعه ارزیابی توانایی فرآیندهای زیستی بی هوازی در پیل سوختی میکروبی به منظور حذف COD و تولید الکتریسیته از پساب صنایع فرآورده های گوشتی می باشد.
در مرحله اول، آزمایش های سیستم MFC ناپیوسته با استفاده از سه سوبسترا مختلف (گلوکز، ملاس نیشکر و شیره خرما) و مخمر ساکرومایسیس سرویسیا به عنوان بیوکاتالیست انجام شد و عملکرد سیستم پیل سوختی میکروبی با یکدیگر مقایسه شدند که حداکثر دانسیته توان و دانسیته جریان تولیدی و همچنین بالاترین میزان حذف گلوکز به ترتیب برابر با 53/71 میلی ولت بر مترمربع، 66/346 میلی آمپر بر مترمربع و 14/91درصد به دست آمد.
در مرحله دوم، آزمایش ها با استفاده از پساب فرآورده های گوشتی (سوسیس و کالباس) و لجن بی هوازی به عنوان بیوکاتالیست بر اساس سه متغیر مستقل (MLSS، غشای نفیون و الکترود آند و کاتد) انجام شد. برای اطمینان از تشکیل اکسیدفلزی بر سطح الکترود آنالیز XRD وSEM انجام گرفت. با انجام بهینه سازی، بهترین نتیجه در مقدار MLSS 3000میلی گرم بر لیتر، غشای نفیون 117 و الکترود کربن پارچه ای با اکسیدمس به دست آمد. در این شرایط دانسیته توان، دانسیته جریان، ولتاژ و میزان حذفCOD به ترتیب برابر با 56/82 میلی ولت بر مترمربع،33/213 میلی آمپر بر مترمربع، 803 میلی ولت و 60/74 درصد ثبت شده است.
در مرحله سوم سیستم MFC با سه نسبت مختلفی از COD:TKN:P برای حذف آلاینده ها از پساب و مقایسه تولید الکتریسیته مورد مطالعه قرار گرفت که در نسبت 300:10:1 حداکثر دانسیته توان و دانسیته جریان به ترتیب برابر 40/78 میلی ولت بر مترمربع و 77/177 میلی آمپر بر مترمربع و حداکثر میزان حذف TKN و P به ترتیب 19/72 و 75/39 درصد به دست آمد و اما حداکثر حذف COD در نسبت 100:10:1 برابر با 70/86 درصد مشاهده شد.
این پژوهش در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد مژده لطفی با راهنمایی دکتر حبیب الله یونسی عضو هیأت علمی دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی انجام شده است.