تولید الکتریسیته از طریق تصفیه فاضلاب شبیه سازی شده صنایع غذایی با استفاده از سلول سوخت میکروبی دو محفظه ای با استفاده از غشای نافیون

زمینه و هدف: سلول های سوخت میکروبی (Microbial fuel cells: MFC) مبدل های الکتروشیمیایی هستند که نیروی احیا شده میکروبی، تولید شده از طریق متابولیسم سوبستراهای آلی را، به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. هدف از انجام این پژوهش تعیین میزان تولید الکتریسیته از فاضلاب سنتتیک  شبیه سازی شده صنایع غذایی و همچنین میزان تصفیه آن  با استفاده از MFC دو محفظه ای بدون واسطه و کاتالیست می باشد.روش بررسی: در سلول سوخت میکروبی مورد استفاده در این مطالعه، آند در محفظه بی هوازی حاوی فاضلاب شبیه سازی شده صنایع غذایی به صورت سوبسترای سنتتیک و کاتد در محفظه هوازی حاوی بافر فسفات قرار گرفت. این دو محفظه توسط غشای تبادل پروتون از جنس نافیون از هم جدا گردید. شدت جریان و ولتاژ تولیدی با استفاده از اهم متر دیجیتالی سنجیده شده و میزان الکتریسیته از طریق قانون اهم محاسبه گردید. پساب خروجی از محفظه آند نیز از نظر میزان  COD، BOD۵ ،NH۳ ،P ،TSS،VSS، سولفات و قلیاییت براساس کتاب روش های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب مورد آزمایش قرار گرفت.یافته ها: در این مطالعه بیشترین شدت جریان و توان تولیدی به ترتیب mA ۷۱/۱ و mW/m۲ ۱۴۰ در سطح آند، در بارگذاری آلی (OLR) برابر با kg/m۳.d ۷۹/۰، بالاترین ولتاژ V ۴۲۲/۰، در OLR برابر با kg/m۳.d ۳۶/۰ و بیشترین کارایی کولمبی سیستم نیز ۱۵% بوده که در OLR برابر با kg/m۳.d ۱۸/۰ حاصل شد. حداکثر راندمان حذف VSS ،TSS ،P ،NH۳ ،BOD۵ ،COD سولفات و قلیاییت نیز به ترتیب ۷۸، ۷۲، ۶۶، ۷، ۵۶، ۴۹، ۲۶ و۴۰ درصد به دست آمد.نتیجه گیری: یافته های این مطالعه نشان داد که MFC می تواند به عنوان  یک تکنولوژی جدید برای تولید الکتریسیته از مواد آلی تجدیدپذیر و تصفیه انواع مختلفی از فاضلاب های شهری و صنعتی همچون صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

Electricity production , Wastewater treatment , Microbial fuel cell , Mediator , Catalyst , Biological battery , تولید الکتریسیته , تصفیه فاضلاب , سلول سوخت میکروبی , واسطه , کاتالیست , باطری زیستی