تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و تولید همزمان الکتریسیته از آن با استفاده از فناوری سلول سوخت میکربی

انرژی بالقوه موجود در فاضلاب، دانشمندان را به استفاده از آن با کاربرد فناوری های سازگار با محیط و اقتصادی تر، در یک روند توسعه پایدار ترغیب کرده است. در این مطالعه تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و استفاده از آن به عنوان ماده آلی برای تولید الکتریسیته در سلول سوخت میکربی دو محفظه ای بدون واسطه و کاتالیست بررسی شد. پژوهش از نوع بنیادی بوده که با استفاده از پایلوت در مقیاس آزمایشگاهی در بازه زمانی نیمه اول سال ۱۳۹۱ انجام گرفت. طی ۲۶۶ ساعت کارکرد سلول سوخت میکربی، فاضلاب صنایع لبنی در ۴ مرحله به راکتور تزریق و ولتاژ و جریان تولیدی با استفاده از مولتی متر دیجیتال اندازه گیری شد. عملکرد راکتور در تولید الکتریسیته نیز بر اساس رسم منحنی پلاریزاسیون بررسی شد. همچنین میزان حذفCOD  ، کدورت، کربوهیدرات و پروتئین نیز در ابتدا و انتهای هر مرحله اندازه گیری شد. حداکثر ولتاژ و جریان تولیدی به ترتیب برابر mV ۷/۵۰۳ و mA ۰۲/۲ به دست آمد. بیشترین دانسیته توان و دانسیته جریان تولیدی نیز برابر mW/m۲ ۴۳/ ۸۱ و mA/m۲ ۶۷/ ۲۹۱ در مقاومت ۱۰۰ اهم حاصل شد. همچنین بیشترین حذف COD برابر ۲۸/۷۷% در میزان تجزیه ماده آلی kg COD/m۳.day۶۳/۱ به دست آمد. حداکثر بازده حذف کربوهیدرات، پروتئین و کدورت به ترتیب ۳۹/۸۹% ، ۹۳/۷۸% و ۴۶/۸۷% نیز حاصل شد. نتایج نشان می دهد با استفاده از سلول سوخت میکربی دو محفظه ای می توان ضمن تصفیه فاضلاب صنایع لبنی، همزمان الکتریسیته تولید کرد، بنابراین این روش می تواند جایگزین مناسبی برای فرایندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب باشد.

Keywords:

سلول سوخت میکربی , تصفیه فاضلاب , صنایع لبنی , تولید الکتریسیته , حذف مواد آلی فاضلاب