ارزیابی پتانسیل بیوالکتروژنیک باکتری های موجود در پساب صنعتی با طراحی پیل سوختی میکروبی (MFC)

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۱۲۶

نیاز روز افزون به منابع جایگزین انرژی، امری است که طی سال های اخیر نگرانی های جهانی را در جهت چگونگی رفع این نیاز به وجود آورده است. علاوه بر آن وابستگی به سوخت های فسیلی، بدلیل ایجاد انواع آلودگی و محدود بودن این منابع متداوم نخواهد بود. با وجود اینکه برای حل بحران کنونی انرژی، تحقیقات بسیاری صورت گرفته ولی به نظر نمی رسد هیچ راه حلی بتواند به تنهایی جایگزین استفاده کلان جهانی از سوخت های فسیلی گردد. از این رو منابع و روش های جایگزین متفاوتی لازم است تا به منظور به کارگیری در سیستم های خاص و با شیوه های مشخص و موقعیت های مختلف، انرژی لازم را فراهم نماید. کشف این حقیقت طی سال های اخیر که باکتری ها برای تولید الکتریسیته از پسماند و بیومس تجدید پذیر قابل استفاده هستند، توجه زیادی را به خود معطوف داشته است. پیل های سوختی میکروبی (MFC) تکنولوژی های نوینی هستند که با اکسیداسیون مواد آلی و به کمک میکروارگانیسم ها، این امکان را فراهم نموده و انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. علاوه بر آن با نقش همزمان در تصفیه پساب، به عنوان جایگزینی مناسب جهت کاهش هزینه های تصفیه و تولید الکتریسیته در نظر گرفته می شوند. لذا طی این مطالعه بررسی های آزمایشگاهی به منظور استحصال الکتریسیته از باکتری های موجود در پساب صنعتی در کنار آنالیز های مرتبط با کیفیت تصفیه پساب با طراحی یک پیل سوختی میکروبی بدون غشا و بدون بافر انجام گرفت. یافته ها نشان داد که در راکتور تغذیه شونده با پساب، ماکسیمم توان تولید شده به ترتیب ۹۲/۰ و ۰۸/۲ وات بوده که به ترتیب مربوط به دو سیستم batch و fed-bach بوده که در روز های میانی راه اندازی آن حاصل گردید. کیفیت تصفیه پساب در پیل سوختی مورد مطالعه نیز با اندازه گیری سه فاکتور pH، TDS و COD ارزیابی شد. با جداسازی و شناسایی باکتری های ساکن پساب و کشت خالص آنها در پیل های سوختی میکروبی در مرحله بعد، استحصال الکتریسیته از آنها میسر گردید. بر اساس داده ها مشخص شد که بیشترین میزان الکتریسیته توسط جنس سیتروباکتر تولید می شود که این مقدار برابر ۴۲/۱۴۱ میلی وات و در جمعیتی معادل ۱۰^۵ × ۳۶۹ اندازه گیری شد. باکتری های سودوموناس و استرپتوکوک نیز به ترتیب توانی برابر ۹۹/۸۶ و ۲۱/۳۶ میلی وات تولید کردند. با آنالیز میزان الکتریسیته تولیدی توسط باکتری های جدا شده از پساب در جمعیت های مختلف، این نکته به روشنی قابل درک می گردد که باکتری های مذکور پتانسل قابل توجهی در تولید بیوالکتریسیته و فرآیند آلودگی زدایی میکروبی همزمان دارند. لذا نتایج این مطالعه می تواند جالب توجه باشد؛ اما با توجه به انعطاف پذیری این سیستم ها و گستردگی حیطه های کاربری آنها از نقطه نظر میکروبیولوژیک، همگانی کردن کاربرد های MFC، نیازمند پیشرفت های بیشتر و کاربردی تر در این زمینه خواهد بود.