متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه : خانم مژده لطفی ، گروه محیط زیست

خلاصه خبر: اصلاح الکترود گرافیت برای تصفیه پساب های صنایع غذایی در پیل سوختی میکروبی در محفظه ای بدون واسطه

  • عنوان: اصلاح الکترود گرافیت برای تصفیه پساب های صنایع غذایی در پیل سوختی میکروبی در محفظه ای بدون واسطه
  • ارائه‌کننده: مژده لطفی
  • استاد راهنما: دکترحبیب الله یونسی
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر عباس اسماعیلی
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر مصطفی رحیم نژاد
  • استاد ناظر خارجی دوم: TEXT
  • استاد مشاور اول: دکتر نادر بهرامی فر
  • استاد مشاور دوم: TEXT
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر سامره فلاحتکار
  • مکان: (سالن دفاع (کاخ)
  • تاریخ: 17/10/96
  • ساعت: 11

چکیده :

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 هم¬چنین 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. Abstract Today, microbial fuel cells (MFCs) are considered as an alternative renewable energy that uses an active microorganism to generate energy from biological degradation of organic matter. The use of these MFC systems in industrial applications can be achieved when they are in a stable condition. The purpose of this study was to evaluate the ability of anaerobic system in an anaearobic anode compartment for COD removal and electricity generation from industrial meat processing wastewater. In the first step, the batch experiments of MFC system were carried out using three different substrates (glucose, molasses and date syrup) and Saccharomyces cerevisiae as active biocatalyst. The maximum power density, current density and the maximum glucose removal was obtained to be 71.53 mW/m2, 346.66 mA/m2 and 91.14%, respectively. In second step, the batch experiments of MFC system was operated using meat processing wastewater and anaerobic sludge as active biocatalyst. The experiments were also carried out according on at a time plan for three independent variables, such as various MLSS concentration, different types of nafion membrane and different types of anode and cathode electrode. The XRD and SEM analysis were performed to ensure the formation metal oxide on the electrode surface. Optimum results was obtained at MLSS 3000 mg/l, nafion 117 and carbon cloth/CuO electrode. Under these conditions, the maximum power density, current density, voltage and COD removal were obtained to be 82.56 mW/m2, 213.33mA/m2, 803 mV and 74.60%, respectively. In third step, the MFC system was also run with three different ratios of COD: TKN: P for removing pollutants from wastewater in electricity generation. The maximum power density, current density and the maximum TKN and P removal of 78.40 mW/m2, 177.77 mA/m2, 72.19% and 39.75% was achieved at COD:TKN:P ratio of 300:10:1. However, the maximum COD removal of 86.70% was achieved at COD:TKN:P ratio of 100:10:1.
کلمات کلیدی پیل سوختی میکروبی، بیوکاتالیست، حذف COD، دانسیته توان،MLSS Microbial fuel cell; biocatalyst; COD removal; power density; MLSS


13 دی 1396 / تعداد نمایش : 3122