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

Abstract

انرژی بالقوة موجود در فاضلاب، دانشمندان را به استفاده از آن با کاربرد فناوری‌های سازگار با محیط و اقتصادی‌تر، در یک روند توسعة پایدار ترغیب کرده است. در این مطالعه تصفیة فاضلاب صنایع لبنی و استفادة از آن به عنوان ماده آلی برای تولید الکتریسیته در سلول سوخت میکربی دو محفظه‌ای 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 1391 انجام گرفت. طی 266 ساعت کارکرد سلول سوخت میکربی، فاضلاب صنایع لبنی در 4 مرحله به راکتور تزریق و ولتاژ و جریان تولیدی با استفاده از مولتی متر دیجیتال اندازه‌گیری 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 اندازه‌گیری شد. حداکثر ولتاژ و جریان تولیدی به ترتیب برابر mV 7/503 و mA 02/2 به‌دست آمد. بیشترین دانسیته توان و دانسیته جریان تولیدی نیز برابر mW/m² 43/ 81 و mA/m² 67/ 291 در مقاومت 100 اهم حاصل شد. همچنین بیشترین حذف COD برابر 28/77% در میزان تجزیه مادة آلی kg COD/m³.day63/1 به‌دست آمد. حداکثر بازده حذف کربوهیدرات، پروتئین و کدورت به ترتیب 39/89% ، 93/78% و 46/87% نیز حاصل شد. نتایج نشان می‌دهد با استفاده از سلول سوخت میکربی دو محفظه‌ای می‌توان ضمن تصفیه فاضلاب صنایع لبنی، همزمان الکتریسیته تولید کرد، بنابراین این روش می‌تواند جایگزین مناسبی برای فرایندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب باشد.