حذف مواد رنگزا و آلاینده از پساب نساجی توسط پارچه کربنی اصلاح شده و تولید همزمان الکتریسیته

حضور مقادیر بسیار بالای مواد آلی در فاضلاب ها سبب می شود که بتوان از آنها به عنوان یک منبع انرژی با ارزش جهت یافتن راهی برای بهره برداری از تجزیه مواد زیستی و تولید برق با استفاده از پیل سوختی میکروبی (MFCS) استفاده کرد. هدف از این پژوهش اصلاح و بهینه سازی الکترودهای پیل سوختی میکروبی به کمک اصلاح شیمیایی و فیزیکی سطح لیف کربنی می باشد. بدین منظور یک پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای جهت رنگزدایی رنگزای قرمز اسیدی ۸۸ طراحی و راه اندازی شد. لیف کربنی به عنوان الکترود پایه مورد استفاده قرار گرفت. سطح لیف به کمک عملیات حرارتی و یا استفاده از تکنیک های غوطه وری و اصلاح شیمیایی با استفاده از قلیا و اسید اصلاح گردید. سپس عملکرد لیف اصلاح شده بعنوان الکترودهای آند و کاتد در پیل مورد بررسی قرار گرفت. کارایی پیل سوختی میکروبی با استفاده از منحنی های ولتاژ-زمان بررسی گردید. عملکرد پیل توسط روش های طیف سنجی UV-Vis، کدورت سنج و اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) همچنین بررسی مورفولوژی لیف اصلاح شده بوسیله هدایت الکتریکی SEM و FTIR مورد ارزیابی قرار گرفت. اندازه گیری COD و کدورت به عنوان معیاری برای اندازه گیری میزان مواد آلی مصرف شده توسط باکتری ها انجام شد. نتایج حاصل از بررسی روزانه بازده حذف COD و رنگزا (پس از ۵ روز) همچنین عکس برداری سطحی لیف و بررسی طیف FTIR نشان داد که عملکرد پیل با الکترودهای اصلاح شده قلیایی بوسیله سدیم هیدروکسید به عنوان آند و کاتد در مقایسه با پیل هایی که از الکترود پایه و یا اصلاح شده اسیدی، حرارتی و یا با استفاده از پتاسیم هیدروکسید بهره می گیرند بسیار بیشتر است. همچنین بازده حذف COD نهایی پساب و درصد رنگزدایی لیف اصلاح شده با سدیم هیدروکسید نیز بیش از ۷۰ درصد به دست آمد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی میکروبی ، پارچه کربنی ، بیوالکتریسیته ، ساختار فیزیکی ، توان پیل