زیست پالایی و تولید انرژی از طریق زیست فزونی پساب بی هوازی کارخانه تولید سرکه با شوانلای ایزوله شده از لجن های ساحلی جزیره قشم در پیل سوختی میکروبیال با نفیون بهینه سازی شده

زیست پالایی پساب های کارخانجات صنایع غذایی یکی از موضوعات مهم روز دنیاست و کشورهای پیشرفته بر روی این مطالعات سرمایه گذاری های هنگفتی می کنند. استفاده از پیل سوختی میکروبی برای تصفیه پساب، یک تکنولوژی بنیادی جدید بوده و از طرفی استفاده از منابع جدید برای تولید انرژی بدون تولید دی اکسید کربن یکی از دغدغه های جدی کشورهای صنعتی است. لجن های ساحلی جزیره قشم حاوی میکروارگانیسم های فراوانی هستند که می توانند در این فرایند مورد استفاده قرار گیرند. ولی متاسفانه به معضلی از نظر زیست محیطی تبدیل شده اند. در این تحقیق تلاش شد از این زیست توده بهره برداری خلاقانه ای برای ایزوله کردن نانوسیم های باکتریایی صورت گیرد، همچنین زیست فزونی پساب کارخانه تولید سرکه با شوانلای ایزوله شده از لجن نوآوری دیگری بود که در طراحی این تحقیق استفاده شد. در این راستا پیل سوختی میکروبیال دو ظرفیتی از جنس پلکسی و حجم ۵۰۰ میلی لیتر برای هر محفظه ساخته شد. الکترودها از جنس استیل پوشش دار انتخاب شدند. به منظور بازدهی بیشتر نفیون، با پلی پیرول بهینه سازی گردید. نفیون مورد استفاده توسط پلیمر رسانای پلی پیرول به روش پلیمریزاسیون با استفاده از (FeCl(۳ به عنوان عامل اکسید کننده و سدیم پاراتولوئن سولفونات (PTSNa) بر روی سطح ذرات سولفور پوشش داده شد. کلرید آهن مونومرهای پیرول را به رادیکال های کاتیونی اکسید کرده و سپس با به هم پیوستن این رادیکال های کاتیونی، پلیمر پلی پیرول تشکیل می شود. در محفظه آندی به ترتیب از سه نمونه شامل پساب بیهوازی کارخانه تولید سرکه، مخلوط ۵۰% پساب و لجن و نیز مخلوط پساب و شوانلای ایزوله شده از لجن به عنوان مواد تلقیحی و گلوگز به عنوان سوبسترا استفاده شد. در محفظه کاتدی برای ثابت نگه داشتن pH محلول کاتولیت از بافر پتاسیم فسفات استفاده گردید. برای جداسازی تک کلنی های سیاه شوانلا از محیط کشت Kligler با استفاده از خاصیت احیا کنندگی سولفات و تولید H(۲)S استفاده شد. این آزمون نشان داد لجن مورد مطالعه حاوی شوانلا است و باکتری خالص مورد نیاز را تامین نمود. شوانلا به میزان مناسب به پساب بی هوازی افزوده و در طول آزمایشات پیل در دمای ۲۲˚C نگهداری شد. برای ارزیابی عملکرد الکتریکی از تکنیک منحنی قطبش استفاده گردید. در این راکتور، حداکثر ولتاژ تولید شده در روز اول راه اندازی آن ایجاد و به تدریج از مقدار ولتاژ کاسته شد. بیشترین میزان جریان تولید شده (۹mW.m(۲+؛۲۷۵~ بر پایه کاتدی بود. روشن تر شدن رنگ پساب در طول چهار روز آزمایش، زیست پالایی پساب را تبیین نمود. در مجموع با مقایسه نتایج مشخص شد زیست فزونی پساب با شوانلا بازده ماده تلقیحی را به نحو معنی داری افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

زیست توده ، کلیگر آگار ، نانوسیم باکتریایی ، منحنی قطبش ، جریان الکتریکی