الترشيح وخلية الوقود الميكروبية المتكاملة مع التعقيم كنهج مستدام جديد لمعالجة مياه الصرف المنزلية وإنتاج الكهرباء
Filtration and Microbial Fuel Cell Integrated with Disinfection as Novel Sustainable Approach for Domestic Wastewater Treatment and Electricity Generation
- الباحث
- محمد يعرب عدنان
- المشرف
- أحمد حسون علي
- الجامعة
- الجامعة المستنصرية
- الكلية / القسم
- الهندسة / هندسة البيئة
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Microbial fuel cell;Wastewater treatment;Electricity generation;Disinfection
الملخص
ألهدف من هذه الدراسة هو تركيب واختبار نظام خلايا الوقود الميكروبية (MFCS) الذي يتكون من خلية وقود ميكروبية ذات حجرة واحدة (SCMFC) ، وعمود ترشيح وخزان تعقيم لمعالجة مياه الصرف الصحي الحقيقية وتوليد الجهد .تم تجربة العمليات المقترحة في أوضاع منفرده ومشتركة .تم جمع عينات مياه الصرف الصحي من محطة معالجة مياه الصرف الصحي في محطة الرستمية. تم فحص تأثير معاملات التشغيل بما في ذلك الأس الهيدروجيني ونوع الجسر الملحي وتركيز الملح المولي ودرجة الحرارة وأقطاب مساحة السطح على أداء SCMFCs من حيث معالجة مياه الصرف الصحي وتوليد الجهد .تم تحديد أفضل القيم لتكون الأس الهيدروجيني 7 و 5M 1.5 01 32 درجة مئوية و 62.5 سم” ، مع أقصى كفاءة للإزالة مقدارها ,100 ,89 NO;, PO,, COD, TSS, Fe (III), and Ni (ID) لكل من 95, 96, 85, and 91.5% على التوالي وتوليد الجهد كانت 96 / و 1422 مللي فولت على التوالي عند 18 logy من التشغيل. بالنسبة لعملية الترشيح ، ثلاث مواد هي الكربون المنشط الحبيبي (GAC) ، أمبرلايت ، تم أختبارها في وضع الدُفعات عند ضروف محلول الحجم (SD) ونشارة الخشب ،(Am) و 2 جم ، و 3 ساعات ، و 250 دورة de 200 جرعة ء مدة التلامس ، سرعة الخلط البالغة وقد جاءت النتائج ، MCS في الدقيقة ، على التوالي .حدد أفضل مادة ترشيح لاستخدامها في لتتبع النمط التالي: GAC > Am > SD Fe (III) ‘TSS ،COD ، PO, ، NO3 لكل من تم اختبار ثلاثة معقمات هي هيبوكلوريت الكالسيوم (CIO), 02)، هيبوكلوريت الصوديوم NaOCL ، وبيروكسيد الهيدروجين HO) في وضع GEA) لاختيار الأفضل لتعقيم مياه الصرف وقتل البكتيريا .ووجد أن ي(10©) Ca كان أكثر فاعلية من Na (CIO), و 202آ18 ، على التوالي ، باستخدام 1000 مجم / لتر لكل مادة .تم استخدام Ca (CIO), بتركيزات مختلفة من 500 ، 1000 ، 1500 ، 2000 ٠ 25000 ملجم / لتر ، Cua وصلت نسبة كفاءة التعقيم إلى 100/. بالنسبة للنظام OS pall تم تشغيل المنظومة المكونة من خلية الوقود الميكروبية ذات الحجرة الواحده مع عمود الترشيح وحوض التغقيم في أفضل الظروف المستحصلة من التجارب السابقة ، تم الحصول على نتائج جيده.
Abstract
The objective of this study is to install and test a microbial fuel cell system (MFCS) consists of single chamber microbial fuel cell (SCMFC), filtration column and disinfection tank to treat real wastewater and voltage generation. The suggested processes were experimented in separate and combined modes. The tested wastewater samples were collected from AL Rustamyah plant wastewater treatment plant. The influence of the operating parameters including pH, salt bridge type, salt molar concentration, temperature, and surface area electrodes on the performance of SCMFCs in terms of wastewater treatment and voltage generation, were investigated. The best values obtained from all experiments applied to the parameters (pH, salt bridge type, salt molar concentration, temperature, and surface area electrodes) were determined to be pH 7, KCl, 1.5 M, 32 °C, and 62.5 cm2, with maximum removal efficiency of 89, 100, 95, 96, 85, and 91.5% for NO3, PO4, COD, TSS, Fe (III), and Ni (II), respectively, and voltage generation of 1422 mV at 18 days of operation. For the filtration process, three media: Granular Activated Carbon (GAC), Amberlite (Am), and Sawdust (SD) were tested in batch mode at volume solution, dosage, contact duration, and mixing speed of 200 mL, 2g, 3 h, and 250 rpm, respectively to select the best filter medium to be used in MFCS, the results have been coming to follow the pattern as GAC > Am > SD for NO3, PO4, COD, TSS and Fe (III). Three disinfectants which are calcium hypochlorite Ca(ClO)2, Sodium hypochlorite NaOCl, and Hydrogen peroxide H2O2 were tested at batch mode in order to select the best one to disinfectant the wastewater and kill Bacteria. It was found that Ca(ClO)2 was more effective than NaOCl and H2O2, respectively, using 1000 mg/L for each disinfectant. Afterword, Ca(ClO)2 were used at various concentration of 500, 1000, 1500, 2000, and 25000 mg/L, where the disinfection percentage has reached out to 100%.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.