عنوان :
تصفيه پساب نفتي و توليد جريان الكتريكي با استفاده از پيل سوختي ميكروبي تك محفظه اي به صورت ناپيوسته
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
سيزده،71ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
علي اكبر دادخواه
توصيفگر ها :
آب نهر كشاورزي , الكترود گرافيتي , الكترود مسي , لجن بي هوازي
تاريخ نمايه سازي :
4/9/93
استاد داور :
محسن نصر اصفهاني، محمد هادي جزيني
چكيده فارسي :
چكيده ين پـژوهش بـه بررسـي تصـفيه و توليـد تـو ن ز پسـا نفتـي پالايشـگاه صـفهان بـا سـتفاده ز پيـل سـوختي ميكروبـي تك محفظه J ميپرد زد پسا ها J نفتي شامل هيدروكربنها J محلول در آ مانند تولوئن بنزن فنول و آلكانهـا J شـاخه د ر ست ين تركيبها J سخت تجزيه پذير بر J محيط زيست خطرناك و مضر هستند تصفيه بيولـوژيكي هـو ز J و بـيهـو ز J بـه عنو ن روشها J معمول در تصفيه به كار گرفته ميشوند در ين پژوهش ز يك پيل سـوختي ميكروبـي تـك محفظـه J حلقـو J به صورت ناپيوسته ستفاده شد بدنه پيل سوختي ميكروبي ز جنس پلكسي گلاس سـاخته شـد حجـم كـل محفظـه پيـل سـوختي حدود ۰۹ سانتيمتر مكعب بود پيل سوختي ميكروبي تك محفظه J حلقو J ز يك ستو نه به رتفاع ۳ cm قطر د خلي ۷ ۱ cm و قطر خارجي ۹ cm ساخته شده ست آند پيل سوختي ز جـنس سـتيل ضـد زنـگ بـا مـش۰۰۴ و بـه نـد زه ۲ cm ۵۷ cm نتخا شد و بر J فز يش رسانايي آند با رنگها J گر فيتي و مسي پوشش دهي شد ز پارچه كربني ۳ cm ۱۱ ۵ cm بر J ساخت كاتد ستفاده شد ز كربن پلاتين ۰۴ بر J ساخت كاتاليست و ز محلول نفيون ۵ به عنو ن غشـا J تبـادل يـون سـتفاده شد بعد ز پوشش دهي آند با رنگ ها J گر فيتي و مسي آند بهصورت حلقو J بـه دور كاتـد پيچانـده شـد ز لجـن بـي هـو ز J تصفيه خانه فاضلا شمال صفهان و آ نهر كشاورز J به عنو ن منابع ميكرو رگانيسم ستفاده شد ين لجنها به مدت ۵۹ روز بـا مو د ويتامينه و مو د معدني و پسا نفتي كه تأمين كننده منابع معدني و آلي ميكرو رگانيسمها هستند خـور ك دهـي شـد پسـا نفتي د ر J كسيژن خو هي شيميايي حدود ۰۰۰۶ ميليگرم بر ليتر بود كه بر J كاهش زمان مرحله تـأخير فـاز در تشـكيل زيسـت لايه پسا نفتي بعد ز رقيق ساز J به كسيژنخو هي شيميايي ۰۹۲۱ ميليگرم بر ليتر رسيد فاصله مناسب بين لكترودهـا J آنـد و كاتد حدود ۸ ۰ سانتيمتر و مقد ر pH مناسب بر J ميكرو رگانيسمها بين ۵ ۶ تا ۸ نتخا شد كه با ستفاده ز تست ولتاژ مد ر باز به دست آمد بيشينه ولتاژ مد رباز بر J آند گر فيتي ۷۶۷ ميليولت و بر J آند مسي ۲۷۵ ميليولت بـهدسـت آمـد در يـن مطالعـه بيشينه چگالي تو ن بر J آند گر فيتي وآند مسي به ترتيب ۵ ۷ و ۴ و ت بر متر مكعب به دست آمد همچنين بيشينه شـدت جريـان بر J پيل سوختي ميكروبي با آند گر فيتي و مسي به ترتيب ۶ ۲ و ۴۵ ۱ ميليآمپر در مقاومت ۰۰۱ هم بهدست آمد عملكـرد پيـل سوختي ميكروبي به عنو ن مولد برق بر مبنا J رفتار پلاريز سيون و پتانسيل ها J پيـل نشـان د ده شـده سـت مقاومـت درونـي پيـل سوختي ميكروبي با آند گر فيتي حدود ۰۰۱ هم و بر J آند مسي حدود ۰۰۲ هم بود با بررسي كاهش كسيژنخو هي شيميايي و بيوشيميايي مورد نياز مشخص گرديد كه بر J آند با پوشش گر فيتي بعد ز ۲۷ سـاعت كسـيژنخـو هي شـيميايي حـدود ۷ ۱۹ و كسيژنخو هي بيوشيميايي پنج روزه حدود ۰۹ كاهش پيد كرده ست همچنين بر J آنـد بـا پوشـش مسـي پـس ز ۲۷ سـاعت مقد ر كسيژنخو هي شيميايي ۳ ۳۸ و كسيژن خو هي بيوشيميايي پنج روزه حدود ۶ ۲۸ كاهش پيد كـرد بـازدهي كلومبيـك بر J آند گر فيتي حدود ۱۷ ۹۲ بود كلمات كل دي آ نهر كشاورز J لكترود گر فيتي لكترود مسي پسا نفتي پيل سوختي تك محفظه J لجن بيهو ز J
چكيده انگليسي :
۷۲ Oily Wastewater Treatment and Electricity Production Using a Batch Single Chamber Microbial Fuel Cell Arash moosavi arash moosavi@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Akbar Dadkhah dadkhah@cc iut ac irAbstractIn this study the treatment of oily wastewater from Isfahan refineries and consequently power generation wereobtained using a single chamber microbial fuel cell Oily wastewaters contain water soluble hydrocarbons liketoluene benzene phenol and branched alkanes These undegradable components are harmful and dangerous forenvironment Aerobic and anaerobic biological treatment methods are conventional procedures to solve theseproblems A batch single chamber microbial fuel cell with annular anode was used in this project Total volumeof microbial fuel cell was 90 cm3 The annular single chamber microbial fuel cell ASCMFC consists of avertical Plexiglas cylinder with 3 cm long 7 1 cm internal and 9 cm external diameters The anode electrode 57 cm 2 cm was made of stainless steel mesh 400 as a porous surface with copper and graphite coating tocreate high electric conductivity Carbon cloth 3 cm 11 5 cm was used for cathode Carbon platinum 40 and nafion solution 5 were employed as catalyst and proton exchange membrane After coating anode withgraphite and copper dyes anode was wrapped around the cathode The anaerobic sludge from Isfahanmunicipal wastewater treatment plant and agricaltural water were employed as source of microorganisms in thecell The sludge was feeded 95 days with vitamin and mineral solution and organic oily wastewater as nutritionsmicroorganisms The oily wastewater had 6000 mg L COD which must be decreased to 1290 mg L to reducethe lag phase in biofilm formation Based on the open circuit voltage results the suitable distance between theanode and the cathode electrodes and pH were obtained to be 0 8 cm and 6 5 8 5 respectively The open circuitvoltage was determined to be 767 mV and 572 mV for graphite and copper electrodes respectively Furthermore the maximum power generation of 7 5 W m3 at 100 resistance and 4 W m3 at 200 resistancewas achieved for graphite and copper electrodes respectively while the maximum current in 100 resistancefor MFCs was 2 6 mA and 1 54 mA for graphite and copper electrodes respectively Microbial fuel cell powergenerator was characterized based on the polarization behavior and cell potentials The internal resistances were100 and 200 for graphite and copper electrodes respectively After 72 hours COD and BOD5 were reduced91 7 and 90 for graphite and 83 3 and 82 6 for copper The columbic efficiency was obtained to be29 71 by graphite electrode Keywords Anaerobic sludge Copper electrode Farm brook water Graphite electrode Oilywastewater Single chamber microbial fuel cell
استاد راهنما :
علي اكبر دادخواه
استاد داور :
محسن نصر اصفهاني، محمد هادي جزيني
