حذف فنل در غلظت های زیاد در پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای

سابقه و هدف: پیل سوختی میکروبی در زمره تکنولوژی‌های مبتنی بر توسعه پایدار قرار دارد که می‌تواند هم زمان برای حذف بسیاری از آلاینده‌ها و تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق تعیین میزان حذف فنل در غلظت های زیاد در پیل سوختی میکروبی بود.مواد و روش‌ها: یک پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای مجهز به غشاء تبادل گر پروتون نفیونی و آند و کاتد از جنس پارچه کربنی ساخته شد و در انکوباتور دمای 30 درجه سانتی‌گراد به مدت 12 هفته به صورت جریان منقطع مورد بهره‌برداری قرار گرفت. آند در محفظه بی‌هوازی حاوی محیط کشت حداقل (ترکیبات معدنی) قرار گرفت و فنل به عنوان تنها منبع کربن در غلظت‌های 50 تا 1000 میلی‌گرم بر لیتر به آن اضافه شد. بذر باکتریائی تجزیه‌کننده فنل که از تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران تامین و به فنل آداپته شد و در محفظه آند بی‌هوازی پیل میکروبی استفاده شد. کاتد در محفظه هوازی حاوی بافر فسفات قرار گرفت. غلظت فنل باقیمانده در زمان‌های مختلف به وسیله دستگاه hplc اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: حداکثر حذف فنل طی 24 ساعت اولیه هر مرحله از آزمایش اتفاق می‌افتاد. فنل در غلظت‌های تا ppm 800 طی 96 ساعت به طور کامل حذف شد. اما زمان لازم برای حذف کامل ppm 1000 فنل 120 ساعت بود.استنتاج: با استفاده از لجن تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت خو یافته به فنل در پیل سوختی میکروبی، حذف فنل تا غلظت ppm 1000 امکان‌پذیر شد.

Removal of High Concentrations of Phenol in Dual Chamber Microbial Fuel Cell

Background and purpose: Microbial fuel cell is one of the sustainable development technologies that can be used simultaneously for removal of many pollutants and generate electricity. The aim of this study was to determine the removal rate of high concentrations of phenol in a microbial fuel cell.Materials and methods: A dual chamber microbial fuel cell having Nafion proton exchange membrane and carbon cloth as anode and cathode was fabricated and operated in batch mode in incubator at 30 °C for 12 weeks. Anode was put in anaerobic chamber containing minimum growth medium and phenol (501000ppm) was added as the sole carbon source. Phenol degrading bacterial seed that was supplied by wastewater treatment plant of Tehran Petroleum Refinery was adapted to phenol and usedin anaerobic anode chamber. Cathode was put in aerobic chamber containing phosphate buffer. Concentration of remained phenol in different times was analyzed by HPLC method.Results: Maximum amount of phenol degradation occurred in the first 24h of each run. Phenol concentrations up to 800 ppm were completely removed during 96 h, but time to complete removal of 1000 ppm phenol was 120h.Conclusion: By using sludge from wastewater treatment plant of oil refinery adapted to phenol in a microbial fuel cell, it is possible to remove 1000 ppm phenol.