کاهشcod ، فسفر و نیتروژن پساب صنعتی با کشت ریزجلبک chlorella vulgaris در یک سیستم زیست‌الکتروشیمیایی

گسترش سریع صنایع در مناطق شهری منجر به آلودگی آب‌های سطحی مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها شده است. فاضلاب‌های صنعتی، آلاینده‌های مضری همچون نیتروژن و فسفر را به محیط‌زیست وارد می‌کنند که به خوراکوری یا یوتروفیکاسیون و کاهش کیفیت آب منجر می‌شود. علاوه بر این، افزایشcod (نیاز شیمیایی به اکسیژن) در فاضلاب‌های صنعتی می‌تواند تهدیدات جدی برای محیط‌زیست ایجاد کند. از این‌رو، مدیریت و تصفیه‌ صحیح این فاضلاب‌ها برای کاهش نیتروژن، فسفر و cod پیش از تخلیه، ضروری است تا پایداری محیط‌زیست تضمین شود. این مطالعه یک سیستم هیبریدی نوین ریزجلبک زیست‌الکتروشیمیایی را برای تصفیه‌ همزمان فاضلاب آلی صنعتی و کشت ریزجلبک chlorella vulgaris مورد بررسی قرار داد. نتایج نشان داد که حذف cod در محفظه‌های آند و کاتد به‌ترتیب 83/55 و 75/31 درصد بود. همچنین، غلظت نیتروژن کجلدال در محفظه‌های آند و کاتد به‌ترتیب 69/75 و 63/91 درصد کاهش یافت. غلظت آمونیوم نیز در محفظه‌های آند و کاتد به‌ترتیب 89/11 و 99/9 درصد کاهش یافت. در محفظه‌ کاتد، غلظت نیترات به‌میزان 29/72 درصد کاهش نشان داد، در حالی‌که در محفظه‌ میانی، غلظت نیترات افزایش یافت. فسفات نیز در محفظه‌های آند و کاتد به‌ترتیب 52 و 68 درصد کاهش داشت. این سیستم توانست فاضلاب صنعتی را به‌طور کارآمد تصفیه کند و همزمان زیست‌توده‌ ریزجلبکی را در محیطی جدا از پساب تولید کند. این روش نوآورانه می‌تواند به‌عنوان یک فناوری پایدار برای تصفیه‌ فاضلاب‌های صنعتی و تولید زیست‌توده با هزینه‌ کم استفاده شود. با این حال، بهینه‌سازی بیشتر سیستم‌های تصفیه برای افزایش کارایی ضروری است.

reduction of cod, phosphorus, and nitrogen in industrial wastewater through cultivation of chlorella vulgaris in a bioelectrochemical system

the rapid expansion of industries in urban areas has led to the pollution of surface waters such as rivers and lakes. industrial wastewater introduces harmful pollutants like nitrogen and phosphorus into the environment, resulting in eutrophication and reduced water quality. additionally, the increase in cod (chemical oxygen demand) in industrial wastewater poses serious threats to the environment. therefore, proper management and treatment of this wastewater to reduce nitrogen, phosphorus, and cod before discharge is essential to ensure environmental sustainability. this study examined a novel hybrid microalgae-bioelectrochemical system for the simultaneous treatment of industrial organic wastewater and the cultivation of the microalga chlorella vulgaris. the results showed that cod removal in the anode and cathode chambers was 83.55% and 75.31%, respectively. additionally, total kjeldahl nitrogen concentrations in the anode and cathode chambers decreased by 69.76% and 63.91%, respectively. ammonium concentrations also decreased by 89.11% and 99.9% in the anode and cathode chambers, respectively. in the cathode chamber, nitrate concentration decreased by 29.72%, while in the middle chamber, nitrate concentration increased. phosphate levels also decreased by 52% and 68% in the anode and cathode chambers, respectively. this system effectively treated industrial wastewater and simultaneously produced microalgae biomass in a separate environment from the wastewater. this innovative approach can be used as a sustainable technology for industrial wastewater treatment and low-cost biomass production. however, further optimization of thed treatment systems is necessary to enhance efficiency.