الانتقال الى المحتوى الأساسي

عمادة الدراسات العليا

تفاصيل الوثيقة

نوع الوثيقة : رسالة جامعية 
عنوان الوثيقة :
معالجة مياة الصرف الصناعي للمأكولات البحرية وانتاج الطاقة الكهربائية بإستخدام معزولات خلايا الوقود الميكروبية
Treatment of Seafood Industrial Wastewater coupled with Electricity Production using Microbial Fuel Cells (MFC)
 
الموضوع : كلية علوم البحار 
لغة الوثيقة : العربية 
المستخلص : تسمى الكائنات الدقيقة القادرة على نقل الإلكترونات خارجياً إلى القطب بإلكترونيات خارجية وهي المكون الأساسي لإنتاج الطاقة في خلايا الوقود الميكروبية. وتعرف أيضا باسم البكتيريا النشطة كهربائياً، وبكتيريا الأنود. يُعنى توليد الكهرباء في خلايا الوقود الميكروبية بجوانب هامه مختلفة مثل تصميم و تكوين الخلايا وخصائصها ، وطبيعة ومساحة الأقطاب الكهربائية ، والأغشية ، والإلكتروليتات ، وظروف التشغيل مثل معدل التحميل ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ومعدل البقاء. وقد قامت العديد من الدراسات بدراسة إنتاج الطاقة من مياه الصرف الصحي التي تستخدم في خلايا الوقود الميكروبية. وتركز الدراسة الحالية على معالجة مياه الصرف الصناعي لتجهيز المأكولات البحرية مع توليد الطاقة تحت ظروف ملحية . تم الحصول على مياه الصرف الصناعي من مصنع تجهيز الأغذية البحرية بملوحة 40 جم / لتر (4٪) من تركيز كلوريد الصوديوم. و تم استخدام خلايا وقود ميكروبية ذات كاثود هوائي مزود بقطعة كربون مغلفة من البلاتين وفرشاة كربون في المعالجة وإنتاج الطاقة. تم تشغيل المفاعل عند أحمال عضوية مختلفة مثل 0.5 و 1 و 1.25 و 1.5 جرام / لتر تحت ملوحة عالية. سجلت النتائج إزالة في الأكسجين الكيميائي الكلي المطلوب من 54 ٪ ، 83 ٪ ، 88 ٪ و 70 ٪ في الأحمال العضوية بالقيم 0.5 و 1 و 1.25 و 1.5 جرام / لتر على التوالي تحت ملوحة عالية. اختلفت كفاءة إزالة الأكسجين الكيميائي المذاب المطلوب في نطاق 44 - 74٪ عند الحمل العضوي من 0.5 - 1.25 جرام / لتر. اي زيادة إضافية في الحمل العضوي إلى 1.5 جرام/ لتر تؤدي إالى إنخفاض في إزالة الأكسجين الكيميائي المذاب المطلوب إلى 61% تحت ملوحة عالية. تم تسجيل إنتاج جهد في خلايا الوقود الميكروبية ذات الكاثود الهوائي تحت الحمل العضوي 0.5 جرام / لتر تم تسجيل 811 مللي أمبير ، مع كثافة الطاقة 420 ميجاوات / م2. و اي زيادة بعد ذلك في الحمل العضوي إلى 1.0 جرام / لتر تزيد كثافة الطاقة و سجلت ب 530 ملم واط / م2. تم الحصول على كثافة الطاقة القصوى 550 ملم واط / م2 وجهد كهربائي 1150 ملم فولت في الجهد العضوي 1.25 جرام/ لتر بمقاومة خارجية 600 أوم. عند إرتفاع الحمل العضوي إلى 1.5 جرام/ لتر تنخفض كثافة الطاقة في الخلايا إلى 250 ملم واط/م2. تم الحصول على أقصى قيمة للكفاءة المعروفة الكولومبية بنسبة 47٪ عند الحمل العضوي 0.5 جرام / لتر. في الأحمال العضوية المنخفضة ، تم تخفيض الاستفادة من الركيزة لإنتاج الميثان ، وبالتالي زيادة كفاءة الكولومبية. انخفضت الكفاءة الكولومبية إلى 22٪ عند الحمل العضوي 1.25 جرام/ لتر، والتي حققت أعلى كثافة للطاقة. إنخفضت الكفاءة بعد ذلك إلى 13% عند الحمل العضوي المقدر بـ 1.5 جرام/لتر. بلغ إجمالي الإزالة للمعلقات الصلبة 75% عند الحمل العضوي 1.25 جرام/لتر، و 58% عند الحمل العضوي 1.5 جرام/ لتر. وبالتالي ، أكدت الدراسة أن 1.25 جرام / لتر كان معدل التحميل الأمثل لمعالجة مياه الصرف الصناعي بكفاءة وإنتاج الطاقة. نتائ ج تحليل المجتمع البكتيري من منطقة الأنود ومنطقة الرواسب من خلايا الوقود الميكروبية ذات الكاثود الهوائي كشفت عن وجود البكتيريا (أركيا) و مجموعة من السلالات البكتيرية. الأركيا الموجودة في منطقة الأنود و الحمأة مثل: Candidatus Nitrosocosmicus exaquare, Candidatus Nitrosotenuis aquarius, Methanobrevibacter smithii, Methanosaeta sp. يحتمل أنها بدأت إزالة الأكسجين الكيميائي المطلوب و إنتاج الطاقة في الظروف الملحية. تحليل المجتمع البكتيري لمنطقة الأنود للحمل العضوي 0.5 و 1.0 جرام/لتر كانت البكتريا المهيمنة باسليلوس ب 75% و 55.8% على التوالي. ومن المثير للاهتمام في الحمل العضوي 1.25 جرام/لتر منطقة الأنود كانت في هيمنة رودوكوكاس بنسبة 42.3% و التي كشفت إنتاج طاقة عالية في الظروف الملحية. كانت الميكروبكتريا هي ثالث سلالة بكتيرية سائدة في عينات منطقة الأنود التي تم الحصول عليها في الحمل العضوي 1.0 و 1.25 جرام/لتر. كشفت عينات الحمأة التي خضعت لتحليل تطور السلالات هيمنة كلوستريديوم ، توريكايباكر ورومباوتيا في الحمل العضوي 0.5 و 1.0 جرام/لتر. نتائج المجتمع البكتيري لعينات الحمأة في الحمل العضوي 1.25 جرام/لتر كشفت سلاالات مختلفة في الهيمنة على المجتمع البكتيري. و كانت السلاالات المهيمنة هي Marinobacter (53.3%), Gelidibacter (19.3%), Bacillus (18.1%) هكذا ، فإن تحليل السلالات الأنودية والحمأة السلالات التفصيلية يبين بوضوح وجود بكتريا المحبة للظروف القاسية ( الملوحة العالية ) مع إمكانات عالية لمعالجة مياه الصرف الصحي لمعالجة مياه الصرف الصناعي ونشاط كهربائي انتقائي ممتاز لإنتاج الطاقة في خلايا الوقود الميكروبية ذات الكاثود الهوائي في الظروف الملحية. 
المشرف : د.ممدوح جمال 
نوع الرسالة : رسالة ماجستير 
سنة النشر : 1440 هـ
2019 م
 
المشرف المشارك : د. أرولازاجان بوزاقاندي 
تاريخ الاضافة على الموقع : Tuesday, July 2, 2019 

الباحثون

اسم الباحث (عربي)اسم الباحث (انجليزي)نوع الباحثالمرتبة العلميةالبريد الالكتروني
أفنان عيد المطيريAlMutairi, Afnan Eidباحثماجستير 

الملفات

اسم الملفالنوعالوصف
 44559.pdf pdf 

الرجوع إلى صفحة الأبحاث