|
|
مجله دانشگاه علوم پزشکی بابل، جلد ۲۰، شماره ۱۱، صفحات ۴۹-۵۷
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی کارایی پیل نمک‌زدایی میکروبی اصلاح‌شده در شیرین سازی آب شور دریا |
|
| چکیده فارسی مقاله |
سابقه و هدف: فقدان مقادیر کافی آب شیرین یک چالش جهانی است. شیرین سازی آب را می‌توان با استفاده از سیستم‌های حرارتی یا غشایی انجام داد که هرکدام به انرژی قابل‌توجهی نیاز دارند. پیل نمک‌زدایی میکروبی (MDC=Microbial Desalination Cell) فناوری نوینی است که شیرین سازی آب، تولید الکتریسیته و تصفیه فاضلاب را در یک راکتور انجام می‌دهد. با توجه به تولید جریان و یون‌زدایی کم این فناوری، این مطالعه با هدف بهبود کارایی فرآیند انجام شد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، قابلیت فرآیند MDC اصلاح‌شده جهت شیرین سازی آب دریا (حاوی g/L 20 NaCl) بررسی شد. بدین منظور، محلول کاتد تحت دمش با ازن (O3-MDC)، و محلول میانی در معرض امواج فراصوت قرار گرفت و عملکرد راکتور طی یک دوره راهبری از لحاظ تولید جریان و نمک‌زدایی با راکتور شاهد تحت دمش با اکسیژن (O2-MDC) و بدون امواج فراصوت مقایسه شد. حدود 75 نمونه از هر راکتور برداشت شد. تشکیل بیوفیلم روی آند توسط اسکن میکروسکوپ الکترونی (SEM) و باکتری‌های غالب با تعیین توالی ژن S rRNA16 بررسی شدند. یافته‌ها: با اعمال امواج فراصوت بر محلول نمکی خام و بعد از 24 ساعت راهبری O2-MDC، ولتاژ تولیدی راکتور از 3/9±119 به 4/7±131 میلی ولت افزایش یافت. در یک چرخه راهبری، حداکثر چگالی جریان O2-MDC و O3-MDCبه ترتیب 1/16 و A/m2 5/27 بود و اختلاف معنی داری در نتایج تولید ولتاژ آنها وجود داشت (0/001>p). راندمان نمک‌زدایی O3-MDC و O2-MDC به ترتیب 74% و 55/58% بدست آمد. پروتئوباکتری‌ها، فیرمیکویت‌ها و اسیدوباکتری‌ها باکتری‌های غالب بیوفیلم را شامل می‌شدند. نتیجه‌گیری: براساس نتایج این مطالعه MDC اصلاح‌شده با ازن و امواج فراصوت در صورت راهبری صحیح گزینه مناسبی برای نمک‌زدایی آب شور دریا می باشد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Investigation of Modified Microbial Desalination Cell performance in Sweetening of Saltwater |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
BACKGROUND AND OBJECTIVE: Regarding fresh water scarcity rake up controversies in many parts of the world, desalinating of water and wastewaters has now been taken into consideration. Microbial desalination cell (MDC) is a new technology which can desalinate water, generate electricity, and simultaneously purify wastewaters in a reactor. However, low current generation and deionization are from main challenges of this process. This study aimed to improve the MDCs efficacy. METHODS: A modified three-cell MDC consisted of anode, cathode, and middle chambers, was designed in order to water desalination (20 g/L NaCl). Here, the cathode solution was diffused via ozone (O3-MDC) and the middle saline solution was pretreated into an ultrasonic bath. Subsequently, the results achieved in O3-MDC in terms of water desalination and current generation were compared against those of another reactor operated under oxygen diffusion (O2-MDC), and without ultrasonic pretreatment (control). Biofilm formation on anode surface and dominant bacteria in the O3-MDC reactor were studied using Scanning Electron Microscopy (SEM), and 16S rRNA gene sequencing, respectively. FINDINGS: Saltwater pre-treatment caused to increase the electrical conductivity from 28.1 ms/cm to 35.5 ms/cm; and then current generation from 191 to 131 mV after 24 hr operation. O2-MDC and O3-MDC were able to remove 74% and 55.58% of NaCl from water, respectively. Proteobacteria, firmicuites and acidobacteria were dominant microbial communities in the anode biofilm based on 16S rRNA sequencing. CONCLUSION: Modified MDC can be a good option for water desalination if properly navigated. Although the process is still subject to some limitations, conducting such studies can provide basics of process operationalization and commercialization. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
عبدالمجید قلیزاده | A Gholizadeh
علی اصغر نشاط | AA Neshat
فاطمه پاکروان | F Pakravan
محمد میری | M Miri
محمود تقوی | M Taghavi
علی نیکونهاد | A Nikoonahad
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jbums.org/browse.php?a_code=A-10-4080-1&slc_lang=fa&sid=1 |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/95/article-95-1570149.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
بهداشت محیط |
| نوع مقاله منتشر شده |
تجربی |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|