حذف نیتروژن آمونیاکی از فاضلاب سنتتیک با استفاده از بیوالکترودهای واجد سلولز میکروبی در سیستم بیوالکتروشیمیائی

درمیان ترکیبات نیتروژنه یون های آمونیوم/آمونیاک از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. منابع آبی و پسابهای با محتوای بالای یون آمونیاک/آمونیوم می توانند اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان (بیماریهای متابولیکی) و محیط زیست (نظیر اتریفیکاسیون و رشد بیش از حد گیاهان) ایجاد نمایند. با این شرح، به منظور دست یابی به روش های موثر تصفیه، بسیاری مطالعات مد نظر قرار گرفت. در این مطالعه امکان سنجی حذف نیتروژن آمونیاکی از محیط آبی با استفاده از فرایند اتوتروفیک نیتریفیکاسیون/دینیتریفیکاسیون همزمان و یک الکترود جدید در یک راکتور بدون غشاء ارزیابی شد. هدف اصلی در این مطالعه سنتز الکترود کمپوزیتی سلولز میکروبی/پلی پیرول/ استیل مش (ppy/mc/ss) و استفاده از آن جهت حذف نیتروژن آمونیاکی در جریان های پایین الکتریکی بود. به همین منظور جهت تعیین خصوصیات مکانیکی ppy/mc، تست کشش و مدول یانگ درنظر گرفته شد. مدول یانگ برابر 30 مگاپاسکال برای کمپوزیت سلولز پلیمریزه شده تعیین گردید. پارامترهای موثر نظیر غلظت آمونیوم اولیه (mg n/l 150-15nh4+~)، زمان بهره برداری (72-6 ساعت)، نسبت کربن به نیتروژن(4-0)، شدت جریان اعمالی (10-2 میلی آمپر)، 5/8-5/6 ph، دمای 30-22 درجه سانتی گراد، مقدار nacl (4/0-1/0 گرم در لیتر)، اثر اختلاط، نوع الکترود و اثر نوع منبع کربن (بیکربنات سدیم، کربنات کلیسم و بیکربنات سدیم+ 20% استات) برای این مطالعه مورد نظر قرار گرفت. بعد از انجام آزمایشات شرایط بهینه به شرح زیر انتخاب گردید: غلظت آمونیوم اولیه (mg n/l 7/77 nh4+~)، زمان بهره برداری (24 ساعت)، نسبت کربن به نیتروژن(2)، شدت جریان اعمالی (6 میلی آمپر)، 5/7 ph، دمای 27 درجه سانتی گراد، nacl (4/0 گرم در لیتر)، همراه با اختلاط، الکترود استیل با مش 80 و منبع کربن بیکربنات سدیم . آزمایشات انجام شده نشان داد سیستم مورد نظر در حضور الکترود سنتز شده می تواند با توان بالایی آمونیوم (89/98درصد) و نیتروژن کل (2/74%) را از محیط آبی حذف نماید.