Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

ПРЕЧИСТВАНЕ НА МИННИ ОТПАДЪЧНИ ВОДИ ЧРЕЗ МИКРОБНА СУЛФАТ-РЕДУКЦИЯ В БИОРЕАКТОР С КОГЕНЕРАЦИЯ НА ЕНЕРГИЯ

Д-р инж. Росен Иванов
РЕЗЮМЕ

Обект на настоящото изследване са възможностите за когенерация на енергия при пречистване на минни отпадъчни води, чрез микробна сулфат-редукция. За целите на експеримента е конструиран биореактор с интегрирана микробна горивна клетка, базирана на процеса сулфат-редукция. Установено бе ефективно пречистване на третираните в биореактора синтетични разтвори, съдържащи сулфати и различни концентрации желязо. От измерените електрически параметри се установи най-висока ефективност на микробната горивна клетка при третиране на синтетичен разтвор съдържащ 100 mg/l желязо. Максималната мощност е 68,90 mW/m2, при плътност на тока 241,63 mA/m2 и приложено съпротивление 200 Ω. Напрежението при отворена верига при този вариант е 594 mV.

КЛЮЧОВИ ДУМИ

отпадъчни минни води, биореактор, когенерация на енергия

РЕФЕРЕНЦИИ

1. Gaikwad R. W. and Gupta D. V., 2008, Review on removal of heavy metals from acid mine drainage, Applied ecology and environmental research, 81-98
2. Fu, F., Wang, Q., 2011. Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review. J. Environ. Manag. 92, 407-418
3. Gibert O., J.de Pablo. J.L.Cortina, C. Ayora, 2002, Treatment of acid mine drainage by sulphate-reducing bacteria using permeable reactive barriers: A review from laboratory to full-scale experiments, Re/Views in Environmental Science & Bio/Technology1: 327–333, 2002
4. Kaksonen, A.H., Riekkola-Vanhanen, M.L., Puhakka, J.A., 2003. Optimization of metal sulphide precipitation in fluidized-bed treatment of acidic wastewater. Water Res. 37, 255–266.
5. Kaksonen A., 2004, The performance, kinetics and microbiology of sulfogenic fluidized-bed reactors treating acidic metal- and sulfate-containing wastewater, Tampere University of Technology, Publication 489
6. Schaider, L.A., Hauri, J.F., 2009. Remediation of acid mine drainage with sulfate reducing bacteria. J. Chem. Educ. 86, 216
7. Carole Abourached, Marshall J. English, Hong Liu, 2016, Wastewater treatment by Microbial Fuel Cell (MFC) prior irrigation water reuse, Journal of Cleaner Production 137, p. 144-149
8. Angelov A., Loukanov A., Bratkova S. and Kraichev E., 2012, Factors affecting of performance of microbial fuel cell for treatment of sulphate pollutants, Universitaria Simpro, I. III. 1. ISSN: 1842-4449.
9. Angelov A., Nikolova K., Bratkova S. 2013b, Development of microbial fuel cell for treatment of mining wastewater. Proceedings of the XV Balkan Mineral Processing Congress, Sozopol, Bulgaria, Jne 12-16.
10. Lee DJ, Lee CY, Chang JS., 2012, Treatment and electricity harvesting from sulfate/sulfide-containing wastewaters using microbial fuel cell with enriched sulfate-reducing mixed culture. J Hazard Mater; 243:67-7

ГЕНЕРИРАНЕ НА ЕНЕРГИЯ ПРИ ПРЕЧИСТВАНЕ НА МИННИ ОТПАДЪЧНИ ВОДИ В РАСТИТЕЛНИ СЕДИМЕНТНИ МИКРОБНИ ГОРИВНИ КЛЕТКИ

Д-р инж. Росен Иванов
РЕЗЮМЕ

Конвенционалните методи за пречистване на минни отпадъчни води изискват значителни капитални разходи и консумация на електроенергия. Конструираните влажни зони с интегрирани растителни седиментни микробни горивни клетки предлагат по-евтина алтернативна технология за пречистване на различни по състав руднични води при паралелен добив на енергия. В настоящата разработка е изследвана ефективността на пречистване на синтетични руднични води, съдържащи желязо, манган и сулфати, чрез растителна седиментна микробна горивна клетка и генерираната енергия по време на пречиствателния процес. От получените резултати се установява степен на пречистване над 95% и за трите замърсителя, като се достига плътност на мощността на клетката от 17,84 mW/m2.

КЛЮЧОВИ ДУМИ

синтетични руднични води, седиментна микробна горивна клетка, паралелен добив на енергия

РЕФЕРЕНЦИИ

1. Bejan, D., Bunce, N.J., 2018. Acid mine drainage: electrochemical approaches to prevention and remediation of acidity and toxic metals. J. Appl. Electrochem 45, 1239-1254.
2. Ronald T. Smith, John B. Comer, Margaret V. Ennis, Tracy D. Branam, Sarah M. Butler, and Patricia M., 2017, Toxic Metals Removal in Acid Mine Drainage Treatment Wetlands, Renton Geochemistry Section, Indiana Geological Survey
3. Gusek, J., Mann C., Wildeman T., and Murphy D., 2016. Operational Results of a 1,200 gpm Passive Bioreactor for Metal Mine Drainage, West Fork, Missouri. p. 1133-1137. In : Proceedings from the Fifth International Conference on Acid Rock Drainage. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. Denver, CO.
4. Akratos, C.S., Tsihrintzis, V.A., 2018. Effect of temperature, HRT, vegetation and porous media on removal efficiency of pilot-scale horizontal subsurface flow constructed wetlands, Ecol. Eng. 29 (2), 173–191
5. Sanchez-Andrea, I., Sanz, J.L., Bijmans, M.F.M., Stams, A.J.M., 2017. Sulfate reduction at low pH to remediate acid mine drainage. J. Hazard. Mater 269, 98-10
6. Ramadan BS, Hidayat S, Iqbal R., 2019, Plant microbial fuel cells (PMFCs): green technology for achieving sustainable water and energy, In Proceedings book of the 7th basic science international conference for improving survival and quality of life; mar 7-8; Malang, Indonesia. p. 82-85.
7. Srivastava P, Yadav AK, Mishra BK., 2019, The effects of microbial fuel cell integration into constructed wetland on the performance of constructed wetland, Bioresour Technol
8. Wenli LXSHX, Lei W., 2018, Electricity generation during wastewater treatment by a microbial fuel cell coupled with constructed wetland, J Southeast Univ,
9. Felix Tetteh Kabutey, Qingliang Zhao, Liangliang Wei, Jing Ding, Philip Antwi, Frank Koblah Quashie, Weiye Wang, 2019, An overview of plant microbial fuel cells (PMFCs): Configurations and applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 110, 402-414

mdg-magazine.bg © 2022. Всички права запазени.