Abstract:
Enerji kaynağı olarak kullanılan fosil yakıtlar sadece küresel ısınmaya neden olmakla kalmayıp, önemli çevresel problemler de yaratmaktadır. Enerji talebindeki artış, fosil yakıtların giderek tükenmesi, çevresel konulara olan ilginin artması, araştırmacıları, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması ile ilgili, temiz ve sürdürülebilir enerji üretecek yeni teknolojik proseslere yöneltmektedir. Bu çalışmada, çamurun yüksek organik içeriğe sahip olması avantajından yola çıkılarak, atıksu arıtma tesisinden alınan geri devir çamuruyla mikrobiyal yakıt hücresi işletimi ile hem çamur arıtımı hem de elektrik üretimi gerçekleştirilmiştir. Çamurun parçalanmasındaki hız sınırlayıcı adım olarak bilinen hidroliz aşaması uygulanan Fenton ve termal/alkali gibi ön arıtım yöntemleri ile hızlandırılmaya çalışılmış ve mikrobiyal yakıt hücresi performansı üzerine etkileri araştırılmıştır. Geri devir çamuru ile işletilen mikrobiyal yakıt hücresinde anaerobik bölmedeki çözünüş kimyasal oksijen ihtiyacı ve organik madde giderimleri sırası ile % 53 ve % 64’tür. Fenton Proses uygulanan çamurla işletilen mikrobiyal yakıt hücresinde bu giderimler sırası ile % 59 ve %60 ve termal/alkali mikrobiyal yakıt hücresinde ise sırası ile % 83.3 ve % 85 olarak bulunmuştur. Bu durumda, çözünüş kimyasal oksijen ihtiyacı ve organik madde giderimlerine göre en verimli sistemin termal/alkali mikrobiyal yakıt hücresinde olduğu görülmüştür. 0. 38 mA/cm2 akım yoğunluğu ile aynı mikrobiyal yakıt hücresi, elektrik üretiminde de en yüksek performansı göstermiştir. Ham geri devir çamur ile işletilen ve Fenton Prosesli çamur ile işletilen mikrobiyal yakıt hücrelerindeki akım yoğunlukları da sırası ile 0.002 mA/cm2 ve 0.221 mA/cm2 ’dir. Sonuç olarak, ön işlem görmüş çamurla beslenen mikrobiyal yakıt hücresi, anaerobik bölmedeki hız sınırlayıcı adımı hızlandırarak organik maddenin parçalanmasını geliştirerek hem çamur arıtımı açısından hem de elektrik üretimi yönünden olumlu sonuçlar elde edilebileceğini göstermiştir.
