Подготовил Иванчиков Е А ст гр 270

Подготовил: Иванчиков Е. А. ст. гр 270

Актуальность использования возобновляемых источников энергии связаны: *С их экологической чистотой, *Низкой стоимостью эксплуатации *Ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике

* Цель работы: разработать конструктивно новые модели микробных топливных элементов и предложить легкодоступные консорциумы микроорганизмов, способные генерировать в них с высокой эффективностью электроэнергию из городских сточных вод. Задачи 1. Изучить возможность использования коммерческого микробиологического препарата «Доктор Робик» генерировать электроэнергию МТЭ за счет утилизации компонентов сточных вод; 2. Изучить свойства различных электродов для ячеек микробного топливного элемента; 3. Изучить свойства различных мембран для ячеек микробного топливного элемента.

№ Наименование показателя 1 2 3 4 5 6 Длина, мм, не менее Ширина, мм, не менее Толщина, мкм Обменная емкость, мг-экв/г Электросопротивление, Ом/см 2 Механическая прочность, кг/см 2 Фактический показатель 200 0, 14+/_0, 01 0, 89 11, 2 160 CMI-7000 (Membraness International, USA) № Наименование показателя 1 2 3 4 5 Длина, мм, не менее Ширина, мм, не менее Толщина, мм Обменная емкость, мг-экв/г Электросопротивление, Ом/см 2 Фактический показатель 310 120 0. 45± 0. 025 1. 6± 0. 1 <30

Оптическая плотность 1. 8 1. 78 Углеродная ткань 1. 76 1. 74 1. 72 Карбид кремния 1. 7 1. 68 1 Тип электрода Углеродный (ткань) Карбид кремния 2 3 Повторность 4 5 Геометрическая площадь, см 2 42, 75± 5, 6 Показания оптической плотности, 0. 00125 г/л метиленового синего 1, 71 1, 69 1, 74 1, 73 79, 12 ± 8, 16 1, 74 1, 72 1, 75 1, 78 1, 77

Состав модельной сточной воды (ГОСТ Р 50595 -93) Компонент сточной воды Массовая концентрация, мг/дм 3 Натрий углекислый 50, 0 Натрий уксусно-кислый 50, 0* Калий фосфорно-кислый однозамещенный 25, 0 Аммоний фосфорно-кислый двузамещенный 25. 0 Кальций хлористый 7, 5 Магний серно-кислый 5, 0*

Результаты определения оптической плотности с бутиловым ксантогенатом калия 0. 095 Оптическая плотность 0. 085 сточ. вода (без субстрата) 0. 075 ксантогенат 100 мг/л 0. 065 ксантогенат 50 мг/л 0. 055 ксантогенат 10 мг/л 0. 045 0. 035 1 2 3 4 5 6 Сутки 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0, 052 0, 055 0, 062 0, 067 0, 062 0, 06 0, 058 0, 056 0, 055 0, 062 0, 040 0, 070 0, 064 0, 062 0, 061 0, 059 0, 058 0, 057 0, 055 ксантогенат 50 мг/л 0, 073 0, 088 0, 048 0, 063 0, 062 0, 059 0, 055 0, 054 0, 053 0, 052 ксантогенат 10 мг/л 0, 067 0, 040 0, 047 0, 062 0, 059 0, 055 0, 054 0, 052 сточ. вода (без субстрата) ксантогенат 100 мг/л

Определение оптической плотности, на модельной сточной воде, с додецилсульфат натрием Оптическая плотность 0. 110 0. 100 сточ. вода (без субстрата) 0. 090 ДСН 100 мг/л 0. 080 ДСН 50 мг/л 0. 070 0. 060 0. 050 1 2 3 4 5 6 Сутки 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сутки сутки сутки сточ. вода (без субстрата) 0, 052 0, 055 0, 062 0, 063 0, 062 0, 057 0, 055 0, 054 0, 053 ДСН 100 мг/л 0, 098 0, 093 0, 102 0, 067 0, 062 0, 058 0, 056 0, 054 0, 053 0, 052 ДСН 50 мг/л 0, 092 0, 087 0, 088 0, 065 0, 062 0, 055 0, 053

Напряжение, m. V Бутиловый ксантогенат калия, с препаратом "Доктор Робик", в модельной сточной воде 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Карбид кремния Углеродная ткань 0 24 48 72 96 120 Часы Карбид кремния 0 24 48 72 96 120 Углеродная ткань 63 257 302 330 324 297 39 360 468 483 456 421

Пенообразователь Т-92, с препаратом "Доктор Робик", в модельной сточной воде 500 450 Напряжение, m. V 400 350 Карбид кремния 300 250 200 Углеродна я ткань 150 100 50 0 0 24 48 72 96 120 Часы Карбид кремния 0 24 48 72 96 120 Углеродная ткань 10 64 107 215 201 177 47 111 246 490 456 434

Рис. 11 – Аппаратурно – технологическая схема производства электричества с помощью микробного топливного элемента. 1 - смеситель биконусный, 2 – лопастная мешалка IKA RW 47 digital, 3 – анодный отсек микробного топливного элемента, 4 – катодный отсек микробного топливного элемента, 5 – центробежный насос, 6 –генератор.

Основные технико-экономические показатели Показатели 1. Емкость рынка 2. Рыночный потенциал фирмы 3. Доля рынка фирмы Единица измерения к. Вт/сут Значение 80 296 к. Вт/сут 5 000 % 6, 22 4. Товарная продукция Руб. 23 871 000 5. Численность работников Чел. 8 6. Фонд заработной платы Тыс. руб. 2 978 400 Руб. 372 300 7. Среднегодовая заработная плата 1 работника 8. Себестоимость продукции 9. Прибыль Тыс. руб. 16 300 024, 28 5 606 125, 95 10. Капитальные вложения Тыс. руб. 12 855 345 % 46, 44 лет 2, 3 Тыс. руб. 7 570 975, 72 11. Рентабельность продукции 12. Срок окупаемости вложений 13. Валовая прибыль Тыс. руб.

* Изучена электрогенные характеристики МТЭ при инокулировании коммерческими препаратами консорциумов микроорганизмов, выпускаемых для сельскохозяйственных и бытовых нужд, ( «Доктор Робик» и др. ). * Разработаны рекомендации по конструированию нового типа электродов, пригодных длительное время работать в агрессивных условиях сточных вод; * Показано преимущество предложенных нами электродов из карбида кремния по сравнению с уже применяемыми в МТЭ электродами из углеродной ткани и волокна при использовании в качестве биообъектов различных консорциумов, в том числе и коммерческих препаратов (подана заявка на изобретение на полезную модель); * Впервые показана возможность использования МТЭ в качестве биосенсора для определения потенциальной работоспособности активного ила очистных сооружений в анаэробных условиях; для оценки потенциальной работоспособности в анаэробных условиях активного ила очистных сооружений.

Спасибо за внимание