Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Electricity Generation from Sugar Industry by-
Products Using Microbial Fuel Cell Technologies/
المؤلف
Kassim, Rehab Mahmoud Farghaly.
هيئة الاعداد
باحث / رحاب محمود فرغلي قاسم
مشرف / عبد الناصر احمد زهري
مناقش / صدقي حسن على
مناقش / احمد عبد المالك
الموضوع
Fermentation<br>Sugar Technology
تاريخ النشر
2018
عدد الصفحات
164 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الزراعية والعلوم البيولوجية (المتنوعة)
الناشر
تاريخ الإجازة
25/2/2019
مكان الإجازة
جامعة أسيوط - كلية تكنولوجيا صناعة السكر والصناعات التكاملية - Industrial Fermentation Section
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 187

from 187

Abstract

الملخص باللغة العربية
- يختص الجزء الأول من هذه الدراسة بعزل البكتيريا و الخميرة من مولاس باجاس
قصب السكر والمجمعة من اربعة مصانع للسكر وهى: أبو قرقاص ، دشنا ، قوص
ونجع حمادي بينما يختص الجزء الثانى بدراسة مقدرة المعزولات البكتيرية والخمائر
على إنتاج الكهرباء باستخدام خلية وقود ميكروبية باستخدام مولاس وباجاس قصب
السكر كوسط غذائي وكذلك دراسة الظروف المثلى لتحسين و زيادة إنتاج الكهرباء.
ويمكن تلخيص أهم النتائج التى تم التوصل إليها من هذه الدراسة كما
يلى:
-1 تم عزل خمسة وأربعين معزولة بكتيرية على أجار المغذيات من عشرين عينة
مولاس قصب السكر جمعت من المصانع الأربعة سالفة الذكر.
-2 تم عزل اربع وعشرون معزولة بكتيرية من 22 عينة مصاص قصب السكر جمعت
كوسط غذائى. CMC من نفس المصانع الاربع باستخدام كاربوكسى ميثيل سلسلوز
-3 تم عزل اربعون معزولة خمائر من العشرون عينة من مولاس قصب السكر على
وسط مستخلص الخميرة الغذائى.
-4 أوضحت نتائج الدراسة على إختبار مقدرة 32 معزولة بكتيرية من مولاس قصب
السكر لإنتاج الكهرباء عند زراعتها على مولاس قصب السكر ) 1 مل( كوسط
غذائى بإستخدام تكنولوجيا خلايا الوقود الميكروبية مع مقاومة خارجية 1222 اوم
، MB أن ثلاثة معزولات بكتيرية ذات مقدرة عالية نسبيا علي إنتاج الكهرباء وهى 2
121.9 و 126.526 مللى وات / م 2 ، وبطاقة كهربائية 160 MB و 25 MB3
على التوالي.
-6 تم إختبار مقدرة ثلاث وعشرون معزولة بكتيرية من باجاس قصب السكر لإنتاج
كاربوكسى ميثيل سيليلوز الصلب ، وأظهرت CMC إنزيم السليوليز بإستخدام وسط
النتائج أن خمس معزولات بكتيرية ذات قدرات إنتاجية عالية لإنزيم السليوليز هي
. BB و 20 BB13 ، BB10 ، BB7 ، BB3
-5 تم إختبار إنتاجية إنزيم السليوليز على الوسط السائل من 11 معزولة بكتيرية و التي
أظهرت مقدرة عالية او متوسطة لإنتاج انزيم السليوليز علي الوسط الصلب. تم
BB تسجيل أعلى إنتاجية لانزيم السليوليز على الوسط السائل للمعزولات البكتيرية 6
2
BB 0.707±0.14 وحدة دولية( ثم 7 ( BB 0.904±0.25 وحدة دولية( يليها 10 (
BB 0.554±0.21 وحدة دولية( ثم 17 ( BB 0.570±0.19 وحدة دولية( ثم 2 (
0.531±0.19 وحدة دولية( (
-1 هذا وقد أظهرت النتائج أن ثلاثة عشر معزولة بكتيرية ذات مقدرة علي إنتاج إنزيم
للسليوليز تمكنت من إنتاج الكهرباء من 1 جم من باجاس قصب السكر. وأعتبرت
ثلاثة معزولات بكتيرية منها ذات قدرة عالية لإنتاج الطاقة الكهربائية من باجاس
29.584 و 10.816 ، بطاقة 35.72 BB و 14 BB7 ، BB قصب السكر هي 10
مللى وات / م 2 على التوالي.
-1 أظهرت إحدى وعشرون معزولة خميرة درجات مختلفة من القدرة علي إنتاج
الطاقة الكهربائية عند إستخدامها كمحفز حيوي في خلايا الوقود الميكروبية من 1
مللى من مولاس قصب السكر المستخدم كوسط غذائى وكان أربعة منها ذات قدرة
MY و 19 MY18 ، MY10 ، MY إنتاجية عالية من الطاقة الكهربائية وهى: 9
، 62.1126 و 41.432 ميللى وات / م 2 ، 61.25 ، تنتج طاقة كهربائية 69.161
على التوالي .
ذات القدرة العالية لإنتاج الطاقة (MB2 ”STRI -9 تم تعريف المعزولة البكتيرية (” 1
الكهربائية من مولاس قصب السكر عن طريق الشكل الظاهري والتحليل
16 ) بإسم بريفيباسيلاس بروستيلينسس S rRNA) البيوكيميائي والتعريف الجينى
وتم تعريف معزولة الخميرة .(KF وتم تسيجيلها بالبنك الجينى تحت رقم ( 952566
والمعزولة من مولاس قصب السكر والتى لها قدرة عالية علي (MY10 ”STRI3)
18 بإسم مايروزيما S rRNA إنتاج الطاقة الكهربائية إستناداً إلى التحليل الجينى
.(KP جويليرموندي وتم تسجيلها بالبنك الجينى تحت رقم ( 764968
-12 من نتائج إنتاج الكهرباء بواسطة البكتيريا والخمائر المعزولة من مولاس السكر
و التي سميت بريفيباسيلاس STRI والباجاس ، وجد أن المعزولة البكتيرية 1
بروستيلينسس و المعزولة من مولاس قصب السكر هي أعلى معزولة منتجة
للكهرباء حيث إنتجت قدرة 152 ميللى وات / م 2 بعد 3 أيام في تيار قدره 422 مللي
أمبير / م 2 بمقاومة خارجية 1222 اوم من 1 مللى من مولاس قصب السكر كوسط
غذائى. لذلك تم إختيارها لدراسة تحسين الظروف البيئية و الغذائية لتعظيم كفاءة
توليد الكهرباء من مولاس قصب السكر بإستخدام تقنيات خلايا الوقود الميكروبية.
3
-11 أعلى إنتاج للكهرباء من مولاس قصب السكر بواسطة بريفيباسيلاس بروستيلينسس
م ) 178.802 مللى وات/ م 2( وسجلت ˚ كان عند درجة حرارة 32 (KF952566)
بعد 1 أيام مع تركيز المحلول 122 ٪ وبإستخدام سيانيد الحديديك كمحلول كاثود قدرة
كهربائية 188.45 مللى وات/م 2 بإستخدام تقنيات خلايا الوقود الميكروبية.
-12 أوضحت نتائج إنتاج الكهرباء من المولاس بواسطة المعزولة البكتيرية
خلال فترة تحضين طويلة الامد (KF بريفيباسيلاس بروستيلينسس ( 952566
)ثلاثون يوما( زيادة سريعة في جهد الخلية في حالة الدائرة المفتوحة )عدم وجود
990 مللى فولت عند تركيز ± مقاومة خارجية( عبر الوقت منتجا جهد كهربى 5
992± 987 مللى فولت عند تركيز 2.6 مللي مولاس ، 5 ± 2.26 مللى مولاس ، 5
960 مللى فولت عند 2 مللى مولاس. بينما فى ± عند تركيز 1 مللى مولاس و 5
453 مللى ± الدائرة المغلقة )وجود مقاومة خارجية( كان الجهد الناتج من الخلية 6
421 مللى فولت عند تركيز 2.6 مللي ± فولت عند تركيز 2.26 مللى مولاس ، 6
460 مللى فولت عند 2 مللى ± 459 عند تركيز 1 مللى مولاس و 6 ± مولاس ، 6
مولاس.
-13 كما أظهرت النتائج أن أعلى قدرة إنتاجية للكهرباء بواسطة بريفيباسيلاس
خلال فترة تحضين طويلة الامد )ثلاثون يوما( من (KF بروستيلينسس ( 952566
التركيزات المختلفة للمولاس هى 185.4405 مللى وات/م 2 عند تركيز 26,2 مللى
مولاس ، 181.202 مللى وات/م 2 عند تركيز 0.5 مللي مولاس ، 188.45 مللى
وات/م 2 عند تركيز 1 مللى مولاس و 180 مللى وات/م 2 عند 2 مللى مولاس. حيث
أن الطاقة القصوى للكهرباء المنتجة بواسطة بريفيباسيلاس بروستيلينسس
من 1 مللى مولاس كوسط غذائى وصلت إلى 188.45 مللى اوات (KF952566)
/ م 2 عند تيار 532 مللي أمبير / م 2 بمقاومة خارجية 1222 اوم.
STRI -14 كما أظهرت نتائج إنتاج الكهرباء من الباجاس بواسطة المعزولة البكتيرية 2
والمحللة للسليولوز خلال فترة تحضين طويلة الامد )ثلاثون يوما( ايضا زيادة
سريعة في جهد الخلية في حالة الدائرة المفتوحة مع مرور الوقت منتجا جهد كهربى
673 مللى فولت عند ± 547±5 مللى فولت عند تركيز 0.25 جرام باجاس ، 5
915 مللى ± 681 عند تركيز 1 جرام باجاس و 5 ± تركيز 2.6 جرام باجاس ، 5
فولت عند 2 جرام باجاس. بينما فى الدائرة المغلقة كان الجهد الناتج من الخلية
4
352 مللى فولت عند ± 227±5 مللى فولت عند تركيز 2.26 مللى مولاس ، 5
310 مللى ± 291 عند تركيز 1 مللى مولاس و 5 ± تركيز 0.5 مللي مولاس ، 5
فولت عند 2 مللى مولاس.
STRI -16 أظهرت النتائج أن أعلى قدرة إنتاجية للكهرباء بواسطة المعزولة البكتيرية 2
والمحللة للسليولوز من التركيزات المختلفة للباجاس هى 105.52 مللى وات/م 2
عند تركيز 0.25 جرام باجاس ، 88.0435 مللى وات/م 2 عند تركيز 0.5 جرام
باجاس ، 182.408 مللى وات/م 2 عند تركيز 1 جرام باجاس و 181.0916 مللى
وات/م 2 عند 2 جرام باجاس. حيث أن الطاقة القصوى للكهرباء المنتجة بواسطة
المحللة للسليولوز وصلت إلى 182.408 مللى وات / م 2 عند تيار 302 STRI2
مللي أمبير / م 2 بمقاومة خارجية 1222 اوم من 1 جرام باجاس.
-15 أوضحت نتائج إنتاج الكهرباء من المولاس بواسطة معزولة الخميرة مايروزيما
خلال فترة تحضين ثلاثون يوما فى وجود ازرق (KP جويليرموندي ( 764968
الميثيلين ) 3 مللى مول( وفى عدم وجود ازرق الميثيلين كوسيط لنقل الالكترونات
الى الانود أنه خلال الدائرة المفتوحة والدائرة المغلقة اعلى انتاجية للجهد كهربى تم
الحصول عليه عند تركيز 2.26 مللى مولاس فى عدم وجود ازرق الميثيلين. بينما
فى حالة وجود ازرق الميثلين فإن أعلى جهد كهربى للخلية تم الحصول عليه عند
تركيز 1 مللى مولاس.
-11 كما أظهرت النتائج أن أعلى قدرة إنتاجية للكهرباء تم الحصول عليها بواسطة
فى حالة عدم وجود أزرق الميثيلين عند (KP مايروزيما جويليرموندي ( 764968
27.9 مللى وات/م 2 عند تيار كهربائي 142 ± تركيز 0.25 مللى مولاس هى 0.8
مللى امبير/ متر مربع. بينما الطاقة القصوى للكهرباء المنتجة من 1 مللى مولاس
94 مللى وات / م 2 عند تيار ± كوسط غذائى فى وجود ازرق الميثلين وصلت إلى 9
300 مللي أمبير / متر مربع بمقاومة خارجية 1222 اوم.
للقطب الانود في وجود )CV( -11 وأظهرت دراسات ديناميكا الجهد الكهروكيميائية
وجود منحنيات إختزال كانت عند 313 و 129 مللى STRI المعزولة البكتيرية 1
فولت ، في حين كانت منحنيات الأكسدة عند 215 مللى فولت في المسح العكسي.
.STRI هذه النتائج تشير إلى الأنشطة الكهروكيميائية من 1
6
خلال خلايا الوقود )CEs( -19 لوحظ ايضا إنخفاض كفاءة إنتقال الالكترونات
الميكروبية من 69.87 إلى 21.23 ٪ وذلك عند زيادة تركيز مولاس قصب السكر
في نظام خلايا الوقود من 0.3 إلى 2 جم / لتر.
)SEM( -20 وأظهرت نتائج فحص سطح الأنود بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح
بعض التجمعات للخلايا البكتيرية ملتصقة على سطح الأنود مكونة للغشاء الحيوي
البكتيري.
بواسطة )COD( 21 – وأظهرت النتائج زيادة فى إزالة إحتياجات الاكسجبن كيميائيا
النامية علي مولاس القصب فى خلايا (KF بريفيباسيلاس بروستيلينسس ( 952566
الوقود الميكروبية وتستمر هذه الزيادة بشكل مستمر مع الوقت حتى وصلت إلى
.% 37.8 ٪ بعد 12 أيام تشغيل و وصلت في نهاية التجربة إلى 81.7
بواسطة )COD( -22 وأظهرت النتائج زيادة فى إزالة إحتياجات الاكسجبن كيميائيا
النامية علي مولاس القصب فى خلايا (KP مايروزيما جويليرموندي ) 764968
الوقود الميكروبية وتستمر هذه الزيادة بشكل مستمر مع الوقت حتى وصلت إلى
- 56-15 % بعد 1 أيام تشغيل عند تركيزات مختلفة من مولاس القصب ) 3246
132 مللى جرام/لتر(.