Pembangunan sel fuel mikrob untuk rawatan air sisa kilang sawit (Development of microbial fuel cell for palm oil mill effluent treatment)

Abstract

Sel fuel mikrob (SFM) merupakan peranti yang menggunakan bakteria sebagai biomangkin untuk mengoksidakan bahan organik dan bukan organik bagi menjanakan arus elektrik. Tujuan utama kajian ini ialah menguji kebolehan SFM skala makmal dengan menggunakan enapcemar yang mengandungi kultur campuran yang hidup dalam air sisa buangan kilang pemprosesan sawit (POME). Kajian ini juga bertujuan membina reka bentuk SFM yang sesuai dan mengkaji keaktifan kultur campuran yang boleh menghasilkan kuasa elektrik. POME telah digunakan dalam bentuk yang dicairkan dengan kandungan COD bersamaan dengan 3750 mg-COD L-1. Prestasi penghasilan kuasa elektrik dan kecekapan rawatan yang dinilai daripada segi penyingkiran COD, nitrogen dan jumlah karbohidrat dalam SFM dwi-ruang telah dicatat dan dianalisis setiap hari selama 15 hari. Hasil padanan uji kaji dan model kekutuban adalah memuaskan dan telah menjelaskan ketumpatan kuasa elektrik yang dapat dihasilkan pada setiap hari. Ketumpatan kuasa didapati meningkat dari hari pertama 1.607 mW m-2 (3.816 mA m-2) ke nilai maksimum pada hari ketiga 1.979 mW m-2 (4.780 mA m-2) dan mula turun sehingga minimum pada hari ketujuh 1.311 mW m-2 (3.346 mA m-2). Peringkat rawatan air sisa kilang sawit oleh SFM boleh dibahagikan kepada tiga tahap yang berbeza. Kecekapan rawatan yang rendah walaupun ketumpatan kuasa meningkat pada tahap pertama, manakala pada tahap kedua kecekapan rawatan lebih tinggi dan akhirnya pada tahap ketiga penghasilan kuasa SFM mula turun. Kecekapan rawatan paling tinggi berlaku pada tahap ketiga semasa penghasilan kuasa elektrik yang terhasil agak malar. Kecekapan rawatan yang dinilaikan dalam bentuk penyingkiran COD, penggunaan nitrogen dan karbohidrat paling tinggi berlaku pada hari ke-15 dengan nilai masing-masing adalah 54.9, 100 dan 98.9%. Hubungan penghasilan kuasa elektrik dan kecekapan rawatan telah berjaya dimodelkan dalam persamaan linear matematik berdasarkan kepada tahap-tahap penghasilan kuasa elektrik ini.