Ambiente/Environment/Meio ambiente

 

Desempeño de celdas de combustible microbiana para la remoción de materia orgánica y la generación de electricidad  a partir de aguas residuales

 

Microbial fuel cell performance for removal of organic matter and electricity generation from wastewater

 

Desempenho de celas de combustível microbiana para a remoção de matéria orgânica e a geração de eletricidade a partir de águas residuais

 

Pedro J. López G.

Bio°, MSc. Centro Regional de Investigaciones Ambientales (CRIA), Universidad de Oriente (UDO). Correo-e: pedro.lopez@ne.udo.edu.ve

 

Jesús Guzmán

Ing°Quí°. Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”

 

Juan Y. López C.

Bio°, MSc. CRIA-UDO. Correo-e: juanlopez358@hotmail.com

 

Lourdes M. Ávila L.

Ing°Quí°. CRIA-UDO

 

Julio C. Rodríguez

Licdo°Bio°, MSc. CRIA-UDO. Correo-e: juliorod58@gmail.com

 

Recibido: 20-4-18; Aprobado: 10-7-18   

Resumen

Una celda de combustible microbiana (CCM) es un dispositivo en el cual una población o comunidad microbiana oxida anaeróbicamente materia orgánica y transfiere los electrones producidos a un electrodo, produciendo una corriente eléctrica. En el presente trabajo, se construyeron CCM en dos configuraciones. Se usaron envases plásticos de 500 ml y 600 ml, como electrodos se emplearon barras de grafito. Se ensayaron dos tipos de agua residual, una artificial con glucosa como fuente de carbono, y otra de origen natural tomada del afluente de una planta de tratamiento. Los voltajes se midieron usando multímetros digitales. La densidad de corriente, potencia y densidad de potencia se determinaron usando métodos estándar. La demanda química de oxigeno (DQO) en las aguas residuales, natural y la artificial, se determinó usando el método de la APHA (1998). Las celdas de diseño concéntrico mostraron un mejor desempeño que las de diseño en H para generar electricidad y las que usaron agua residual natural tuvieron mejor desempeño para remover materia orgánica; la generación de electricidad mostró valores muy inferiores a los indicados por otros autores, mientras que la tasa de remoción de DQO fue similar, probablemente la baja potencia se relacione con una alta resistencia interna de las celdas o un inóculo sub-óptimo.

Abstract

A microbial fuel cell (MFC) is a device in which a population or microbial community anaerobically oxidizes organic matter and transfers the electrons produced to an electrode, producing an electric current. In the present work, MFC were built in two configurations. Plastic containers of 500 ml and 600 ml were used; graphite rods were used as electrodes. Two types of residual water were tested, one artificial with glucose as a carbon source, and another of natural origin taken from the affluent of a treatment plant. The voltages were measured using digital multimeters. The current density, power and power density were determined using standard methods. The chemical oxygen demand (COD) in wastewater, natural and artificial, was determined using the APHA method (1998). The cells of concentric design showed a better performance than those of design in H to generate electricity and those that used natural residual water had better performance to remove organic matter; the generation of electricity showed much lower values ​​than those indicated by other authors, while the COD removal rate was similar, probably the low power is related to a high internal resistance of the cells or a sub-optimal inoculum.

Resumo

Una celda de combustible microbiana (CCM) es un dispositivo en el cual una población o comunidad microbiana oxida anaeróbicamente materia orgánica y transfiere los electrones producidos a un electrodo, produciendo una corriente eléctrica. No presente trabalho, construíram-se CCM em duas configurações. Usaram-se embalagens plásticas de 500 ml e 600 ml, como eletrodos se empregaram barras de grafito. Se ensaiarem dois tipos de água residual, uma artificial com glucose como fonte de carbono, e outra de origem natural tomada do afluente de uma planta de tratamento. As voltagens mediram-se usando multímetros digitais. A densidade de corrente, potência e densidade de potência determinaram-se usando métodos regulares. A demanda química de oxigeno (DQO) nas águas residuais, natural e a artificial, determinou-se usando o método da APHA (1998). As celas de desenho concêntrico mostraram um melhor desempenho que as de desenho em H para gerar eletricidade e as que usaram água residual natural tiveram melhor desempenho para remover matéria orgânica; a geração de eletricidade mostrou valores muito inferiores aos indicados por outros autores, enquanto a taxa de remoção de DQO foi similar, provavelmente a baixa potência relacione-se com uma alta resistência interna das celas ou um inoculo sub-ótimo.

Palabras clave/Keywords/Palavras-chave:

Águas residuais, aguas residuales, anaerobic oxidation, celas de combustível microbiana, celdas de combustible microbiana, electricity generation, generación de electricidad, geração de eletricidade, microbial fuel cells, oxidación anaeróbica, oxidação anaeróbica, wastewater. 

Citar así/Cite like this/Citação assim: López et al. (2018) o (López et al., 2018).

Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:

López G., P. J., Guzmán, J., López C., J. Y., Ávila L., L. M., Rodríguez, J. C. (2018, agosto). Desempeño de celdas de combustible microbiana para la remoción de materia orgánica y la generación de electricidad  a partir de aguas residuales. Geominas 46 (76). 79-82.