Operación y caracterización de un sistema secuencial bioelectroquímico modular escala semi-piloto durante el tratamiento de efluentes municipales

Abstract

"En México se generan alrededor de 250 m3/s de aguas residuales municipales. De esta cantidad se trata solamente cerca del 25%; el reto por resolver es enorme. Las celdas de combustible microbianas (CCM) son dispositivos que utilizan microorganismos para convertir la energía química contenida en la materia orgánica de un sustrato (como son las aguas residuales) en energía eléctrica directamente aprovechable. En el presente trabajo se evaluaron variables físicas, químicas y eléctricas de un sistema secuencial bioelectroquímico modular escala semi-piloto; dicho sistema fue alimentado exclusivamente con agua residual municipal, para ello se construyeron nueve celdas de combustible microbianas (CCM) de doble compartimiento conectadas en serie con un volumen aproximado de 1000 ml por compartimiento. Se establecieron 3 tiempos de retención hidráulica (TRH) de 2.17, 3.09 y 5.02 h para determinar la eficiencia de remoción de materia orgánica y a su vez cuantificar la energía eléctrica en el sistema. Se obtuvo una remoción de DQO de 66.46 % en el TRH de 5.02 h, siendo este el valor más significante en cuanto a remoción de DQO, mientras que para el TRH 2.17 y 3.09 h fue de 49.24 % y 58.54 % respectivamente. Se alcanzó un voltaje máximo de 335.81 mV en el TRH de 2.17 h, así como una densidad de potencia máxima de 6.26 mW/m3 en dicho TRH. Se determinó una eficiencia coulómbica de 0.0037, 0.0044, 0.0063 para el TRH 2.17 h, 3.09 h, 5.02 h respectivamente. Estos resultados nos indican que el sistema diseñado cuenta con la capacidad de tratar este tipo de aguas contaminadas, recuperando en pequeña porción energía eléctrica directamente aprovechable"