Biodegradación de la materia orgánica y producción de Bioelectricidad en Celdas de Combustible Microbiano (CCM) a partir del agua residual doméstica – Lima

Abstract

La Celdas de Combustible Microbiano es una tecnología emergente para la generación de energía eléctrica, teniendo como catalizador a microorganismos electrogénicos. En La presente investigación se evaluó la biodegradación de la materia orgánica y obtención de bioelectricidad en Celdas de Combustible Microbiano (CCM), a partir del agua residual domestica. Para ello se construyó y opero 5 CCM a escala laboratorio de doble cámara tipo “H” flujo batch con volumen de 1700 mL, las cuales constan de una cámara anaerobia y aerobia unidas con puente salino, como electrodos se utilizo barras de grafito (ánodo y cátodo) conectadas con cable de cobre como conductor eléctrico a una resistencia externa fija. Para evaluar la biodegradación de la materia orgánica se trabajó con concentraciones de DQO y DBO; los resultados obtenidos fueron analizados mediante la prueba T- Student para muestras relacionadas utilizando el programa Statistica, de ello se obtuvo que si existe diferencias significativas (p<0.05) de los parámetros químicos (DQO y DBO) antes y después. Así mismo para determinar del desempeño eléctrico, se trabajó con 3 áreas superficiales del electrodo y residencias externas, los resultados fueron analizados mediante Anova Factorial y Diseño Factorial 2k al 95 % nivel de confianza, de ello se obtuvo que la interacción resistencia externa y área superficial del electrodo fueron significativas. Finalizada la evaluación y con los resultados obtenidos se determinó que las 5 CCM presentaron eficiencias de remoción de materia orgánica (DQO y DBO) mayor al 70 % y generación de Bioelectricidad mayor a 290 mV. No obstante, la CCM2 tuvo mayor dominio quien trabajo con resistencia de 50Ω y área superficial del electrodo de 151 cm2, generando voltaje promedio de 380 mV y eficiencias de remoción para DQO 82.3 % y DBO 82.6 %. Demostrando que las CCM es una alternativa viable y sostenible para el ambiente.