Viabilidad técnica del sistema célula de combustible microbiana-humedal artificial de alta tasa para depuración de aguas residuales de alta carga orgánica y generación eléctrica
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Date
2017
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Una nueva tecnología integrando células de combustible microbianas y humedales artificiales de alta tasa (CCM-HAAT) se ha planteado, con base en la sinergia y los requerimientos en común para su funcionamiento, destacándose entre ellos el potencial de óxido-reducción. En humedales artificiales, el gradiente redox en la columna de agua permite contar con zonas aeróbicas cerca de la superficie, y anaeróbicas en el fondo. En CCMs, bacterias electrogénicas oxidan sustratos orgánicos y transfieren electrones a un circuito eléctrico para producir energía, utilizando el gradiente redox entre electrodos. La unión de estas dos tecnologías puede permitir depurar aguas residuales de alta carga orgánica y generar energía simultáneamente, por tal razón, el principal objetivo de esta investigación es determinar su viabilidad técnica. Un estudio exploratorio fue llevado a cabo en un sistema experimental, conformado por tres líneas de HAAT integrando CCMs, dos líneas fueron plantadas con Cyperus alternifolius, la restante permaneció sin vegetación actuando como control, depurando agua residual sintética con cargas de 100 y 200 gr DQO/m2 -d, en dos fases (con y sin oxígeno suplementario). Las mejores condiciones de desempeño correspondieron a eficiencias de remoción de 65% en DQO en los humedales con vegetación y con aireación, con carga orgánica máxima de 200 g DQO/m2 -d, y densidad de potencia de 55,48 mW/m2Los rendimientos conseguidos en remoción de materia orgánica son la mayor ventaja de esta nueva tecnología considerando la carga orgánica utilizada, lograda al utilizar portadores de crecimiento bacteriano de alta superficie específica (320 m2 /m3 ) como medio de soporte del humedal artificial. En términos energéticos los valores de densidad de potencia son bajos, sin embargo, al ser una tecnología en desarrollo, mejoras en la arquitectura de la CCM deben ser implementados para aumentar su desempeño.
Description
Keywords
Células De Combustible Microbianas, Humedales Artificiales, Eficiencia De Remoción, Potencial Redox, Voltaje.