Tratamiento de aguas residuales de baja carga mediante un sistema acoplado de reactor UASB y celda microbiana de combustible / Cindy Yajaira Martínez Santacruz

Tesis Maestría en Ciencias en Recursos Naturales y Desarrollo Rural El Colegio de la Frontera Sur 2013

Bibliografía: hojas 39-48

Resumen.. 1. Introducción.. 2. Materiales y Métodos.. 2.1 Agua Residual.. 2.2 Sistema experimental MFC.. 2.2.1 Condiciones de operación de la MFC.. 2.2.2 Condiciones de inoculación del ánodo.. 2.2.3 Puesta en marcha de la MFC.. 2.2.4 Aclimatación de la MFC.. 2.2.5 Caracterización de la MFC.. 2.2.6 Operación de la MFC.. 2.3 Sistema Experimental UASB.. 2.3.1 Condiciones de operación de los reactores UASB.. 2.4 Condiciones de Operación del sistema acoplado UASB-MFC.. 2. 5 Cálculos y mediciones.. 3. Resultados y Discusión.. 3.1 Inoculación de la MFC.. 3.2 La puesta en marcha y aclimatación de la MFC.. 3. 3 Caracterización de la MFC.. 3.3.1 Curva de Polarización y Densidad de Poder.. 3.3.2 Efecto de la resistencia sobre la remoción de DQO.. 3.4. Desempeño del reactor MFC.. 3.5 Desempeño del reactor UASB.. 3.6 Desempeño del sistema UASB-MFC.. 4. Conclusiones.. 5. Bibliografía

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Las aguas residuales domésticas generan graves problemas de contaminación. La tecnología de reactores anaerobios de lecho de lodo y flujo ascendente (UASB, por sus siglas en inglés) ha sido utilizada para enfrentar este problema. Sin embargo, los sistemas UASB han presentado eficiencias de remoción de materia orgánica modestas (≤ 80 %). Diversas investigaciones han señalado la conveniencia de aplicar tecnologías combinadas para el tratamiento de las aguas residuales domésticas y municipales. Las celdas microbianas de combustible (MFC, por sus siglas en inglés) se presentan como una alternativa viable para formar parte de un sistema combinado. El objetivo de este trabajo fue evaluar el desempeño de un sistema compuesto por un reactor UASB y una MFC tipo "H" a escala laboratorio para el tratamiento eficiente de aguas residuales de baja carga orgánica. Se establecieron tiempos de retención hidráulica (TRH) de 12, 9, 6 y 3 h. Se realizaron mediciones de demanda química de oxígeno (DQO), carbono orgánico total (TOC), sólidos suspendidos totales (SST). Se realizaron cálculos de corriente, potencia, densidad de corriente, densidad de potencia y eficiencia coulómbica. El sistema acoplado UASB-MFC removió 88 % de DQO, 75 % de TOC y 79 % de SST a un TRH de 6 h para ambos reactores. La mayor densidad de potencia encontrada en la MFC fue de 176 mW/m2 empleando una resistencia de 1000 Ω. La eficiencia coulómbica obtenida fue de 8 % con un TRH de 12 h. Estos resultados demuestran la eficacia y la posible aplicación del sistema acoplado UASB-MFC en el tratamiento de las aguas residuales de baja carga con la generación simultánea de electricidad. spa

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