Título
EVALUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA AZUCARERA PARA APLICACIONES EN CELDA DE COMBUSTIBLE MICROBIANA
Autor
YOLANDA CORDOVA BAUTISTA
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Resumen o descripción
Los desechos orgánicos como las aguas residuales tienen el potencial de ser
utilizados como materia prima para generar productos y energía de alto valor. Para
mejorar el rendimiento es razonable usar las bacterias propias de estos entornos.
En esta tesis se ha estudiado el potencial de las aguas residuales de la industria
azucarera como combustible en las CCM’s, así como la actividad electrogénica de
los microorganismos presentes en estas aguas residuales. Este trabajo fue
desarrollado en cinco etapas. En la primera etapa, se realizó el aislamiento y la
clasificación de los microorganismos presentes en las aguas residuales. Solo dos
microorganismos fueron encontrados Bacillus cereus BCC-1 y Bacillus subtilis BSC-
2. Por cuestiones de bioseguridad sólo la cepa B. subtilis BSC-2 fue utilizada como
bioelectrógeno. En la segunda etapa se evaluó la capacidad B. subtilis BSC-2 para
degradar la demanda química de oxígeno (DQO) en agua residual sintética. Para
esto se estableció un diseño experimental con arreglo de factores (32). Los factores
fueron pH y tiempo de retención hidráulica (TRH). En la tercera etapa se evaluó la
generación de potencia en la CCM utilizando B. subtilis BSC-2. En esta etapa el
sistema fue estudiado mediante la aplicación de la Metodología de Superficie de
Respuesta (MSR) y los factores considerados fueron el pH y la resistencia externa
(Rext). La máxima densidad de potencia de 402.55 ± 2.63 mW/m2 fue observada a
pH de 8.6 y resistencia de 220 Ω. En las condiciones de operación optimizadas fue
caracterizada la biopelícula de B. subtillis BSC-2 que creció sobre el ánodo y esta
fue caracterizada por espectroscopía de infrarrojo cercano (FTIR), microscopía de
barrido electrónico (SEM) y por voltamperometría cíclica se elucidó el mecanismo
de transferencia de electrones. También fue estudiada la cinética de crecimiento y
consumo de sustrato de B. subtilis BSC-2. Mediante el ajuste de los datos de
crecimiento al modelo de Gompertz la tasa específica de crecimiento (μ) fue de 0.19
1/h. Mientras que, con el ajuste de los datos de consumo de sustrato al modelo de
primer orden, la tasa de consumo de sustrato (k) encontrada fue de 0.019 1/h.
Finalmente, en la quinta etapa se estudió el efecto dos configuraciones de CCM
sobre la remoción de DQO, la eficiencia coulómbica y la generación de voltaje. Los mecanismos de remoción de DQO y EC siguen diferentes mecanismos tanto en una
CCM de doble cámara (CCM-D) como en una CCM de una cámara (CCM-U).
El trabajo desarrollado en esta tesis ha permitido comprobar, a escala de
laboratorio, que las aguas residuales de la industria azucarera contienen
microorganismos que pueden ser utilizados como bioelectrógenos en las CCM’s y
que de las aguas residuales de la industria azucarera se puede producir energía.
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Editor
UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO
Fecha de publicación
14 de agosto de 2018
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Relación
INFLUENCE OF EXTERNAL RESISTANCE AND ANODIC PH ON POWER DENSITY IN MICROBIAL FUEL CELL OPERATED WITH B. SUBTILIS BSC-2 STRAIN
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
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