Integración de la Electrocoagulación en Celdas de Combustión Microbiana Final

Tratamiento de Aguas Residuales
1. Tratamiento Primario: Remoción de objetos grandes del agua (botellas, algodón, pañales, etc.) y separación de la materia solida macrobiótica del agua de desecho (cribado, desarenadores, sedimentación, etc.).
2. Tratamiento Secundario:Tratamiento biológico y químico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en solidos suspendidos que se eliminan fácilmente (Reactores biológicos, sedimentadores secundarios etc.).
3. Tratamiento Terciario: Remoción de contaminantes como microfiltración o desinfección (Ozonificación, cloración, osmosis inversa, UV, etc.).
Celdas de Combustion Microbiana
1. Una de las alternativas más innovadoras ha sido el aprovechamiento de iones que se producen a causa del metabolismo bacteriano, su uso como fuente electroquímica y recargable genera un diferencial de potencial útil sin necesidad de dispositivos complejos.
2. Estructura Básica de una Celda de Combustión Microbiana Consta principalmente de dos cámaras, una catódica y una anódica, separadas por una membrana de intercambio de protones (MIP) y con un electrolito, que es el medio de transporte iónico. En la cámara anódica (electrodo positivo), los microorganismos oxidan los compuestos orgánicos generando electrones y protones, los últimos atraviesan la MIP y se difunden hacia el cátodo a través del electrolito. Una vez en la cámara catódica, ocurre la reducción del oxígeno por su combinación con los electrones y protones producidos en el ánodo. Además, los protones se unen con el oxígeno, para formar agua. (Revelo,2013)
  1. Ánodo: En su caso específico, los materiales que lo forman deben ser conductores, biocompatibles y estables. Cátodo: El oxígeno es el más viable aceptor de electrones por su poder oxidante, abundancia, disponibilidad, bajo costo, sustentabilidad y mínima cantidad de desperdicios químicos generados puesto que el producto final es agua.(Liu, 2004).
  2. Membrana La membrana como componente del sistema impide el paso de electrones de la cámara anódica a la catódica y deja pasar los protones. (Liu, 2004).
  3. Sustrato Constituye el combustible a partir del cual se genera la energía. En la literatura científica se encuentran diversos trabajos en los que se emplea una gran variedad de sustratos, desde compuestos puros como glucosa, acetato, sacarosa, lactosa, almidón; hasta mezclas complejas, con el fin de utilizar la biomasa presente como método de biorremediación y generar energía.(Falcon, 2009).
  4. Microorganismos Son fundamentales en la transferencia de electrones, un proceso que ocurre en la célula misma, de la célula hacia el electrodo y del electrodo a la célula; por lo tanto, estudiar sus interacciones, identificarlos y establecer su función en este proceso, aporta al conocimiento básico y al futuro mejoramiento del desempeño de estos sistemas. (Logan, 2006).
Coagulacion
1. La coagulación es un proceso que permite incrementar la tendencia de las partículas de agregarse unas a otras para formar partículas mayores y asi precipitar más rápidamente. Los coagulantes son agentes que ayudan a la precipitación. Muchas partículas, como los coloides son sustancias tan pequeñas que no sedimentaran en un tiempo razonable y además no pueden ser eliminadas por filtración. (Singley, 2006).
2. Las fuerzas de atracción y de repulsión son las responsables de la estabilidad de las partículas de los contaminantes. Estas fuerzas se reducen mediante la adicción de productos quimicos o coagulantes, lo que permite la interacción de partículas mediante la agitación física. La mezcla rápida permite la dispersión en el agua del producto químico y promueve el choque de partículas, lo que hace que las partículas se agrupen para formar flóculos.(Singley, 2006)
Electrocoagulacion
1. La electrocoagulación es un metodo alternativo para la depuración de aguas residuales. Consiste en un proceso de desestabilización de los contaminantes del agua ya estén en suspensión, emulsionados o disueltos, mediante la acción de corriente eléctrica directa de bajo voltaje y por la acción de electrodos metálicos de sacrificio, normalmente aluminio/hierro.
2. Reactor Electrolítico El reactor electrolítico, donde se realiza la EC, es un recipiente de termoplástico que consta de una fuente de energía para inducir la corriente eléctrica y de los electrodos dispuestos de forma intercalada dentro del reactor, estos van cubiertos por el agua a tratar
3. Comparación de diversos autores sobre la interpretación de la Electrocoagulación en tratamiento de aguas residuales
4. Ecuaciones de Diseño de un Reactor Electrolitico

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