Potencialidade da célula combustível microbiana para geração de energia elétrica a partir de esgoto sanitário

Marcon, Lucas Ricardo Cardoso

doi:10.11606/D.18.2011.tde-11052011-085948

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Master's Dissertation

DOI

https://doi.org/10.11606/D.18.2011.tde-11052011-085948

Document

Master's Dissertation

Author

Marcon, Lucas Ricardo Cardoso (Catálogo USP)

Full name

Lucas Ricardo Cardoso Marcon

E-mail

Institute/School/College

Escola de Engenharia de São Carlos

Knowledge Area

Hydraulics and Sanitation

Date of Defense

2011-03-25

Published

São Carlos, 2011

Supervisor

Daniel, Luiz Antonio (Catálogo USP)

Committee

Daniel, Luiz Antonio (President)
Vidal, Carlos Magno de Sousa
Zaiat, Marcelo

Title in Portuguese

Potencialidade da célula combustível microbiana para geração de energia elétrica a partir de esgoto sanitário

Keywords in Portuguese

Bioeletricidade
Eletrodos de grafite
Reator anaeróbio-aeróbio
Tratamento de esgoto sanitário

Abstract in Portuguese

O presente projeto avaliou uma célula combustível microbiana (CCM) composta de um reator combinado (anaeróbio e aeróbio), operada em fluxo contínuo com tempo de detenção hidráulico de 12 horas, alimentada com esgoto sintético (487 '+ OU -' 115 mg DQO/L) e esgoto sanitário (631 '+ OU -' 213 mg DQO/L). A estabilidade da CCM variou conforme as características do substrato aplicado. A eficiência de remoção de DQO ficou em 61 '+ OU -' 17; 67 '+ OU -' 26%, para esgoto sintético e sanitário respectivamente. Em média tensão obtida com o esgoto sintético foi de 76 mV com picos - 112,5 e 409 mV, enquanto que com o esgoto sanitário foi possível obter 52,1 mV na média e pico de geração em 325 mV. A potência variou de 10-150 mW/'M POT.2' com resistências entre 50-650 'ômega'. A geração de energia elétrica não apresentou relação linear com a DQO consumida em nenhum dos casos. A aplicação de barras de grafite como eletrodos se mostrou satisfatória na condução da corrente elétrica, o fator limitante foi a transferência de massa, principalmente a transferência de prótons do anodo para o catodo e a difusão de oxigênio para o anodo. Contudo os resultados obtidos demonstraram que é possível gerar eletricidade e, simultaneamente, tratar esgoto sanitário.

Title in English

Potential microbial fuel cell to generate electricity from wastewater

Keywords in English

Anaerobic-aerobic reactor
Bioelectricity
Graphite electrodes
Wastewater treatment

Abstract in English

This project evaluated a microbial fuel cell (MFC) consisting of combined reactor (anaerobic and aerobic), operated in continuous flow with hydraulic detention time of 12 hours, fed with synthetic wastewater (487 '+ OR -' 115 mg COD/L) and wastewater (631 '+ OR -' 213 mg COD/L). The stability of the CCM varied according to the characteristics of the substrate applied. The efficiency of COD removal was at 61 '+ OR -' 17; 67 '+ OR -' 26 for synthetic wastewater and sawage respectively. On a average voltage obtained with synthetic wastewater was 76 mV with peaks - 112.5 and 409 mV, while the wastewater was obtained 52.1 mV on average peaks generation at 325 power was varied from 10-150 mW/'M POT.2' with resistances between 50-650 'ômega'. The power generation showed no liner relationship with the COD consumed in any case. The application of graphite rods as electrodes were satisfactory in the conduction of electrical of protons from the anode to the cathode and the diffusion of oxygen to the anode. However the results showed that it is possible to generate electricity while simultaneously treating sewage.

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Publishing Date

2011-05-12

Derived works

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