Efecto de materiales de cátodos en el rendimiento del tratamiento de aguas residuales domésticas de la ciudad de Lima-Perú utilizando granular activated carbon-microbial fuel cells

• Autor: Chumbimune Ilizarbe, Laura Margarita
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Universidad Científica del Sur
• Repositorio: UCSUR-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.cientifica.edu.pe:20.500.12805/537
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12805/537
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Aguas residuales domésticas; Humedal artificial; Sistemas de tratamiento; Demanda química de oxígeno; Granular Activated Carbon-Microbial Fuel Cells.

La situación del tratamiento de las aguas residuales domésticas es crítica a nivel nacional, solo un 65.4% de volumen recibe tratamiento, paralelamente 22 empresas prestadoras de servicios de saneamiento (EPS) no reportan a la entidad competente sobre la gestión de las aguas residuales (Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento [SUNASS], 2016). Asimismo, se evidencia una clara inequidad en la cobertura de los servicios de saneamiento entre el sector urbano y rural, con cifras del 88.3% y 24.6%, respectivamente (Encuesta Nacional de Programas Estratégicos [ENAPRES], 2016). En cuanto a las plantas de tratamiento de las aguas residuales domésticas (PTAR) existe una sobre carga orgánica en promedio del 50%, así como deficiencias operativas y de mantenimiento, la tecnología resulta insuficiente; bajo estas condiciones la eficiencia del tratamiento es afectada agravando el escenario (Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento [SUNASS], 2016) . Ante la problemática presentada, se ha planteado el tratamiento de las aguas residuales domésticas con Granular Activated Carbon-Microbial Fuel Cells (GAC-MFCs), analizando el efecto de los materiales de cátodo en el rendimiento del proceso. Para tal fin, se muestrearon aguas residuales domésticas del Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR) en dos periodos. Ambas muestras fueron sometidas a tratamientos en el sistema (GAC-MFC) con diferentes materiales de cátodo, papel de carbón y tela de carbón. Posteriormente, se calculó la eficiencia de remoción de la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y parámetros de desempeño eléctrico de acuerdo a los resultados obtenidos del laboratorio acreditado y a las mediciones del voltaje, respectivamente. La eficiencia de remoción de DQO fue mayor en ambos periodos para el reactor con tela de carbón, a un nivel de confianza del 95% el análisis estadístico muestra que los valores promedios de remoción son iguales. Adicionalmente, los valores de DQO cumplen con los Límites Máximos Permisibles (LMP) establecidos para los efluentes de PTAR domésticas de acuerdo al Decreto Supremo N°003-2010-MINAM. Por otro lado, se observó mayores valores de densidad de potencia (DP) en el periodo 2 para el reactor 1. La presente investigación concluye que no existe una diferencia significativa en la eficiencia de remoción en los tratamientos para ambos reactores; en lo relacionado al desempeño eléctrico existe una influencia significativa del material de cátodo, siendo el papel de carbón, el que permite mayor generación de electricidad; por ello, se sugiere realizar más investigación a fin de aumentar la eficiencia de remoción y generación de electricidad con volúmenes de tratamiento mayores.