Removal of COD by Two-Chamber Microbial Fuel Cells

Bélafi–Bakó, Katalin; Vajda, B.; Bakonyi, Péter; NandorNemestothy,

doi:10.5772/58373

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“…Similar results were obtained by Belafi-Bako et al (2014), when higher COD were tested, COD removal diminished considerably. For example, when using a COD of 19 800 mg/L, only 25 % COD was removed.…”

Section: Cod Degradationsupporting

confidence: 75%

Performance of a Microbial Fuel Cell Operated With Vinasses Using Different Cod Concentrations

Santos

Valadez

Solís

et al. 2017

Rev. Int. Contam. Ambie.

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Vinasses are one of the main wastes generated from the mezcal industry in Mexico. Due to their high organic matter content and low pH, vinasses have negative environmental impacts if discharged without any treatment. An alternative treatment of vinasses is their use in microbial fuel cells (MFC) for organic matter removal and electricity production. In this paper, the performance of a MFC using vinasses is analyzed. Different organic matter concentrations in terms of chemical oxygen demand (COD) were tested and compared regarding power density, internal resistance, and voltage production. The results demonstrated that the highest COD tested resulted in a poor MFC performance. When using vinasses in MFC for 10 days, COD of 6000 mg/L generated 80.64 W/m 3 and when using vinasses with a COD of 17 143 mg/L, the power density dropped to 5.13 W/m 3 . Further tests of COD performance in MFC were made with 10 640 and 6760 mg/L for 68 days. It was demonstrated that a COD of 10 604 mg/L only produced 0.61 V, while a COD of 6760 mg/L reached 0.81 V. Regarding the organic matter removal, the highest COD removed (92 %) was obtained when using vinasses with a COD of 10 604 mg/L. By operating the cell with 6000 mg/L, COD removal was 83 % and with 17 143 mg/L, 49 %. To achieve a better MFC performance, the organic matter content in the electrolyte should not exceed 6000 mg/L so that the MFC does not achieve a saturated state that hinders the oxidation mechanisms and thus electricity production and COD removal.Palabras clave: Agave, demanda química de oxígeno, remoción de materia orgánica, producción de electricidad RESUMENLas vinazas son uno de los principales residuos generados por la industria del mezcal en México. Debido a su alto contenido de materia orgánica y bajo pH, las vinazas tienen impactos ambientales negativos si se descargan sin tratamiento alguno. Un tratamiento alternativo de las vinazas es su utilización en celdas de combustible microbianas (CCM) M. López Velarde Santos et al. 522 para la disminución de materia orgánica y la producción de electricidad. En este trabajo se analiza el rendimiento de una CCM operada con vinazas. Diferentes concentraciones de materia orgánica en términos de demanda química de oxígeno (DQO) se utilizaron y compararon con respecto a la densidad de potencia, resistencia interna y la producción de voltaje. Los resultados demostraron que la DQO más alta, dio como resultado un pobre rendimiento de la CCM. Al utilizar las vinazas en la CCM durante 10 días, una DQO de 6000 mg/L generó 80.64 W/m 3 y utilizando las vinazas con una DQO de 17 143 mg/L, la densidad de potencia se redujo a 5.13 W/m 3 . Otras pruebas de rendimiento de la DQO en la CCM se llevaron a cabo por 68 días con DQO de 10 640 y 6760 mg/L. Se demostró que una DQO de 10 604 mg/L sólo produjo 0.61 V, mientras que una DQO de 6760 mg/L alcanzó 0.81 V. En cuanto a la remoción de materia orgánica, la mayor remoción de DQO (92 %) se obtuvo utilizando vinazas en la CCM con 10 604 mg/L de DQO. Utilizando una DQO de 6000 mg/L,...

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Section: Cod Degradationsupporting

confidence: 75%

Performance of a Microbial Fuel Cell Operated With Vinasses Using Different Cod Concentrations

Santos

Valadez

Solís

et al. 2017

Rev. Int. Contam. Ambie.

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“…Esto indica que el sustrato no necesitaría ser diluido para poder ser procesado por la CCM; altas concentraciones de materia orgánica en biodigestores son usualmente relacionadas con problemas de inactivación por floculación de los sólidos, inhibición directa, sobrecarga de ácidos libres [43], y en el caso de las CCM en específico, la inactivación de la membrana por la biopelícula. Además, se conoce que el pH es un factor determinante para el tipo de comunidades microbianas que pueden existir en el medio utilizado [45]. En el sustrato empleado como inóculo se pueden encontrar varios géneros de microorganismos capaces de sobrevivir o no bajo distintas condiciones de pH [46].…”

Section: Influencia De Variables Sobre La Generación De Corriente Elé...unclassified

Evaluación del desempeño de una celda de combustible microbiana con electrodo de grafito modificado para el tratamiento de agua residual del procesamiento del café

et al. 2022

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La actividad cafetalera en Costa Rica procesa aproximadamente 69.000 toneladas de café mediante la técnica de beneficiado húmedo. Esta actividad conlleva un alto impacto ambiental debido a la generación de 8 L de agua residual/kg de café oro producido. El presente trabajo tiene como objetivo utilizar el agua residual del procesamiento de café como sustrato en celdas combustibles microbianas (CCM), con el propósito de generar energía eléctrica a través de su uso y, a la vez, disminuir la carga orgánica del residuo. La CCM empleó un cátodo modificado con ftalocianinas de hierro (FePc), generó una eficiencia coulómbica de 0,7% y una densidad de potencia de 89 μW/cm2 en un ciclo de operación de cinco días. Además, se determinó que la CCM disminuye la demanda química de oxígeno (DQO) del residuo hasta en 27% bajo las condiciones de operación nativas del sustrato, a temperatura ambiente, sin mediadores químicos para la reacción anódica y con el uso de electrodos de platino para el cátodo. El estudio confirma la oportunidad de emplear el sustrato con una flora microbiana nativa apta para la operación de la tecnología de la CCM, y así perfilar el dispositivo como una opción novedosa para el tratamiento de este residuo en Costa Rica.

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Microbial Fuel Cell for the Treatment of Wastewater Pollutants and Resource Recovery

Jothinathan,

Pandey,

Choure

et al. 2024

Emerging Trends in Microbial Electrochemical Technologies for Sustainable Mitigation of Water Resources Contamination

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Removal of COD by Two-Chamber Microbial Fuel Cells

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Performance of a Microbial Fuel Cell Operated With Vinasses Using Different Cod Concentrations

Performance of a Microbial Fuel Cell Operated With Vinasses Using Different Cod Concentrations

Evaluación del desempeño de una celda de combustible microbiana con electrodo de grafito modificado para el tratamiento de agua residual del procesamiento del café

Microbial Fuel Cell for the Treatment of Wastewater Pollutants and Resource Recovery

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