用改性石墨电极处理咖啡加工废水的微生物燃料电池的性能评价

Paola Fuentes Schweizer, Dyanne Cárdenas, Lidieth Uribe Lorío, Jean Sanabria Chinchilla, José Ricardo Cabrejo Villegas, Carlos Solís Chacón
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摘要

哥斯达黎加的咖啡生产活动使用湿法加工技术加工了大约6.9万吨咖啡。这种活动对环境的影响很大,因为每公斤奥罗咖啡产生8升废水。本研究旨在利用咖啡加工过程中的废水作为微生物燃料电池(mcc)的底物,通过其使用产生电能,同时减少废物的有机负荷。CCM采用酞菁铁修饰阴极(FePc),在5天的操作周期内,库仑效率为0.7%,功率密度为89 μW/cm2。此外,在环境温度下,不使用化学介质进行阳极反应,使用铂电极进行阴极反应,CCM可使废物的化学需氧量(cod)降低27%。这项研究证实了使用适合CCM技术操作的本地微生物群的基质的机会,从而将该设备描述为在哥斯达黎加处理这一废物的新选择。
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Evaluación del desempeño de una celda de combustible microbiana con electrodo de grafito modificado para el tratamiento de agua residual del procesamiento del café
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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