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Título : Desarrollo de un prototipo electrónico para analizar la demanda bioquímica de oxígeno en aguas residuales con carga orgánica conocida.
Autor : Taday Morocho, Erika Elizabeth
Telenchano Toalombo, Gladys Yolanda
Director(es): Altamirano Santillán, Edwin Vinicio
Tribunal (Tesis): Romero, Patricio
Palabras claves : INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA;CELDA DE COMBUSTIBLE MICROBIANO (MFC);BIOSENSOR;DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO);ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL BIOELECTROQUÍMICA;PROCESAMIENTO DE SEÑALES;ALGORITMO DE DETECCIÓN DE FASE ESTABLE
Fecha de publicación : mar-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Taday Morocho, Erika Elizabeth; Telenchano Toalombo, Gladys Yolanda. (2018). Desarrollo de un prototipo electrónico para analizar la demanda bioquímica de oxígeno en aguas residuales con carga orgánica conocida. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFIYE;108T0244
Abstract : The present work had as an objetive to develop an electronic prototype to analyze the oxygen biochemical demand in residual water with known organic load. Two single microbial fuel cells of simple camera were implemented. Each cell was formed by an anodic and cathodic camera of acrylic in which pre-treated carbon fiber was installed as electrodes separated by cellophane paper as a proton exchange membrane. The enrichment and adaptation phase of the electrochemically active bacteria was carried out in batch mode under a fixed external load of 1000(ohms). Residual water from the overflow of the primary clarifier of the Ucubamba- Cuenca Residual Water Treatment Plant was used as well as mud activated as a bacterial inoculum.Once the biofilm was formed , the cells were fed at a concentration of specific biochemical demand of oxygen (DBO) (60, 100,150 and 200 ppm) up to generation of a stable current followed by inanition up to a current of approximately 0,010 mA. The electric signal generated the fuel oxidation on the anode surface and the reduction of the oxidant in the cathode was processed through an electronic system based on the arduino platform which permitted to determine the organic charge of a residual artificial water (AW). The measurements recorded by the biosensor showed a variation coefficient (CV) of 1,05% to 7,63% much lower than the biosensor DBO above which reached a CV of up to a 12% , it was determined with a reliability of 95% that both methods (device and conventional ) are comparable. These results are hopeful and open the posibility of creating a simple, rapid and reliable system to monitor the water quality, innovating the analysis techniques of the DBO. It is recommended to use sophisticated characterization techniques such as artificial neuron networks to improve the current DBO model.
Resumen : El presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un prototipo electrónico para analizar la demanda bioquímica de oxígeno en aguas residuales con carga orgánica conocida. Dos celdas de combustible microbiano de cámara simple fueron implementadas. Cada celda estaba formada por una cámara anódica y catódica de acrílico en donde se instaló fibra de carbono pre-tratada a modo de electrodos separados por papel celofán como membrana de intercambio de protones. La fase de enriquecimiento y adaptación de las bacterias electroquímicamente activas se llevó a cabo en modo batch bajo una carga externa fija de 1000 (ohmios). Se utilizó agua residual del desbordamiento del clarificador primario de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Ucubamba-Cuenca y lodo activado como inoculo bacteriano. Una vez que se formó el biofilm, las celdas se alimentaron a una concentración de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) específica (60, 100, 150 y 200 ppm) hasta que se generó una corriente estable, seguido por inanición hasta una corriente de aproximadamente 0.010 mA. La señal eléctrica generada por la oxidación del combustible en la superficie del ánodo y la reducción del oxidante en el cátodo fue procesada mediante un sistema electrónico basado en la plataforma Arduino que permitió determinar la carga orgánica de una muestra de agua residual artificial (AW). Las medidas registradas con el biosensor mostraron un coeficiente de variación (CV) de 1.05% a 7.63% , muy por debajo de los biosensores de DBO informados que alcanzaron un CV de hasta el 12%. Se determinó con un nivel de confianza del 95% que ambos métodos (dispositivo, convencional) son comparables. Estos resultados son alentadores y abren la posibilidad de crear un sistema simple, rápido y confiable para monitorear la calidad del agua, innovando en las técnicas de análisis de la DBO. Se recomienda emplear técnicas de caracterización sofisticadas como redes neuronales artificiales para mejorar el modelo DBO-Corriente.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9197
Aparece en las colecciones: Ingeniería en Electrónica, Control y Redes Industriales

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