Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/3156
Título : | Producción de bioelectricidad microbiana utilizando residuos orgánicos como sustrato para dos casos de estudio: Andes- Amazonía, Ecuador |
Autor : | Logroño Vintimilla, Washington Nelson |
Director(es): | Echeverría Guadalupe, Magdy Mileni |
Tribunal (Tesis): | Recalde Moreno, Celso Guillermo |
Palabras claves : | MICROBIOS;RESIDUOS ORGÁNICOS;BIOELECTRICIDAD [Produción];PRODUCCIÓN DE BIOELECTRICIDAD |
Fecha de publicación : | 21-feb-2014 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Logroño Vintimilla, Washington Nelson. (2014). Producción de bioelectricidad microbiana utilizando residuos orgánicos como sustrato para dos casos de estudio: Andes- Amazonía, Ecuador. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFC;236T0085 |
Abstract : | The present investigation compared the production of microbial bioelectricity using organic residues as substrate, 50:50 ratio of fruits and vegetables, with soils from the Achuar Kaiptach Community-AMAZONIA, and the Pichan Central Community-ANDES. For the Amazonia case study (CAM), experiments were conducted at the Chanquak-Macas Foundation facilities; for the Andes, at the School of Natural Resources-ESPOCH. The research is based on the deductive research method. Soil was sampled in the ANDES: 763143E, 9833826N and in the AMAZONIA: 263787E, 9708162N at a depth between 20-40cm. The physical-chemical analysis of the initial soil was performed according to the OLSEN methodology within the Department of Soils-Faculty of Natural Resources; the microbiological analysis used the method: dilutions, techniques: sowing by pouring on plate and sowing on surface, using media enriched with glucose, starch, milk, distilled water (at the end of the experiment) and PCA (at the beginning and end of the experiment) in each place, size and repetition of MFC, within the laboratory of Environmental Biotechnology - Faculty of Sciences-ESPOCH. The configuration of the MFC reactors of each treatment used polyethylene pans at different sizes (V1=20L, V2=12L; V3=4L) where the Microbial Fuel Cells (MFCs) had experimental volumes: V1=0.06355m3; V2=0.04335m3; V3=0.02356m3and carbon fiber electrodes with surface area: V1 and V2=0.30m*0.25m; V3=0.20m*0.18m, connection lizards and copper wire to fix the external circuit and multimeters. The microbiological analysis used equipment such as: autoclave, laminar flow chamber. The initial physical-chemical analysis showed similarity in parameters such as pH, percentage of organic matter (%O.M.), electrical conductivity (E.C.), NH4 and differences in P, K, CaO, MgO, C/N ratio, %H. In the initial heterotrophic count, the AMAZONIA: 7*107 Colony Forming Units per gram of soil (CFU/g) and ANDES: 12*106 CFU/g indicating higher quantity but lower microbiological diversity. The Tukey test showed in the Andes case study (CAN), that there are no significant differences between replicates of each size, however there are significant differences between sizes, indicating the Medium treatment as the best, with 316.5659mV. The CAM showed significant differences between replicates of each size, but the best treatment was the Small, with 270.0925mV. For the environmental conditions of the Andes and the Amazon, it is suggested to use a Medium and Small CBM, respectively, according to the scale used in this study. It is concluded that it was feasible to produce bioelectricity using organic solid wastes as microbial fuel in MFC systems in both cases of study. It is recommended to carry out new experiments with CBM systems, and to analyze high Andean soils to broaden the microbiological knowledge to enhance their possible applications. |
Resumen : | La presente investigación comparó la producción de bioelectricidad microbiana utilizando residuos orgánicos como sustrato, relación 50:50 de frutas y verduras, con suelos de la Comunidad Achuar Kaiptach-AMAZONIA, y la Comunidad de Pichan Central-ANDES. Para caso de estudio Amazonia (CAM) se experimentó en las instalaciones de la Fundación Chanquak-Macas; para Andes en la Facultad de Recursos Naturales-ESPOCH. La investigación se sustenta bajo el método de investigación deductivo. Se muestreo suelo en los ANDES: 763143E, 9833826N y en la AMAZONIA: 263787E, 9708162N a una profundidad entre 20-40cm. El análisis Físico químico del suelo inicial fue realizado según la metodología OLSEN dentro del Departamento de suelos-Facultad de Recursos Naturales; el análisis microbiológico empleó el método: diluciones, técnicas: siembra por vertido en placa y siembra en superficie, utilizando medios enriquecidos con glucosa, almidón, leche, agua destilada (Al final del experimento)y PCA (Al inicio y al final del experimento) en cada lugar, tamaño y repetición de MFC, Dentro del laboratorio de Biotecnología Ambiental- Facultad Ciencias-ESPOCH. La configuración de los reactores MFC de cada tratamiento utilizó tachos de polietileno a diferentes tamaños (V1=20L, V2=12L; V3=4L) donde las Celdas de combustible Microbiano (MFCs) tuvieron volúmenes experimentales: V1=0,06355m3; V2=0,04335m3; V3=0,02356m3y electrodos de fibra de carbono con área superficial: V1 y V2=0,30m*0,25m; V3=0,20m*0,18m, lagartos de conexión y cable de cobre para fijar el circuito externo y multímetros. El análisis microbiológico se empleó equipos como: autoclave, cámara de flujo laminar. El análisis Físico Químico inicial realizado mostró similitud en parámetros como pH, porcentaje de Materia Orgánica (%M.O), conductividad eléctrica (C.E.), NH4 y diferencias en P, K, CaO, MgO, Rel.C/N, %H. En el recuento de heterótrofos inicial, la AMAZONIA: 7*107 Unidades Formadoras de Colonias por gramo de suelo (UFC/g) y ANDES: 12*106UFC/g indicando mayor cantidad pero menor diversidad microbiológica. La prueba de Tukey mostro en el Caso de estudio Andes (CAN), que no existe diferencias significativas entre repeticiones de cada tamaño, sin embargo existe diferencias significativas entre tamaños, indicando como mejor tratamiento al Mediano, con 316,5659mV. El CAM mostro diferencias significativas entre repeticiones de cada tamaño, sin embargo como mejor tratamiento al Pequeño, con 270,0925mV. Para las condiciones ambientales de Andes y la Amazonia se sugiere utilizar una MFC Mediana y Pequeña respectivamente, de acuerdo a la escala manejada en este estudio. Concluyendo que fue factible producir bioelectricidad utilizando residuos sólidos orgánicos como combustible microbiano en sistemas MFC en ambos casos de estudio. Se recomienda realizar nuevas experimentaciones con sistemas MFC, y analizar suelos alto andino para ampliar el conocimiento microbiológico para potenciar sus posibles aplicaciones. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/3156 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero/a en Biotecnología Ambiental; Ingeniero/a Ambiental |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|---|
236T0085.pdf | 1,31 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons