O despejo ambientalmente inadequado dos efluentes sanitários nos corpos hídricos, bem como o uso de combustíveis fósseis e elevado consumo energético acarretam sérios problemas ao meio ambiente. Assim, tem-se a preocupação de atenuar estas problemáticas ambientais. A Célula a Combustível Microbiana (CCM) vem ganhando espaço no cenário atual de pesquisa por dois motivos: a capacidade de tratar o efluente e gerar energia elétrica sem tratamentos adicionais, de maneira simultânea. Desta forma, a CCM une estas ações, podendo ser uma inovadora solução. Este dispositivo é responsável por transformar a energia química gerada na oxidação de matéria orgânica em energia elétrica, através da ação de microrganismos eletroativos. Com base nisso, o objetivo da presente pesquisa consisti8u em analisar uma CCM, com o intuito de encontrar a condição ideal para a obtenção da máxima eficiência energética, tratamento e a redução do potencial tóxico do efluente. Utilizou-se uma célula de câmara única (CCM-U), na qual foi alimentada em fluxo contínuo e abastecida com efluente doméstico sintético. Este trabalho foi divido em duas fases: (1) variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) em 12, 8 e 4 horas, correspondentes a etapa 1, 2 e 3, respectivamente e; (2) ensaios de toxicidade, realizados para cada etapa supracitada. De acordo com os resultados obtidos, o melhor TDH foi de 12 horas. Este TDH permitiu valores de tensão superiores e uma maior eficiência na remoção da matéria orgânica e nutrientes. De maneira análoga, os ensaios de toxicidade refletiram os resultados da fase 1, na qual verificou-se a redução do potencial tóxico do efluente na etapa 1 (TDH= 12 horas). Por fim, considera-se que os resultados foram promissores e permitiram a geração de energia elétrica e a remoção parcial da matéria orgânica do efluente.