Qué es un Biorreactor de membrana (MBR)

Un biorreactor de membrana (MBR) es un proceso de tratamiento de aguas residuales que combina la filtración por membranas con el tratamiento biológico por fangos activos en que se aplica una succión para provocar el paso del agua clarificada a través de la membrana mientras que el fango queda retenido.

El Sistema MBR es una tecnología probada que proporciona importantes ventajas sobre el proceso convencional de fangos activos. El MBR permite una total retención de la biomasa de forma que el reactor puede operar con una concentración de biomasa más alta, con ello el MBR admite una mayor carga de entrada en un volumen más pequeño proporcionando un efluente de mayor calidad.

Donde SSLM = sólidos suspendidos en el licor mezcla; V = volumen de reactor; Cm = carga másica; Q = caudal; S = concentración de sustrato (DBO)

Tendremos que,

Si ↑ MLSS ⇒ ↓ Volumen
Si ↑ MLSS ⇒ ↓ Cm
Si ↑ MLSS, Cm cte. y V cte. ⇒ Aumenta la capacidad de degradación

Obteniendo:

Mejor calidad del efluente

Menores necesidades de espacio

Menor producción de lodos

Configuraciones MBR

Las unidades de ultrafiltración en un MBR pueden ser instaladas directamente en el interior del reactor biológico o aguas abajo en tanques de membrana instalados al efecto. Ambas opciones aseguran una total retención de la biomasa y elimina la necesidad de disponer de un decantador secundario para la clarificación del vertido. Una depuradora MBR proporciona un vertido de mayor calidad que una planta convencional. El efluente de un MBR está totalmente libre de sólidos suspendidos y bacterias.

Configuración interna MBR:
Reactor biológico + Membranas UF

Esta configuración es más sencilla, no requiere tanque de membranas ni bomba de recirculación. No obstante resulta prácticamente imprescindible contar con dispositivos de elevación de los cassettes y presenta menor flexibilidad ante operaciones de limpieza y recuperación empleando soluciones con químicos

Configuración externa MBR:
Reactor biológico + Membranas UF

Esta configuración permite mayor flexibilidad en la operación y mantenimiento de los cassettes logrando una optimización de su funcionamiento a través de diseños que permiten operar los cassettes en distintos puntos de ciclo, limpiezas CIP con agentes químicos sin extraer el cassette y aislarlos del resto permitiendo cualquier tipo de limpiezas o mantenimiento intenso que no soportaría el biológico.

Ventajas de la tecnología MBR

Gracias a…

Sin necesidad de decantación secundaria,
Retención total de biomasa coloidal,
Retención de SS tanto biodegradables como no biodegradables
Alta concentración de biomasa en el reactor
Elevados tiempos de retención celular
Total independencia entre los tiempos de retención celular e hidráulico.

Se logra…

Menor espacio requerido
Mayor especialización de bacterias que son capaces de degradar compuestos lentamente biodegradables (contaminantes emergentes, pesticidas, fármacos…).
Alta eficiencia en la eliminación de nitrógeno
Incremento de capacidad en un reactor ya existente
Baja producción de lodos
Efluente desinfectado (en relación a bacterias considerando un tamaño de poro de 0,02 micras)