MBRable® Cassette

Cassette MBR

Los cassettes MBRable® son cassettes de membranas de ultrafiltración de fibra hueca para depuradoras de aguas residuales MBR (Biorreactor de membranas).

 

Nuestros cassettes están diseñados para prevenir el ensuciamiento de las membranas, evitar el taponamiento de poros y facilitar su operación y mantenimiento en plantas de tratamiento de aguas residuales industriales. Los cassettes MBRable proporcionan flujos altos y estables y son adaptables a condiciones de operación y tipos de aguas residuales muy diversas y cambiantes.

 

Con este enfoque, el cassette incorpora una serie de elementos innovadores que proporcionan grandes ventajas funcionales y operativas.

MBRable® Cassette

Claves

Prevención del ensuciamiento
Alta resistencia química
Fiable
Larga vida útil
Fácil operación
Poco mantenimiento
Ampliable
Fácil instalación

Innovaciones

  • Las membranas de ultrafiltración

 

Nuestras membranas están hechas de PVDF (fluoruro de polivinilideno), un material altamente antiadherente que contribuye a minimizar el ensuciamiento de las membranas. El PVDF es un termoplástico escasamente reactivo para aplicaciones que requieran resistencia a disolventes, ácidos y bases. No se ve afectado por la exposición prolongada a la luz solar ni otras fuentes de radiación ultravioleta. Retiene sus propiedades en condiciones de vacío y presenta una alta resistencia frente a ozono y cloro. Nuestra densidad y distribución de poro junto a las características del PVDF confieren a nuestros capilares una resistencia química y mecánica excelentes sin necesidad de refuerzos, lo cual contribuye a minimizar el ensuciamiento por formación de biofilm puesto que el refuerzo, presente en otras membranas, sirve como soporte para la fijación de biofilm. Nuestros capilares admiten contra-lavados a alta presión y el empleo de soluciones de químicas altamente concentradas disminuyendo los tiempos de limpieza requeridos frente a otras membranas.

 

El tamaño de poro de nuestras membranas es de tan solo 0,02 micras, un tamaño menor que el que presentan otras membranas de ultrafiltración. Con ello, evitamos el taponamiento de los poros a causa de coloides y sustancias poliméricas presentes en aguas residuales industriales que, por su tamaño, se introducen en los canales de las membranas con poros de mayor tamaño. Nuestro menor tamaño de poro, permite alcanzar una mayor calidad de agua depurada puesto que logramos una mayor retención de microorganismos y coloides dentro del sistema MBR de forma que se consigue retener más eficazmente bacterias especializadas de crecimiento lento y sustancias lentamente biodegradables. Esto permite adaptar la biomasa del reactor para degradar prácticamente cualquier tipo de contaminante orgánico (cosméticos, compuestos farmacéuticos, diversos biocidas…).

• Los módulos de membrana

 

Los módulos de membrana están formados por los haces de capilares y los colectores de permeado. Los colectores están hechos de PVC mecanizado y la unión de los haces a los colectores se realiza mecánicamente sin empleo de colas. La unión del módulo de las membranas al colector general de permeado se efectúa a presión con doble junta tórica, sin riesgo de descuelgues de los módulos por degradación de colas y adhesivos de unión empleados en otros módulos. Por ello el conjunto presenta una alta resistencia química y mecánica sin riesgo de desprendimiento ni rotura de capilares durante su operación.

 

Los haces de capilares de los módulos MBRable presentan una disposición horizontal y ampliamente espaciados proporcionando una serie de ventajas respecto a módulos dispuestos en vertical. En primer lugar, la succión en nuestros módulos se realiza desde los dos colectores verticales de permeado conectados respectivamente a los dos extremos de cada capilar (y no uno sólo como en otros módulos), al estar sujetos a dos puntos de anclaje resultan más resistentes a tirones y tensiones durante su funcionamiento. La disposición horizontal de los módulos permite la circulación ascendente de forma libre y facilita el rebose de sólidos para su recirculación y evita el efecto de barrera al flujo de lodo que ejercen los colectores de módulos colocados en vertical que al presentar puntos de retención en las partes inferiores y superiores favorecen la acumulación de sólidos en esas zonas.

 

Junto con el permeado hacia el interior de los capilares pasa aire. Una de las grandes ventajas de la disposición horizontal es evitar el crecimiento de microburbujas y la desgasificación en el interior de los capilares como ocurre en disposiciones verticales que causa una reducción del área efectiva de membrana por acumulación de aire en la parte superior. Nuestro diseño permite mantener el flujo estable puesto que el crecimiento de las burbujas de aire se produce exclusivamente en nuestros colectores verticales y no en el interior de los capilares.

• El chásis

Los elementos constructivos del chasis están hechos con materiales seleccionados para proporcionar al conjunto una alta resistencia química y mecánica conformando un equipo robusto para proporcionar una larga vida útil bajo condiciones de operación exigentes. Los elementos de anclaje sometidos a esfuerzos y tensiones están realizados en AISI316 y los conductos de permeado en PVC mecanizado. El chásis donde se disponen los módulos de membrana es una estructura en acero inoxidable AISI 304 que proporciona una elevada resistencia al conjunto.

Incluye un sistema aireación integrado en inoxidable, de diseño propio que proporciona un doble tamaño de burbuja: fina que aumenta la probabilidad de impacto y gruesa para retirar el sólido. En combinación con la disposición horizontal de las membranas se obtiene un efecto de barrido por más efectivo que otros cassettes. Logramos generar un flujo interno que evita la presencia de zonas muertas, que minimiza el ensuciamiento por deposición de sólidos en el fondo y en la parte superior. El sistema de aireación incluye uniones clamp para un lavado rápido y fácil del mismo con agua a presión o soluciones de limpieza.

Durante el funcionamiento del cassette se induce una vibración continua del chasis que se transmite a los haces de membrana de forma que el movimiento ondulatorio generado minimiza la adhesión de partículas a los capilares. Los módulos de membranas pueden ser colgados mediante una barra auxiliar ubicada en el propio chasis que facilitan su manipulación para tareas de mantenimiento, reparación y sustitución. Todos los elementos del cassette son de fácil sustitución y no se necesita de herramientas especiales para llevar a cabo cualquier tipo de operación de mantenimiento sobre el mismo

• El cassette

 

El cassette vienen provisto de una serie de equipos auxiliares. Dispone de colector general de permeado en PVC, conducto general para toma de aire y destaca su desgasificador con purga automática que recoge y purga automáticamente el aire antes de llegar a la bomba de succión, permitiendo una producción de flujos altos y estables. Esto permite trabajar con bombas centrífugas convencionales lo cual repercute en menores costes de inversión, operación y mantenimiento.

 

El cassette viene provisto de manómetros, válvulas de control para el ajuste fino de la presión transmembrana y válvulas de aislamiento que permiten aislar el 50% de cada piso de un cassette y continuar operando hasta realizar las tareas de mantenimiento correspondientes. El cassette puede suministrarse con 1, 2 o 3 pisos, multiplicando la superficie de membrana respecto a la planta ocupada.

Cómo funciona

El cassette MBRable realiza la separación sólido/líquido con un flujo de fuera a dentro. Es decir, los sólidos quedan retenidos en la parte externa de la membrana y el agua fluye a través de los poros hacia dentro de los capilares. El tamaño de poro es determinante para proporcionar una determinada eficiencia, a menor tamaño mayor retención, por ello nuestro poro es de tan solo 0,02 micras. Las membranas trabajan sumergidas en el licor mezcla, en configuración sumergida interna o, preferiblemente, en configuración sumergida externa (en un tanque denominado tanque de membranas). En el medio donde operan las membranas se produce una concentración de sólidos, por ello el cassette debe incorporar el máximo de elementos para minimizar el potencial ensuciamiento y facilitar su limpieza y mantenimiento. El cassette MBRable por sí mismo no puede cumplir ninguna función y debe conectarse a una serie de equipos adecuadamente seleccionados para su operación (bomba de ultrafiltración, bomba de contralavado, equipos de control y regulación, soplante, sistema clean in place y tanques de membrana, de permeado y de lodo).

 

El cassette se opera a través de ciclos de filtrado-contralavado. Durante el filtrado, una bomba proporciona la succión suficiente a baja presión (200 mbar) para que el agua del licor mezcla pase a través de los poros de la membrana obteniéndose un flujo de permeado que es recogido en los colectores existentes en cada módulo. El permeado pasa al colector general desde donde fluye a un depósito que servirá de pulmón de permeado para efectuar contra lavados. Para mantener el flujo estable resulta de gran importancia nuestro sistema de desgasificación y el dispositivo de purga de aire. Las partículas (bacterias, virus, coloides, etc.) con un tamaño mayor al corte de poro (0,02 micras) quedarán retenidas. Cuando el cassette se aloja en un tanque de membranas se requiere una recirculación al reactor para evitar una concentración excesiva de sólidos en el tanque de membranas (máximo 15 g/L), por bombeo o por gravedad, según la configuración seleccionada. El flujo de licor mezcla ha de ser lo más libre posible evitando barreras a su circulación que provoquen retención y acumulación de sólidos, esto se consigue eficientemente con la disposición horizontal de los haces de membrana. Con una frecuencia determinada se realiza un contralavado a alta presión en sentido contrario al flujo de filtración. La duración de los ciclos y sus etapas puede ser modificada ajustándose a las necesidades de las necesidades de operación existentes. Durante su funcionamiento, una soplante deberá proporcionar un caudal de aire suficiente para obtener un burbujeo continuo sobre los haces de membrana que ejerce un efecto de agitación, barrido y arrastre de los sólidos.

 

Los cassettes MBRable, admiten limpiezas químicas con soluciones altamente concentradas en caso de que se requiera en un momento determinado. Los cassettes MBRable, están diseñados para efectuar cualquier tipo de operación de limpieza sin extraer el cassette de su alojamiento. No obstante, es recomendable disponer de los elementos que permitan su extracción una vez al año para realizar un mangueo a alta presión por la parte exterior de las membranas, circulación de agua a presión por el interior de la red de difusores de aire y proceder una inspección visual de los haces de membranas.

Ventajas

Menor tendencia al ensuciamiento frente a otras membranas, esta característica repercute, a su vez, en la obtención de flujos más estables y menores necesidades de atención por parte de personal operario.

 

Diseño constructivo robusto que permite y facilita todo tipo de operaciones de limpieza admitiendo actuaciones muy intensas a alta presión y con soluciones químicas concentradas en caso de haber sufrido situaciones puntuales causantes de un fuerte ensuciamiento de las membranas (paradas, sobrecargas…).

 

Mayor calidad de efluente gracias a su menor tamaño de poro (0,02 micras) logrando una mayor retención de bacterias especializadas y mayor adaptación de la biomasa activa frente a sustancias lentamente biodegradables, así como una total retención de todo tipo de coloides y sustancias poliméricas presentes en vertidos industriales.

 

La estandarización del equipo y la inclusión de elementos tales como válvulas, manómetros y desgasificador permiten que el equipo resulte más económico y fácil de integrar que otros cassettes.

 

Necesidades de espacio muy reducidas, gracias a la posibilidad de montar cassettes de hasta 3 pisos, clave en instalaciones en industrias donde la falta de espacio es un serio condicionante.

 

La superposición de cassettes en vertical supone una mayor eficiencia energética en relación al consumo energético derivado de la aireación para el barrido continuo de los haces de membrana

Aplicaciones

Aguas residuales urbanas y asimilables a urbanas (hoteles, resorts, buques, campings, áreas de servicio, etc.).

Industria alimentaria: Bodegas, Cárnicas y mataderos, Lácteas, Pescado procesado, Hortofrutícola, Zumos, Bebidas alcohólicas y bebidas refrescantes, etc.

Industria química

Industria farmacéutica y cosmética

 

resultan de especial interés para resolver situaciones tales como:

 

 Ampliación de la capacidad de tratamiento de una depuradora por conversión de un tratamiento convencional a MBR
 Ampliación de MBR existente
 Eliminación de nutrientes (nitrógeno y fósforo)
 Eliminación de contaminantes de baja biodegradabilidad o biodegradabilidad lenta
 Requisitos de calidad del efluente alta (vertido a cauce público, zonas sensibles, reutilización)
 Vertidos que presentan una alta carga orgánica
 Vertidos con elevadas características de estacionalidad
 Escasa disponibilidad de espacio

Modelos

Datos técnicos Cassete MBRable
Modelo MBRable 500 MBRable 1000 MBRable 1500
Dimensiones (mm) 2605x1835x1370 2605x1835x2280 2605x1835x3190
Producción (m3/d)* Hasta 200 Hasta 400 Hasta 600
Superficie de membrana (m2) Hasta 504 Hasta 1008 Hasta 1512
Materiales Membranas de fibra hueca en PVDF Colector PVC/Chassis AISI 304
Diámetro de poro (µm) 0.02

* Variable en función de las características de las aguas a tratar y las condiciones operativas del reactor