Reactor MBBR – Reactor biológico de lecho móvil para tratar aguas residuales

Reactor MBBR: Reactor de lecho móvil con bacterias aerobias

Un reactor MBBR es un proceso biológico aerobio en el que la degradación de la materia orgánica es llevada a cabo mediante bacterias aerobias en el interior de un reactor biológico de lecho móvil.

Los reactores MBBR de lecho móvil utilizan unos portadores de plástico cubiertos de biopelícula para descomponer los residuos orgánicos. Estos portadores, también conocidos como carriers, están sumergidos en el reactor biológico y, gracias a su movimiento, aumentan el rendimiento y la capacidad de depuración del sistema MBBR sin que se haya de aumentar el tamaño del reactor.

Este tipo de sistemas se aplica comúnmente en lugares donde el espacio disponible es limitado, ya que permite reducir el volumen requerido de las cámaras de aireación respecto a los sistemas convencionales de lodos activos manteniendo el mismo rendimiento de tratamiento.

En la mayoría de ocasiones, la carga contaminante ha de ser sometida a un tratamiento primario antes de ser incorporada al reactor MBBR.

Eficiencia de los sistemas MBBR

Lo que hace que nuestros reactores biológicos de lecho móvil sean un proceso sobresaliente es que todos los microorganismos que se necesitan para eliminar la carga contaminante están sumergidos en el reactor adheridos a los portadores de plástico. Gracias a este sistema, la única biomasa que se ha de extraer del sistema es la que se ha desprendido de los portadores y la que se encuentre en suspensión en el efluente residual ya tratado.

El proceso MBBR se basa en la actividad de los microorganismos que se adhieren y crecen en los sólidos porosos de gran superficie llamados «CARRIERS», que flotan en el medio de las aguas residuales. El papel fundamental de los carriers es proporcionar una superficie protegida para el crecimiento de “biopelículas”.

Por «biopelículas» entendemos unas estructuras de colonias complejas compuestas de microorganismos y biomateria secretada por ellos.

Los carriers que tienen una densidad cercana al agua, flotan y circulan libremente en el interior del reactor mediante burbujas de aireación (en cámaras aerobias) o mezclas mecánicas (en cámaras anaeróbicas).
La circulación de los carriers en el agua regula y estabiliza el crecimiento del biofilm y la cinética de reacción.

Después del reactor, esta biomasa puede ser separada mediante un clarificador de lamelas, produciendo un efluente limpio. De esta forma nos aseguramos de que el reactor siempre conserve microorganismos necesarios para su funcionamiento dentro de él, garantizando la eficiencia y rendimiento de este sistema de tratamiento.

Capacidad de depuración

Los sistemas compactos Sigma MBBR son ideales para aguas industriales con un pre-tratamiento previo donde el espacio disponible es limitante. Cada equipo se diseña en función de las condiciones de entrada.

En la siguiente tabla se muestran las condiciones generales de operación. La eficiencia de eliminación de contaminantes es óptima y el agua tratada presenta una calidad constante. La eficiencia de eliminación de contaminantes es muy elevada y el agua tratada presenta una calidad constante.

PARÁMETRO	ENTRADA	SALIDA	RENDIMIENTO
DQO (mg/L)	<600	<90	85%
DBO (mg/L)	<300	<30	90%
SST (mg/L)	<300	<40	87%
TSK (mg/L)	<40	<16	60%

Ventajas de un reactor biológico de lecho móvil

Las ventajas más destacables de nuestro reactor MBBR son:

• Reducido espacio requerido para su instalación.
• Operación simple sin necesidad de recirculación de lodo o control del tiempo de residencia celular.
• Eliminación de los problemas de bulking en el clarificador secundario y su impacto en la calidad del efluente.
• Capacidad de soportar picos de cargas y variaciones de caudal.
• Es un sistema de operación continua que no requiere atención constante o interrupción del tratamiento.

Información técnica

Tipo	CAPACIDAD HIDRÁULICA (m³/day)	LONGITUD (mm)	ANCHO (mm)	ALTURA (mm)	PACK LAMELAR SURF.PROJEC m2	VOLUM DE CARRIER PRE-TRATAMIENTO Y BIOLOGICA m2	PESO VACIO Kg	PESO LLENO Kg
SMBBR 200	250	11000	2150	2200	26	4  –  7	7500	42500
SMBBR 300	350	11000	2150	2200	26	7  – 10	7500	45000

Funcionamiento del reactor biológico de lecho móvil

Como ya hemos mencionado, este proceso es un sistema de lodo activo en el cual se introduce un material flotante de polietileno que soporta el crecimiento de la biomasa sobre su superficie. Este material flotante proporciona un área superficial efectiva para el crecimiento de la biopelícula, incrementando la concentración volumétrica efectiva de biomasa.

Este tipo de crecimiento forzado de la biomasa sobre un elemento flotante presenta una serie de características especiales:

• La concentración de MLSS (concentración de biomasa dentro del reactor) puede llegar a ser entre 1.5 y 2 veces mayor que la alcanzada con los sistemas de lodos activos convencionales pudiendo llegar hasta 4000 – 8000 mg/L.
• Se eleva el tiempo de residencia celular efectivo.
• Se incrementa la capacidad de tratamiento del sistema en el mismo volumen.

Dado que el aumento en los MLSS se produce por el crecimiento adherido a los carriers, no se produce un aumento en la concentración del fango que llega a la clarificación secundaria, sino que se ve reducido, por lo que las dimensiones de esta clarificación son menores que en los sistemas convencionales.

Nuestro reactor MBBR está compuesto por dos cámaras aerobias (con inyección de oxígeno) en las que se introducen dos tipos diferentes de carrier. Las cámaras se comunican por un canal en el que se instalan rejillas que retienen los carriers de cada una de las cámaras.

Componentes del equipo MBBR

• Pack de lamelas: Los módulos lamelares aumentan la superficie especifica de contacto provocando el aumento de la velocidad de separación de las partículas en suspensión y, por lo tanto, aceleran el proceso de sedimentación, creando una mayor capacidad de separación de SST, mayor superficie por m², así como una mejor resistencia contra la radiación UV.
• Difusores: Los difusores de banda ancha funcionan creando un depósito de aire que permite que el aire pase libremente a través de él. Con la ayuda de la placa deflectora en la parte inferior del sistema, el difusor evita que los desechos y sedimentos entren o respalden las funciones del dispositivo. La resistencia a la corrosión y la flexibilidad ayudan a este difusor a brindar una distribución de aire equilibrada a todos los sistemas de tuberías.
• Portadores: El proceso MBBR se basa en la actividad de los microorganismos que se adhieren y crecen en los sólidos porosos de gran superficie llamados portadores, o «carriers», que flotan en el medio de las aguas residuales. El papel fundamental de los carriers es proporcionar una superficie protegida para el crecimiento de “biopelículas”. Los carriers que tienen una densidad cercana al agua flotan y circulan libremente en las aguas residuales mediante burbujas de aireación (en cámaras aerobias) o mezclas mecánicas (en cámaras anaeróbicas).
• Biopelícula: Son estructuras de colonias complejas compuestas de microorganismos y biomateria secretada por ellos.

Difusores del sistema MBBR

El sistema de inyección de aire es de alta eficiencia con difusores de burbuja de banda ancha fabricados en acero inoxidable de alta calidad y atornillados a una rejilla de distribución de aire de PVC. La generación de aire se efectúa mediante soplantes de canal lateral con una capacidad de 150 m3/h a 0.3 bar.

Clarificación

El sistema clarificador se incluye en nuestros equipos MBBR. Se trata de un clarificador de lamelas ideal para este tipo de instalación, donde el contenido en sólidos en suspensión es muy inferior al que se genera en un sistema biológico convencional.

Debido al diseño especial de este tipo de reactores, no se incluye la recirculación. Esto permite el ahorro de los equipos y tuberías de impulsión correspondiente.

Las lamelas son generalmente de tipo alveolar, con luz de paso de 80 mm y ángulo de descarga de 60º, con una superficie de 3.2m2/m3.

Aplicaciones del sistema MBBR

Las aplicaciones de los sistemas Sigma MBBR son variadas, incluyendo aguas residuales industriales hasta aplicaciones más especiales. Estos equipos se prefieren cuando el requerimiento de espacio es muy reducido y se exija la máxima simplicidad de operación.

• Procesos industriales.
• Aguas municipales.
• Campamentos militares y misiones humanitarias.
• Hoteles y resorts.
• Edificaciones: hospitales, centros comerciales, etc.