Sistema MBR vs reactor MBBR

En Sigmadaf suministramos tanto reactores biológicos de membranas (MBR) como reactores biológicos de lecho móvil (MBBR) para el tratamiento y reutilización de aguas residuales. Ambos equipos se suministran en un formato compacto, completamente montados y listos para operar. A continuación, detallamos las principales similitudes y diferencias entre ambas tecnologías.

Sistemas MBR

Los reactores biológicos de membranas, también conocidos como sistemas MBR, son una tecnología para el tratamiento de aguas residuales que combina la biodegradación de microorganismos con la filtración mediante membranas para separar sólidos y líquidos.

Los sistemas MBR incluyen membranas de ultrafiltración o microfiltración para separar los contaminantes presentes en el agua tratada. Los sistemas MBR son una tecnología compacta y de fácil operación, que ofrecen un alto rendimiento para la separación de contaminantes.

La siguiente tabla muestra las condiciones generales de operación. La eficiencia de eliminación de contaminantes es muy elevada y el agua tratada presenta una calidad constante

PARÁMETROENTRADASALIDARENDIMIENTO PROMEDIO DE ELIMINACIÓN
DQO (mg/L)<600<9085%
DBO (mg/L)<300<3090%
SST (mg/L)<300<4087%
TSK (mg/L)<40<1660%
Escherichia coli (UFC/100 mL)90 – 100%
Nematodos90 – 100%
Escherichia coli (UFC/100 mL)90 – 100%
Virus60 – 90%
Aceites y Grasas (mg/L)<50<198%

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Reactores MBBR

Los reactores MBBR, o reactores de lecho móvil de biofilm, son otra tecnología ampliamente empleada en el tratamiento de aguas residuales. Los reactores MBBR utilizan un lecho móvil de material de soporte, como plástico o cerámica, para cultivar microorganismos que biodegradan los contaminantes en el agua tratada. Los reactores MBBR también son fáciles de operar y proporcionan una alta eficacia en la separación de contaminantes. La siguiente tabla muestra 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

PARÁMETROENTRADASALIDARENDIMIENTO
DQO (mg/L)<600<9085%
DBO (mg/L)<300<3090%
SST (mg/L)<300<4087%
TSK (mg/L)<40<1660%

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Comparativa de los sistemas SIGMA MBR y MBBR

COMPACT SMBRCOMPACT SMBBR
TECNOLOGÍA DISTINTIVAAvanzada de membranas de Ultrafiltración.Carriers para el soporte del crecimiento de la biomasa
CONCENTRACIÓN DE BIOMASA6 000 – 12 000 mg/L MLSS4 000 – 8 000 MLSS
ELEMENTOSMembranas de Ultrafiltración Kubota. Difusores de microburbuja. Cámara anóxica – aerobia.Dos cámaras aerobias. Portadores de biomasa carriers específicos en cada cámara. Difusores de microburbuja.
CONCENTRACIÓN DE CONTAMINANTES EN EL VERTIDODQO <40 ppm; DBO5 <10 ppm; SST <2 ppm; NTK <10 ppm; E. coli 90 – 100% eliminación; Nematodos 90 – 100% eliminación; Legionella spp. 90 – 100% eliminación; Virus 60 – 90% eliminación; Aceites y grasas <50 ppm.DQO <90 ppm; DBO5 <30 ppm; SST <40ppm; NTK <16 ppm.
CAPACIDAD HIDRÁULICA50 – 150 m3/día.250 – 650 m3/día.
APLICACIONESAguas industriales, municipales, campamentos militares, mineros y misiones humanitarias, hoteles y resorts, hospitales, centros comerciales, universidades, recintos feriales, etc.Aguas industriales, municipales, campamentos militares, mineros y misiones humanitarias, hoteles y resorts, hospitales, centros comerciales, universidades, recintos feriales, etc. Cuando el requerimiento de espacio es muy reducido y se exija máxima simplicidad de operación.
VENTAJAS PRINCIPALESCompacta, modular, Plug&Play, alto rendimiento debido al elevado MLSS, efluente de calidad constante, mínima generación de lodos de exceso, altos volúmenes de carga, alta resistencia a agentes tóxicos y oxidantes, sencillez de operación, control por PLC.Reducido espacio requerido, sin purga ni recirculación, eliminación de problemas de bulking, soporta picos de cargas y variaciones de caudal, sencillez de operación y control.

Similitudes y diferencias destacadas entre un sistema MBR y un reactor MBBR

Ambas tecnologías tienen diversos puntos en común, entre los que destacan:

  • Ambas tecnologías utilizan procesos biológicos para tratar las aguas residuales, lo que significa que utilizan microorganismos para biodegradar los contaminantes.
  • Tanto los sistemas MBR como los reactores MBBR son altamente efectivos en la eliminación de contaminantes y pueden producir un efluente de alta calidad.
  • Son máquinas que ocupan un espacio reducido si se compara con otras tecnologías de tratamiento de aguas, por lo que pueden ser fácilmente instaladas en ubicaciones donde no se dispone de una gran superficie libre para ubicar la planta de tratamiento de aguas residuales.
  • Tanto los sistemas MBR como los reactores MBBR pueden funcionar de manera autónoma y automatizada, lo que reduce la necesidad de mano de obra.

Por otra parte, también son dos tecnologías con características diferenciadas, entre las que destacan:

  • Los sistemas MBR utilizan membranas de ultrafiltración o microfiltración para separar los sólidos y líquidos, mientras que los reactores MBBR utilizan un lecho móvil de material de soporte para cultivar microorganismos.
  • Los sistemas MBR pueden eliminar partículas más pequeñas que los reactores MBBR, lo que significa que son más efectivos en la eliminación de contaminantes específicos, como virus o bacterias.
  • Los sistemas MBR requieren un mayor consumo de energía para su funcionamiento. Esto se debe principalmente a la necesidad de mantener la presión de la membrana.
  • Otro factor que hacen que los sistemas MBR sean más costosos de operar y mantener es que las membranas necesitan de un mantenimiento regular para garantizar su rendimiento.
  • Los reactores MBBR pueden ser menos efectivos en aplicaciones de alta carga, mientras que los sistemas MBR son adecuados para aplicaciones de alta carga.

Factores a tener en cuenta en la selección entre un sistema MBR y un reactor MBBR

Existe una amplia variedad de factores que influyen en el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales y en la selección de las tecnologías que formarán parte de la misma. Por eso es importante analizar las características específicas de cada caso, así como las necesidades y objetivos planteados por el cliente.

En el diseño de una planta de tratamiento de aguas podemos encontrarnos ante la necesidad de decidir entre un sistema MBR o un reactor MBBR. Aunque la elección de una u otra tecnología depende de las necesidades específicas del proyecto y no existe una formula que se pueda aplicar de forma generalizada, sí que hay una serie de condiciones que acostumbran a cumplirse en la mayoría de casos:

  • Calidad deseada del agua tratada: Los sistemas MBR producen un agua tratada de mayor calidad, gracias a su capacidad para eliminar partículas más pequeñas. El agua tratada puede ser reutilizada en procesos productivos y en otras aplicaciones como lavado, riego, red sanitaria, etc.
  • Composición del agua residual: La composición del agua residual hace referencia a qué tipos de contaminantes se han de tratar y en qué cantidad están presentes en el efluente residual. Los sistemas MBR ofrecen una mayor versatilidad en la variedad de contaminantes que pueden tratar. Por su parte, los reactores MBBR pueden ofrecer un mejor rendimiento en aguas residuales que no presenten una gran complejidad y requieran de operaciones simples, como la reducción de la DQO o la DBO.
  • Volumen de aguas residuales: Los reactores MBBR tienen una mayor capacidad hidráulica y pueden tratar una mayor cantidad de metros cúbicos por día.
  • Costes de instalación y operación: Los costes de diseño, construcción, operación y mantenimiento son factores importantes en la elección de un sistema de tratamiento de aguas residuales. Un reactor MBBR generalmente tiene un costo mayor en su diseño y construcción, pero presenta unos gastos menores de operación y mantenimiento. Un sistema MBR tiene unos costes de operación y mantenimiento más elevados debido a la presencia de las membranas, las cuales necesitan de un mayor consumo de energía para mantener la presión requerida y de una mayor inversión en mantenimiento, debido a su limpieza y sustitución, que se han de llevar a cabo de forma periódica.
  • Condiciones ambientales: Las condiciones ambientales locales, como la temperatura, la humedad y la presencia de sustancias químicas, también pueden influir en la elección del sistema.

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