Tratamiento de aguas residuales -MBR
UNA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO CUANDO EL OBJETIVO ES LA REUTILIZACIÓN DEL AGUA
Los Reactores Biológicos de Membrana o Biorreactores de Membranas (reactor biológico + ultrafiltración) han experimentado un gran desarrollo en las últimas décadas.
La aplicación de estas tecnologías permite la separación del fango y el líquido mediante membranas, obteniendo importantes ventajas frente a la separación en los tradicionales decantadores secundarios.
Pueden incorporar en una única etapa las operaciones de aireación, decantación secundaria y filtración.
Con membranas planas, el funcionamiento se basa en que el agua del reactor biológico es filtrada pasando a través de las paredes de una membrana, debido a una pequeña depresión producida por una bomba centrífuga o incluso (dependiendo del tipo de membranas) a la propia presión producida por la cota de la lámina de agua.
El agua filtrada es extraída del sistema, mientras el fango y los compuestos de tamaño superior al poro de la membrana quedan retenidos y permanecen o retornan al reactor biológico.
Este ciclo se alterna con un corto contralavado, en el que se invierte el sentido del flujo para forzar el paso del agua filtrada desde el interior al exterior de la membrana para limpiarla.
La aireación en el módulo de membranas se optimiza mediante un flujo continuo ascendente de burbujas, produciendo un efecto de limpieza en las placas filtrantes y a su vez asegura un contenido de oxígeno en el fango activo del MBR.
Por otro lado, el diseño de las placas y de las membranas permite la instalación de un sistema de limpieza a contracorriente con la finalidad de alargar la vida útil de las mismas y mantener los rendimientos constantes.
Este eficiente método de limpieza y el diseño de las membranas, reducen al mínimo la necesidad de limpiezas químicas. No obstante, periódicamente, en función del grado de ensuciamiento, se realizan limpiezas químicas en profundidad de las membranas mediante su inmersión en una solución de limpieza.
El sistema MBR consigue los más altos rendimientos de depuración, permitiendo incluso su reutilización.
Las membranas se pueden instalar con dos configuraciones:
- Membranas sumergidas: Las membranas se sitúan en el propio reactor biológico. De esta forma se elimina las necesidades de bombeo y se aprovecha la agitación mecánica de la aireación.
- Membranas externas: El contenido de reactor biológico se bombea al módulo de membranas. Las ventajas de este modelo residen en que el propio módulo de membranas sirve de contenedor de limpieza para las mismas y se evita su manipulación.
En líneas generales, el sistema presenta una serie de ventajas frente a los sistemas tradicionales:
- Operación de la planta con concentraciones de fango superiores (MLSS: 10 – 15 g/l) a las del tratamiento convencional (MLSS: 3-4 g/l).
- La filtración por membrana garantiza una calidad de agua tratada independientemente de la decantabilidad del fango. Las membranas retienen los sólidos en suspensión y sustancias coloidales, lo que permite su reutilización para diversos usos.
- La planta es más compacta al prescindir del decantador secundario y tener reactor biológico mucho más pequeño. Se puede reducir hasta un 66% la superficie necesaria para la construcción del tratamiento biológico de la EDAR.
- La oferta de nutrientes en el biorreactor respecto a la biomasa se puede regular, de forma que se generan tiempos de permanencia prolongados de la biomasa y de los nutrientes en el sistema, minimizando así la formación de lodos en exceso.
- Los bloques de membranas por sus características modulares permiten fáciles ampliaciones. Aún con mayor facilidad si se trabaja con soluciones modulares de prefabricado de hormigón armado VIT.
Por el contrario también presentan una serie de inconvenientes en comparación con otros sistemas tradicionales:
- Aunque los costes de las membranas se han reducido en los últimos años, sigue siendo elevado el coste de implantación y de explotación de estas plantas (consumos energéticos, reactivos y personal de planta necesario).
- Requieren de pretratamientos y de tratamientos de fangos muy completos.
- Para usos industriales hay que asegurar la compatibilidad de todos los posibles productos químicos existentes en el vertido con las membranas a instalar.
- Aunque en el apartado de limpieza química de las membranas ha mejorado mucho, minimizando su necesidad, éstas siguen siendo necesarias.
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