¿Cómo diseñar correctamente un MBBR o biorreactor de lecho móvil para aguas residuales?

Los efluentes domésticos e industriales suelen ser una carga para la mayoría de los propietarios y gestores de diversas instituciones. Por esta razón, muchos de ellos están dispuestos a invertir grandes cantidades de dinero en diferentes procesos de tratamiento de aguas residuales que les ayuden a resolver este problema.

No obstante, con tantas opciones disponibles, es difícil elegir el método más conveniente. Si te encuentras en esta situación, no te preocupes, ¡tenemos la solución! En el siguiente artículo, te explicamos cómo diseñar un MBBR para tratar aguas residuales.

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¿Qué es un MBBR?

El MBBR, también conocido como biorreactor de lecho móvil, es un proceso y una tecnología moderna de tratamiento biológico de efluentes. A diferencia de la mayoría de los sistemas tradicionales de depuración de residuos líquidos, el MBBR se basa en una combinación de medios de biopelícula y procesos convencionales de lodos activados, de modo que trata el agua tanto de entornos anaeróbicos como aeróbicos.

Hoy en día, los lechos móviles son la mejor solución de tratamiento de aguas para los sistemas de alta resistencia. Esto se debe a que utiliza la eliminación biológica del nitrógeno, mejorando así la calidad de la materia residual y aumentando la capacidad de tratamiento sin un crecimiento adicional de la huella hídrica.

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¿Cómo diseñar un MBBR?

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El proceso de diseño del MBBR se basa en los siguientes conceptos: el tratamiento se consigue con varios reactores en serie y cada uno de ellos debe realizar una función específica dentro del esquema de tratamiento mayor. Esto es necesario debido a que cada reactor promueve el desarrollo de una biopelícula especializada, la cual se orienta hacia un objetivo de tratamiento basado en las condiciones establecidas dentro del sistema.

Ahora que conoces estos conceptos, te presentamos las consideraciones que debes tener en cuenta a la hora de diseñar tu biorreactor de lecho móvil:

1. Biopelículas portadoras

A fin de garantizar el éxito de cualquier proceso de biopelícula, es esencial mantener una alta proporción de biomasa activa en el tanque de aireación. Cuando la densidad de biomasa en los medios MBBR se presenta en términos de una concentración equivalente de sólidos en suspensión, sus valores suelen oscilar entre 1000 mg/L y 5000 mg/L de materia suspendida.

Asimismo, el área efectiva neta de la biopelícula es un parámetro de diseño clave en los biorreactores de lecho móvil. A su vez, las tasas de carga y reacción pueden expresarse en función de la superficie proporcionada por los soportes.

Cuando las concentraciones de sustrato son altas, la tasa de eliminación del mismo en los MBBR depende de la cinética de orden cero. En el caso de que la concentración sea baja, dependerá del primer orden.

2. Nitrificación

En un MBBR de etapa de nitrificación, se deben seguir una serie de condiciones que permitan realizar un diseño adecuado, ya que estas tienen un efecto significativo en el rendimiento del reactor. Entre los factores más relevantes tenemos:

  • La carga orgánica
  • La concentración de oxígeno disuelto
  • La concentración de amoníaco
  • La temperatura del agua residual
  • El pH o la alcalinidad

3. Desnitrificación

Los biorreactores de lecho móvil se suelen utilizar para la desnitrificación en configuraciones ascendentes, descendentes y combinadas. Al igual que en otros procesos de desnitrificación biológica, los principales factores que deben considerarse en su diseño son los siguientes:

  • La presencia de una fuente de carbono adecuada en la proporción correcta de carbono y nitrógeno en el tanque de aireación.
  • El nivel de desnitrificación requerido.
  • El arrastre de oxígeno de las etapas anteriores del proceso o de los flujos de recirculación.
  • La temperatura de las aguas residuales.

4. Mezcladores

En las aplicaciones de MBBR de desnitrificación se emplean mezcladores mecánicos sumergibles montados sobre rieles. Su objetivo es hacer circular y combinar el contenido del reactor, así como mezclar los materiales de soporte. Las consideraciones que se requieren para su diseño son la ubicación y la orientación de los mezcladores, el tipo de equipo que se va a usar y la potencia del mismo.

5. Pretratamiento

Como ocurre con muchas otras tecnologías de biopelícula sumergida, los biorreactores de lecho móvil precisan un tratamiento previo adecuado antes de la instalación del tanque. Además, es necesario un buen cribado y eliminación de arenas para evitar la acumulación a largo plazo de materiales inertes no deseados, como trapos y plásticos.

Estos materiales son difíciles de eliminar una vez que han entrado en el reactor, ya que este estará lleno de material de soporte. Por ello, si no se realiza un pretratamiento primario, es aconsejable colocar una separación de no más de 6 milímetros y un cribado de 3 milímetros o menos.

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¡Ten en cuenta estas consideraciones al diseñar un reactor MBBR! Como ves, este tipo de tratamiento es uno de los más eficientes que encontrarás en la actualidad. Así que anímate a tratar tus aguas residuales con este proceso y obtén los mejores resultados. ¡Esperamos haberte ayudado!

Boss Tech es una empresa dedicada al tratamiento de agua potable, agua residual, lodos y residuos sólidos utilizando tecnología de vanguardia. Si estás interesado en adquirir mayor información, puedes contactarnos en cualquier momento.

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