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Ecodena México

Publicado: 12 de octubre de 2023

Los reactores de tipo MBBR (por sus siglas en inglés: Biorreactor de lecho móvil) se han implementado como una tecnología innovadora y eficiente, que contrarresta a los desafíos asociados con el tratamiento de aguas residuales, tales como los requisitos cada vez más estrictos de efluentes, la reducción de los costos de energía y el espacio limitado para futuras plantas de tratamiento. Por lo que son utilizados usualmente para el tratamiento de aguas residuales industriales provenientes de la industria de papel, quesos, lácteos, refinerías, mataderos, avícolas, aguas fenólicas y en aguas residuales urbanas. También se usan con operación tipo batch para el tratamiento biológico de remoción de fósforo, eliminación de materia orgánica, nitrificación y eliminación de nitrógeno.

Los reactores de tipo MBBR cuentan con medios portadores de biomasa que se mantienen suspendidos por medio de un sistema de aireación para un proceso aeróbico o por medio de un sistema de mezcla mecánica para un proceso anaeróbico. La naturaleza y constante agitación de los soportes da lugar el desarrollo de una biopelícula (biomasa adherida a una superficie dada, donde la absorción de nutrientes y el crecimiento microbiano se facilita) muy delgada y uniformemente distribuida que permite el transporte de sustrato y oxígeno a la superficie de la biomasa adherida; además, el rose entre ellos mismos hace que ésta se mantenga delgada, creciendo entonces, en su mayoría en el interior de los soportes.

Parte integral del proceso MBBR, es el establecimiento y un buen desarrollo de una biopelícula ideal, que están relacionados con la estructura de la comunidad microbiana y la funcionalidad de los organismos que se desarrollan en la superficie de los portadores. Por lo que en estos procesos se alcanzan altas concentraciones de biomasa (> 20 kg SST/m3) y gracias a esto se obtiene una alta capacidad de tratamiento, además debido a que los microorganismos se mantienen adheridos a los medios portadores formando la biopelícula, no hay lodo activado reciclado que se devuelve al proceso. Para formar la biopelícula en la superficie de los soportes regularmente el MBBR es inoculado con lodos activados debido a que es rico en microrganismos, pero pueden utilizarse cualquier clase de microorganismos.

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La superficie de adherencia es un material inerte donde se fija la biopelícula, y su formación depende de las características del material utilizado y de factores físicos y químicos que afectan la adhesión de los microorganismos como:

  • Cargas electrostáticas. La carga eléctrica en la superficie de un microorganismo está dada por la disociación de radicales amino, fosfato y por el pH del medio. Se considera que la célula microbiana en agua con un pH neutro o cercano tiene una carga superficial negativa: una fuerza electrostática actuará entre la célula y una superficie con carga positiva permitiendo una fácil adhesión.
  • Afinidad por el agua (hidrofilia). Los materiales con superficie altamente hidrófoba tales como el polietileno, poliamida y poliestireno atraen fácilmente microorganismos que son hidrófobos: ya que dos sustancias ya sean hidrófobas o hidrófilas se atraen. Dichos materiales plásticos atraen eficazmente organismos hidrofóbicos.
  • Rugosidad, porosidad del material y velocidad de flujo: ésta última puede retrasar la adhesión primaria de los microorganismos colonizadores. Los poros en el material permiten el establecimiento de las poblaciones microbianas y la protección de especies como los bacteriófagos.

Por lo anterior los medios portadores pueden ser de formas variables, pues su diseño tiene como propósito favorecer el movimiento y permisividad al flujo de agua a través y en torno a ellos. Los diferentes materiales utilizados son polietileno, plástico, esponja de poliuretano, carbón activado granular, etc. Dichos medios portadores tienen una gran superficie específica para la unión de la biomasa. En este tipo de reactores la suspensión de soportes necesita moverse libremente por lo que, aunque se utiliza todo el volumen del tanque para el crecimiento de biomasa, la relación de llenado de los soportes debe ser menor al 70 % y puede ser ajustado de acuerdo con el tipo de proyecto, características de agua que se requiera tratar y calidad de agua tratada que se requiera obtener.

En ECODENA México contamos con dos modelos de medios portadores de biomasa para sistemas MBBR. Los polímeros utilizados para fabricarlos son conforme a las normativas más estrictas y cuentan con una evada superficie especifica:

MBBR