¿Qué es un sistema MBBR?

Los sistemas MBBR (Biorreactor de lecho móvil, por sus siglas en inglés) fueron desarrollados a finales de los años 80 y a principios de los 90, por investigadores noruegos, inicialmente por el  Prof. Hallvard Ødegaard en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, con el objetivo de mejorar y eficientizar los tratamientos biológicos (donde los microrganismos son los encargados de la digestión y degradación de la materia orgánica presentes en el agua residual) de aguas residuales existentes, lográndolo al combinar el tratamiento biológico aeróbico del proceso de lodos activados, con el uso de medios portadores de biopelícula.

Consisten en aumentar la densidad de biomasa, mediante el crecimiento de la misma en forma de biopelícula activa, con condiciones ideales para el cultivo de bacterias y otros microrganismos para el tratamiento de efluentes. Por medio del uso de medios portantes o transportadores cubiertos de dicha biopelícula, haciéndolos muy eficientes para eliminar la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), amoníaco y nitrógeno, además de tener una baja carga de sedimentación. Regularmente son usados como medios portantes materiales plástico pequeños con tamaños de sólo unos cuantos centímetros y de una elevada superficie específica por unidad de volumen. Con el objetivo de aumentar el área potencial para la adhesión de las biopelículas generalmente estos materiales cuentan con protuberancias, puentes internos o laminillas.

Aunque los transportadores de biomasa son uno de los factores más importantes en función de su superficie específica (m²/m³), los sistemas MBBR no se pueden, ni se deben, de aplicar exclusivamente en base a las características del medio portador. En este tipo de tecnología un factor importante es el contacto frecuente y suficiente entre la biopelícula y los componentes del agua residual. La necesaria mezcla de los elementos portantes en el tanque reactor y que éstos puedan moverse correctamente en dicho tanque, se consigue gracias al suministro de aire necesario en los procesos de tratamientos biológicos aeróbicos. Además, los sistemas MBBR se caracterizan por disponer de toda la biomasa presente en el reactor adherida al medio portador. Sólo el exceso de biomasa se encuentra en suspensión y pasará a un sistema de decantación o flotación para su separación, antes del vertido final del agua residual tratada.

Algunos componentes importantes en el diseño de un sistema MBBR:

• Tanque o reactor biológico de aireación. El agua residual entra a este reactor para su tratamiento y puede entrar a un segundo tanque para otro tipo de tratamiento por ejemplo una decantación. Entre los factores importantes que son necesarios conocer y controlar para realizar un diseño adecuado está la geometría de este tanque. La relación ancho y largo debe de cuidarse para asegurar que los medios portadores ocupen todo el volumen del tanque y no existan puntos de acumulación de transportadores en zonas sin suficiente oxígeno.
• Medios portadores o transportadores. Su diseño maximiza el área superficial que proporcionan para que la biopelícula crezca en ellos, los cuales pueden ocupar del 50 al 70% del volumen del tanque. Los transportadores en forma de rueda imitan la densidad del agua, permitiendo que se mezclen en todo el fluido, en lugar de flotar o hundirse.
• Sistema de Aireación. Ayuda a mantener a los transportadores en movimiento a través del tanque, con el objetivo que puedan entrar en contacto con todos los residuos presentes y descomponerlos eficientemente, además de proporcionar más oxígeno al tanque. Para su diseño es importante tener en cuenta el aporte de oxígeno necesario, mantener el medio portador de biomasa en suspensión y reducir los mantenimientos correctivos.
• Sistema o malla para retención de medios portadores de biomasa. Su función es mantener a los medios portadores de biopelícula dentro del tanque y permitir el paso del agua. Para la retención de los transportadores se debe de disponer de una barrera con un paso de malla inferior al tamaño de los medios portadores. Debido a que se encuentra en el interior del tanque de aireación, se forma biopelícula que puede colmatar las rejillas de salida y ocasionar daños por rebose, en el resto de los procesos del tratamiento, por lo que es necesario que se tome en cuenta también un buen sistema de limpieza de dicha malla.

Los Sistemas MBBR se utiliza para tratar aguas residuales tanto de origen doméstico, como del sector industrial. Son sistemas ideales para casos donde las variaciones de caudal y las concentraciones de carga orgánica del vertido son frecuentes, por ejemplo, en caudales provenientes de edificios comerciales, institucionales o industriales como:

• Plantas agroalimentarias
• Zonas comerciales
• Restaurantes
• Edificios comerciales o municipales
• Gasolineras
• Así como en pequeñas poblaciones

Dentro del sector de los tratamientos biológicos aeróbicos de aguas residuales, la tecnología de los MBBR ofrece un proceso simple y un diseño de reactor flexible, que cada vez está adquiriendo mayor importancia, debido a su alta eficiencia en la eliminación de contaminantes, ofreciendo mejores rendimientos y más confiables.

Los sistemas MBBR son ideales para:

• Nuevas plantas, especialmente aquellas que requieren poco espacio y fácil operación.
• Para bajar los parámetros de DBO y DQO y en eliminación de nitrógeno.
• Ampliar la capacidad de eliminación de carga de un sistema de tratamiento biológico existente.
• Aumentar la cantidad de bacterias nitrificantes en los sistemas de lodos activados existentes.
• Implementación de postratamiento a plantas existentes para mejoras de procesos.

Algunas otras ventajas del sistema MBBR:

• Requiere de un menor espacio en comparación a otros sistemas de aguas residuales que exigen que se coloquen en un gran espacio. Pues el reactor biológico aeróbico puede ser de menor volumen, debido a la alta concentración de biomasa activa adherida a los medios portadores de biopelícula.
• En comparación con otros sistemas de aguas residuales, el tratamiento de aguas residuales de MBBR es bastante razonable de fácil operación y control y entra dentro de los gastos operativos y de mantenimiento de bajo presupuesto. Ya que es necesario poco personal para el buen funcionamiento de este sistema.
• La velocidad de transferencia de materia entre partículas y fluido es mayor que con otros métodos de contacto.
• No requiere recirculación de lodos.
• Menor superficie ocupada por los decantadores, debido a la fácil sedimentación de los sólidos bacteriales después del tratamiento biológico.
• Genera menor cantidad de lodos por kilogramo de carga orgánica removida.
• La retención de la biomasa sobre el soporte evita que ésta escape del reactor.
• Cultivo de bacterias especializadas en el medio portante para tratar contaminantes complejos.
• Pronta recuperación ante choques tóxicos.

En ECODENA México contamos con dos modelos de medios portadores de biopelícula:

Los polímeros utilizados para fabricar nuestros medios portadores de biomasa para sistemas MBBR son conforme con las normativas más estrictas.

También diseñamos y contamos con modelos compactos de Sistemas MBBR en tanques de vitoresina (resina reforzada con tejidos de fibra de vidrio, que nos permite ofrecer 10 años de garantía contra corrosión perforante), que gracias a que sus componentes internos y las conexiones, tanto de los soplantes, difusores de aire, como de las partes eléctricas, están preensamblados de fábrica, los hace fáciles y rápidos de instalar. Si necesitas más información comunícate con nosotros y con gusto te apoyamos a definir tu proyecto, ya sea que sólo requieras los medios portadores de biopelícula o un Sistema MBBR compacto listo para instalarse.