Reactor móvil de biomasa acoplado a lecho

Un reactor de biomasa de lecho móvil (MBBR) es una planta para el tratamiento biológico de aguas residuales. Los reactores de biomasa aglomerada en lecho móvil son parte de la familia de sistemas de biomasa aglomerada en lecho móvil, que están suplantando los procesos tradicionales de lodos activos en el bioprocesamiento de aguas residuales contaminadas. Esta tecnología se puede instalar fácilmente en las cuencas de lodo activas existentes.

Los reactores del tipo MBBR están formados por tanques (reactores biológicos) en los que los microorganismos se arraigan en medios de soporte dispersos y suspendidos en las aguas residuales que se tratan. El biofilm que se forma en estos soportes es una función de la carga orgánica asociada con las aguas residuales entrantes. A diferencia de otros procesos de biomasa enlazada, los soportes en este caso son libres de moverse y por lo tanto no mantienen fijas ni las posiciones mutuas ni las relativas al reactor. El crecimiento de un biofilm en un soporte es el resultado de la interacción entre los procesos de tipo biológico y los procesos de transporte de sustrato. En particular, la formación de biofilm se debe principalmente al crecimiento de células microbianas y a la producción de polímeros extracelulares (generalmente la contribución de la masa suspendida que se enraiza en el propio soporte es insignificante). Por lo tanto, el desarrollo de la película varía según la composición de los residuos y los procesos de transporte; la disponibilidad de sustratos para microorganismos dentro de la biopelícula depende de estos últimos. El engrosamiento progresivo de la película, por una parte influye en la difusión de sustratos orgánicos y oxígeno, por otra, determina, en función de las características hidrodinámicas del reactor, el desprendimiento parcial de la película de los medios, a través del fenómeno que generalmente se conoce como el "vacío de las películas del examen" . En particular, esto sucede por varias razones: depredación por organismos como protozoos o metazoos, esfuerzos cortantes inducidos por el flujo de agua tangencial a la película, abrasión debido a las colisiones recíprocas son sometidos a los medios donde esta película (en los procesos a un lecho móvil), DT espontánea o falla, cuando en las zonas profundas de la biopelícula para realizar condiciones limitantes de oxígeno y sustratos.

Los reactores MBBR se pueden hacer con o sin recirculación de lodo desde el sedimentador secundario. Si no se proporciona recirculación, los reactores de biomasa de adesa se definen como:

Los reactores de lecho móvil consisten en tanques en cuyo interior se mantienen en movimiento elementos de soporte (portadores), que pueden estar hechos de materiales plásticos cuya gravedad específica es cercana a la del agua, y sobre los cuales se desarrolla la película biológica (biofilm). El movimiento de los elementos está garantizado por el sistema de insuflación de aire o por mezcladores mecánicos; esto garantiza la realización de reactores con mezcla completa, por lo que se reduce la presencia de zonas hidráulicamente muertas y se hace el máximo uso del volumen disponible. Los tanques están equipados con rejillas apropiadas para evitar arrastrar y derramar los elementos del reactor. El efluente del biorreactor fluye hacia el tanque de sedimentación secundario en el que el lodo se separa de la fase líquida. Dependiendo del tipo de planta, los lodos tomados del fondo de los tanques de sedimentación se bombean completamente (MBBR puro) o parcialmente (MBBR híbrido) a la línea de tratamiento de lodos del purificador. Estudios recientes muestran que la aplicación de MBBR en biorreactores de membrana (MBR) es capaz de aumentar la eficiencia del tratamiento de aguas residuales y reducir la suciedad en las membranas y, por lo tanto, el consumo de energía.

Las principales características de los reactores de lecho móvil son:

Los sistemas MBBR pueden representarse esquemáticamente como reactores bifásicos (fase líquida y fase sólida, esta última representada por el soporte) o reactores trifásicos (fase líquida, fase gaseosa y soportes sólidos). En los reactores bifásicos de lecho móvil, el medio de llenado sólido se encuentra en libre movimiento dentro de la fase líquida. Esta configuración es adecuada para reactores anóxicos fabricados para obtener desnitrificación o para reactores anaeróbicos destinados a la eliminación de fósforo. En ambos casos, el manejo de los soportes se logra mediante la instalación de mezcladores mecánicos. Los reactores de lecho móvil trifásico se caracterizan por la presencia simultánea de la fase sólida (Soportes), la fase líquida y la fase gaseosa (aire u oxígeno puro). El movimiento está asegurado por el soplado de aire por medio de difusores ubicados en la parte inferior del tanque. Los procesos patentados son numerosos y difieren principalmente por los cuerpos de llenado utilizados que varían en la naturaleza del material, la forma, la densidad y la superficie específica (procesos captor, Linpor, Flocor - RMP, Natrix, kaldnes KMT).

Las ventajas de la tecnología MBBR son:

Las desventajas de la tecnología MBBR están representadas por:

Las principales aplicaciones se refieren al tratamiento de aguas residuales, tanto civiles como industriales. Los sistemas MBBR son particularmente eficaces para la eliminación de nitrógeno y fósforo y carbono orgánico (DQO). Los procesos que se establecen son, dependiendo de los tipos patentados utilizados, de tipo biológico aeróbico, anóxico o anaeróbico. Las fases son: las tecnologías MBBR desarrolladas se utilizan en plantas municipales intensivas, sistemas de lagunas extensas, piscifactorías, industrias alimentarias, fábricas de papel y plantas químicas. En algunos casos se combinan con sistemas más extendidos para mejorar su efecto de purificación. La tecnología mbbr todavía no está extendida en Italia, mientras que las aplicaciones están aumentando especialmente en el norte de Europa : está indicada para la adaptación de plantas existentes gracias sobre todo a la simplicidad de construcción y gestión que la caracteriza.

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