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Tratamiento de aguas residuales mediante MBR: c\u00f3mo funciona y cu\u00e1ndo es adecuado<\/p><\/div>\n
A qu\u00e9 sustituye realmente un MBR<\/h2>\n
Una planta biol\u00f3gica convencional separa el agua tratada de los lodos por gravedad. Los lodos se sedimentan en un clarificador, el agua limpia fluye por encima del alero y los lodos sedimentados se devuelven al tanque de aireaci\u00f3n. Esa etapa de separaci\u00f3n es el cuello de botella de toda la planta: el clarificador tiene que ser grande, los lodos deben sedimentarse bien y, cuando no lo hacen \u2014por un aumento de lodos filamentosos, una oscilaci\u00f3n de temperatura o una carga de choque\u2014, los s\u00f3lidos salen con el efluente y no se respeta el l\u00edmite de vertido.<\/p>\n
Un sistema MBR prescinde del clarificador y, en su lugar, hace pasar el agua a trav\u00e9s de una membrana. La separaci\u00f3n se detiene en funci\u00f3n del comportamiento de los lodos y se inicia en funci\u00f3n del tama\u00f1o de los poros. La biomasa no puede escapar, independientemente de sus caracter\u00edsticas de sedimentaci\u00f3n.<\/p>\n
Todo lo dem\u00e1s que se dice sobre el MBR se deriva de esa \u00fanica sustituci\u00f3n:<\/p>\n
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- Dado que la biomasa no puede escapar, el tanque puede funcionar con una concentraci\u00f3n de s\u00f3lidos mucho mayor, lo que explica que el volumen biol\u00f3gico se reduzca.<\/li>\n
- Dado que la separaci\u00f3n es f\u00edsica, los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n (TSS) del efluente se mantienen constantemente bajos y la turbidez se mantiene estable incluso ante perturbaciones que podr\u00edan provocar aver\u00edas en un clarificador.<\/li>\n
- Dado que es posible prolongar la edad de los lodos, los organismos de crecimiento lento, como los nitrificantes, permanecen en el sistema, lo que favorece la eliminaci\u00f3n del amon\u00edaco a temperaturas m\u00e1s bajas.<\/li>\n
- Al no haber clarificador, la superficie ocupada por la planta se reduce considerablemente y, a menudo, es posible adaptar un dep\u00f3sito ya existente en lugar de ampliarlo.<\/li>\n
- Dado que la membrana es ahora la barrera de separaci\u00f3n, se ensucia, por lo que mantenerla limpia se convierte en una tarea operativa permanente, en lugar de ocasional.<\/li>\n<\/ul>\n
Ese \u00faltimo punto es el que los proveedores suelen pasar por alto, y es precisamente el que un director de operaciones deber\u00eda leer en primer lugar.<\/p>\n
En el interior del dep\u00f3sito: c\u00f3mo funciona la separaci\u00f3n<\/h2>\n
En un entorno sumergido MBR: los m\u00f3dulos de membrana<\/a> se sit\u00faan directamente en el tanque de aireaci\u00f3n o en un tanque de membranas espec\u00edfico alimentado desde este. Una bomba de permeado extrae el agua a trav\u00e9s de la membrana desde el exterior hacia el interior, reteniendo la biomasa, los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n y la mayor parte de los coloides. La fuerza motriz es una peque\u00f1a presi\u00f3n negativa en el lado del permeado, que se mide como presi\u00f3n transmembranaria.<\/p>\n
El aire se impulsa de forma continua a lo largo de la superficie de la membrana. Este aire de limpieza no tiene como finalidad suministrar ox\u00edgeno a los microorganismos, aunque parte de \u00e9l s\u00ed lo hace; su funci\u00f3n es evitar que se forme una capa de sedimentos en la superficie de la membrana. El aire de limpieza es una funci\u00f3n del soplador independiente de la aireaci\u00f3n del proceso, y es la principal raz\u00f3n por la que el consumo energ\u00e9tico de los MBR es superior al de una planta convencional.<\/p>\n
Peri\u00f3dicamente, la bomba de permeado invierte brevemente su sentido de giro, haciendo pasar el agua filtrada de nuevo a trav\u00e9s de la membrana para eliminar la capa de incrustaciones. Este ciclo de relajaci\u00f3n y retrolavado se encarga de las incrustaciones reversibles. Lo que no se elimina se va acumulando, la presi\u00f3n transmembrana (TMP) aumenta y, al alcanzar un umbral determinado, los m\u00f3dulos se someten a una limpieza qu\u00edmica.<\/p>\n
En la mayor\u00eda de las plantas coexisten dos sistemas de limpieza:<\/p>\n
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- Limpieza de mantenimiento: una breve aplicaci\u00f3n in situ de hipoclorito o \u00e1cido a baja concentraci\u00f3n, que se realiza con frecuencia, a menudo semanalmente o cada quince d\u00edas, sin desmontar los m\u00f3dulos.<\/li>\n
- Limpieza de recuperaci\u00f3n: un remojo m\u00e1s prolongado con una concentraci\u00f3n m\u00e1s alta, que se lleva a cabo cuando la limpieza de mantenimiento ya no consigue restablecer el flujo; suele realizarse unas pocas veces al a\u00f1o.<\/li>\n
- Es necesario proceder a la retirada f\u00edsica y a la inspecci\u00f3n cuando se hayan formado puentes de pelo, fibras o grasa entre las membranas y los productos qu\u00edmicos por s\u00ed solos no basten para eliminarlos.<\/li>\n<\/ol>\n
La frecuencia de cada una de ellas viene determinada por el agua de entrada, no por la marca de la membrana. Cualquier proveedor que indique un intervalo de limpieza sin preguntar por el agua de entrada est\u00e1 dando una cifra correspondiente a otra planta.<\/p>\n
El argumento de la huella ecol\u00f3gica, expuesto con sinceridad<\/h2>\n
La huella es la raz\u00f3n por la que la mayor\u00eda de los responsables se fijan en el MBR, y la ventaja es real. Al eliminar el clarificador y funcionar con un MLSS elevado, se reduce el volumen del reactor biol\u00f3gico necesario para la misma carga.<\/p>\n
Las plantas convencionales de lodos activados suelen dise\u00f1arse en funci\u00f3n de una concentraci\u00f3n del licor mezclado (MLSS) del orden de unos pocos miles de mg\/L, ya que el clarificador establece un l\u00edmite m\u00e1ximo para lo que puede sedimentarse. Los dise\u00f1os MBR suelen funcionar con concentraciones varias veces superiores, ya que no es necesario que nada se sedimentara. Pide a tu dise\u00f1ador de procesos que especifique la MLSS que se asume en el dise\u00f1o, ya que esa hip\u00f3tesis determina tanto el volumen de dep\u00f3sito que se ahorra como la energ\u00eda de aireaci\u00f3n que se consume. Un dise\u00f1o en el extremo superior del rango te permite ahorrar m\u00e1s superficie \u00fatil, pero te cuesta una mayor eficiencia en la transferencia de ox\u00edgeno, ya que un lodo mixto m\u00e1s denso transfiere el ox\u00edgeno con menor facilidad. Ambos efectos est\u00e1n relacionados, y una propuesta que destaque la ventaja en cuanto a superficie ocupada sin tener en cuenta la p\u00e9rdida de eficiencia en la aireaci\u00f3n no ha sido calculada en su totalidad.<\/p>\n
Existe un segundo efecto de huella que recibe menos atenci\u00f3n y que, a menudo, resulta m\u00e1s valioso en una remodelaci\u00f3n. Dado que el proceso ya no necesita un clarificador, un tanque de aireaci\u00f3n ya existente puede, en ocasiones, absorber un aumento de capacidad in situ, dentro de los l\u00edmites de la parcela existente y sin necesidad de ampliar la estructura de hormig\u00f3n. Para una planta rodeada por una valla, eso suele constituir la base de todo el estudio de viabilidad.<\/p>\n
Cu\u00e1nto cuesta el funcionamiento, l\u00ednea por l\u00ednea<\/h2>\n
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