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Gestionar las aguas residuales es un desafío para todas las industrias, pero especialmente para aquellas en las que se generan aguas con una alta carga orgánica o con contaminantes que requieren un tratamiento especializado.
Los reactores biológicos de lecho móvil, conocidos como sistemas MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), son una solución llena de ventajas por su capacidad para tratar una gran cantidad de agua.
Explicamos qué es la tecnología MBBR y cómo funciona
¿Te interesa saber más sobre qué es la tecnología MBBR y cómo funciona esta solución innovadora y eficiente para el tratamiento de aguas residuales?
Desde SITRA, respondemos a tus preguntas.
¿Qué es un sistema MBBR?: definición y componentes
El MBBR es un proceso biológico avanzado para el tratamiento de aguas residuales.
Esta tecnología, desarrollada a finales de los años 80, se basa en el uso de microorganismos para la depuración de aguas industriales. El sistema MBBR puede operar tanto en condiciones aerobias como aerobias, utilizando pequeños soportes móviles de polietileno y polipropileno sobre los cuales crece una biopelícula que degrada los contaminantes del agua.
A diferencia de los lodos activados, donde los microorganismos están suspendidos en el agua, los soportes de plástico de alta densidad de los sistemas MBBR tienen tamaños y formas geométricas muy variadas para maximizar la superficie y generar una mayor concentración de biomasa activa en su interior.
Estos soportes se mantienen en suspensión y en movimiento de manera constante para asegurar el contacto de biopelícula y los contaminantes de agua, y garantizar una renovación constante del oxígeno.
El reactor también tiene una rejilla o tamiz que retiene los soportes dentro del tanque, de manera que solamente sale del reactor el agua tratada y la biomasa en exceso que se ha desprendido de los carriers.
De este modo, el efluente del reactor se lleva a un clarificador secundario, (como un decantador o un flotador DAF, por ejemplo) para separar el agua tratada de los fangos en exceso.
A modo de resumen, los componentes de un sistema MBBR son:
- Reactor o tanque biológico
- Soportes móviles (carriers o portadores)
- Sistema de aireación
- Rejilla o sistema de retención de soportes
- Sistemas de control y monitoreo
- Elementos de pretratamiento (cribas, desarenadores o sedimentadores primarios) y tratamiento posterior (unidades complementarias como clarificadores, filtros o desinfectantes).
Si deseas conocer más sobre el funcionamiento de las depuradoras industriales y cómo se integran con sistemas como el MBBR, puedes leer nuestro artículo sobre ➡️ ¿Cómo funciona una depuradora de aguas residuales industriales?
Objetivos del MBBR y cómo funciona
Los sistemas MBBR están diseñados para eliminar contaminantes orgánicos e inorgánicos presentes en las aguas residuales de origen industrial de manera más eficiente y sostenible.
Para entender mejor qué es el MBBR y cómo funciona, debemos explicar cómo es el proceso de tratamiento del agua al completo.
Este puede dividirse en 5 fases:
1. Acondicionamiento del agua residual
Antes de ingresar al reactor MBBR, el agua residual pasa por un pretratamiento que generalmente incluye desbaste para eliminar sólidos gruesos, tamizado para sólidos finos, y, si es necesario, un proceso de desengrase (utilizando separadores estáticos o flotadores CAF) si el agua contiene aceites y grasas.
Además, si el agua presenta sólidos en suspensión, se puede aplicar un tratamiento físico-químico. El diseño del pretratamiento depende de las características del agua, y aunque no siempre sea necesario, se instala para garantizar la protección y eficiencia del sistema.
2. Introducción de soportes
El tanque del MBBR se llena con soportes plásticos que pueden ocupar entre el 20% y el 70% de su volumen total dependiendo del tipo de contaminantes presentes en el agua, la carga orgánica de la misma o el objetivo del tratamiento.
3. Desarrollo de la biopelícula y degradación de contaminantes
Cuando el agua residual entra en contacto con los soportes del tanque, los microorganismos (presentes en el agua o inoculados) se adhieren a su superficie, creciendo hasta formar una biopelícula cada vez más madura y activa.
El objetivo es que esta película microbiana consuma la materia orgánica y otros contaminantes del agua, como nitrógeno y fósforo.
4. Movimiento de los soportes
La transferencia de oxígeno es crucial en los reactores aeróbicos, ya que este componente mantiene la actividad microbiana en el tanque.
Por eso, los soportes de los MBBR deben mantenerse en movimiento, ya sea mediante un sistema de aireación o agitación mecánica. En los sistemas MBBR anóxicos, solo se utiliza agitación mecánica, ya que no se requiere aireación.
Este movimiento también elimina posibles excesos de biomasa en los carriers, contribuyendo a mantener el equilibrio y la limpieza de todo el sistema.
5. Separación del efluente
Finalmente, el agua sin contaminantes y los lodos desprendidos de la biopelícula fluyen hacia una nueva fase de separación de sólido-líquido.
En este proceso se eliminan definitivamente las partículas suspendidas, y se obtiene un efluente de mayor calidad. Este proceso puede ser realizado mediante sedimentación, (como un decantador), o utilizando un flotador DAF, por ejemplo.
Es importante destacar que el efluente del reactor no es únicamente agua limpia, sino agua limpia junto con biomasa en exceso. Por eso, es necesario separar la biomasa del efluente posteriormente.
Ventajas de un MBBR frente a otros tratamientos de aguas residuales
Los reactores biológicos de lecho móvil tienen muchos beneficios, entre ellos:
- Alta capacidad. Estos sistemas pueden tratar gran cantidad de agua residual, con una carga orgánica elevada y en un espacio reducido gracias a la alta concentración de biomasa activa en sus soportes de plástico móviles.
- Estabilidad. La biopelícula es estable y resiliente ante las fluctuaciones en la calidad y el volumen de las aguas residuales.
- Bajo mantenimiento. Un reactor MBBR requiere poco mantenimiento. Además, los soportes tienen una vida útil bastante larga.
- Resistencia. La biopelícula de los MBBR ayuda a aislar a los microorganismos, permitiendo que este proceso sea eficaz incluso en instalaciones al aire libre y a temperaturas bajas.
- Adaptabilidad. Los tanques de los MBBR se configuran para eliminar más o menos carga orgánica, nitrificar o desnitrificar. Gracias a ello, se adaptan a diferentes industrias y usos.
Comparativa de tratamientos de aguas residuales industriales: ¿cuál es más eficiente?
La eficiencia en el tratamiento de aguas residuales industriales es clave para cumplir con las normativas y reducir costes. Existen varios métodos, y su elección depende de factores como el tipo de industria y el volumen de agua a tratar.
MBBR vs. lodos activados convencionales (CAS)
Los sistemas MBBR son más compactos que los sistemas CAS, pero aún requieren aireación y clarificadores secundarios. Esto se debe a que, a diferencia de los MBBR, los sistemas MBR (bio reactor de membranas) no necesitan clarificadores secundarios.
Además, el MBBR es más resistente a las variaciones de carga y residuos tóxicos, siendo especialmente útil en la industria agroalimentaria, un sector en el que existen muchas diferencias de consumo, volumen y carga de las aguas residuales.
El MBBR también es más fácil de mantener y limpiar que los lodos activados, ya que no requiere un control estricto de los sedimentos y produce menos lodos.
MBBR vs. reactores biológicos de membrana (MBR)
Aunque los MBR ofrecen una calidad de efluente ligeramente superior por el uso de barreras físicas para eliminar casi todos los sólidos suspendidos y patógenos, con un MBBR no es necesario limpiar ni mantener las membranas.
MBBR vs. lechos fijos o biotrickling filters (BTF)
Usar lechos fijos puede obstruir el crecimiento de biopelícula microbiana, lo que hace que el sistema sea menos eficiente.
Además, al utilizar los BTF se debe invertir tiempo y dinero en la limpieza de soportes.
¿Cuándo se recomienda un sistema MBBR? Usos y asesoramiento de expertos
Los sistemas MBBR tienen muchas aplicaciones para el tratamiento de aguas residuales de distintas industrias.
En el caso de la industria alimentaria, donde son más comunes, su principal uso es el tratamiento de efluentes con alta carga orgánica provenientes de procesadoras de alimentos, bebidas, lácteos, etc.
Sin embargo, este tipo de reactores también pueden usarse con éxito:
- En la industria papelera. Para eliminar materia orgánica y colores en efluentes derivados de la producción de papel y celulosa.
- En la industria textil. Para blanquear el agua y eliminar restos de materia orgánica proveniente de teñidos y acabados.
- En la industria química y petroquímica. Para tratar de aguas residuales con compuestos orgánicos complejos y resistentes a la degradación.
Para entender mejor cómo el tratamiento adecuado de aguas residuales impacta positivamente en el medio ambiente, no te pierdas nuestro artículo sobre el ➡️ Impacto ambiental de aguas industriales: causas, consecuencias y soluciones.
¿Los MBBR sirven como sistema de apoyo para instalaciones de lodos activados?
Sí. De hecho, los MBBR son una solución para aumentar la capacidad de las plantas de lodos activados y mejorar el rendimiento de las plantas de tratamiento de aguas de gran tamaño sin tener que construir nuevos tanques.
¿Cómo podemos ayudarte desde SITRA?
Los sistemas MBBR son compactos, garantizan la estabilidad operativa, facilitan el mantenimiento y suponen una inversión baja si los comparamos con otros sistemas, como los lodos activados.
¿Qué es un sistema MBBR? Es una solución innovadora y eficiente para el tratamiento de aguas residuales, ideal para industrias como la agroalimentaria. En SITRA, te ayudamos a implementar esta tecnología avanzada, optimizando el tratamiento de aguas de manera rentable y sostenible.
De hecho, son una alternativa con mucho potencial y que nuestros clientes valoran cada vez de manera más positiva.
En SITRA somos expertos en tecnología aerobia e instalación de sistemas MBBR, y diseñamos y construimos instalaciones para el tratamiento de aguas residuales industriales bajo los más altos estándares de calidad.
Trabajamos con las tecnologías más innovadoras y con mayor potencial del mercado, y te garantizamos soluciones a medida basadas en tus necesidades.
