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Fluence MABR

Los módulos MABR son energéticamente eficientes y rentables y aseguran una alta calidad del efluente debido a la nitrificación-desnitrificación simultánea. Aquí, una torre SUBRE MABR de Fluence se está bajando a la cuenca de una planta de tratamiento de efluentes.

MABR proporciona nitrificación-desnitrificación (SND) simultánea en condiciones anóxicas en proyectos nuevos y de actualización de proyectos de tratamiento de efluentes

Una de las tecnologías de tratamiento de efluentes nuevas más comentada es el reactor de biofilm de membrana aireada (MABR), que está revolucionando el área.

MABR está siendo reconocido por su alta eficiencia de tratamiento, bajos gastos operativos, bajo mantenimiento, adaptabilidad y sus bajos niveles de ruido y olor. Lo que se discute a menor escala es exactamente lo que ocurre dentro de un módulo MABR.

La aireación pasiva de baja presión de MABR ofrece ahorros de energía significativos sobre la aireación convencional de alta presión. El exclusivo proceso MABR proporciona una eliminación de nutrientes biológicos altamente eficientes, lo que resulta en ahorros operativos y requisitos mínimos de huella.

En el nivel más básico, MABR permite un tratamiento biológico altamente eficiente. En el tratamiento aeróbico tradicional, el proceso se alimenta con burbujas de aire creadas por aireadores. Este método tradicional no solo consume mucha energía, sino que también es ineficiente porque la mayor parte del aire en las burbujas sube a la superficie antes de que las bacterias tengan la oportunidad de usarlo.

Nitrificación y Desnitrificación Simultáneas

Un aspecto interesante sobre MABR es que la configuración de la membrana permite que ocurran múltiples procesos simultáneamente en el mismo tanque, algo que solía requerir múltiples cámaras.

MABR de Fluence utiliza una membrana de respiración autónoma bobinada en espiral que apoya la formación de un biofilm aeróbico en un ambiente anóxico, dando por resultado la nitrificación-desnitrificación simultánea (SND). La membrana semipermeable se sumerge en un tanque de efluentes mientras se sopla aire a baja presión a través del lado de aire de la membrana. El oxígeno se suministra de manera constante al biofilm de nitrificación fija que se desarrolla en el lado de las efluentes de la membrana, mientras que la desnitrificación se produce en el líquido a granel anóxico.

La Asociación de Reducción de la Contaminación del Agua de Connecticut describe el proceso de nitrificación y desnitrificación de la siguiente forma:

La nitrificación es la conversión de amoníaco (NH3) a nitrato (NO3). […] Se trata de un proceso de dos pasos que se realiza con dos tipos de bacterias, Nitrosomonas y Nitrobacter, conocidos colectivamente como los nitrificantes. […] La desnitrificación es la conversión de nitrato (NO3) en nitrógeno gaseoso (N2) […] Las bacterias heterotróficas utilizan el nitrato (NO3) como una fuente de oxígeno en condiciones anóxicas para descomponer sustancias orgánicas.

Estas bacterias nitrificantes se desarrollan en forma de biofilm en la membrana en la medida que les suministra oxígeno de manera continua a nivel molecular sin crear burbujas. En la medida en que el aire fluye a través de las paredes de la membrana y en los efluentes, las bacterias aeróbicas se aferran a él, forman un biofilm nitrificantes y se desarrollan, convirtiendo el amoníaco disuelto en nitrato.

Los niveles de oxígeno cerca de la membrana en un MABR son altos, pero los niveles son menores entre las láminas de la membrana y en el resto del tanque, entonces las bacterias de desnitrificación usan oxígeno del nitrato. El nitrato se descompone en gas de nitrógeno, que se descarga en la atmósfera y en el oxígeno, lo cual induce la digestión de los contaminantes orgánicos basados en carbono en los efluentes.

El SND basado en biofilm usado en MABR es un proceso muy estable y resistente, con alta resistencia a los disturbios ambientales. Funciona bien en temperaturas más bajas y sus reactores son más pequeños que otros que realizan trabajo de tratamiento similar. Debido a que no se requiere la recirculación de nitrato, se ahorra energía en el bombeo.

Aquí, Leon Downing de Black & Veatch explica la evolución de MABR, que comenzó con la idea de airear el tratamiento de efluentes con aire en una membrana permeable, en efecto, una “burbuja estacionaria”.

Uso del Aire Dentro de un Módulo MABR

Es importante aclarar que, aunque el proceso demandante de presurización de aire para forzarlo a través de difusores no es necesario con módulos MABR en instalaciones heredadas de tratamiento de agua aeróbico, el aire aún debe bombearse en las envolturas de la membrana. Sin embargo, la presión necesaria para hacerlo es insignificante. Debido a que las paredes de la envoltura de la membrana se mantienen separadas por un espaciador de aire especialmente diseñado, ventilar el aire a través de las envolturas de la membrana se realiza prácticamente a presión atmosférica.

Los efluentes dentro de un módulo MABR deben mezclarse periódicamente y, de hecho, las burbujas se utilizan en ciclos periódicos para mezclar los efluentes para evitar los inconvenientes de mezcla mecánica, pero la presión requerida también es insignificante.

Echa un vistazo dentro de un módulo MABR en este corto video:

Aplicaciones Fluence MABR

Fluence suministra MABR en dos líneas de productos:

  • Aspiral™, que paquetiza módulos MABR en contenedores de envío estándar
  • SUBRE, que utiliza conjuntos de módulos MABR para adaptar las plantas de lodo activado existentes

MABR Aspiral Paquetizado Inteligente

En un modelo descentralizado, el tratamiento se lleva al punto de uso, eliminando gran parte del gasto significativo de la construcción de infraestructura de tuberías. Como parte de una estrategia de descentralización, la naturaleza compacta de Aspiral abre un mundo de posibilidades para comunidades remotas, centros turísticos, fábricas, sedes corporativas, escuelas y más.

El bajo requerimiento de energía de Aspiral hace viable la operación fuera de la red en fuentes de energía alternativas. Además, para aplicaciones de pequeña y mediana escala, Aspiral es altamente adaptable: Las unidades se pueden usar en conjunto para aumentar la capacidad y reubicarse o venderse en caso de disminución de la demanda.

Una de estas aplicaciones descentralizadas es un proyecto de Fluence en China para encargar 80 unidades Aspiral para plantas en paradas de descanso cada 50 kilómetros en un sistema de autopistas de la provincia de Hubei, evitando así tuberías largas y costosas.

Además, las unidades Paquetizadas Inteligentes Aspiral se pueden instalar con poca preparación o construcción del sitio. Se suministran en contenedores de acero climatizados que están especialmente recubiertos para entornos corrosivos y clasificados para vientos huracanados, lo que los hace ideales para aplicaciones costeras.

Aprenda más sobre la tecnología MABR Aspiral en este breve video:

SUBRE para Actualizar Plantas Existentes

Con el aumento de la urbanización ejerciendo presión sobre los sistemas de tratamiento de efluentes existentes, SUBRE puede acudir al rescate, aumentando la eliminación de nutrientes, la eficiencia energética y la capacidad de tratamiento en una planta existente.

Con SUBRE, las torres de módulos MABR apilados simplemente se bajan a una cuenca de aireación existente después de que se establece una división entre la zona anóxica MABR y la zona aeróbica. Esto se puede hacer en cuencas con capacidades que van desde 2.000-100.000 m3/ d. SUBRE mejora el tratamiento con una interrupción mínima de las operaciones.

SUBRE reduce la necesidad de coagulantes y fuentes de carbono y reduce las necesidades energéticas de una planta existente en un 20-30%.

Obtenga más información sobre la tecnología SUBRE MABR aquí:

El Futuro del Reúso de Efluentes

El módulo MABR ha combinado nueva tecnología de polímero de membrana y viejos principios de tratamiento de efluentes en un ingenioso paquete que realiza en forma eficiente y simultánea muchas funciones con un impacto muy pequeño.

Además, con todos los indicadores apuntando a décadas de profundización en el agotamiento de las aguas subterráneas y el estrés hídrico, el reúso de efluentes se está volviendo cada vez más necesario. Christopher Gasson, editor de Global Water Intelligence, dijo que el reúso del agua parece estar “al borde de una década dorada“, careciendo solo de avances tecnológicos para cambiar el paradigma.

MABR, con su enfoque revolucionario para el tratamiento de efluentes, podría ser la clave para marcar el comienzo de un reúso más generalizado del agua. Contacte a Fluence para obtener más información acerca de tecnología MABR o para saber cómo puede mejorar su operación de efluentes.