¿Cómo Funciona la Tecnología MABR? | Fluence
MABR

El proceso de tratamiento de efluentes eficiente de MABR utiliza una membrana enrollada en forma de espiral para lograr varios procesos al mismo tiempo y de manera eficiente.

La digestión aeróbica y la nitrificación-desnitrificación trabajan juntas gracias a un sistema de membrana innovador

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

Sin embargo, la discusión se ha centrado principalmente en temas como los gastos operativos bajos de la tecnología MABR, la alta eficiencia energética, el bajo mantenimiento, la adaptabilidad y sus reducidos niveles de ruido y olor para la vecindad.

Lo que se discute a menor escala es exactamente lo que ocurre dentro de un módulo MABR. En el nivel más básico, es la digestión aeróbica, que utiliza bacterias que consumen oxígeno para digerir los efluentes. A veces la función de la membrana de MABR es comparada con el pulmón humano. El oxígeno a presión atmosférica se difunde a través de la pared de la membrana y alimenta la digestión aeróbica sin burbujas.

La producción de burbujas con aire comprimido no es sólo demandante sino también ineficiente: La mayor parte del aire de las burbujas se eleva a la superficie antes de que la bacteria tenga la oportunidad de usarlo.

Nitrificación y Desnitrificación Simultáneas (SND)

Una cosa interesante sobre MABR es que permite que ocurran múltiples procesos de manera simultánea en el mismo tanque. Según la Asociación de Disminución de Contaminación de Agua de Connecticut:

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 el biofilm en la medida que la membrana les suministra oxígeno de manera continua a nivel molecular sin crear burbujas. Pero, ¿cómo hace eso la membrana? La membrana de Fluence que respira en forma autónoma está hecha de un polímero que no está perforado. En cambio, su estructura es permeable al aire en la escala molecular. Esta membrana se forma en un espiral envolvente, con aire que fluye dentro del mismo. Esta envoltura está inmersa en un tanque de efluentes (el reactor). 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 nitrificante 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 desconmpone en nitrógeno como gas, 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.

Esto se conoce como el proceso de desnitrificación y nitrificación simultánea (SND, por sus siglas en inglés).

El SND basado en biofilm usado en MABR es un proceso muy estable y resistente, con alta resistencia a las perturbaciones 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.

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.

Observa dentro de un módulo MABR en este corto video:

 

Viejos Principios, Nueva Aplicación

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

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