Membrane BioRactor: MBR
Ahora entramos en una aplicación muy concreta de las membranas, esta es mucho más especializada que las anteriores, que servían para un amplio numero de aplicaciones. Las MBR son la aplicación de membranas de UF exclusivamente para aguas residuales. En realidad, es un sistema de filtración para el licor del reactor biológico, y consigue un agua residual de:
Mínimo nivel de sólidos en suspensión, separando partículas muy pequeñas.
Libre de patógenos, ya que el tamaño de poro es tan bajo como la UF.
Lo indicado en anteriores artículos sobre el espectro de filtración y tamaño de poro de la UF es aquí de aplicación.
Al igual que en UF y otros procesos de filtración existe un procedimiento de contralavado que ayuda a eliminar las partículas acumuladas sobre el medio filtrante. Dado que la membrana está dentro de un reactor biológico es normal esperar un altísimo grado de contaminación microbiológica. Como se ha dicho resiste un alto nivel de cloro, pero no se puede pensar en usar este activo en un reactor biológico. De esta forma es necesario disponer de un soporte físico, externo al baño del biológico, donde colocar el rack de membranas para hacer el lavado. Un sistema de grúas sobre el rack permite una sencilla extracción y su colocación en otro baño donde emplear la solución limpiante.
En este caso no nos preocupa el consumo de agua de lavado, en realidad es el agua efluente de nuestra planta de tratamiento de efluentes, por lo que se lava con parte del propio vertido. Todo el proceso de contralavado es bastante manual, requiere mano de obra, pero es cierto que se hace pocas veces al año si todo funciona correctamente.
Otra de las características que dan ventaja a la MBR es cuando se quiere reusar parte del efluente, el filtrado está limpio, es agua de turbidez por debajo de 3 NTU muchas veces (puede que tenga algo de color en función del origen del agua inicial) pero es muy probable que se pueda encontrar algún tipo de aplicación de este efluente y dejar de verter, al menos una parte. Una posibilidad podría ser una unidad EDR (que comentaremos) la otra usar en agua de riego, limpieza de plantas, sistema contra incendios, etc.
Es obvio que este sistema no usa producto químico de ningún tipo. En su operación normal está sumergido en un baño con alto contenido en una amplia variedad de agentes, desde las propias bacterias a los compuestos orgánicos a eliminar, a sales inorgánicas o contaminantes externos fáciles de encontrar en un licor, por ejemplo, trozos de plástico. No utilizan productos químicos en la operación rutinaria, solo en el proceso de lavado químico. Si es cierto que se emplea aire en contracorriente para soplar en sentido inverso al flujo y eliminar contaminantes.
El consumo de energía solo está asociado a la pérdida de carga que se produce al pasar el agua a través de las membranas. Es mínima, incluso inferior a 0,5 bares. En resumen, nula inversión en equipos de presión específicos para esta unidad.
Como la mayor parte de los equipos de membranas, son unidades modulares, de forma que se puede conseguir el caudal que se quiere solo aumentando el número de módulos. Esto es fácil ya que la membrana suele ir montada en el interior de un cartucho, y estos dentro del soporte que forma la unidad. Solo hay que calcular el número de necesarios para el caudal a filtrar. Su capacidad se obtiene de las características que facilita el fabricante.
Se puede decir que producen continuo, el tiempo necesario para las limpiezas no implica una pérdida significativa de producción en el cómputo anual de operación de la máquina.
En realidad, el uso de MBR evita el sistema secundario de tratamiento de licor, que consiste en una clarificación para separar el agua y concentrar el licor. El agua es efluente y el licor se recircula hacia el reactor. Ello permite aumentar de forma muy significativa la concentración del fango, en algún caso multiplica hasta por 3. Se puede pasar de 2-4 gr/lt hasta 6- 12 gr/lt. De esta manera se incremente el rendimiento del reactor. O lo que es lo mismo se consigue el mismo efecto con un tamaño de reactor mucho menor. Esto se emplea en la fase de diseño para reducir la huella, esto es, mantener el mismo rendimiento de eliminación en mucho menos espacio. Algo muy útil en industrias donde el espacio disponible para construcción es realmente poco. Su mayor ventaja es reducir el espacio para ubicar la planta de efluentes.
