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TRATAMIENTO DE AGUAS
14 de Junio de 2017

Biorreactor de membranas

Tecnología para el tratamiento y reutilización de aguas residuales municipales que suma dos procesos, la degradación biológica y la separación por membrana

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Biorreactor de Membranas .

Unos de los procesos para el tratamiento y reutilización de aguas residuales municipales es la tecnología conocida como Biorreactor de Membranas (Membrane Biological Reactor -MBR, en inglés), que es la combinación de dos procesos -degradación biológica y separación por membrana- en el que los sólidos en suspensión y los microorganismos responsables de la biodegradación son separados del agua tratada mediante una unidad de filtración por membrana.



Este sistema tiene varias ventajas en comparación con tecnologías convencionales, como que ocupa menos espacio, lo que representa una disminución en los costos de obra civil. También, el volumen del reactor biológico es hasta cuatro veces menor que los de un sistema de lodos activados, y que el agua tratada es apta para su reutilización por su alta calidad. Además, hay una baja producción de lodos y una facilidad de operación y mantenimiento. Del mismo modo, tampoco requiere desinfección previa al vuelco.

Asimismo, tiene una fácil readecuación de las plantas existentes por mayor demanda, debido al incremento poblacional mediante adaptación de un sistema de lodos activos a un MBR, ya sea una ampliación por incremento de carga hidráulica, por aumento de carga orgánica o necesidad de acrecentar la calidad del agua de vuelco.

Módulo de membrana

Cartucho de membrana:

Consiste en dos hojas de membrana soldadas -mediante un sistema de ultrasonido- a un soporte de ABS. Entre estos, descansa un espaciador que potencia el flujo del permeado dentro del cartucho, que para asegurar una correcta distribución, incluye dos boquillas de aspiración.

La membrana está hecha de polietilieno colorado sobre un sustrato con una estructura muy fuerte y no tejida. El tamaño de poro medio y máximo son 0,2 y 0,4 µm respectivamente, lo que permite la eliminación de las bacterias y material coloidal.

Sin embargo, debido a la formación de una capa dinámica de proteína y de material celular en la superficie de la membrana durante el funcionamiento, el tamaño efectivo del poro se sitúa dentro del rango de la ultrafiltración, permitiendo así, la eliminación de elementos como virus y reduciendo la presión de operación.

Debido a la combinación entre la limpieza constante mediante aireación y que los cartuchos encajen de forma sólida en el interior de las carcasas -con una separación de 7 mm entre ellos-, se impide la formación de tortas de lodo sobre la superficie de las membranas.

Tubos de permeado y manifold:

Los tubos de permeado de poliuretano (PUR) recogen el permeado desde las boquillas de aspiración en el lateral de cada cartucho de membrana y lo llevan a un colector (manifold) común, en el que todos los cartuchos se conectan en paralelo.

Los PUR pueden desconectarse por separado, permitiendo sacar uno por uno los cartuchos para el mantenimiento. Por lo tanto, se trata de un sistema modular y versátil.

Difusor de membrana:

Se compone de una tubería central de la que parten otras veinte más pequeñas, cada una de ellas con cinco orificios en la parte superior.

El diseño del módulo asegura el paso del aire sobre la superficie de las membranas, generando un barrido ascensional de la biomasa entre los cartuchos y sobre la superficie. De esta forma se genera el flujo transversal -es decir que, la dirección del flujo de biomasa forma un ángulo de 90° con la dirección del flujo de permeado-, que es una efectiva medida de control de la suciedad.

El sistema MBR incorpora la limpieza automática de los difusores de los módulos para asegurar una aireación y limpieza física de las membranas efectivas. La limpieza del difusor se realiza diariamente mediante la apertura de la válvula en el colector de salida de aire durante 5 minutos. Esto genera un efecto Venturi que impulsa por el colector de salida de aire una mezcla aire-fango que arrastra cualquier obstrucción en la tubería u orificios.

Las principales funciones de la aireación de las membranas son:

• Proporcionar una medida física de control del ensuciamiento de la membrana

• Aporte de oxígeno para bacterias

• Mezclar el lodo dentro del reactor


 

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