Cómo funciona un biorreactor de membranas y por qué produce un efluente de alta calidad en poco espacio.
Un MBR (Membrane Bioreactor o biorreactor de membranas) combina el tratamiento biológico por lodos activados con membranas de microfiltración o ultrafiltración. Los microorganismos degradan la materia orgánica y las membranas separan el agua tratada de la biomasa y los sólidos.
En una PTAR convencional esa separación suele depender de un clarificador secundario. En un MBR, la barrera de membrana puede sustituir al clarificador y al filtrado posterior, permitiendo trabajar con más biomasa y obtener un efluente con muy baja turbiedad y sólidos suspendidos.
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Rejillas y tamices finos protegen las membranas de fibras, cabellos y materiales abrasivos.
La biomasa consume materia orgánica y, con el diseño adecuado, transforma nutrientes.
La membrana deja pasar el agua y retiene lodos, sólidos y gran parte de los microorganismos.
La biomasa se conserva en el reactor y el exceso se purga para controlar la edad del lodo.
El proceso biológico y la barrera física cumplen funciones distintas y complementarias.
La biomasa reduce DBO y parte de la DQO biodegradable.
Las membranas retienen la biomasa y producen un permeado de muy baja turbiedad.
La barrera reduce notablemente bacterias y otros microorganismos; la desinfección final depende del uso.
Pueden reducirse mediante zonas biológicas y controles específicos; la membrana por sí sola no los elimina.
La mayoría de las sales disueltas atraviesan el MBR. Si deben reducirse, se agrega NF u ósmosis inversa.
Su remoción depende de biodegradabilidad, adsorción, tiempo de retención y tratamientos complementarios.
| Criterio | MBR | Convencional |
|---|---|---|
| Separación de biomasa | Membrana | Sedimentación en clarificador |
| Espacio | Generalmente menor | Mayor por clarificación y pulido |
| Sólidos en efluente | Muy bajos y estables | Dependen de la sedimentabilidad |
| Energía y mantenimiento | Mayor control de aireación, ensuciamiento y limpieza | Sin membranas, pero con manejo de clarificador |
| Reúso | Excelente base para tratamiento posterior | Suele requerir filtración terciaria adicional |
Significa Membrane Bioreactor o biorreactor de membranas. Integra un reactor biológico con microfiltración o ultrafiltración para separar el agua tratada de la biomasa.
No de forma significativa. Para reducir salinidad o conductividad normalmente se necesita nanofiltración, ósmosis inversa u otra etapa de desmineralización.
Sí, con el diseño y tratamiento final adecuados. La calidad requerida depende del uso previsto y de la normativa aplicable.
Diseñamos sistemas de tratamiento y reúso a partir del caudal, la carga real y la calidad de agua objetivo.
Ver ingeniería y proyectosU.S. Environmental Protection Agency, Wastewater Management Fact Sheet: Membrane Bioreactors. Los resultados reales dependen del diseño, afluente, membrana y condiciones de operación.