Biorreactor de membrana en contenedores frente a lodos activados convencionales: ¿Cuál es la diferencia?

Cuando existen múltiples tecnologías de tratamiento de aguas residuales que emplean procesos biológicos similares, pero utilizan configuraciones de equipos y parámetros operativos diferentes, seleccionar el proceso adecuado puede resultar complejo. El biorreactor de membrana (MBR) y el lodo activado convencional son dos enfoques que se utilizan con frecuencia.

La diferencia no radica únicamente en el uso de equipos más modernos. Ambos sistemas se basan en el uso de microorganismos para el tratamiento de aguas residuales, pero la separación de los sólidos biológicos del agua tratada es diferente. En el caso de los sistemas de tratamiento de agua en contenedores , esto es importante porque puede ayudar al comprador a determinar los requisitos de espacio, los objetivos del tratamiento, la configuración del sistema y el funcionamiento diario.

¿En qué se diferencia el MBR en contenedores del lodo activado convencional?

La principal diferencia radica en el proceso de separación sólido/líquido.

En el proceso convencional de lodos activados, los microorganismos del reactor biológico descomponen los contaminantes biodegradables de las aguas residuales. El licor mixto se transfiere a un tanque de sedimentación secundario. Los lodos se asientan, el efluente sale y parte de los lodos se reutiliza en el proceso de tratamiento biológico.

Una planta MBR incluye una etapa de tratamiento biológico, pero la separación sólido-líquido se realiza mediante membranas. Los lodos activados y los sólidos quedan retenidos en las membranas, y el agua tratada puede atravesarlas como permeado. Esto significa que el módulo de membrana sustituye a la etapa de sedimentación secundaria para la separación sólido-líquido.

¿Qué cambios se producen cuando el MBR se coloca en un contenedor?

La contenerización no altera el proceso biológico del tratamiento, sino la configuración física y el despliegue del sistema de tratamiento.

Un biorreactor de membrana en contenedor puede utilizar el equipo de tratamiento biológico, los módulos de membrana, las bombas, las tuberías, las válvulas, los instrumentos y los controles en un contenedor estandarizado. En lugar de construir cada unidad de proceso importante individualmente en el lugar, una parte significativa del equipo se puede fabricar de forma modular y enviar como un paquete.

La gama de productos para aguas residuales de QILEE incluye: Sistemas de tratamiento de aguas residuales en contenedores , como A/O + MBR y A²/O + MBR. Combinan el tratamiento biológico y la separación por membranas y están diseñados para usos en los que resulta beneficioso un sistema de tratamiento compacto e integrado.

Existe una diferencia entre "MBR" y "contenedorizado": este último se refiere a cómo se empaqueta y despliega el equipo de tratamiento, mientras que el primero se refiere al proceso de tratamiento en sí.

MBR frente a lodos activados convencionales: diferencias clave

La diferencia más significativa radica en la etapa de separación que tiene lugar en la membrana.

¿Por qué es importante el método de separación?

El método de separación puede influir en la retención de sólidos biológicos durante el tratamiento.

En el sistema convencional de lodos activados, el clarificador secundario debe tener buenas características de sedimentación para evitar que los sólidos biológicos lleguen al efluente tratado. Por lo tanto, las características del lodo, las condiciones de flujo hidráulico o el rendimiento de la sedimentación pueden influir en la etapa de clarificación.

Un biorreactor de membrana (MBR) utiliza membranas como barrera física. La membrana retiene el lodo activado y los sólidos en suspensión, permitiendo el paso del agua tratada. Un diseño y funcionamiento adecuados del sistema pueden dar como resultado niveles muy bajos de sólidos en suspensión y turbidez en el agua tratada.

La diferencia también afecta al diseño de la planta. Un MBR no requiere un clarificador secundario tradicional para lograr la misma separación sólido-líquido, por lo que la configuración de la planta de tratamiento puede ser más pequeña.

¿Qué sistema necesita menos espacio?

Cuando es necesario instalar una planta de tratamiento de aguas residuales en una instalación existente o en un terreno limitado, el espacio puede ser un factor determinante.

Un biorreactor de membrana (MBR) puede minimizar el espacio necesario para la etapa de clarificación, y la contenerización permite integrar varias unidades de tratamiento en una unidad estandarizada. QILEE describe sus sistemas MBR en contenedores como soluciones compactas y ofrece contenedores estándar de 20 y 40 pies para diversas capacidades de tratamiento.

Pero un equipo más pequeño no significa que no se requiera preparación del terreno. Aun así, será necesario destinar espacio para las conexiones, los servicios públicos, el acceso, el pretratamiento (si fuera necesario), la gestión de lodos y el mantenimiento.

La cuestión no se limita a que el MBR sea más pequeño. Los compradores deben evaluar el plan de tratamiento completo necesario para su flujo de aguas residuales específico y su objetivo de tratamiento.

¿Qué ocurre con la calidad de los efluentes?

Los sistemas MBR son capaces de producir agua tratada con muy bajos niveles de sólidos en suspensión y turbidez gracias a su barrera de separación física. Esto puede resultar beneficioso si el proyecto requiere la descarga o la reutilización del agua.

El tratamiento con lodos activados también puede ser eficaz en sistemas convencionales, con una clarificación al final del proceso. Se pueden añadir otras etapas de tratamiento al tratamiento biológico tradicional si se requiere un mayor refinamiento o un nivel de tratamiento superior para un proyecto.

La selección del proceso no debe basarse únicamente en la calidad del efluente, independientemente del proceso en cuestión. Deben considerarse en conjunto todas las condiciones mencionadas anteriormente.

¿Cuándo deberían los compradores considerar un MBR en contenedores?

Un biorreactor de membrana en contenedor puede ser una opción viable cuando un proyecto tiene espacio limitado o requiere un sistema modular, o cuando el sistema de tratamiento debe caber en un contenedor compacto.

También puede resultar útil para instalaciones descentralizadas, ubicaciones remotas y emplazamientos industriales o proyectos donde se requiera un despliegue rápido de equipos o una futura expansión modular. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales en contenedores de QILEE están disponibles en diversas configuraciones para aplicaciones municipales, industriales, descentralizadas y otras.

Cuando se dispone de terreno suficiente para las unidades de tratamiento convencionales, y los objetivos del tratamiento pueden alcanzarse mediante tratamiento biológico y tratamiento secundario, el lodo activado convencional podría ser una opción aceptable.

Por lo tanto, la selección del formato del equipo debe comenzar con las aguas residuales y no con el equipo en sí.

¿Qué deben comparar los compradores antes de elegir?

Sin embargo, antes de elegir entre MBR y lodos activados convencionales, un comprador potencial debe comparar:

• Factores influyentes: ¿Qué contaminantes, concentraciones y cambios en el caudal recibirá el sistema?
• Objetivo del tratamiento: ¿Cuáles deben ser los requisitos de descarga o reutilización?
• Espacio disponible: ¿Dispone el emplazamiento de espacio suficiente para el tratamiento biológico, la clarificación, el manejo de lodos y los equipos auxiliares?
• Funcionamiento: ¿Qué nivel de participación del operador y de mantenimiento es factible?
• Sistema modular o reubicable: ¿Es necesario un sistema modular o reubicable para este proyecto?
• Necesidades futuras: ¿Será necesario ampliar las instalaciones de tratamiento en el futuro?
• Lodos biológicos y otros residuos: ¿Cómo se gestionarán?

Un fabricante o proveedor cualificado de sistemas de tratamiento de agua no debe considerar estos factores de forma individual, sino en conjunto.

Conclusión

La principal diferencia entre un biorreactor de membrana (MBR) en contenedor y un sistema tradicional de lodos activados radica en la separación de los sólidos biológicos del agua tratada. En los sistemas convencionales de lodos activados se utiliza la sedimentación secundaria, mientras que en los MBR se emplea la filtración por membrana. Por lo tanto, la contenerización modifica la forma en que se empaqueta e implementa el equipo de tratamiento.

En proyectos donde el espacio, el despliegue modular y/o la separación sólido-líquido basada en membranas son factores críticos, puede resultar práctico considerar sistemas de tratamiento de agua en contenedores con MBR.

Para proyectos con instalaciones de tratamiento tradicionales, el lodo activado convencional aún podría ser apropiado.

El punto de partida no es tanto la etiqueta de la tecnología como las características de las aguas residuales, el objetivo del tratamiento, las condiciones del emplazamiento y los requisitos operativos.