Un MBR es un tratamiento de depuración biológica por fangos activos, donde se incorpora una membrana para la separación del agua clarificada del fango, obteniéndose aguas depuradas de muy elevada calidad.

Un reactor por fangos activos necesita, materia biodegrable, micro nutrientes y una fuente de oxígeno externa, además de unas condiciones estables de temperatura, todo ello para provocar el desarrollo de microorganismos capaces de asimilar la materia orgánica a la que transforman en otros microorganismos insolubles y que pueden ser retirados.

Comparativa MBR frente Fangos Activos

En un tratamiento convencional por fangos activos, la separación de los microorganismos insolubles convertida en fango se realiza por decantación, por lo que las condiciones del tratamiento se deben de controlar para inhibir la formación de microorganismos que floten, que formen dispersiones coloidales, que inhiban la formación de flóculos, etc. Este tipo de control sobre el proceso de fangos activos es complejo, no obstante está muy estudiado y resuelto. Las ingenierías disponen de unos parámetros de diseño para conseguir mantener estas condiciones.

Parámetros típicos de diseño para Lodos activados
Nodificación de proceso	θc(d)	Cm Kg DBO5 Aplicada/kg SSVLM-d	SSLM (mg/l)	V/Q θ, (h)
Convencional	5 - 15	0,2 - 0,4	1500 - 3000	4 - 8

De forma muy simplificada, los parámetros básicos de diseño de un bioreactor se pueden expresar mediante la ecuación:



Siendo:
V: volumen del reactor, en m3
So: DBO5 del influente, en mg/l
S: DBO5 del efluente, en mg/l
Cm: carga másica, en Kg DBO5 Aplicada/kg SSVLM-d
SSLM: sólidos suspendidos en el licor mezcla, en mg/l
Q: caudal de alimentación diario, en m3/d

En un bioreactor de membrana, el parámetro limitante es la filtrabilidad del licor mezcla y no la sedimentabilidad, por lo que el proceso es más simple, puesto que no nos debemos de preocupar de aquellos microorganismos que floten, estén en estado coloidal, etc. Así, se podrá trabajar con tasas de sólidos suspendidos en el licor mezcla hasta 15.000 mg/l, manteniendo tasas de filtrabilidad aceptables. Este parámetro de filtrabilidad estará relacionado con el tamaño de poro de la membrana y el tamaño de las partículas del licor mezcla.

Parámetros típicos de diseño para MBR
Nodificación de proceso	θc(d)	Cm Kg DBO5 Aplicada/kg SSVLM-d	SSLM (mg/l)	V/Q θ, (h)
MBR	15 - 40	0,2 - 0,4	6000 – 15000	1 – 4

Si revisamos la ecuación anterior,



Observamos que en un bioreactor de membranas al aumentar SSLM, disminuirá el volumen de reactor, de igual forma si se mantiene el volumen del reactor, el sistema tendrá mayor capacidad de depuración.


Mientras que en un reactor de fangos activos convencional después de la etapa de sedimentación, es necesario incorporar una etapa de filtración para eliminar todos los sólidos no sedimentables que se hayan escapado del decantador y además una etapa de desinfección. En un bioreactor de membranas estas operaciones se realizan en un único paso, generando aguas ultrafiltradas y desinfectadas, libres de virus y bacterias.

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