Bioreactores de membrana

NOTA
El presente informe pretende ser un instrumento que permita al lector un acercamiento
a la tecnología de los bioreactores de membranas.
Se basa en una extensa recopilación de bibliografía tanto de material impreso como de
documentación obtenida vía Internet.
Se han respetado las referencias a los correspondientes autores.
El documento no pretende sentar cátedra respecto a los criteriospara el control del
proceso para los MBR ya que estos datos están pendientes de discusión. Algunos
puntos están pendientes de ser mejorados.

INTRODUCCIÓN
A LOS BIOREACTORES
DE MEMBRANAS

Enero 2003

Fundación
Centro Canario del Agua

Fundación Centro Canario del Agua

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN GENERAL
2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA E IMPLANTACIÓN A NIVEL MUNDIAL
3. ¿QUÉ SON LOSMBR?
3.1

BIOREACTORES CON MEMBRANA INTEGRADA O SUMERGIDA

3.2

MEMBRANAS EXTERNAS O CON RECIRCULACIÓN AL BIOREACTOR

4. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS MBR
5. CRITERIOS PARA EL CONTROL DEL PROCESO
5.1

PRETRATAMIENTO

5.2

REACTOR AEROBIO

5.3

PURGA Y DECANTABILIDAD DE FANGOS

5.4

NECESIDADES DE OXÍGENO

5.5

TASA DE RECIRCULACIÓN

5.6

MICROBIOLOGÍA ESPERADA5.7

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN

6. UNIDAD DE ULTRAFILTRACIÓN
6.1

CUESTIONES GENERALES SOBRE LAS MEMBRANAS

6.2

FUNDAMENTOS DEL PROCESO

7. REFERENCIAS
8. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
8.1

PUBLICACIONES

8.2

PONENCIAS EN CONGRESOS

8.3

PÁGINAS WEB

8.4

ARTÍCULOS TÉCNICOS EN INTERNET

Fundación Centro Canario del Agua

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1. INTRODUCCIÓN GENERALLas técnicas biológicas de tratamiento de aguas residuales son muy antiguas y se vienen
usando desde hace aproximadamente cien años. De todos los procesos que se han
desarrollado para el tratamiento de las aguas residuales el sistema convencional de fangos
activados ha sido el más extendido. La tecnología de membrana, en un principio, tenía limitado
su uso y solamente se empleaba

comotratamiento de afino o terciario en el proceso

convencional. La microfiltración, ultrafiltración y la ósmosis inversa se utilizaron en áreas donde
había requerimientos de vertido muy rigurosos o donde se pretendía reutilizar el agua
depurada. Los factores principales que limitaron el desarrollo de la tecnología de membrana
fueron el elevado coste de inversión y de operación y un inadecuadoconocimiento de las
ventajas potenciales de las membranas en el tratamiento de las aguas residuales. Sin
embargo, con la aparición de módulos de membrana menos costosos y más efectivos junto con
el endurecimiento de los requisitos de vertido la tecnología de membrana volvió a cobrar
interés.
De forma genérica, los bioreactores de membrana pueden ser definidos como sistemas en
los que se integra ladegradación biológica de los efluentes con la filtración de membrana
(Cicek et al. 1998b).
No sólo se han desarrollado numerosos estudios en plantas piloto sino que en varias partes
del mundo hay plantas a escala real que utilizan tecnología MBR (Membrane Bio-Reactors)
Los usos actuales incluyen el tratamiento y reciclado de agua en comunidades y edificios,
el tratamiento de aguas residualesmunicipales y el tratamiento de efluentes en determinadas
industrias (Manem y Sanderson, 1996).
Existen varias áreas de aplicación muy prometedoras que están todavía en fase de
desarrollo y que requieren una mayor evaluación experimental. Entre ellas se encuentra el
tratamiento de efluentes procedentes de actividades ganaderas, aguas residuales de industrias
alimentarias, la eliminación deherbicidas y pesticidas de las corrientes de aguas residuales y la
eliminación biológica de los nitratos.
Este informe resume en primer lugar la información de varias fuentes bibliográficas sobre
los MBR. A continuación se analizan los criterios de diseño para una planta residual urbana.
Por último se resumen los criterios de diseño de las membranas de ultrafiltración.

2. EVOLUCIÓN...