SBR (reactor de seqüenciació per lots)
El procés SBR és un procés de fangs activats que funciona en un mode d'aireació intermitent. El nucli de la tecnologia SBR és el reactor SBR, que integra funcions com ara l'equalització, la decantació primària, la degradació biològica i la decantació secundària en un sol tanc. En el mateix reactor, el procés consta de cinc etapes bàsiques: entrada, reacció, sedimentació, drenatge i espera, sense sistema de retorn de fangs. Al tanc es produeixen processos alternatius anaeròbics i aeròbics, aconseguint així una desnitrificació efectiva i l'eliminació del fòsfor. És especialment indicat per a descàrregues intermitents i situacions amb importants variacions de cabal. El decantador és un equip clau en aquest procés.
El procés SBR no requereix un dipòsit de fixació, el que resulta en un índex de volum de fangs (SVI) més baix, facilitant l'assentament dels fangs i reduint l'aparició d'acumulació de fangs. Sobretot en els últims anys, amb la millora dels nivells d'automatització, l'ús generalitzat d'instruments com vàlvules elèctriques, indicadors de nivell, temporitzadors automàtics i controladors programables ha permès automatitzar tot el procés SBR. Quan s'opera i es gestiona correctament, la qualitat de l'efluent pot superar la dels processos continus de fangs activats. En comparació amb altres mètodes, SBR també ocupa una empremta més petita, és resistent a les càrregues de xoc i pot gestionar aigües residuals orgàniques tòxiques o d'alta concentració.
Avantatges:
Alta flexibilitat: Apte per a plantes de tractament petites i mitjanes, i l'escala de tractament es pot ajustar segons sigui necessari.
Empremta relativament petita: a causa del processament per lots, SBR ocupa una àrea relativament petita.
Eliminació eficient de contaminants: SBR pot eliminar eficaçment la matèria orgànica, el nitrogen i els contaminants de fòsfor.
Inconvenients:
Requereix una gestió estricta de l'operació: l'operació SBR requereix un control estricte del temps i una gestió d'operacions.
Alt consum d'energia: es requereix un important consum d'energia per a l'aireació i agitació.
Sensibilitat a les fluctuacions en la qualitat de l'aigua afluent: SBR pot ser sensible a les fluctuacions en la qualitat de l'aigua afluent, que podria afectar l'eficàcia del tractament.
MBR (bioreactor de membrana)
MBR és un procés de tractament d'aigües residuals nou i eficient que combina la tecnologia de separació de membrana d'alta eficiència amb els processos tradicionals de fangs activats. Utilitza mòduls de membrana MBR per substituir els dipòsits de decantació secundaris tradicionals. L'aigua tractada es bombeja després de la filtració a través de la membrana, mentre que el fang activat es reté mitjançant la separació de la membrana i no es descarrega del sistema, allargant així molt l'edat del fang i augmentant la concentració de fangs activats. La seva característica principal és separar el temps de retenció de fangs (SRT) del temps de retenció hidràulica (HRT).
El component principal del procés MBR és el mòdul de membrana, que es divideix en membranes de fibres buides, membranes tubulars, membranes de placa i marc (full pla), membranes enrotllades en espiral i membranes capil·lars. La seva funció és similar a la del dipòsit secundari de decantació en els processos tradicionals de fangs activats. La precisió de filtració dels mòduls de membrana és relativament alta, generalment capaç d'interceptar sòlids que van des de 0.01 μm a 0,1 μm.
Per descomptat, les membranes MBR també han de considerar el rentat a contracor després d'una operació a llarg termini. Quan els mètodes de neteja física no són efectius, es requereix una neteja química, que pot restaurar el flux de la membrana relativament bé. Els reactius químics comuns inclouen àcids, àlcalis, agents quelants, oxidants, enzims i tensioactius. Tot i que els mètodes químics poden eliminar contaminants, poden introduir nous contaminants i els agents de neteja químics tenen certs efectes nocius sobre els microorganismes, de manera que les condicions i els mètodes de funcionament necessiten atenció.
Avantatges:
Efluent d'alta qualitat: la tecnologia de separació de membrana de MBR aconsegueix una separació sòlid-líquid d'alta qualitat, assegurant una qualitat estable de l'efluent.
Empremta relativament petita: a causa de l'ús de la tecnologia de separació de membrana, MBR ocupa una àrea més petita.
Àmplia aplicabilitat: Apte per a plantes de tractament d'aigües residuals de diferents qualitats i escales d'aigua.
Inconvenients:
Alt consum d'energia: la filtració de membrana en MBR requereix un consum d'energia relativament elevat.
Embutiment de la membrana i dificultat de manteniment: cal netejar i substituir les membranes periòdicament, la qual cosa comporta uns costos de manteniment més elevats.
Alt cost d'inversió: en comparació amb els estanys biològics tradicionals, MBR té uns costos d'inversió més elevats.
MBBR (Reactor de biofilm de llit mòbil)
MBBR és un nou tipus de reactor de biofilm, que es desenvolupa a partir de reactors de llit fix, reactors de llit fluiditzat i llits de filtre biològic. Es tracta d'un reactor de biofilm compost millorat que supera les deficiències dels reactors de llit fix que requereixen un rentat a contracor periòdic, els reactors de llit fluiditzat que requereixen fluidització del portador i el funcionament complex dels llits de filtre biològic submergit que requereixen la neteja del medi de filtre i la substitució del dispositiu d'aireació. MBBR conserva les característiques dels mètodes tradicionals de biofilm, com ara la resistència a les càrregues de xoc, la baixa producció de fangs i les llargues edats de fang. El nucli de MBBR es troba en un tipus especial de medis amb una densitat ≈ 1, que és similar a la densitat de l'aigua, la qual cosa li permet aconseguir un estat fluiditzat sense requerir una potència significativa.
El principi principal de MBBR és fer passar contínuament les aigües residuals pels portadors del medi del reactor, on es formen biofilms sobre els portadors, facilitant la proliferació de microorganismes i la degradació dels contaminants orgànics. En comparació amb els processos de fangs activats, els processos MBBR tenen edats de fangs més llargues, permetent la retenció de més bacteris nitrificants i millors efectes de desnitrificació.
MBBR pot estar equipat amb dipòsits de decantació secundaris, o pot funcionar sense ells. Si funciona sense dipòsits de decantació secundaris, es classifica com a tecnologia MBBR pura dins la categoria de processos de biofilm. Si s'instal·len dipòsits secundaris de decantació, es coneix com a sistema híbrid MBBR, que combina característiques tant dels processos de biofilm com de fangs activats.
Avantatges:
Alta eficiència de tractament: MBBR proporciona una gran superfície per al creixement i la fixació de biofilm, millorant així el creixement microbià i millorant l'eficiència del tractament d'aigües residuals.
Forta adaptabilitat: Apte per a diferents tipus i escales de depuradores d'aigües residuals.
Forta capacitat d'adaptació a les fluctuacions de càrrega: MBBR mostra una bona adaptabilitat a les fluctuacions de càrrega, donant lloc a un rendiment de tractament relativament estable.
Inconvenients:
Requereix un alt manteniment operatiu: és necessari netejar regularment els suports de suport i controlar l'estat del biofilm.
Requereix alta temperatura i qualitat de l'aigua: el MBBR pot ser menys efectiu en entorns de baixa temperatura o en condicions de mala qualitat de l'aigua.
Costos operatius i d'inversió elevats: en comparació amb els estanys biològics tradicionals, MBBR té uns costos operatius i d'inversió més elevats.