Tecnologia MBBR para estação de tratamento de esgoto

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) é uma tecnologia de tratamento biológico de águas residuais que combina as vantagens dos processos tradicionais de lodo ativado com processos de biofilme. A sua aplicação em estações de tratamento de águas residuais municipais e industriais cresceu rapidamente nos últimos 20 anos. Seu conceito central é adicionar um transportador plástico com densidade de ≈1 g cm⁻³ a um tanque de aeração (ou tanque anóxico/anaeróbico), permitindo que microorganismos desenvolvam um biofilme na superfície do transportador. O transportador rola livremente com o fluxo de água e as bolhas de ar, eliminando a necessidade de retrolavagem e reduzindo o entupimento. Como a biomassa é fixada principalmente no transportador, o sistema retém as características da suspensão de licor misto do lodo ativado enquanto atinge a alta concentração de biomassa dos processos de membrana fixa, resultando em uma área ocupada pequena, resistência ao choque e inicialização rápida-.

 

 

* Transportador Biológico:K1, K3, Bio{2}}Portz, Bio{3}}Chip M disponíveis comercialmente, etc., com uma área de superfície específica de 350–650 m² m⁻³, principalmente feito de HDPE/PP, com uma taxa de enchimento normalmente de 30–70% (fração de volume).

Estrutura do Tanque:Podem ser construídos recentemente ou podem ser modificados tanques de sedimentação primária, tanques de aeração ou tanques de lodo existentes; profundidade da água 3–8 m.

Aeração/Agitação:Aeradores de bolhas grossas-médias são usados ​​na zona aeróbica para fornecer oxigênio e fluidizar o transportador; agitadores mecânicos submersíveis ou{1}}de entrada lateral são usados ​​na zona anóxica/anaeróbica.

Pós-separação-:Tanques de sedimentação secundários, flotação por ar dissolvido ou filtros são aceitáveis; Como o SS do efluente é ligeiramente superior ao do MBR, a filtração com areia ou tecido é frequentemente adicionada se<10 mg L⁻¹ is required.

 

 

Taxa de remoção de DBO₅ maior ou igual a 90%, efluente < 10 mg L⁻¹

Taxa de remoção de DQO 80–92%, Efluente 60–120 mg L⁻¹

Taxa de remoção de NH₄-N 90–99%, Efluente < 5 mg L⁻¹ (OD > 2 mg L⁻¹, HRT 2–4 h)

Remoção de TN: MBBR pré-anaeróbico + MBBR aeróbico, TN < 10–15 mg L⁻¹, nenhuma fonte externa de carbono necessária (C/N > 4)

HRT total 1,5–4 h (estágio aeróbico apenas 1–2 h), produção de lodo 0,15–0,25 kg VSS kg⁻¹ DBO, 20–30% menor que CAS
Espessura do biofilme controlada entre 50–150 mm µm; espessura excessiva fará com que a camada interna se desprenda devido à deficiência de oxigênio, "derramando-se" e renovando-se automaticamente.

 

 

* Carga alta, pegada pequena:Concentração efetiva de biomassa 8–15 g L⁻¹, pegada de 30–50% dos processos tradicionais.

* Resistência ao choque e recuperação rápida:O tempo de retenção do biofilme é de 20 a 60 dias, proporcionando forte proteção contra mudanças repentinas em toxinas, pH, salinidade e taxa de fluxo; o sistema se recupera dentro de 24 horas após um choque salino de laboratório (15 g L⁻¹ NaCl).

* Modular e facilmente expansível:Os transportadores podem ser adicionados em lotes, permitindo que o CAS seja atualizado para IFAS (lodo ativado por filme fixo integrado-) ou um MBBR puro sem interromper o fluxo de água.

* Inicialização-rápida:Novas unidades podem atingir capacidade total em 1–2 semanas; expansão e modificação requerem apenas alguns dias de introdução da operadora.

* Operação Simples:Não há necessidade de retorno de lodo; o biofilme se desprende naturalmente, resultando em baixa carga no tanque de sedimentação secundária; os arejadores são menos propensos a entupimentos, exigindo manutenção mínima.

* Menor consumo de energia que MBR:Apenas 0,5–1 kWh a mais para aeração e remoção de kg⁻¹ N, sem consumo de energia de sucção da membrana; Economia de energia de 30–50% em comparação com MBR.

 

 

* Alto efluente SS:A filtração subsequente ou adição de floculante é necessária para reduzir SS a<10 mg L⁻¹. For applications with high reuse requirements, sand filtration/MF is necessary.

* Perda de portadora:Para interceptação são necessárias telas finas (menores ou iguais a 6 mm) ou placas perfuradas; os cálculos hidráulicos devem ser reforçados durante mudanças repentinas no fluxo de água.

* A remoção simultânea de nitrogênio e fósforo requer processos escalonados:Remoção pré-anóxica + aeróbica + pós{3}}anóxica + química de fósforo, resultando em um processo mais longo que o CAS; no entanto, ainda requer menos terra.

* As águas residuais industriais requerem aclimatação:Águas residuais recalcitrantes, com alto-óleo ou com alta{1}}temperatura exigem a formação gradual de biofilme, com a adição de agentes microbianos específicos, se necessário.

* Experiência operacional limitada:É necessária formação sobre gestão de transportadores (reabastecimento, substituição, prevenção de incêndios) e controlo da espessura do biofilme.

 

 

* Municipais:Lillehammer, Noruega, 55.000 m³ d⁻¹, originalmente sobrecarregado com CAS (Clean Air Supply), após adição de transportador K1, NH₄-N < 1 mg L⁻¹, sem necessidade de volume adicional de tanque.

* Industriais:15.000 m³/d⁻¹ de águas residuais da fábrica de papel de Shandong, China, COD 1800→150 mg L⁻¹, A/O MBBR + flotação de ar, economizando 40% de espaço físico.

* Contentorizado:Módulos MBBRPAC™ de 50–330 m³/d⁻¹, DBO < 15 mg L⁻¹, TSS < 15 mg L⁻¹, instalação-no local concluída em 3 dias.

 

 

1. Carregando:Orgânico 0,3–1,2 kg DBO m³ d; Nitrificação 0,15–0,4 kg NH₄-N m³ d; Desnitrificação 0,3–0,8 kg NO₃-N m³ d.

2. Proporção de enchimento:40–60% na zona aeróbica, 50–70% na zona anóxica; o enchimento excessivo impedirá a fluidização.

3. FAÇA:2–4 mg L⁻¹ na zona aeróbica; < 0,3 mg L⁻¹ na zona anóxica, garantindo um poder de agitação de 8–12 W m⁻³.

4. Tela:Uma tela em cunha de 0,5–1 mm é instalada na zona de efluente para evitar perda de transportador.

5. Tanque de sedimentação secundário:Carga superficial Menor ou igual a 0,8 m³ m⁻² h, carga de sólidos Menor ou igual a 120 kg SS m⁻² d; ou use flutuação de ar.

6. Vida útil:Transportador 10–15 anos, arejador 5–8 anos; A reposição de 5% da transportadora é necessária a cada 3–5 anos.

 

Conclusão:Com seus principais pontos de venda de "pequena área ocupada, alta capacidade de carga, resistência a choques e fácil expansão", a MBBR tornou-se uma das tecnologias de tratamento biológico preferidas para novas estações de tratamento de águas residuais, atualizações e expansões de plantas existentes e para o tratamento de águas residuais industriais altamente desafiadoras. Com as unidades de pós{1}}separação e filtração corretas, ele pode atingir de forma estável a qualidade da água superficial de Classe A ou mesmo Classe IV, de acordo com o "Padrão de Descarga de Poluentes de Estações de Tratamento de Águas Residuais Urbanas", consumindo significativamente menos energia do que o MBR. É especialmente adequado para projetos com terreno limitado, grandes flutuações no volume de água ou aqueles que exigem comissionamento rápido.

 

https://www.biocell-enviro.com/