El principio de funcionamiento deMBBR (Reactor de biopelículas de lecho móvil)bio-portadores se basa en la integración de la tecnología de biopelículas y la fluidización.
Su mecanismo principal implica el uso de transportadores suspendidos para lograr un tratamiento eficiente de las aguas residuales. El proceso implica añadir al reactor portadores suspendidos con una densidad cercana a la del agua. Bajo aireación o flujo de agua, estos portadores se fluidizan, creando un ambiente trifásico (gas-líquido-sólido) propicio para el crecimiento microbiano. La superficie de los soportes está especialmente tratada para poseer una estructura rugosa y porosa e hidrofilicidad, lo que proporciona un hábitat ideal para la adhesión microbiana. Los microorganismos forman biopelículas en la superficie del soporte y degradan la materia orgánica de las aguas residuales mediante procesos metabólicos.
Los transportistas MBBR presentan una estructura interna y externa estratificada:
El interior de los portadores, debido a la penetración limitada de oxígeno, forma un ambiente anaeróbico o anaeróbico facultativo adecuado para el crecimiento de bacterias anaeróbicas tales como bacterias desnitrificantes. El exterior, expuesto directamente al oxígeno y a las aguas residuales, proporciona las condiciones para las bacterias aeróbicas. Esta estratificación permite que cada portador funcione como un reactor en miniatura, facilitando simultáneamente la nitrificación (donde las bacterias aeróbicas convierten el nitrógeno amoniacal en nitrato) y la desnitrificación (donde las bacterias anaeróbicas reducen el nitrato a nitrógeno gaseoso), mejorando significativamente la eficiencia de eliminación de nitrógeno. A diferencia de los transportadores fijos tradicionales, los transportadores MBBR mantienen un contacto frecuente con las aguas residuales a través de la fluidización, formando una "biopelícula móvil". Esto no solo evita los problemas de obstrucción asociados con los portadores fijos, sino que también aprovecha los efectos sinérgicos del lodo activado suspendido y las biopelículas adheridas, aprovechando al máximo el espacio del reactor y mejorando la eficiencia del tratamiento.
El proceso combina las ventajas de las tecnologías de lodos activados y biopelículas:
la alta concentración de lodos mejora la resistencia a las cargas de choque, mientras que el estado fluidizado promueve la renovación microbiana, evitando la pérdida de eficiencia debido al envejecimiento y desprendimiento de la biopelícula. Además, la alta superficie específica y la capacidad de unión microbiana de los portadores les permiten albergar más microorganismos por unidad de volumen, lo que mejora significativamente la eficiencia de eliminación de materia orgánica y nitrógeno amoniacal.
