La filtración con membranas es, a día de hoy, una tecnología muy utilizada para el tratamiento de aguas residuales industriales. Es un proceso que se conoce como biorreactor de membranas (en inglés membrane bioreactor; MBR) y cada vez está adquiriendo más notoriedad gracias a todas las ventajas que ofrece con respecto al proceso de decantación de lodos convencional.
Es un tratamiento biológico igual al proceso convencional, pero tiene la particularidad de que dispone de un módulo de membranas de ultrafiltración para la separación sólido-líquido. Este módulo es el que permite que los fangos se separen del líquido a través de membranas. De esta manera, se obtienen grandes ventajas con respecto a los decantadores secundarios.
Se trata de una alternativa especialmente recomendable para aquellos casos en los que el espacio del que se dispone es más reducido. Además, debido al cambio de los decantadores convencionales por membranas para mantener la biomasa en el interior del reactor, se obtiene un efluente de calidad mayor al estar libre de sólidos en suspensión y coloidales. Este resulta más apto para la reutilización ya que el efluente puede ser directamente usado en tratamientos de osmosis inversa o nanofiltración sin necesidad de pretratamientos y, además, permite la operación con más cantidad de biomasa en el reactor biológico.
También es importante recordar que el tratamiento biológico es una de las técnicas que resultan más económicas para la eliminación de la contaminación biodegradable de las aguas residuales. Además, es un tratamiento aplicable a una amplia variedad de aguas residuales mediante una operación sencilla y generalmente automatizada que produce un efluente que puede ser reutilizado de nuevo.
Sistema anaerobio
Los procesos anaerobios de tratamiento de aguas residuales permiten la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno. Esto hace que la producción de lodos sea muy baja, especialmente si lo comparamos con un proceso aerobio. Además, un proceso anaerobio permite la producción de biogás, que, por otra parte, se puede valorizar.
También cabe destacar que no se pueden eliminar los nutrientes únicamente a través de un proceso anaerobio. La digestión anaerobia presenta ciertas limitaciones o desventajas que han limitado su aplicación más generalizada para el tratamiento de aguas residuales, tales como la menor eficiencia de depuración, la bajada en la calidad del efluente y un proceso marcadamente más inestable.
La tecnología MBR tiene la característica singular que permite superar limitaciones como esta. Esto se debe a que combina aquellas ventajas del proceso anaerobio y la tecnología MBR resultando en una solución muy consistente y compacta. Esta se caracteriza por el incremento en la eficiencia en lo que se refiere a la eliminación de materia orgánica, la mayor generación de biogás y la excelente calidad del efluente, que está totalmente libre de sólidos y material coloidal. Todo ello reduce o elimina las necesidades de postratamiento y los costes asociados.
Sistema aerobio
Por otra parte, los tratamientos llamados aerobios de aguas residuales están basados en las capacidades de degradación de la materia orgánica de los microorganismos que utilizan el oxígeno como aceptor de electrones. Esta característica les permite a las células tener unos rendimientos energéticos mucho más altos.
Los sistemas aerobios de tratamiento de aguas residuales aprovechan la capacidad de estos microorganismos de asimilar materia orgánica y nutrientes que se disuelven en el agua residual para su crecimiento. Gracias al oxígeno que hay, finalmente actúa como dinamizador de los electrones en el proceso oxidativo de la materia orgánica. Ello conlleva unos rendimientos energéticos de alto nivel y la generación de fangos.
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