Evolución de las características de la biomasa en función de las condiciones operacionales en sistemas biorreactores de membrana

Abstract

La progresiva reducción en el suministro de agua ha provocado la aparición de nuevas técnicas y tecnologías para la reutilización del agua. Una de las nuevas tecnologías utilizadas para la depuración de aguas residuales son los biorreactores de membrana sumergida (MBR). Desde su aparición, la tecnología MBR ha estado en constante evolución, convirtiéndola en una alternativa ampliamente utilizada en todo el mundo. Aunque es una tecnología que posee grandes ventajas como la elevada calidad del efluente obtenido, posee ciertos problemas operacionales que limitan su expansión a nivel global y a gran escala. El principal inconveniente que posee esta tecnología es el ensuciamiento de la membrana, reduciendo su productividad y aumentando los requerimientos energéticos debido a la aireación y a las limpiezas químicas necesarias para restaurar la permeabilidad. Los factores que afectan al ensuciamiento de la membrana son muy diversos, pero los principales causantes son los Productos Microbianos Solubles (SMP) y las Sustancias Poliméricas Extracelulares (EPS). Aunque ambos son productos del metabolismo celular, se pueden diferenciar en la posición que ocupan dentro de la matriz de los flóculos microbianos, siendo el SMP la parte que está fuera del flóculo y el EPS la parte que está vinculada a la célula. En la presente investigación se ha querido conocer las condiciones operacionales que provocan una variación en la presencia de EPS y SMP en el sistema y su efecto sobre los incrementos en la Presión Transmembrana (TMP) y por lo tanto en el ensuciamiento de la membrana.

The progressive reduction in water supply has caused the appearance of new techniques and technologies for water reutilisation. One of those new technologies used for waste water treatment are Submerged Membrane Bio Reactors. Since its show up, MBR technology has been in constant evolution, making it an alternative widely used worldwide. Even though it is a technology with great advantages as the great quality of the resulting effluent, it has also some operational problems that limit its global expansion. The main disadvantage of this technology is the membrane fouling, which reduces its productivity and rises the energetic requirements due to aeration, and the chemical washes needed to restore membrane permeability. The factors affecting membrane fouling are diverse, but the main causes are Soluble Microbial Product (SMP) and Extracellular Polymeric Substances (EPS). Both are products of the cellular metabolism, but they are differentiated by the position they held within the matrix of microbial flocs, being SMP the part that is out of the floc, and the EPS the part that is bounded to the cell. The present investigation has wanted to know the operational conditions that cause a variation in the EPS and SMP presence in the system, and its effect in the Transmembrane Pressure (TMP) rise, and so, in the membrane fouling.