TBA 058

BIOREACTOR A MEMBRANA EXTERNO EN FILTRACIÓN FRONTAL UNA
ALTERNATIVA EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA RESIDUAL
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Maricarmen Espinosa Bouchot, 2Corinne Cabassud
Instituto de Ciencias Agrícolas de la Universidad de Guanajuato. Carr. Irapuato-León. Km. 9.
ExHacienda El Copal. Tel y fax. (462) 62 45 215, (462) 62 42 484. [email protected].
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Institut National des Sciences Apliqquées de Toulouse, France.
1
Modalidad: Presentación Oral. Temática: Tecnología y Biotecnología Ambiental
Palabras clave: bioreactores a membrana, ensuciamiento, ultrafiltración
Introducción.
Un bioreactor a membrana (BAM) es la
combinación del proceso de lodos activados
convencional con una filtración por membrana
donde el sistema por membrana es usado para
separar la biomasa del efluente tratado en lugar
del tanque de sedimentación. La membrana
empleada puede ser de micro o ultrafiltración y
pueden estar localizadas al exterior [Smith et al.,
1969] o dentro del reactor biológico [Yamamoto
et al., 1989]. Los BAM permiten obtener una
mayor calidad del efluente gracias a la retención
completa de la biomasa, permiten trabajar a
tiempos de residencia celular altos, permiten
alcanzar concentraciones elevadas dentro del
reactor, etc. En estos sistemas la aeración es
utilizada tanto para el control del ensuciamiento
de la membrana como para la actividad biológica
de la biomasa.
Objetivo. Este estudio propone una nueva
configuración de BAM en donde el sistema de
filtración se encuentra localizado al exterior del
reactor biológico con el fin de facilitar la
operación, mantenimiento, reemplazo y limpieza
de la membrana. En esta nueva configuración la
aireación se encuentra “separada”, un sistema
de aireación en el proceso de filtración de
burbuja gruesa para limitar el ensuciamiento de
la membrana y un sistema de aireación
exclusivo para el reactor biológico de burbuja
fina para la actividad de la biomasa. En este
artículo se presentan resultados obtenidos con
una solución sintética de bentonita como
solución modelo con el fin de estudiar la
influencia de la aireación en los BAM
convencionales comparados con el sistema
propuesto.
Metodología.
Tres diferentes módulos fueron estudiados. El
módulo 1, (M1), contiene un solo paquete de
fibras con una configuración en U. M2 contiene 7
paquetes de fibras con una configuración en U.
M3 contiene un solo paquete de fibras
dispuestas verticalmente en donde cada fibra es
independiente. Diferentes intensidades de aire
(0 – 108 m3aire/h.m3líquido) fueron aplicadas a los
tres módulos durante ciclos de filtración de 15
minutos. La presión transmembranaria (PTM)
fue registrada cada minuto durante todo el ciclo
de filtración.
Resultados y Discusión.
Desde el inicio de la filtración para los módulos
M1 y M2 fue observado el ensuciamiento de la
membrana. La PTM aumenta conforme avanza
el tiempo de filtración llegando a un máximo en
los módulos M1 y M2. Una relación directamente
proporcional entre la presión y el flujo de
permeado fue observada en los módulos M1 y
M2. Para M3, el aumento de la presión en casi
imperceptible incluso cuando el flujo de
permeado aumenta. El efecto de la intensidad
de aire fue más significativo para el módulo M2
que para M1. En lo que respecta al módulo M3
el aire no ejerce ninguna influencia ya que no se
observa ensuciamiento de la membrana durante
el ciclo de filtración.
Conclusiones.
Este estudio propone una nueva configuración
de BAM: el sistema de filtración se encuentra al
exterior del reactor biológico lo que desacopla la
aireación. Los resultados son alentadores ya
que claramente muestran un mejor desempeño
del sistema de filtración cuando trabajan a altas
concentraciones de bentonita ya que la
configuración del módulo parece no ser afectada
por el ensuciamiento de la membrana, lo que
permite una buena repartición del flujo y una
mejor eficiencia del retrolavado.
Referencias Bibliográficas.
Smith, C., Di Gregorio, D., Talcott, R.M. (1969).
The use of ultrafiltration membranes for activated
sludge separation. Proceedings Purdue IWC.
1300-1310.
Yamamoto, K., Hiasa, M., Mahmood, T., Matsuo,
T. (1989). Direct solid-liquid separation using
hollow fiber membrane in an activated sludge
aeration tank. Water Science and Technology.
21:43-54.