El biorreactor de membrana funciona mejor que el proceso convencional de lodos activados en tecno

25 de abril de 2022

por Prensa de educación superior

Para alcanzar mejor los objetivos medioambientales, un número creciente de plantas de tratamiento de aguas residuales (WWTP) se están adaptando del proceso de lodo activado convencional (CAS) al proceso de biorreactor de membrana (MBR) debido a la pequeña huella de MBR y la alta calidad del efluente. Sin embargo, la actualización de CAS a MBR ha sido controvertida debido al alto consumo de energía y al ensuciamiento de la membrana en las aplicaciones de MBR. Es fundamental aclarar este tema comparando la tecnoeconomía de CAS con la de MBR.

Por un lado, el consumo de energía representa la mayor proporción de los costos operativos y es un factor clave que restringe el desarrollo sostenible de los procesos de tratamiento de aguas residuales. MBR normalmente tiene un mayor consumo de energía que el de CAS. Por otro lado, los altos costos a menudo se asocian con altos rendimientos. MBR obtiene un mayor beneficio ambiental de una mayor calidad del efluente que CAS. Por lo tanto, una evaluación tecnoeconómica justificada de MBR vs. CAS requiere considerar exhaustivamente tanto los costos económicos como los beneficios ambientales. Sin embargo, la evaluación técnico-económica de las WWTP informada anteriormente carecía en su mayoría de una comparación sistemática entre los procesos CAS y MBR, especialmente una comparación pareada estricta entre ellos en la misma WWTP.

Ahora, un grupo de investigación de la Academia de Ciencias de la Universidad de China estudió las características tecnoeconómicas de 20 plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala que se habían adaptado de CAS a MBR mediante el análisis de costo-beneficio y el análisis envolvente de datos. Los resultados se publicaron en Frontiers of Environmental Science & Engineering.

Descubrieron que después de la modernización de CAS a MBR, la calidad del efluente mejoró significativamente, acompañada de un aumento en el consumo de energía de 0,40 a 0,57 kWh/m3, mientras que el cambio en el costo operativo no fue tan significativo. El beneficio ambiental marginal promedio aumentó notablemente después de la rehabilitación, lo que llevó a un aumento en la ganancia neta promedio, lo que indica la viabilidad técnico-económica de la rehabilitación. Después de la modernización, la rentabilidad relativa aumentó de 0,70 a 0,73 (el máximo teórico es 1), mientras que la eficiencia energética relativa no cambió significativamente. Mientras tanto, la tecnoeconomía está estrechamente relacionada con el estándar de efluentes adoptado. MBR es más rentable que CAS dados los estándares de efluentes más estrictos.

Por lo tanto, tal como lo consideraron los investigadores, MBR funciona mejor que CAS en casos de estándares estrictos de efluentes y destinos sensibles a los contaminantes, y todavía hay mucho espacio para reducir aún más el consumo de energía de MBR.

Más información: Tingwei Gao et al, Características tecnoeconómicas de las plantas de tratamiento de aguas residuales adaptadas del proceso de lodo activado convencional al proceso de biorreactor de membrana, Frontiers of Environmental Science & Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1483-6