Descripción del proceso de lecho móvil
El principio básico del proceso de lecho móvil que lo diferencia del fijo, se basa en el constante movimiento de los soportes plásticos donde crece la biomasa, este flujo se consigue generando aire a través de sistemas de aireación para condiciones aerobias), o a través de sistemas mecánicos para condiciones anaerobias).Los soportes son de material plástico con densidad próxima a la del agua, para que puedan flotar, y mantener el movimiento por todo el reactor. Los procesos de lecho móvil presentan una ventaja frente a los lechos fijos, la obturación, uno de los principales problemas operacionales debido al exceso de crecimiento de biomasa, obligando a una limpieza más continuada del reactor biológico. Por tanto las nuevas tendencias de soporte de relleno para filtros percoladores están dirigidas a los procesos de lecho móvil.
Figura 1. Soporte de relleno plástico para lechos bacterianos fijos y móviles
Los microorganismos producen Sustancias Poliméricas Extracelulares (EPS) que forman en el soporte, esta estructura tridimensional se denomina biofilm/biopelícula. La formación de biopelícula permite a las células una forma de vida completamente diferente del estado planctónico, protegiéndolas de entornos adversos y facilitando su supervivencia. Se forma en las paredes del relleno se caracteriza por una mayor efectividad que los flóculos biológicos. A su vez, los soportes plásticos empleados contienen una elevada superficie específica por unidad de volumen. Estas dos particularidades hacen que los reactores de lecho móvil sean de volumen mucho menor que los de fangos activos.
Figura 2. Biopelícula formada en soportes de relleno plástico.(http://bidatek.com/wp-content/uploads/2015/05/Tecnologia-lecho-movil-MBBR.png)
Dentro de la biopelícula se desarrollan los microorganismos de forma estructurada, de tal manera que aquellos que se encuentre en lo más profundo de la biopelícula serán las que actúen en condiciones anaerobias, mientras que las más superficiales serán aerobias. Este hecho hace que la formación de biopelícula necesaria según la carga, se de forma automática. Una vez alcanzado un espesor de biofilm, se desprende del soporte plástico decantando para ser posteriormente expulsado del reactor, se conoce como purga de fangos). Este mecanismo presenta una ventaja ya que no hay que recircular los fangos.
Figura 3. Diagrama de las etapas de la formación de la biopelícula. (Svensater y Bergenholtz, 2004.)
Los requerimientos de oxígeno, nutrientes y producción de fangos son similares a otros procesos biológicos de biomasa en suspensión, con lo que los costes de explotación de un proceso de lecho móvil vienen a ser simulares a los convencionales de fangos activos. El ahorro en la reducción de volumen tanto del reactor como del sistema de separación de sólidos, y en el sistema de aireación, se compensan con el gasto en el soporte plástico haciendo que los costes de inversión sean también similares. Los costes de personal se ven reducidos debido a que el funcionamiento de la instalación es automático (Zalakain y Manterola 2011).