Evaluación de la operatividad de un biorreactor de membrana (MBR) para el tratamiento del lixiviado proveniente de un relleno sanitario

Abstract

Este estudio evalúa la eficiencia del biorreactor de membrana (MBR) en el tratamiento de lixiviados de un relleno sanitario en Colombia, mediante el análisis de parámetros fisicoquímicos, monitoreo operativo y pruebas de laboratorio, con datos recopilados entre 2016 y 2024. Se identificó la correlación entre el caudal de permeado y variables clave como la relación DBO/NH₃, la concentración de sólidos (SSLM y SSVLM), el índice volumétrico de lodos (IVL), la alcalinidad, la remoción de nitrógeno total y DQO soluble. Los resultados evidenciaron que un adecuado proceso de nitrificación y desnitrificación es esencial para el óptimo funcionamiento del MBR. Se determinaron los parámetros causantes de la caída de permeado, como la relación DBO/Nitrógeno total, la concentración de SSLM y SSVLM, y la edad del lodo, así como las variables consecuencia de esta caída, entre ellas el IVL, la DQO soluble y la temperatura. Además, se identificaron indicadores de fallas operativas, como la disminución de alcalinidad por debajo de 1600 mg/l, el incremento del nitrógeno total por encima de 600 mg/l y de los nitratos sobre 4000 mg/l. Finalmente, se establecieron recomendaciones para el diseño y operación de sistemas MBR, enfocadas en la optimización del balance de nutrientes y el control de parámetros críticos para mejorar la estabilidad del proceso y la calidad del efluente tratado. (Texto tomado de la fuente).

This study evaluates the efficiency of the membrane bioreactor (MBR) in the treatment of leachates from a sanitary landfill in Colombia, based on the analysis of physicochemical parameters, operational monitoring, and laboratory tests, using data collected between 2016 and 2024. The correlation between permeate flow rate and key variables such as the BOD/NH₃ ratio, solids concentration (SSLM and SSVLM), sludge volume index (SVI), alkalinity, total nitrogen removal, and soluble COD was identified. The results demonstrated that a proper nitrification and denitrification process is essential for the optimal performance of the MBR. The study identified the parameters causing permeate decline, including the BOD/total nitrogen ratio, SSLM and SSVLM concentrations, and sludge age, as well as the resulting variables such as SVI, soluble COD, and temperature. Additionally, critical failure indicators were established, such as alkalinity dropping below 1600 mg/l, total nitrogen exceeding 600 mg/l, and nitrates rising above 4000 mg/l. Finally, recommendations were proposed for the design and operation of MBR systems, focusing on optimizing nutrient balance and controlling critical parameters to improve process stability and treated effluent quality.