Princíp fungovaniaMBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)bio{0}}nosičov je založený na integrácii technológie biofilmu a fluidizácie.
Jeho základný mechanizmus zahŕňa použitie suspendovaných nosičov na dosiahnutie účinného čistenia odpadových vôd. Proces zahŕňa pridávanie suspendovaných nosičov s hustotou blízkou hustote vody do reaktora. Pri prevzdušňovaní alebo prúdení vody sa tieto nosiče fluidizujú a vytvárajú trojfázové (plynné-kvapalné-tuhé) prostredie, ktoré napomáha mikrobiálnemu rastu. Povrch nosičov je špeciálne upravený tak, aby mal hrubú, poréznu štruktúru a hydrofilnosť, čo poskytuje ideálne prostredie pre mikrobiálne uchytenie. Mikroorganizmy vytvárajú na povrchu nosiča biofilmy a prostredníctvom metabolických procesov degradujú organickú hmotu v odpadovej vode.
Nosiče MBBR sa vyznačujú stratifikovanou vnútornou a vonkajšou štruktúrou:
Vnútro nosičov v dôsledku obmedzeného prenikania kyslíka vytvára anaeróbne alebo fakultatívne anaeróbne prostredie vhodné pre rast anaeróbnych baktérií, ako sú denitrifikačné baktérie. Exteriér, priamo vystavený kyslíku a odpadovej vode, poskytuje podmienky pre aeróbne baktérie. Táto stratifikácia umožňuje každému nosiču fungovať ako miniatúrny reaktor, pričom súčasne uľahčuje nitrifikáciu (kde aeróbne baktérie premieňajú amoniakálny dusík na dusičnany) a denitrifikáciu (kde anaeróbne baktérie redukujú dusičnany na plynný dusík), čím sa výrazne zvyšuje účinnosť odstraňovania dusíka. Na rozdiel od tradičných pevných nosičov, nosiče MBBR udržiavajú častý kontakt s odpadovou vodou prostredníctvom fluidizácie, čím vytvárajú „mobilný biofilm“. To nielenže zabraňuje problémom s upchávaním spojeným s pevnými nosičmi, ale tiež využíva synergické účinky suspendovaného aktivovaného kalu a pripojených biofilmov, pričom sa plne využíva priestor reaktora a zlepšuje sa účinnosť spracovania.
Proces kombinuje výhody technológie aktivovaného kalu a biofilmu:
vysoká koncentrácia kalu zvyšuje odolnosť voči nárazovému zaťaženiu, zatiaľ čo fluidizovaný stav podporuje mikrobiálnu obnovu, čím zabraňuje strate účinnosti v dôsledku starnutia a oddeľovania biofilmu. Okrem toho vysoký špecifický povrch a kapacita mikrobiálneho pripojenia nosičov im umožňujú hostiť viac mikroorganizmov na jednotku objemu, čím sa výrazne zlepšuje účinnosť odstraňovania organickej hmoty a amoniakálneho dusíka.
