Arbejdsprincippet omMBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)bio-bærere er baseret på integration af biofilmteknologi og fluidisering.
Dens kernemekanisme involverer brugen af suspenderede bærere for at opnå effektiv spildevandsrensning. Processen involverer tilsætning af suspenderede bærere med en densitet tæt på vand i reaktoren. Under beluftning eller vandstrøm bliver disse bærere fluidiserede, hvilket skaber et trifasisk (gas-flydende-fast) miljø, der fremmer mikrobiel vækst. Overfladen af bærerne er specielt behandlet til at have en ru, porøs struktur og hydrofilicitet, hvilket giver et ideelt levested for mikrobiel vedhæftning. Mikroorganismer danner biofilm på bæreroverfladen og nedbryder organisk stof i spildevandet gennem metaboliske processer.
MBBR-bærere har en stratificeret intern og ekstern struktur:
Det indre af bærerne danner på grund af begrænset iltgennemtrængning et anaerobt eller fakultativt anaerobt miljø, der er egnet til vækst af anaerobe bakterier såsom denitrificerende bakterier. Det ydre, direkte udsat for ilt og spildevand, giver betingelser for aerobe bakterier. Denne lagdeling gør det muligt for hver bærer at fungere som en miniaturereaktor, der samtidig letter nitrifikation (hvor aerobe bakterier omdanner ammoniaknitrogen til nitrat) og denitrifikation (hvor anaerobe bakterier reducerer nitrat til nitrogengas), hvilket forbedrer effektiviteten af nitrogenfjernelse betydeligt. I modsætning til traditionelle faste bærere opretholder MBBR-bærere hyppig kontakt med spildevand gennem fluidisering og danner en "mobil biofilm". Dette undgår ikke kun tilstopningsproblemer forbundet med faste bærere, men udnytter også de synergistiske virkninger af suspenderet aktiveret slam og vedhæftede biofilm, udnytter reaktorpladsen fuldt ud og forbedrer behandlingseffektiviteten.
Processen kombinerer fordelene ved både aktiveret slam og biofilmteknologier:
høj slamkoncentration øger modstanden mod stødbelastninger, mens den fluidiserede tilstand fremmer mikrobiel fornyelse, hvilket forhindrer effektivitetstab på grund af biofilmældning og løsrivelse. Derudover gør bærernes høje specifikke overfladeareal og mikrobielle vedhæftningskapacitet dem i stand til at være vært for flere mikroorganismer pr. volumenenhed, hvilket væsentligt forbedrer fjernelseseffektiviteten af organisk materiale og ammoniaknitrogen.
