Prinsip kerja dariMBBR (Reaktor Biofilm Tempat Tidur Bergerak)bio-pembawa didasarkan pada integrasi teknologi biofilm dan fluidisasi.
Mekanisme intinya melibatkan penggunaan pembawa tersuspensi untuk mencapai pengolahan air limbah yang efisien. Prosesnya melibatkan penambahan pembawa tersuspensi dengan kepadatan mendekati air ke dalam reaktor. Di bawah aerasi atau aliran air, pembawa ini menjadi terfluidisasi, menciptakan lingkungan triphasik (gas-cair-padat) yang kondusif bagi pertumbuhan mikroba. Permukaan pembawa diperlakukan secara khusus agar memiliki struktur kasar dan berpori serta hidrofilisitas, sehingga menyediakan habitat ideal untuk perlekatan mikroba. Mikroorganisme membentuk biofilm pada permukaan pembawa dan mendegradasi bahan organik dalam air limbah melalui proses metabolisme.
Operator MBBR memiliki struktur internal dan eksternal bertingkat:
Bagian dalam pembawa, karena penetrasi oksigen yang terbatas, membentuk lingkungan anaerobik atau anaerobik fakultatif yang cocok untuk pertumbuhan bakteri anaerob seperti bakteri denitrifikasi. Bagian luarnya, yang terkena oksigen dan air limbah secara langsung, menyediakan kondisi bagi bakteri aerob. Stratifikasi ini memungkinkan setiap pembawa berfungsi sebagai reaktor mini, yang secara bersamaan memfasilitasi nitrifikasi (di mana bakteri aerob mengubah nitrogen amonia menjadi nitrat) dan denitrifikasi (di mana bakteri anaerob mereduksi nitrat menjadi gas nitrogen), secara signifikan meningkatkan efisiensi penghilangan nitrogen. Tidak seperti pembawa tetap tradisional, pembawa MBBR sering melakukan kontak dengan air limbah melalui fluidisasi, membentuk "biofilm bergerak". Hal ini tidak hanya menghindari masalah penyumbatan yang terkait dengan pembawa tetap tetapi juga memanfaatkan efek sinergis dari lumpur aktif tersuspensi dan biofilm yang menempel, memanfaatkan sepenuhnya ruang reaktor dan meningkatkan efisiensi pengolahan.
Proses ini menggabungkan keunggulan teknologi lumpur aktif dan biofilm:
konsentrasi lumpur yang tinggi meningkatkan ketahanan terhadap beban kejut, sementara keadaan terfluidisasi mendorong pembaharuan mikroba, mencegah hilangnya efisiensi akibat penuaan dan pelepasan biofilm. Selain itu, luas permukaan spesifik yang tinggi dan kapasitas perlekatan mikroba dari pembawa memungkinkan mereka menampung lebih banyak mikroorganisme per satuan volume, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi penghilangan bahan organik dan nitrogen amonia.
