ToimintaperiaateMBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)bio{0}}carriers perustuu biofilmiteknologian ja fluidisoinnin integrointiin.
Sen ydinmekanismina on ripustettujen kantajien käyttö tehokkaan jätevedenkäsittelyn saavuttamiseksi. Prosessi sisältää suspendoituneiden kantajien lisäämisen reaktoriin, jonka tiheys on lähellä veden tiheyttä. Ilmastuksesta tai vesivirtauksesta nämä kantajat leijuvat, mikä luo kolmifaasisen (kaasu-neste-kiinteän) ympäristön, joka edistää mikrobien kasvua. Kantajien pinta on erityisesti käsitelty karkean, huokoisen rakenteen ja hydrofiilisyyden vuoksi, mikä tarjoaa ihanteellisen elinympäristön mikrobien kiinnittymiselle. Mikro-organismit muodostavat biofilmejä kantajapinnalle ja hajottavat jäteveden orgaanista ainetta aineenvaihduntaprosessien kautta.
MBBR-kantajilla on kerrostettu sisäinen ja ulkoinen rakenne:
Kantajien sisäosat muodostavat rajoitetun hapen tunkeutumisen vuoksi anaerobisen tai fakultatiivisen anaerobisen ympäristön, joka sopii anaerobisten bakteerien, kuten denitrifioivien bakteerien, kasvuun. Ulkopinta, joka on suoraan alttiina hapelle ja jätevedelle, tarjoaa olosuhteet aerobisille bakteereille. Tämä kerrostuminen mahdollistaa sen, että jokainen kantaja voi toimia pienoisreaktorina, mikä helpottaa samanaikaisesti nitrifikaatiota (jossa aerobiset bakteerit muuttavat ammoniakkitypen nitraatiksi) ja denitrifikaatiota (jossa anaerobiset bakteerit pelkistävät nitraatin typpikaasuksi), mikä parantaa merkittävästi typenpoistotehokkuutta. Perinteisistä kiinteistä kantoaineista poiketen MBBR-kantolaitteet pitävät usein yhteyttä jäteveden kanssa leijutuksen kautta muodostaen "liikkuvan biokalvon". Tämä ei ainoastaan välttää kiinteisiin kantoaineisiin liittyviä tukkeutumisongelmia, vaan myös hyödyntää suspendoituneen aktiivilietteen ja siihen liitettyjen biokalvojen synergistisiä vaikutuksia, hyödyntäen täysin reaktoritilan ja parantaen käsittelyn tehokkuutta.
Prosessissa yhdistyvät sekä aktiiviliete- että biofilmiteknologioiden edut:
korkea lietepitoisuus parantaa iskukuormituksen kestävyyttä, kun taas fluidisoitu tila edistää mikrobien uusiutumista ja estää biofilmin ikääntymisestä ja irtoamisesta johtuvan tehokkuuden heikkenemisen. Lisäksi kantajien suuri ominaispinta-ala ja mikrobien kiinnittymiskyky mahdollistavat niiden isännöinnin enemmän mikro-organismeja tilavuusyksikköä kohti, mikä parantaa merkittävästi orgaanisen aineen ja ammoniakkitypen poistotehokkuutta.
