Table 5

Hydrodynamic conditions and specific energy demand of immersed anaerobic MBRs treating municipal wastewater (real and synthetic)

SourceReactor type/SludgeMaterial/ Geo./ Pore sizeTempMLSSFluxFiltration cycle
 SGDUgGas sparging cycle
Energy consump.Reference
μm°Cg. L−1LMHFI minR minBW minOthersm3.m−2.h−1m h−1GasOn minOff minkWh m−3
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 33 23 12–19 250s 50s 30sh 40 s V + 30 s Dj 0.17–0.5 – Con. 0.10–0.46 Robles et al. (2012)  
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 20–33 23 10–13.3 250s 50s 30sh 40 s V + 30 s Dj 0.23 – Con. 0.19–0.26 Robles et al. (2013a)  
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 17–29 10–25 7–11 250s 50s 30sh 40 s V + 40 s Dj 0.23 – Con. 0.23–0.37 Giménez et al. (2014)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 18.9 21.3 10 Con. – – – 1.3 – Con. 2.10m Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 18.9 21.3 10 Con. – – – – – – 2.30m Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 23 – 17 4i – 0.146 – Con. 0.10 Dong et al. (2016a)  
Crub CSTR/F PVDF/FS/140d 30 6.4–9.3 11 – – 0.11 – Con. 0.10 Lin et al. (2011)  
Cruc IAFMBR –/HF/0.4 15–35 – 11.3 Con. – – – – – – – Gao et al. (2014)a, 2014b) 
Cru (GA) CSTR/F PES/FS/0.038 20 9.5–14.7 10 0.5 – – 62 Con. – Martinez-Sosa et al. (2012)  
Black UASB/G PVDF/Tub/250d 37 – 10f – – 8–16 – Con. – van Voorthuizen (2008)  
Black CSTR PVDF/Tub/250d 37 – 8f – – 40 – Con. – van Voorthuizen (2008)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.04 10–25 0.1–0.6 6f 10 – – 1.17 148 10s 10s 0.88 Martin Garcia et al. (2013)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.04 10–25 0.1–0.6 6f 10 – – 1.17 148 10 0.16 Martin Garcia et al. (2013)  
Set UASB/F PVDF/HF/0.045 18 5.95e 10–14 7.5 5s 15s 5 s R 0.32–0.48k 40–60 Con. 0.26–0.39 Gouveia et al. (2015a)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.045 18 2e 15 10s 10 s R 0.07k Con. 0.09 Gouveia et al. (2015b)  
Set CSTR/F PVDF/HF/0.08 10–25 7.7 6f 10 – – 0.39 277 10s 10s 0.29 Martin Garcia et al. (2013)  
Set SAF–MBR/F PVDF/HF/0.03 8–30 – 5.1–6.2f 30 – – – – – 0.23n Shin et al. (2014)  
Syn UASB/G PVDF/Tub/100d 21–24 – 4.2 10 – – 5.29 – 10 1.13 Cerón-Vivas et al. (2012)  
Syn UASB/G PVDF/Tub/100d 21–24 – 5.2 – – 5.29 – 2.27 Ceron-Vivas et al. (2012)  
Syn CSTR/F PS/Tub/0.2 55 25–50 16–23 10 – 0.5 – 0.29–1.02l 12–42 Con. 0.12–0.63 Jeison & van Lier (2006)  
Syn CSTR/F PS/Tub/0.2 30 25–50 5–21 10 – 0.5 – 0.85–1.70l 35–70 Con. 0.40–3.35 Jeison & van Lier (2006)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 35 – 5–8 Con. – – – – 10 2.2–3.6 Vyrides & Stuckey (2009)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 35 – 5–8 Con. – – – – Con.  3.4–5.4 Vyrides & Stuckey (2009)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 – – 7.2 Con. – – – 2.4 – Con. 3.0 Fox & Stuckey (2015)  
Syn CSTR/F PES/FS/0.2 15 – 30 (240)g – 0.5 (4)g – 7.24 14 Con. 9.6 Smith et al. (2013)  
Syn CSTR/F PES/FS/0.2 3–15 – 1.2–12 – – 5.8 – Con. 6.5–64.8 Smith et al. (2015)  
Syn ARMBR PE/FS/0.2 30 5.5 11 – – – – – 0.10n Kim et al. (2014)  
Syn ABR + AFMR PVDF/HF/0.1 35 – 7–10 Con. – – – – – – 0.058n Kim et al. (2011)  
SourceReactor type/SludgeMaterial/ Geo./ Pore sizeTempMLSSFluxFiltration cycle
 SGDUgGas sparging cycle
Energy consump.Reference
μm°Cg. L−1LMHFI minR minBW minOthersm3.m−2.h−1m h−1GasOn minOff minkWh m−3
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 33 23 12–19 250s 50s 30sh 40 s V + 30 s Dj 0.17–0.5 – Con. 0.10–0.46 Robles et al. (2012)  
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 20–33 23 10–13.3 250s 50s 30sh 40 s V + 30 s Dj 0.23 – Con. 0.19–0.26 Robles et al. (2013a)  
Crua CSTR/F PVDF/HF/0.05 17–29 10–25 7–11 250s 50s 30sh 40 s V + 40 s Dj 0.23 – Con. 0.23–0.37 Giménez et al. (2014)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 18.9 21.3 10 Con. – – – 1.3 – Con. 2.10m Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 18.9 21.3 10 Con. – – – – – – 2.30m Ruigómez et al. (2016b)  
Crub CSTR/F PVDF/HF/0.04 23 – 17 4i – 0.146 – Con. 0.10 Dong et al. (2016a)  
Crub CSTR/F PVDF/FS/140d 30 6.4–9.3 11 – – 0.11 – Con. 0.10 Lin et al. (2011)  
Cruc IAFMBR –/HF/0.4 15–35 – 11.3 Con. – – – – – – – Gao et al. (2014)a, 2014b) 
Cru (GA) CSTR/F PES/FS/0.038 20 9.5–14.7 10 0.5 – – 62 Con. – Martinez-Sosa et al. (2012)  
Black UASB/G PVDF/Tub/250d 37 – 10f – – 8–16 – Con. – van Voorthuizen (2008)  
Black CSTR PVDF/Tub/250d 37 – 8f – – 40 – Con. – van Voorthuizen (2008)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.04 10–25 0.1–0.6 6f 10 – – 1.17 148 10s 10s 0.88 Martin Garcia et al. (2013)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.04 10–25 0.1–0.6 6f 10 – – 1.17 148 10 0.16 Martin Garcia et al. (2013)  
Set UASB/F PVDF/HF/0.045 18 5.95e 10–14 7.5 5s 15s 5 s R 0.32–0.48k 40–60 Con. 0.26–0.39 Gouveia et al. (2015a)  
Set UASB/G PVDF/HF/0.045 18 2e 15 10s 10 s R 0.07k Con. 0.09 Gouveia et al. (2015b)  
Set CSTR/F PVDF/HF/0.08 10–25 7.7 6f 10 – – 0.39 277 10s 10s 0.29 Martin Garcia et al. (2013)  
Set SAF–MBR/F PVDF/HF/0.03 8–30 – 5.1–6.2f 30 – – – – – 0.23n Shin et al. (2014)  
Syn UASB/G PVDF/Tub/100d 21–24 – 4.2 10 – – 5.29 – 10 1.13 Cerón-Vivas et al. (2012)  
Syn UASB/G PVDF/Tub/100d 21–24 – 5.2 – – 5.29 – 2.27 Ceron-Vivas et al. (2012)  
Syn CSTR/F PS/Tub/0.2 55 25–50 16–23 10 – 0.5 – 0.29–1.02l 12–42 Con. 0.12–0.63 Jeison & van Lier (2006)  
Syn CSTR/F PS/Tub/0.2 30 25–50 5–21 10 – 0.5 – 0.85–1.70l 35–70 Con. 0.40–3.35 Jeison & van Lier (2006)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 35 – 5–8 Con. – – – – 10 2.2–3.6 Vyrides & Stuckey (2009)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 35 – 5–8 Con. – – – – Con.  3.4–5.4 Vyrides & Stuckey (2009)  
Syn CSTR/F PE/FS/0.4 – – 7.2 Con. – – – 2.4 – Con. 3.0 Fox & Stuckey (2015)  
Syn CSTR/F PES/FS/0.2 15 – 30 (240)g – 0.5 (4)g – 7.24 14 Con. 9.6 Smith et al. (2013)  
Syn CSTR/F PES/FS/0.2 3–15 – 1.2–12 – – 5.8 – Con. 6.5–64.8 Smith et al. (2015)  
Syn ARMBR PE/FS/0.2 30 5.5 11 – – – – – 0.10n Kim et al. (2014)  
Syn ABR + AFMR PVDF/HF/0.1 35 – 7–10 Con. – – – – – – 0.058n Kim et al. (2011)  

Acronyms: ABR + AFMBR: anaerobic baffle reactor + anaerobic fluidised bed membrane bioreactor; ARMBR: anaerobic rotate disk MBR; AT: ambient temperature; B: biogas; BW: backwash; Cru: Crude; CSTR: continuous stirred tank reactor; F: flocculent sludge; FI: filtration; FS: flat sheet; G: granular sludge; GA: glucose addition; HF: hollow fibre; IAFMBR: integrated anaerobic fluidised-bed; MWCO: molecular weight cut off; N: Nitrogen; PE: Polyethylene; PVDF: Polyvinylidene fluoride; R: relaxation; SAF–MBR: staged anaerobic fluidised membrane bioreactor; Set: Settled; Syn: Synthetic; Tub: tubular; UASB: upflow anaerobic sludge blanket.

aCrude: pre-treatment including screening, degritter and grease removal.

bCrude: after screening.

cCrude: from septic tank.

dMWCO (kDa).

eReported MLVSS.

fNet flux.

gValues in the bracket are the second filtration conditions.

hBackwash 30 s every 50 min.

iBackwash weekly with chemicals.

j40 s ventilation every 50 min, 30 s degasification every 250 min.

kZW–10 module, use membrane cross sectional area of 74 cm2 (Martin Garcia et al. 2013).

lAssume 50% of the membrane package ratio and membrane mount area is double size of the membrane fibre cross sectional area.

mEnergy demand provided in the paper.

Close Modal

or Create an Account

Close Modal
Close Modal