BR112016012389B1

BR112016012389B1 - elemento carreador para crescimento de biofilme

Info

Publication number: BR112016012389B1
Application number: BR112016012389-1A
Authority: BR
Inventors: Thomas Welander; Maria Piculell
Original assignee: Veolia Water Solutions & Technologies Support
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2021-01-12
Also published as: US10626034B2; EP3077102B1; KR20160093660A; PH12016501000A1; IL245928B; CN105848775B; MY176507A; CA2931560A1; ES2647146T3; PH12016501000B1; DK3077102T3; MX2016007098A; JP2016538998A; BR112016012389A2; BR112016012389A8; MX362875B; KR102244397B1; JP6560217B2; WO2015082349A1; PL3077102T3

Abstract

ELEMENTOS CARREADORES DE FLUXO LIVRE. A presente invenção refere-se a um elemento carreador (1; 10; 20) para crescimento de biofilme no mesmo que é projetado para fluxo livre em líquido a ser purificado e tem superfícies (3; 13) para crescimento de biofilme que são protegidas da abrasão de outros elementos carreadores ou superfícies em um recipiente que contém o líquido a ser purificado por cristas (4) que têm uma altura correspondente a uma espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies (3; 13) protegidas. A razão entre as superfícies (3; 13) para o crescimento de biofilme e a área das cristas se situa na faixa de 1:1 a 1:20.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um elemento carreador para crescimento de biofilme no mesmo, sendo que os ditos elementos carreadores são projetados para fluxo livre em líquido a ser purificado e têm superfícies para crescimento de biofilme que são protegidas da abrasão de outros elementos carreadores ou superfícies em um recipiente que contém o líquido a ser purificado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Sabe-se que, no tratamento biológico de água ou água residual, a água atravessa algum tipo de reator ou vários reatores (um vaso ou outro espaço) em que micro-organismos são utilizados para converter poluentes na água em produtos finais inofensivos tais como dióxido de carbono e água. O tratamento pode ser realizado com suprimento de ar (de modo aeróbico) ou sem suprimento de ar (de modo anaeróbico) ou sem suprimento de ar, mas com a presença de quantidades significativas de nitrato (de modo anóxico). De modo a aumentar a eficiência do processo de tratamento, é comum se focar em um alto teor de micro-organismos ativos no processo evitando-se que tais organismos escapem junto com a água tratada, seja permitindo-se que os micro-organismos cresçam suspensos no reator e separando os mesmos da água em um estágio de separação após o reator e retornando os micro-organismos ao reator (por exemplo, o processo de lama ativada), ou introduzindo-se algum tipo de material de suporte ao processo nas superfícies cujos micro-organismos pode crescer como um biofilme e desse modo, podem ser retidos no processo (o processo de biofilme). Também há misturas desses dois tipos de processo, denominados como processos híbridos, em que o material de suporte é introduzido no processo de lama ativada de modo que os micro-organismos suspensos, assim como os microorganismos de crescimento de biofilme, possam ser utilizados no processo.

[003] O processo de biofilme tem várias vantagens em comparação ao processo de lama ativada. Por exemplo, maiores cargas podem ser aplicadas e os processos de biofilme são substancialmente menos sensíveis às variações e distúrbios. Os processos de biofilme mais convencionais são baseados no empacotamento de material carreador no reator de tratamento, sendo que o dito material compreende corpos ou blocos de preenchimento que são mantidos fixos e imóveis no processo. Essas modalidades do processo envolvem o risco de obstrução do leito de biofilme por biomassa ou outro material de particulado e formação de zonas mortas no processo, em que o contato entre a água e os micro-organismos ativos é insatisfatório.

[004] Em outro tipo de processo de biofilme, que tem se tornou muito bem-sucedido durante os últimos 20 anos, um material carreador que é mantido em suspensão e em movimento é utilizado no processo denominado como o processo de MBBR, isto é "Reator de Biofilme de Leito em Movimento". O material carreador com microorganismos que crescem no mesmo é mantido no processo passando- se a água de saída através de um coador (peneira ou grade) que tem um diâmetro de abertura ou largura de fenda que é tão pequena que o material carreador não pode atravessar a mesma. A vantagem desse tipo de processo é i.a. que o risco de obstrução do leito e formação de zonas mortas é eliminado.

[005] O uso de um material carreador que é mantido na suspensão e movimento no processo foi originalmente relatado para diferentes aplicações de processo híbrido, isto é, carreadores suspensos foram supridos aos processos de lama ativada de modo a aprimorar a função dos mesmos. Os carreadores que foram usados para esse propósito incluem pedaços de borracha espumada (documento no EP 0 142 123), diferentes tipos de corpos de preenchimento cilíndricos (Bundesministerium für Forschung und Technologie, "Einsatz von Schwebekorper zur Erhohung der." por Dr. D. Dengler, H. Lang, A. Baum, Forschungsbericht 02 WA 8538, Jan. 1988, páginas 12 e 13), carreadores que incluem corpos hemisféricos que têm paredes internas (documento no DE 30 17 439), carreadores "similares a ouriço", esferas perfuradas e placas cruzadas (documento no EP 0 058 974).

[006] O documento no WO 96/10542 descreve outra modalidade que é relacionada aos pedaços de borracha espumada do documento no EP 0 142 123. São usados flocos finos de plástico espumado que fornecem área de superfície protegida nos poros aleatoriamente formados dos carreadores.

[007] Visto que os carreadores no processo de MBBR são expostos a colisões repetidas uns com os outros e outras superfícies no reator, sendo que as superfícies são expostas a outros carreadores ou outras superfícies no reator são mantidas limpas de crescimento de biofilme. A eficiência do processo, portanto, é altamente dependente da área que é protegida contra colisões, por exemplo, nas passagens internas ou compartimentos nos carreadores.

[008] Outra modalidade dos carreadores de MBBR é revelada no documento no FR 0850478, que diz respeito a um método para tratamento biológico da água no qual são usados carreadores, que são corpos formados por placa com protuberâncias que se sobressaem das placas, sendo que as ditas protuberâncias são separadas uma da outra e em que tanto as protuberâncias quanto o próprio corpo fornecem área de superfície protegida. Essa modalidade é reivindicada por proporcionar vantagens de transferência de massa quando os carreadores são empilhados próximos entre si à medida que a água ainda pode se mover entre o corpo e as protuberâncias.

[009] O documento no EP 1 431 252 descreve um elemento carreador que é provavelmente adequado para um processo de MBBR. O elemento carreador é dito por ter excelentes propriedades quando o mesmo obtém a capacidade de reter bolhas de ar, o que significa que o processo de aeração será mais eficiente.

[0010] O documento no WO 00/15565 descreve um "biorreator de fluxo radial", utilizável, por exemplo, para tratamento de água residual. Nas Figuras 13 a 15 do mesmo, diferentes modalidades de elementos carreadores que exibem as áreas de crescimento que permitem um biofilme que tem uma espessura desejada são mostradas. No entanto, é altamente improvável que esses elementos carreadores podem ser usados como elementos carreadores de fluxo livre. Em qualquer caso, os mesmos são extremamente ineficientes, visto que a área protegida chega a menos do que 50% da área da área de superfície do elemento carreador.

[0011] Um problema com todos os carreadores conhecidos para tratamento de água é que os mesmos permitem crescimento praticamente ilimitado da espessura da camada de micróbio biorreativo. Isso pode induzir a problemas com fluxo restrito e/ou zonas anaeróbicas no biofilme, mesmo em um ambiente projetado como aeróbico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] Os problemas acima e outros são resolvidos, ou pelo menos mitigados, fornecendo-se um elemento carreador em que a razão entre as superfícies para crescimento de biofilme e a área das cristas que protege as superfícies para crescimento de microfilme se encontra de 1:1 a 1:20.

[0013] De modo a obter uma espessura de biofilme controlada, a altura das cristas pode corresponder à espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies protegidas.

[0014] Testes mostraram que a altura de cristas pode estar dentro do intervalo de 0,05 a 1,0 mm, preferencialmente 0,1 a 0,5 mm, mais preferencialmente 0,15 a 0,45 mm.

[0015] Em uma modalidade da invenção, o dito elemento carreador pode estar na forma de uma placa com uma grade em cada lado, sendo que a dita grade forma endentações bem definidas para proteger o crescimento de biofilme, e em que a profundidade das ditas endentações decide a espessura do dito biofilme protegido.

[0016] De modo a evitar bordas pontudas, a dita placa pode ser de formato redondo ou oval.

[0017] De modo a aprimorar a aeração, a dita placa pode ter formato de sela.

[0018] Em uma modalidade da invenção, o dito padrão pode estar no formato de uma grade com endentações quadradas ou retangulares.

[0019] Em outra modalidade da invenção, o dito padrão pode estar no formato de um favo de mel com endentações hexagonais.

[0020] Em ainda outra modalidade da invenção, o elemento carreador pode estar no formato de um perfil com canais internos longitudinais, em que,

[0021] os canais internos longitudinais contêm uma multiplicidade de paredes de retenção longitudinais que se estendem das paredes de canal interno em direção ao centro dos canais internos longitudinais,

[0022] sulcos longitudinais são formados entre paredes de retenção longitudinais,

[0023] as pontas de limpeza podem entrar no centro dos canais internos longitudinais,

[0024] as ditas pontas de limpeza não podem entrar nos ditos sulcos longitudinais,

[0025] os sulcos longitudinais protegem o crescimento de biofilme ao longo das paredes longitudinais de canal interno,

[0026] a espessura de biofilme protegido ao longo das paredes longitudinais de canal interno é determinada pela altura das paredes de retenção longitudinais.

[0027] As pontas de limpeza podem ser dispostas ao longo da periferia do elemento carreador, em parte dos elementos carreadores ou todos os mesmos.

[0028] As pontas de limpeza também podem ser fornecidas em outra estrutura no reator além do elemento carreador, por exemplo no formato de estruturas similares à escova dentro do reator.

[0029] O elemento carreador pode ser de qualquer formato, por exemplo, hexagonal, quadrado ou redondo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] Esses e outros aspectos, recursos e vantagens suscetíveis à invenção serão evidentes e elucidados a partir da descrição a seguir das modalidades da presente invenção, sendo que é feita referência aos desenhos anexos, em que

[0031] A Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador hexagonal, de acordo com mais uma primeira modalidade da invenção;

[0032] A Figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador hexagonal, de acordo com mais uma segunda modalidade da invenção;

[0033] A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador hexagonal, de acordo com mais uma terceira modalidade da invenção;

[0034] A Figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador hexagonal, de acordo com mais uma quarta modalidade da invenção;

[0035] A Figura 5 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador hexagonal, de acordo com mais uma quinta modalidade da invenção;

[0036] A Figura 6 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador redondo plano de acordo com uma sexta modalidade da invenção;

[0037] A Figura 7 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra um elemento carreador em formato de sela de acordo com uma sétima modalidade da invenção; e

[0038] A Figura 8 é uma vista em corte transversal esquemática que mostra um elemento carreador com uma camada de superfície de biofilme arqueada.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0039] Uma primeira modalidade da presente invenção é mostrada na Figura 1 e se refere a um elemento carreador 1 para permitir o crescimento no mesmo de uma camada biologicamente ativa de micróbios. O elemento carreador 1 compreende uma multiplicidade de furos atravessantes 2, sendo que cada furo atravessante 2 é limitado por paredes 3 e cristas 4 que se estendem ao longo de um comprimento do furo atravessante 2. Os furos atravessantes 2 e suas cristas 4 são dispostas para serem limpas por uma estrutura similar a bastão (não mostrada) que tem um diâmetro que se encaixa dentro da área definida pelas cristas 4. Na modalidade mostrada, os furos atravessantes 2 são formados e dispostos de modo hexagonal, mas outras disposições também são possíveis dentro do escopo da invenção.

[0040] A disposição com um elemento de limpeza similar a bastão e as cristas dos furos tem o efeito de que um filme microbiano que cresce nos furos será limitado em relação a sua espessura.

[0041] A Figura 2 mostra uma modalidade que é similar à modalidade da Figura 1, no entanto com uma parede divisora que se estende entre dois elementos idênticos dotados de furos que têm um formato correspondente aos furos atravessantes da Figura 1.

[0042] A Figura 3 mostra uma modalidade que é similar à modalidade das Figuras 1 e 2, no entanto, com um elemento de limpeza similar a bastão 5 que se estende de uma superfície externa do carreador 1.

[0043] A Figura 4 mostra uma modalidade que é similar à modalidade da Figura 2, no entanto, com um elemento de limpeza similar a bastão 5 que se estende de uma superfície externa do carreador 1.

[0044] A Figura 6 mostra ainda outra modalidade que tem seis bastões de limpeza 5.

[0045] Durante a operação, os elementos flutuarão ao redor, entrando em contato com outros elementos e superfícies em um reator (não mostrado). As superfícies internas dos furos atravessantes serão protegidas do desgaste, no entanto, os elementos similares a bastão descritos nas modalidades 3 a 6, que têm um diâmetro que se encaixa dentro da área definida pelas cristas, terão capacidade de raspar o biofilme no centro dos furos atravessantes, deixando uma camada de biofilme protegido com uma espessura definida pela altura das cristas 4 que se estende ao longo de um comprimento do furo atravessante 2.

[0046] Os elementos 1 podem ser fabricados de, por exemplo, plástico de polietileno ou plástico de polipropileno por extrusão ou moldagem por injeção, os mesmos podem ter uma espessura de 2 a 20 mm, um diâmetro de 10 a 50 mm, um diâmetro de furo atravessante de 2 a 5 mm, em que as cristas podem se estender 0,1 a 0,5 mm de uma superfície interna do furo atravessante. O elemento de limpeza similar a bastão 5 tem preferencialmente um diâmetro de modo que o mesmo possa entrar nos furos, isto é, seu diâmetro é menor do que o diâmetro de furo subtraído pela altura das cristas. Seu comprimento é, preferencialmente, de certa forma, maior do que metade da espessura do carreador.

[0047] Os elementos 1 descritos nas modalidades 2, 3 e 6 pode ter uma pequena protuberância (não mostrada) na parede divisora no fundo dos furos. Essa pequena protuberância pode se estender de 0,1 a 0.5 mm da parede divisora do furo e ter um diâmetro menor do que o diâmetro de furo subtraído pela altura das cristas. A superfície de parede divisora do furo será protegida de desgaste do elemento de limpeza similar a bastão 5, deixando uma camada de biofilme protegido com uma espessura definida pela altura da pequena protuberância.

[0048] Como resultado disso, o biofilme que cresce dentro dos furos terá uma espessura limitada, evitando assim porções anaeróbicas do biofilme.

[0049] Na Figura 6, um carreador 10 de acordo com outra modalidade da presente invenção é mostrado. O carreador 10 compreende um corpo similar a disco 11 que compreende uma grade 12 de cristas que se estendem sobre a área inteira do corpo similar a disco 11. As cristas da grade 12 têm uma altura sobre o corpo similar a disco 11 correspondente a uma espessura desejada de um biofilme que cresce no mesmo. Deve-se observar que o corpo similar a disco deve ter um formato que evita arestas pontudas, isto é, um formato circular ou oval, visto que as arestas pontudas rasparão o biofilme do corpo similar a disco, mesmo se protegidos pela grade 12 das cristas.

[0050] Durante a operação, em que um grande número de carreadores de acordo com essa modalidade é de flutuação livre no reator, o biofilme que cresce na superfície do mesmo será raspado. No entanto, devido à provisão da grade 12 e o fato de que não há arestas pontudas, as áreas 13 entre as cristas da grade 12 serão protegidas de desgaste. No entanto, se a espessura de biofilme se tornar muito grande, o excesso será raspado. Consequentemente, a espessura de biofilme pode ser controlada de maneira eficiente.

[0051] Na Figura 7, um carreador 20 é mostrado, sendo que o carreador 20 é substancialmente idêntico ao carreador 10 da Figura 6, no entanto, formado em uma configuração similar à sela. Essa configuração foi mostrada para realizar de modo excelente em termos de propriedades de aeração.

[0052] A Figura 8 ilustra quando uma superfície de biofilme entre as cristas da grade em um carreador de corpo similar a disco 11 não foi raspado em um ângulo reto. Quando dois elementos carreadores 10 foram raspadas entre si, o formato circular ou oval dos corpos similares a disco 11 pode deixar um formato de superfície de biofilme 14 arqueado de modo correspondente entre as cristas da grade. O formato de tal superfície arqueada 14 dependerá do diâmetro do corpo similar a disco e a densidade de grade.

[0053] Os carreadores 10 e 20 podem ser fabricados por moldagem por injeção. Os mesmos podem ter um diâmetro de 10 a 50 mm, uma densidade de grade de 5 a 10 mm e uma altura de crista de 0,5 a 1,0 mm. A espessura do corpo é preferencialmente a mais fina possível em relação à força do mesmo. Outro método de fabricação pode ser laminar uma placa de plástico de modo que cristas na mesma sejam formadas e, em seguida, carreadores de estampa do formato e tamanho desejado da placa laminada.

[0054] A área de superfície para crescimento de biofilme é primeiramente a parede 3 ou área 13 dos elementos carreadores. A crista 4 e a grade 12 constituem área de crescimento de biofilme similar ou menor e protege e define primeiramente a espessura do biofilme.

[0055] A razão da área de crescimento de biofilme entre as superfícies protegidas 3 e 13 em comparação às cristas 4 e 12 dos elementos carreadores 1 e 10 e 20 está na faixa de 1:1 a 20:1.

[0056] Devido ao fato de que os mesmos são o mecanismo que aciona tratamento residual de água biológico, é crucial monitorar de perto a quantidade e qualidade de micro-organismos em biorreatores.

[0057] Desenvolvimentos anteriores do processo de MBBR e elementos carreadores se focaram somente na superfície protetora fornecida pelo material carreador e, à alguma extensão de como os elementos carreadores devem ser formados para aumentar o transporte de massa ao biofilme, quando o biofilme tem uma espessura extensiva.

[0058] Uma limitação principal de todos os carreadores e processos de MBBR de técnica anterior é que a espessura do biofilme não é controlada a uma faixa em que a transferência de massa é eficaz em todo o biofilme, desse modo, somente a parte externa do biofilme é utilizada para as reações desejadas.

[0059] Quando o biofilme cresce espesso nos elementos carreadores, a área eficaz do biofilme exposta ao ambiente é reduzida, tornando uma grande porção de biomassa inativa em relação às reações desejadas e o processo de MBBR diminui de modo eficaz. O processo pode exibir desse modo uma eficácia variada dependendo de como o biofilme se desenvolve e um crescimento interno completo de biofilme nos elementos de suporte resulta em uma redução drástica de eficiência. Para um biofilme espesso, reações adversas ao processo de MBBR podem ocorrer adicionalmente no biofilme, por exemplo, a redução de sulfato para sulfeto de hidrogênio. Esses problemas são conhecidos, mas nenhuma solução existiu para controlá-los.

[0060] Quando o crescimento demasiado dos elementos carreadores inertes se torna acentuado, diferentes tipos de produtos de lavagem foram usados para impelir mecanicamente o biofilme dos carreadores. Para os elementos carreadores individuais, no entanto, o resultado da limpeza é aleatório, e o biofilme não é controlado para uma espessura ideal. A presente invenção se refere a um elemento carreador no qual a espessura do biofilme em um processo de MBBR pode ser predeterminada e mantida em uma faixa ideal para as reações desejadas.

[0061] O desgaste que ocorre quando os elementos carreadores se movem contra outros elementos carreadores ou outras superfícies no processo foi anteriormente considerado como uma desvantagem do processo de MBBR, visto que o mesmo limita o tamanho da área do material de suporte que pode ser colonizada com biofilme em comparação a outros processos de biofilme em que os carreadores são estacionários e todas as superfícies são colonizadas. A solução geral de acordo com a invenção é, em vez disso, usar esse desgaste para fornecer um biofilme com espessura controlada dentro de uma faixa ideal para as reações a serem alcançadas, o que fornece vantagens significativas sobre processos de MBBR anteriores assim como outros processos de biofilme.

[0062] Em comparações entre a invenção e as modalidades anteriores, constatou-se que é igualmente importante manter a "espessura de biofilme protegido" de um elemento carreador dentro da faixa ideal à medida que alcança uma superfície protegida máxima do material.

[0063] Foi mostrado que a eficiência do processo é, em prática, determinada pela quantidade de biomassa que participa ativamente nas reações desejadas e isso é constatado na parte do biofilme que é alcançada pelos reagentes que devem ser renovados. Devido à natureza do processo de biofilme, uma superfície de material carreador que interrompe o fluxo de líquido, o transporte de reagentes ao biofilme será limitado pelas taxas de difusão para as substâncias em questão. Esse tipo de limitação de transporte de massa em um biofilme se aplica a todos os tipos de substratos, tais como oxigênio em processos aeróbicos, ácidos graxos voláteis em processos anaeróbicos, a nitrificação de amônio e fosfato na remoção fosforosa biológica.

[0064] Mais particularmente, testes de MBBR de acordo com a presente invenção mostraram que, de modo a obter um biofilme ativo máximo, a espessura do mesmo teve de ser mantida na faixa de 0,05 a 1,0 mm, preferencialmente na faixa de 0,1 a 0.5 mm, em particular, na faixa de 0:15 para 00:45 mm.

[0065] Para biofilme mais fino do que 0,05 mm, a quantidade de biomassa ativa é limitada pela espessura de biofilme, de modo que a capacidade total não seja alcançada. Para biofilme mais espesso do que 1,0 mm, há uma quantidade significativa de biomassa inativa no interior do biofilme e reações indesejadas começam a se expressar.

[0066] A espessura de biofilme protegido é a espessura ao qual o biofilme pode crescer no elemento de suporte sem ser submetido a raspar contra outras superfícies no processo, as superfícies de outros carreadores, paredes de reator ou outras partes do reator. A espessura de biofilme protegido dependerá desse modo tanto do projeto de material carreador quanto do projeto de outras partes do reator.

[0067] A presente invenção tem a vantagem sobre a técnica anterior pelo fato de que a mesma fornece um elemento carreador que usa o desgaste e ruptura de quando os elementos carreadores se movem contra outros elementos carreadores ou outras superfícies no processo para controlar a espessura do biofilme dentro de uma faixa ideal para que as reações sejam alcançadas, o que fornece vantagens significativas sobre processos de MBBR anteriores assim como outros processos de biofilme.

[0068] Embora a presente invenção tenha sido descrita acima em referência às modalidades específicas, a mesma não é destinada a ser limitada ás formas específicas apresentadas no presente documento. Em vez disso, a invenção é limitada somente pelas reivindicações anexas e, outras modalidades além das específicas acima são igualmente possíveis dentro do escopo dessas reivindicações anexas.

[0069] Nas reivindicações, o termo "compreende/compreendendo" não exclui a presença de outros elementos ou etapas. Além disso, embora listados individualmente, uma pluralidade de meios, elementos ou etapas de método pode ser implementada, por exemplo, por uma única unidade ou processador. Adicionalmente, embora características individuais possam estar incluídas em reivindicações diferentes, as mesmas podem ser possivelmente combinadas de forma vantajosa e a inclusão em diferentes reivindicações não implica que uma combinação de características não é praticável e/ou vantajosa. Além disso, referências no singular não excluem uma pluralidade. Os termos "um", "uma", "primeiro(a)", "segundo(a)" etc. não excluem uma pluralidade. Os sinais de referência nas reivindicações são fornecidos meramente como um exemplo esclarecedor e não devem ser considerados como limitantes do escopo das reivindicações de nenhuma forma.

Claims

1. Elemento carreador (1; 10; 20) para crescimento de biofilme no mesmo, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos carreadores (1; 10; 20) são projetados para fluxo livre em líquido a ser purificado e têm superfícies (3; 13) para crescimento de biofilme que são protegidas da abrasão de outros elementos carreadores ou superfícies em um recipiente que contém o líquido a ser purificado por cristas (4) que têm uma altura correspondente a uma espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies (3; 13) protegidas para o crescimento do biofilme, o dito elemento carreador (1; 10; 20) está na forma de uma placa (10) com um padrão em cada lado, sendo que o dito padrão forma endentações bem definidas para proteger o crescimento biofilme, e em que a profundidade das ditas endentações decide a espessura do dito biofilme protegido, onde a razão entre as áreas das superfícies (3; 13) entre as cristas para crescimento de biofilme e a área lateral das cristas varia de 1:1 a 1:20, e a altura das cristas (4), que corresponde à espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies (3; 13) protegidas, está dentro do intervalo de 0,05 a 1,0 mm.

2. Elemento carreador (1; 10; 20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a altura das cristas (4), que corresponde à espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies (3; 13) protegidas, está dentro do intervalo de 0,1 a 0,5 mm.

3. Elemento carreador (1; 10; 20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a altura das cristas (4), que corresponde à espessura desejada de um biofilme destinado a crescer nas superfícies (3; 13) protegidas, está dentro do intervalo de 0,15 a 0,45 mm.

4. Elemento carreador (1; 10; 20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a dita placa é de formato redondo ou oval.

5. Elemento carreador (1; 10; 20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a dita placa tem formato de sela.

6. Elemento carreador (1; 10; 20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito padrão está no formato de uma grade com endentações quadradas ou retangulares.

7. Elemento carreador (1; 10; 20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito padrão está no formato de um favo de mel com endentações hexagonais.