Ibon Lekue. Ade Biotec. España ()
10-jul-2007 (hace 17 años 3 meses 26 días)En general, cuando la generación anual de purín de una explotación
porcina supera los 25.000 m
3 anuales y se dispone de tierras suficientes para
el esparcido, se puede empezar a valorar la opción de invertir en una
instalación de digestión anaerobia de purines. Aunque las primeras
plantas de digestión anaerobia presentaron dificultades técnicas,
actualmente es un proceso de producción de energía renovable técnicamente
contrastado y económicamente atractivo.
Estas instalaciones pueden estar dimensionadas para ser implantadas en explotaciones
ganaderas o integradas dentro de grandes plantas centralizadas de tratamiento
de purines. En España, se prevé que la digestión anaerobia
de purines recobre interés a raíz del recientemente aprobado Real
Decreto que regula la actividad de producción de energía eléctrica
en régimen especial, en el que se fija un aumento de la retribución
por la venta de electricidad procedente de estas instalaciones.
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Foto 1. Planta
centralizada de digestión anaerobia de purines en Dinamarca |
Foto 2. Planta
de digestión anaerobia en explotación ganadera en Alemania |
Fundamento
La digestión anaerobia, también denominada biometanización,
es un proceso biológico que ocurre en ausencia de oxígeno, en
el cual gracias a la acción de varios grupos de bacterias presentes de
forma natural en el purín, la materia orgánica se descompone,
dando como resultado dos productos: biogás y purín digerido.
|
•
El biogás es un combustible formado básicamente por metano
(CH4) y dióxido de carbono (CO2), similar
al gas natural. Se puede emplear en calderas y/o en motores de cogeneración
(motores gasolina diseñados para que se les inyecte el biogás
y produzcan electricidad y calor).
• El purín digerido se puede esparcir como enmienda en el
campo, presentando mejores cualidades que el purín bruto, tanto
en cuanto posee menos sólidos, olores y patógenos. Sus nutrientes
están además inmediatamente disponibles para las plantas. |
Foto 3. Equipo para la adición de otros subproductos directamente
al digestor anaerobio para su co-digestión con el purín
Foto 4. Módulo de cogeneración (el motor está en
el interior del contenedor) y centro de transformación (para la
exportación de electricidad a la red) |
Todo el proceso transcurre en un depósito herméticamente cerrado
(digestor anaerobio), cuyo interior suele estar calorifugado alrededor de los
35º C (régimen mesofílico) o alrededor de los 55º C (régimen
termofílico). Parte del biogás producido se emplea para calentar
el digestor.
Para aumentar la producción de biogás es factible añadir
otros subproductos al purín, tales como restos o excedentes de cosechas,
ensilados, etc. A la digestión anaerobia conjunta de dos o más
subproductos, se le denomina co-digestión.
Caso tipo de una instalación de digestión anaerobia en una
explotación ganadera
Supongamos una granja porcina de ciclo cerrado de 1.300 madres, con una producción
de purines en torno a los 70 m
3 al día. Se instala un digestor
de 1.400 m
3 de capacidad que se opera en régimen mesofílico
y se monta una instalación para el aprovechamiento de biogás, que
incluye un motor de cogeneración de 191 kW(e). La electricidad se vende
a la red general, el calor sobrante se emplea en las naves de la explotación
para calefacción y el purín digerido se esparce en el campo.
Una instalación de este tipo produce entre 60 - 70 m
3 de biogás
a la hora, con un contenido de metano del 65%. Además presenta los siguientes
resultados:
|
Purín
bruto |
Purín
digerido |
Salida
del digestor
(% del valor de entrada) |
Sólidos
totales (%) |
6,5
|
3,0
|
46 |
Sólidos
volátiles (%) |
4,9
|
2,9
|
60 |
DQO
(mg/l) |
55.000
|
33.000
|
60 |
Nitrógeno
orgánico (mg/l) |
1.800
|
1.450
|
80 |
Nitrógeno
amoniacal (mg/l) |
3.400
|
3.750
|
110 |
Fósforo
(mg/l) |
2.300 |
2.300
|
100 |
Fuente: Elaboración
propia a partir de valores observados en diferentes plantas
La instalación descrita se amortiza en aprox. 10 años y se puede
llegar a ganar unos 175.000 €/año con la venta de electricidad y
a ahorrar unos 22.000 €/año de gas natural para calefacción.
El purín se puede co-digerir con otros residuos orgánicos (grasas,
glicerina, lodos, lactosuero, etc.) para obtener más biogás y
más ingresos por retirar dichos residuos, por lo que este proceso puede
ser económicamente viable para las explotaciones: pasa así a amortizarse
en 5-6 años.. En todo caso, se debe solicitar un estudio económico
a las ingenierías y empresas suministradoras de este tipo de plantas.
Ventajas
La digestión anaerobia es un proceso que produce energía renovable
que se puede vender. Además, de esta forma se disminuyen las emisiones
descontroladas de gases de efecto invernadero.
Por otra parte se produce un purín tratado que presenta una reducción
de sólidos, malos olores y patógenos, y cuya materia orgánica
está parcialmente mineralizada.
Inconvenientes
Una instalación de digestión anaerobia requiere una inversión
elevada. Además es imprescindible un aporte constante de purín
a lo largo de todo el año y una supervisión técnica periódica,
ya que el proceso se puede inhibir con niveles altos de desinfectantes, antibióticos,
amonio, materia orgánica, etc., aunque esto es raro.
La digestión anaerobia no elimina nitrógeno. Por tanto, en aquellos
casos en los que no se disponga de terreno suficiente, es necesario instalar un
sistema de eliminación de nitrógeno antes o después de la
digestión anaerobia, preferentemente después.