Tratamiento del digestato en plantas de biogás agroindustriales | Guía completa

Introducción

Las plantas de biogás de origen agroindustrial se diferencian de las plantas agrícolas on-farm en que sus sustratos de entrada no son solo estiércol ganadero o cultivos energéticos, sino también residuos orgánicos de la industria agroalimentaria: lactosuero, sangre y contenido estomacal de mataderos, subproductos de almazara, lías y turbios de bodega, agua de vegetación del olivo, restos de frutas y hortalizas, entre otros.

Esta mayor diversidad de sustratos tiene dos consecuencias importantes: por un lado, aumenta el potencial biometanogénico de la mezcla y, por tanto, la producción de biogás; por otro, genera un digestato con características fisicoquímicas más complejas, cargas contaminantes más altas y requisitos normativos más exigentes.

En este artículo analizamos las particularidades del digestato agroindustrial y las soluciones de tratamiento disponibles para gestionarlo de forma eficiente y conforme a la normativa.

Características del digestato agroindustrial: qué lo hace diferente

Mayor carga orgánica residual (DQO elevada)

Los sustratos agroindustriales tienen una DQO inicial muy superior a la del estiércol ganadero puro. Los subproductos cárnicos (sangre, grasas), el lactosuero o las lías de bodega pueden tener DQO superiores a 100.000 mg/L. Aunque la digestión anaerobia degrada una parte importante de esta carga orgánica, el digestato resultante puede tener una DQO residual de 20.000-60.000 mg/L, significativamente superior al digestato de origen ganadero puro (10.000-25.000 mg/L).

Mayor contenido en nitrógeno amoniacal (NAT)

Los sustratos ricos en proteínas (sangre, lactosuero, subproductos cárnicos) generan durante la digestión anaerobia una elevada mineralización del nitrógeno orgánico, resultando en digestatos con NAT muy alto (5-10 kg/m³), que puede provocar inhibición del propio proceso de digestión anaerobia si no se controla adecuadamente y complica el tratamiento posterior del digestato.

Presencia de grasas residuales

Los sustratos ricos en grasas (mataderos, industria cárnica) generan durante la digestión ácidos grasos de cadena larga que, si no se degradan completamente en el digestor, pasan al digestato y pueden causar problemas en los sistemas de separación y tratamiento posterior (colmatación de membranas, inhibición de procesos biológicos).

Mayor variabilidad de composición

La mezcla de sustratos agroindustriales suele ser más variable que la de una planta on-farm de estiércol, porque los residuos industriales llegan en lotes con composición variable. Esta variabilidad se traduce en un digestato con mayor variabilidad de composición, lo que hace más difícil el diseño y la operación de los sistemas de tratamiento.

Tren de tratamiento recomendado para digestato agroindustrial

Dadas las características anteriores, el tratamiento del digestato agroindustrial requiere habitualmente un tren de tratamiento más completo que el del digestato ganadero puro. Un esquema habitual incluye las siguientes etapas:

Etapa 1: Separación sólido-líquido

Como primera etapa, la separación sólido-líquido mediante centrifugadora decantadora (preferible al tornillo prensa para digestatos con alto contenido en sólidos finos de origen industrial) separa la fracción sólida, que puede compostarse o gestionarse como residuo sólido orgánico, de la fracción líquida, que entra al tren de tratamiento.

Etapa 2: Tratamiento de nitrógeno amoniacal

El elevado NAT del digestato agroindustrial (5-10 kg/m³) hace imprescindible una etapa específica de eliminación de nitrógeno. Las opciones principales son:

• Stripping de amoniaco con lavador de gases: el digestato se calienta y se somete a un flujo de aire o vapor que arrastra el amoniaco, que es recuperado en un lavador ácido como sulfato amónico (fertilizante vendible). Es la técnica más utilizada en plantas de gran tamaño por su eficiencia y por la valorización del amoniaco capturado.
• Tratamiento electroquímico (Safeland): especialmente adecuado para digestatos con alto NAT que no requieren recuperación del amoniaco, sino su eliminación como N₂. El proceso es robusto frente a la variabilidad de composición del digestato agroindustrial.
• Nitrificación-desnitrificación biológica: aplicable si el digestato tiene suficiente materia orgánica biodegradable para servir como fuente de carbono en la etapa de desnitrificación. En digestatos muy mineralizados puede necesitar adición de fuente de carbono externa.

Etapa 3: Tratamiento de la DQO residual

Tras la eliminación del nitrógeno, el efluente suele tener aún una DQO residual significativa que puede requerir tratamiento adicional para cumplir con los límites de vertido. Las opciones son:

• Tratamiento biológico aerobio (lodos activados, MBR): degrada la DQO biodegradable restante. Es eficaz pero requiere aireación energéticamente costosa.
• Oxidación avanzada (ozono, UV/H₂O₂, Fenton): para DQO recalcitrante no degradable biológicamente.
• Tratamiento electroquímico de Safeland: puede eliminar simultáneamente NAT y parte de la DQO en una única etapa, simplificando el tren de tratamiento.

Etapa 4: Tratamiento terciario (si se requiere vertido o reutilización)

Si el objetivo es obtener un efluente apto para vertido a cauce público o para reutilización en riego, se necesita una etapa de tratamiento terciario. La ósmosis inversa es la técnica más eficaz para obtener agua de alta calidad a partir de digestato tratado, aunque genera un rechazo concentrado que debe gestionarse.

Gestión de los subproductos del tratamiento

Fracción sólida (lodos de separación)

La fracción sólida obtenida en la centrifugación puede gestionarse como residuo sólido orgánico (código LER 190699 o similar), compostarse si cumple los requisitos de la normativa de fertilizantes, o aprovecharse energéticamente en co-combustión con otros residuos.

Sulfato amónico (si hay stripping)

El sulfato amónico obtenido en el lavador ácido del sistema de stripping es un fertilizante nitrogenado de alta calidad (21% N) que puede comercializarse directamente o aplicarse agrícolamente. Su valor comercial puede contribuir a mejorar la viabilidad económica de la planta.

Rechazo de ósmosis inversa

El concentrado de la ósmosis inversa es el subproducto más difícil de gestionar: tiene una alta concentración de sales, materia orgánica y contaminantes. Las opciones de gestión son la evaporación (para reducir el volumen y obtener un concentrado sólido), la inyección en pozos profundos (donde esté permitido) o la gestión como residuo líquido peligroso o no peligroso según su composición.

Preguntas frecuentes

❓ ¿Es lo mismo tratar el digestato de una planta on-farm que el de una planta agroindustrial?

No. El digestato agroindustrial tiene cargas contaminantes significativamente más altas y mayor variabilidad de composición, lo que requiere un tren de tratamiento más completo y con mayor capacidad de adaptación a las variaciones. Los sistemas diseñados para digestato ganadero puro pueden resultar insuficientes para digestato agroindustrial.

❓ ¿Existe normativa específica para el vertido del efluente tratado de una planta de biogás agroindustrial?

Sí. El vertido del efluente tratado a cauce público está regulado por la autorización de vertido de la confederación hidrográfica correspondiente, que establece los límites máximos de contaminantes (DQO, DBO, SST, nitrógeno, fósforo, metales). Los límites son los mismos que para cualquier industria, y el proceso de obtención de la autorización puede durar entre 6 y 18 meses.

Conclusión

El tratamiento del digestato de plantas de biogás agroindustriales es un reto técnico que requiere soluciones específicas, bien dimensionadas y flexibles para adaptarse a la variabilidad de composición inherente a los sustratos industriales. La correcta gestión del digestato es, en muchos casos, el factor crítico que determina la viabilidad ambiental y económica de la planta de biogás.

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