Glosario
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Términos de la evaporación de digestato y purines, explicados con datos medidos en nuestras plantas cuando los tenemos. Después de los términos encontrará errores habituales y lo que realmente ocurre.
Nuestros términos
Factor de concentración
El factor de concentración indica cuánta alimentación se convierte en cuánto concentrado. Con 1:3, unos 3 m³ de fracción líquida se convierten en aproximadamente 1 m³ de concentrado, lo que supone una reducción de volumen de unos dos tercios.
Hasta qué punto se puede concentrar un medio depende del cloruro, la viscosidad y el ensuciamiento. Las fracciones líquidas con poca materia seca, como el filtrado tras floculación o la fracción líquida del purín porcino, alcanzaron de 1:10 a 1:15 en los ensayos de laboratorio. En ensayos ampliados con digestato de residuos alimentarios se alcanzó de 1:3 a 1:4.
Sinónimos: reducción de volumen, factor de concentración volumétrico.
Cloruro en el concentrado
Lo que determina el tipo de evaporador y el material es el contenido de cloruro del concentrado. Equivale al cloruro de la alimentación multiplicado por el factor de concentración: 1.000 mg/l en la alimentación se convierten en 10.000 mg/l calculados en el concentrado a 1:10.
En el evaporador DV concentramos digestato a menor temperatura hasta 15.000 mg/l de cloruro en el concentrado, en el rango neutro a alcalino. Por encima de 15.000 y por debajo de 30.000 mg/l utilizamos evaporadores MVR de materiales de alta resistencia a la corrosión y mantenemos el pH del concentrado en 8 o más. Qué evaporador y qué material son adecuados en cada caso se decide por proyecto, a partir del ensayo de laboratorio.
Ensayo de evaporación en laboratorio
Antes de presentar una oferta vinculante, evaporamos una muestra de su medio en nuestro laboratorio. Un ensayo con 2 litros indica qué factor de concentración admite su medio, qué material necesita el evaporador y si la separación previa es suficiente.
Hemos realizado decenas de ensayos de evaporación en laboratorio. En varios de ellos desaconsejamos la evaporación o limitamos el factor de concentración.
Disponibilidad técnica (VDI 3423)
Dicho de forma sencilla, la disponibilidad técnica es la parte del tiempo de operación previsto en la que la planta no se detuvo por un fallo técnico. La definición y el cálculo exactos figuran en la directriz VDI 3423, y lo que cuenta es su texto.
La Planta de referencia Oeste de Alemania tiene dos líneas DV, ambas evaporadores al vacío de múltiple efecto. Sus datos de supervisión remota muestran una disponibilidad de al menos el 95 % en la temporada de evaporación 2023/24 (de octubre a febrero) y de al menos el 88 % en la temporada 2024/25. El cálculo es conservador: cada minuto con una señal de fallo general activa cuenta como parada, aunque la causa estuviera fuera de la planta, por ejemplo por falta de calor.
Valor de diseño y valor medido
El valor de diseño es aquello para lo que se diseña una planta. El valor medido es lo que consigue en operación. Publicamos ambos.
El evaporador de cuatro etapas de la Planta de referencia Suiza está diseñado para 4,3 litros de destilado por kWh de calor. A plena carga, con 350 a 370 kW de calor, produjo de 4,5 a 4,7 l/kWh en 2026.
Tratamiento posterior del destilado
Para verter el destilado a cauce público, el tratamiento posterior al evaporador se ajusta a la autorización de vertido. Dos plantas en operación con autorización (DQO 200 mg/l, DBO5 40 mg/l, N-NH4 10 mg/l) utilizan un postratamiento biológico.
En la primera, la DQO de las muestras de laboratorio de 2015 a 2019 tuvo una mediana de 32 mg/l y estuvo por debajo del valor límite en 67 de 68 muestras; el N-NH4 estuvo por debajo de 10 mg/l en 59 de 69 muestras. En la segunda, el N-NH4 estuvo por debajo de 10 mg/l en las 19 muestras de laboratorio de 2014 a 2016, con una mediana de 0,95 mg/l. El nitrógeno es el parámetro para el que los análisis continuos muestran con más frecuencia que hace falta un reajuste.
Recuperación de amoníaco en el lavador ácido de vapores
El amoníaco se evapora con el vapor. En el lavador ácido de vapores, el ácido sulfúrico lo fija como solución de sulfato amónico (ASL) antes de que el vapor condense. El ácido solo entra en contacto con el vapor; el digestato queda libre de ácido.
La ASL es un fertilizante líquido independiente. El fósforo, el potasio y el nitrógeno orgánico permanecen en el concentrado. Los evaporadores DV y MVR utilizan el mismo principio de lavador ácido de vapores. Bajo pedido, el amoníaco puede recuperarse en su lugar como solución amoniacal (del 20 al 25 % de NH3 en masa), sin ácido sulfúrico.
Modo de espera cuando falta calor
Si falta calor brevemente, una línea DV pasa a modo de espera durante un tiempo ajustable, normalmente de 60 a 90 minutos, y continúa evaporando en cuanto vuelve el calor. Si no llega calor, la planta se detiene automáticamente.
Tras pausas de hasta ocho horas, una línea de la Planta de referencia Oeste de Alemania vuelve a evaporar de media al cabo de unos 70 minutos y alcanza el 90 % de su rendimiento al cabo de unos 80 minutos. Así, el evaporador puede seguir un programa de operación flexible de la cogeneración.
Funcionamiento sin personal en planta
Los evaporadores siguen funcionando cuando no hay nadie en la planta, por ejemplo de noche y los fines de semana. El personal los atiende en el horario normal de trabajo, junto con sus demás tareas. La planta se supervisa a distancia.
En la Planta de referencia Oeste de Alemania, que trata digestato de residuos alimentarios, el personal está presente de lunes a viernes en dos turnos. En la temporada de evaporación 2023/24, más de la mitad del destilado se produjo de noche y en fines de semana, sin personal en la planta. En esas horas, las líneas estuvieron evaporando el 83 % del tiempo.
Consumo específico de energía
El consumo específico de energía indica cuánta energía necesita un evaporador para una cantidad determinada de destilado. Nosotros lo expresamos en litros de destilado por kWh: por kWh de calor en el DV y por kWh de electricidad en el MVR.
El DV de cuatro etapas de la Planta de referencia Suiza está diseñado para 4,3 l/kWh de calor. A plena carga produjo en 2026 de 4,5 a 4,7 l/kWh. El MVR produce 22,5 litros de destilado por kWh de electricidad, medido para la planta completa. Esto equivale a unos 44 kWh de electricidad por m³ de destilado.
Otros proveedores indican kWh por tonelada de agua evaporada o kWh por m³ de alimentación. Al comparar cifras, compruebe siempre a qué se refieren y si se trata de calor o de electricidad.
Sinónimos: producción específica de destilado, consumo energético específico; kWh por tonelada evaporada.
Costes de operación por m³ de alimentación (OPEX)
Indicamos los costes de operación de un evaporador por m³ de alimentación, es decir, por m³ de fracción líquida que entra en la planta. Referidos al destilado, la misma planta parecería más cara, porque el destilado es solo una parte de la alimentación.
Valores orientativos: DV desde 5,50 € por m³ de alimentación, MVR desde 8 € por m³ de alimentación. La cifra para una planta concreta se obtiene en el concepto.
Número de etapas (efectos)
Un evaporador al vacío de múltiple efecto aprovecha su calor varias veces: el vapor de una etapa calienta la siguiente. Cuantas más etapas, menos calor necesita para la misma cantidad de destilado.
Una línea DV de tres etapas en la Planta de referencia Oeste de Alemania y el DV4000 de cuatro etapas en la Planta de referencia Suiza producen cada uno unos 40 m³ de destilado en un día completo de operación. La planta de cuatro etapas necesita para ello unos 350 kW de calor; la línea de tres etapas, unos 490 kW. El número adecuado de etapas depende de cuánto calor hay disponible en el emplazamiento.
Sinónimos: efectos, evaporación de múltiple efecto, evaporador multiefecto.
Fracción líquida con poca materia seca
Es una fracción líquida con poca materia seca, de hasta aprox. el 2,2 % de MS. Algunos ejemplos son el filtrado tras floculación y la fracción líquida del purín porcino. En los ensayos de laboratorio, estos medios alcanzaron factores de concentración de 1:10 a 1:15.
El MVR de accionamiento eléctrico es adecuado para fracciones líquidas con poca materia seca. Reduce el volumen hasta en un 90 %. El DV está diseñado para fracciones líquidas más espesas, de hasta el 4,5 % de MS.
Segunda etapa de separación
Una segunda etapa de separación elimina más sólidos de la fracción líquida después de la primera separación sólido-líquido. Hace falta cuando la fracción líquida que sale de la primera etapa contiene demasiada materia seca o partículas demasiado gruesas para el evaporador. El ensayo de laboratorio indica si es necesaria. Así se sabe antes de la inversión y no durante la operación.
Selección del material
El material que necesita un evaporador depende sobre todo del contenido de cloruro del concentrado. Hasta 15.000 mg/l de cloruro en el concentrado, concentramos digestato en el DV a baja temperatura. Por encima de 15.000 y por debajo de 30.000 mg/l utilizamos evaporadores MVR de materiales de alta resistencia a la corrosión y mantenemos el pH del concentrado en 8 o más.
Se decide por proyecto, a partir del ensayo de laboratorio. Véase también: Cloruro en el concentrado.
Vertido directo y vertido a la red de saneamiento
En el vertido directo, el destilado tratado se vierte a cauce público. En el vertido a la red de saneamiento, va a la red pública de saneamiento y de allí a una estación depuradora de aguas residuales (EDAR). Los valores límite aplicables los fija la autorización correspondiente.
Para el vertido directo, el tratamiento posterior al evaporador se ajusta a la autorización de vertido. Dos plantas en operación con autorización (DQO 200 mg/l, DBO5 40 mg/l, N-NH4 10 mg/l) utilizan para ello un postratamiento biológico. Véase también: Tratamiento posterior del destilado.
Almacenamiento y aplicación al terreno
La evaporación reduce el volumen que hay que almacenar, transportar y aplicar al terreno. En la Planta de referencia Oeste de Alemania, que trata digestato de residuos alimentarios, las líneas DV reducen este volumen en unos dos tercios: unos 3 m³ de digestato se convierten en aproximadamente 1 m³ de concentrado. El resto sale de la planta como destilado y como solución de sulfato amónico (ASL).
Sinónimos: capacidad de almacenamiento, transporte de purines, viajes de cisterna.
Pruebas antes de la inversión
Antes de presentar una oferta vinculante, evaporamos una muestra de su medio en nuestro laboratorio. Un ensayo con 2 litros indica qué factor de concentración admite su medio, qué material necesita el evaporador y si la separación previa es suficiente. Hemos realizado decenas de ensayos de este tipo.
Para fracciones líquidas con poca materia seca, de hasta el 2,2 % de MS, la planta piloto MVR añade la operación continua en sus instalaciones.
Planta de biometano sin cogeneración
A una planta de biometano sin cogeneración le falta el calor residual con el que funciona un DV. En ese caso, el MVR de accionamiento eléctrico es una opción. Trata fracciones líquidas con poca materia seca, de hasta el 2,2 % de MS. Si la fracción líquida contiene más materia seca, primero hay que reducirla a ese nivel mediante separación, por ejemplo con un decantador centrífugo. El ensayo de laboratorio indica si esto funciona.
Errores habituales
«La evaporación solo funciona con calor residual.»
En realidad, el DV aprovecha calor residual, mientras que el MVR funciona con electricidad. Produce 22,5 litros de destilado por kWh de electricidad y es adecuado para fracciones líquidas con poca materia seca, de hasta el 2,2 % de MS.
«El destilado es agua limpia.»
En realidad, el destilado todavía tiene una carga contaminante residual. Si se va a verter a cauce público, el tratamiento posterior al evaporador se ajusta a la autorización de vertido. Dos plantas en operación con autorización (DQO 200 mg/l, DBO5 40 mg/l, N-NH4 10 mg/l) utilizan para ello un postratamiento biológico.
«El concentrado se puede espesar tanto como se quiera.»
En realidad, el cloruro, la viscosidad y el ensuciamiento marcan el límite, y ese límite depende del medio. Lo comprobamos con su muestra en nuestro laboratorio antes de comprometernos con un factor de concentración. En varios ensayos, esto nos llevó a desaconsejar la evaporación o a limitar el factor de concentración.
«El amoníaco acaba en el destilado.»
En realidad, el amoníaco se evapora con el vapor. El lavador ácido de vapores lo fija como solución de sulfato amónico (ASL) antes de que el vapor condense.
«Un evaporador necesita personal las 24 horas.»
En realidad, en la Planta de referencia Oeste de Alemania más de la mitad del destilado de la temporada 2023/24 se produjo de noche y en fines de semana, sin personal en la planta. La planta se supervisa a distancia.
«Los evaporadores se ensucian continuamente.»
En realidad, las líneas DV de la Planta de referencia Oeste de Alemania se someten a una limpieza química in situ (CIP) cada 240 horas de funcionamiento, aproximadamente cada dos semanas. Eso supone alrededor del 2,5 % del tiempo en la temporada de evaporación. La frecuencia de limpieza necesaria depende del medio.
«Si falla el calor, hay que volver a arrancar el evaporador desde cero.»
En realidad, si falta calor brevemente, una línea DV pasa a modo de espera, normalmente de 60 a 90 minutos, y continúa evaporando en cuanto vuelve el calor. Tras pausas de hasta ocho horas, vuelve a evaporar de media al cabo de unos 70 minutos.
«Los resultados de laboratorio no dicen nada sobre la operación.»
En realidad, antes de construir la Planta de referencia Oeste de Alemania, evaporamos su digestato en nuestro laboratorio hasta 1:2,5. En operación alcanza ahora aproximadamente 1:3. El ensayo de laboratorio estaba del lado seguro.
«Acidificar el digestato es lo mismo que un lavador ácido de vapores para ASL.»
En realidad, la acidificación añade ácido a todo el digestato. En el lavador ácido de vapores, el ácido solo entra en contacto con el vapor y el digestato queda libre de ácido. El digestato acidificado plantea exigencias a los depósitos de almacenamiento y a su autorización, y puede liberar más sulfuro de hidrógeno (H2S). La ASL, en cambio, es un producto independiente, mientras que el fósforo, el potasio y el nitrógeno orgánico permanecen en el concentrado.
«La disponibilidad es lo mismo que el tiempo de funcionamiento.»
En realidad, la disponibilidad técnica indica qué parte del tiempo de operación previsto la planta no está detenida por fallos. Que en ese tiempo evapore realmente depende también del calor, de la alimentación, de la limpieza y del mantenimiento. Por eso, las dos cifras responden a preguntas distintas. La definición exacta figura en la VDI 3423.
«Un MVR también puede tratar digestato espeso.»
En realidad, el MVR está diseñado para fracciones líquidas con poca materia seca, de hasta el 2,2 % de MS. El DV evapora a menor temperatura y trata fracciones líquidas de hasta el 4,5 % de MS.
«Más etapas siempre es mejor.»
En realidad, más etapas ahorran calor. Una línea de cuatro etapas necesita unos 350 kW para unos 40 m³ de destilado al día; una línea de tres etapas, unos 490 kW. El número adecuado de etapas depende de cuánto calor hay disponible en el emplazamiento.
«La ósmosis inversa siempre es más barata.»
En realidad, depende del volumen, del medio y del calor disponible. A partir de unos 200.000 m³ de digestato al año, la ósmosis inversa (OI) puede ser la opción adecuada. Incluso entonces queda un concentrado de ósmosis inversa que se puede evaporar.
«El digestato bruto se puede evaporar directamente.»
En realidad, en la mayoría de los casos no tiene sentido. Lo que entra en el evaporador es la fracción líquida tras la separación, con hasta el 4,5 % de MS en el DV y hasta el 2,2 % de MS en el MVR. El ensayo de laboratorio indica si un medio es adecuado.
Términos generales
Digestato
El residuo de la digestión anaerobia en una planta de biogás. Contiene agua, nutrientes y restos orgánicos. Sinónimo: digerido.
Purín
Estiércol líquido de la ganadería, sobre todo de vacuno y porcino. Como en el digestato, lo que se evapora es la fracción líquida tras la separación. La fracción líquida del purín porcino alcanzó factores de concentración de 1:10 a 1:15 en los ensayos de laboratorio. Cuando el purín se digiere en una planta de biogás, el resultado es digestato. Sinónimos: purines, estiércol líquido.
Fracción líquida
La parte líquida del digestato tras la separación sólido-líquido. Solo esta fracción entra en el evaporador, no el digestato bruto. Sinónimos: digestato líquido, filtrado, centrado.
Separación
La separación mecánica del digestato en una fracción sólida y una fracción líquida, por ejemplo con prensas de tornillo o decantadores centrífugos.
Concentrado
Lo que queda tras la evaporación. El fósforo, el potasio y el nitrógeno orgánico permanecen en él, con un volumen mucho menor.
Destilado
El vapor condensado después del lavador ácido de vapores. Que se pueda verter o reutilizar depende del tratamiento posterior. Sinónimo: condensado.
Vapor
El vapor que se produce cuando hierve la fracción líquida. Contiene agua y sustancias volátiles como el amoníaco.
Solución de sulfato amónico (ASL)
El fertilizante nitrogenado que se produce en el lavador ácido de vapores, donde el ácido sulfúrico fija el amoníaco del vapor. La ASL es un producto líquido independiente. Sinónimo: sulfato amónico líquido.
RENURE
Abreviatura de «REcovered Nitrogen from manURE» (nitrógeno recuperado del estiércol): nitrógeno procedente de estiércol que puede utilizarse como un fertilizante mineral. La ASL del lavador ácido de vapores corresponde al tipo de producto RENURE «sal de amonio (sal de lavado)» según la Directiva (UE) 2026/288. Esto solo se aplica cuando el nitrógeno procede de estiércol y se cumplen los criterios de calidad, y solo en los países que autorizan RENURE.
CIP (limpieza in situ)
Limpieza química del evaporador sin desmontarlo. En la Planta de referencia Oeste de Alemania se realiza cada 240 horas de funcionamiento.
Materia seca (MS)
La proporción de sólidos en un líquido, en porcentaje. Límites en la alimentación: DV hasta el 4,5 % de MS, MVR hasta el 2,2 % de MS.
Evaporador térmico al vacío (DV)
Un evaporador que hierve al vacío a baja temperatura y funciona con calor, por ejemplo el calor residual de una unidad de cogeneración. En la Planta de referencia Oeste de Alemania, las etapas evaporan a entre unos 50 y 63 °C.
MVR (recompresión mecánica de vapor)
Un compresor eleva la presión y la temperatura del vapor para que pueda volver a calentar el evaporador. El MVR funciona con electricidad, a presión atmosférica, y produce 22,5 litros de destilado por kWh de electricidad.
MVR y TVR
Ambas comprimen el vapor para reutilizarlo como vapor de calefacción. La MVR utiliza un compresor de accionamiento eléctrico; la TVR (recompresión térmica de vapor), un termocompresor accionado por vapor motriz.
Intercambiador de calor de película descendente con circulación forzada
Una bomba hace circular la fracción líquida, que desciende por las superficies de calentamiento formando una película fina. Los evaporadores DV y MVR de MKR utilizan este principio.
Temperatura de impulsión
La temperatura del agua de calefacción que entra en el evaporador. El DV trabaja con una temperatura de impulsión de 65 a 85 °C.
Ensuciamiento (fouling)
Depósitos en las superficies de calentamiento que reducen la transferencia de calor. A bajas temperaturas de evaporación, el ensuciamiento es mucho menor.
Aumento del punto de ebullición
Las sales disueltas elevan el punto de ebullición de un líquido, y cada vez más a medida que se concentra. Esto reduce la diferencia de temperatura aprovechable en el evaporador.
Espuma y gases no condensables
Al calentarse, el digestato puede formar espuma y liberar gases como el CO2. Los gases que no condensan deben extraerse, porque de lo contrario dificultan la condensación y el vacío.
N-NH4 (nitrógeno amoniacal)
Nitrógeno disuelto en forma de amonio. Está disponible para las plantas y puede desprenderse como amoníaco.
DQO y DBO5
Parámetros de la carga orgánica del agua. La DQO (demanda química de oxígeno) abarca todo lo que puede oxidarse químicamente; la DBO5 (demanda bioquímica de oxígeno en 5 días), la parte biodegradable.
Ósmosis inversa (OI)
Una membrana separa el agua (permeado) de las sustancias disueltas (concentrado de ósmosis inversa). Con digestato necesita un pretratamiento intensivo, y queda un concentrado que se puede evaporar.
Stripping de amoníaco
El aire o el vapor arrastran el amoníaco fuera del líquido, normalmente con un pH o una temperatura elevados. A diferencia de la evaporación, solo se elimina amoníaco, no agua, por lo que el volumen apenas cambia.
Vertido líquido cero (ZLD)
Tratamiento en el que ningún efluente líquido sale de la planta. Junto con un secador para el concentrado, ofrecemos el vertido líquido cero.
Calor residual y cogeneración
Una unidad de cogeneración produce electricidad y calor. El calor que no se necesita en la planta puede hacer funcionar un DV.
Solución amoniacal
Amoníaco disuelto en agua, aquí del 20 al 25 % de NH3 en masa. Los evaporadores de MKR pueden recuperar el amoníaco del vapor como solución amoniacal en lugar de solución de sulfato amónico (ASL), sin ácido sulfúrico; disponible bajo pedido. Sinónimos: amoníaco acuoso, agua amoniacal.