¿Qué hacer con el digestato líquido en una planta de biometano sin calor residual?
Respuesta breve: una planta de biometano sin cogeneración también puede evaporar su digestato líquido. El evaporador por recompresión mecánica de vapor (MVR) funciona solo con electricidad, y para fracciones líquidas más espesas existe la serie DV de evaporadores al vacío con bomba de calor. El resultado es un concentrado rico en nutrientes, destilado reutilizable como agua de proceso y el nitrógeno recuperado como solución de sulfato amónico (ASL).
¿Qué produce una planta de biometano además del gas?
Una planta de biometano produce biogás mediante la digestión anaerobia de biorresiduos, residuos de la industria agroalimentaria o purines. El biogás se depura hasta biometano y se inyecta en la red de gas. Lo que sale del digestor es el digestato (también llamado digerido): agua, nutrientes y restos orgánicos. El Real Decreto 1051/2022, sobre nutrición sostenible en los suelos agrarios, recoge el digestato entre sus definiciones.
Con el desarrollo de las plantas de biometano en España, que impulsa la Hoja de Ruta del Biogás del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO), crece también la cantidad de digestato que hay que gestionar. En la mayoría de las plantas, el digestato se separa en una fracción sólida y una fracción líquida. El reto suele ser la fracción líquida, que es la que hay que almacenar, transportar y aplicar al terreno en grandes cantidades.
¿Por qué el digestato es un problema cuando no hay calor residual?
En una planta de biogás con cogeneración, el motor produce electricidad y calor. Ese calor residual puede alimentar un evaporador térmico. En una planta de biometano con inyección a red no hay motor de cogeneración y, por tanto, tampoco ese calor.
Sin tratamiento, todo el digestato líquido debe almacenarse, transportarse y aplicarse al terreno. Eso exige depósitos de almacenamiento grandes, muchos viajes de cisterna y suficiente superficie agrícola cerca de la planta, sobre todo en zonas vulnerables a la contaminación por nitratos, donde la aplicación está limitada.
Son también los puntos que más preocupan a los vecinos cuando se habla de los olores y los riesgos de una planta de biometano: el volumen de digestato, su almacenamiento y el tráfico de camiones. Reducir el volumen en la propia planta aborda directamente estas tres cuestiones.
¿Qué es el digestato líquido?
El digestato líquido es la fracción líquida del digestato tras la separación sólido-líquido, por ejemplo con una prensa de tornillo o un decantador centrífugo. Es lo que entra en el evaporador, no el digestato bruto. Su contenido de materia seca (MS) decide qué evaporador es adecuado. Más definiciones en nuestro glosario.
¿Cómo se evapora el digestato sin calor residual?
MKR ofrece dos caminos. Cuál encaja depende de la materia seca de la fracción líquida y de la energía disponible en el emplazamiento.
Evaporador eléctrico por recompresión mecánica de vapor (MVR)
La serie MVR funciona íntegramente con electricidad. Un compresor recomprime el vapor que se forma al hervir el digestato líquido, y ese vapor vuelve a calentar el intercambiador de calor principal. Así no hace falta ninguna fuente de calor externa. A diferencia de un evaporador al vacío, el evaporador MVR trabaja a presión atmosférica.
22,5 litros de destilado por kWh eléctrico, medido para la planta completa (aprox. 44 kWh por m³ de destilado)
Alimentación de hasta aprox. el 2,2 % de materia seca
Reducción de volumen de hasta el 90 % en fracciones líquidas con poca materia seca
Costes de operación desde 8 € por m³ de alimentación
Tamaños de MVR05 a MVR40, hasta aprox. 4.000 l/h de alimentación por módulo; varios módulos en paralelo para más de 150.000 m³ de alimentación al año
Si la fracción líquida contiene más materia seca, primero hay que reducirla mediante separación, por ejemplo con un decantador centrífugo. El ensayo de laboratorio indica si esto funciona.
Serie DV con bomba de calor
Los evaporadores de la serie DV son evaporadores térmicos al vacío de múltiple efecto. Al vacío, el agua hierve muy por debajo de 100 °C, y el mismo calor se aprovecha en varias etapas. Desde 2026, la serie DV también está disponible con bomba de calor, pensada precisamente para plantas de biometano sin calor residual propio.
Es la opción para fracciones líquidas más espesas, por encima del límite de la MVR del 2,2 % de materia seca; la serie DV admite hasta el 4,5 % de MS en la alimentación. Si hay una parte de calor residual disponible, funciona como sistema híbrido: ese calor cubre una parte de la demanda y la bomba de calor aporta el resto. Sin calor residual, funciona de forma totalmente eléctrica, solo con la bomba de calor. Con la serie DV, el volumen se reduce en unos dos tercios.
Encontrará los detalles de la serie MVR y de la serie DV con bomba de calor en nuestra página de tecnología. Para una primera orientación puede utilizar nuestra calculadora de evaporadores (disponible en inglés).
¿Qué se obtiene al evaporar el digestato?
Tres productos con un uso definido. Así, una planta de biometano no solo produce gas, sino también fertilizantes: uno mineral y uno orgánico.
Solución de sulfato amónico (ASL): el amoníaco pasa al vapor y, en un lavador ácido de vapores, el ácido sulfúrico lo fija antes de que el vapor condense. La ASL es un fertilizante mineral líquido (pH de 5,5 a 6,5). Cuando el nitrógeno procede de estiércol, puede considerarse fertilizante RENURE (nitrógeno recuperado del estiércol; artículo en inglés) en los Estados miembros de la UE que lo autorizan. Bajo pedido, el nitrógeno puede recuperarse en su lugar como solución amoniacal (del 20 al 25 % de NH3 en masa), sin ácido sulfúrico.
Concentrado: un volumen muy reducido y rico en nutrientes. El fósforo, el potasio y el nitrógeno orgánico permanecen en él. Es adecuado como fertilizante orgánico.
Destilado: agua con bajo contenido de amonio, con una demanda química de oxígeno (DQO) de 100 a 150 mg/l; N-NH4 en el destilado: se espera por debajo de 30 mg/l. Se reutiliza como agua de proceso. El vertido depende de los límites locales y normalmente requiere un tratamiento posterior específico del emplazamiento.
¿Cómo comprobarlo antes de invertir?
Cada digestato se comporta de forma distinta en un evaporador, por eso recomendamos comprobarlo por pasos. Un ensayo de evaporación en laboratorio con 2 litros de su muestra indica qué factor de concentración admite el digestato, qué material necesita el evaporador y si la separación previa es suficiente. Si hace falta, le sigue un ensayo en nuestro centro de pruebas.
Para fracciones líquidas de hasta el 2,2 % de MS existe además la planta piloto MVR, que se alquila y funciona en continuo en sus instalaciones, con su propio digestato líquido.
Los datos medidos de nuestras plantas de referencia, evaporadores DV que funcionan con calor de cogeneración, están publicados en Datos de operación y evidencias y en Referencias.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una planta de biometano?
Es una planta que produce biogás por digestión anaerobia de residuos orgánicos o purines y lo depura hasta biometano, que se inyecta en la red de gas. Además del gas, produce digestato.
¿Se necesita calor residual para evaporar el digestato?
No. El evaporador MVR funciona solo con electricidad y produce 22,5 litros de destilado por kWh eléctrico. La serie DV con bomba de calor también funciona sin calor residual.
¿Qué evaporador es adecuado para mi digestato líquido?
Depende sobre todo de la materia seca. Hasta aprox. el 2,2 % de MS, la serie MVR; para fracciones líquidas más espesas, de hasta el 4,5 % de MS, la serie DV con bomba de calor. El ensayo de laboratorio lo confirma con su muestra.
¿Qué fertilizantes se obtienen del digestato?
La solución de sulfato amónico (ASL), un fertilizante mineral líquido, y el concentrado rico en nutrientes, que puede utilizarse como fertilizante orgánico. Bajo pedido, el nitrógeno puede recuperarse como solución amoniacal en lugar de ASL.
¿Se puede verter el destilado?
No de forma general. El destilado se reutiliza normalmente como agua de proceso. Si puede verterse depende de los límites locales, y normalmente requiere un tratamiento posterior específico del emplazamiento.
¿Qué es la evaporación al vacío?
Es la evaporación a presión reducida: al vacío, el agua hierve muy por debajo de 100 °C. Por eso basta con calor a baja temperatura, por ejemplo el calor residual de una cogeneración con una temperatura de impulsión de 65 a 85 °C. En los evaporadores al vacío de múltiple efecto de la serie DV, el mismo calor se aprovecha en varias etapas. Sin calor residual, la serie DV puede funcionar con bomba de calor. El evaporador MVR, en cambio, no trabaja al vacío, sino a presión atmosférica.
¿Quiere saber qué solución encaja con su planta? Indíquenos el tipo de digestato, el volumen anual y, si lo tiene, un análisis, y le propondremos el siguiente paso.
Fuentes: Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, Hoja de Ruta del Biogás; Real Decreto 1051/2022, de 27 de diciembre, por el que se establecen normas para la nutrición sostenible en los suelos agrarios (BOE).
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