Evaporadores al vacío y MVR para digestato y purines
Térmico o eléctrico
Los evaporadores de MKR eliminan agua del digestato y del purín y recuperan el nitrógeno. La serie térmica DV evapora al vacío con calor residual de la planta de biogás o de biometano; la serie eléctrica MVR no necesita fuente de calor y funciona solo con electricidad. Ambas producen un concentrado reducido, destilado para la reutilización del agua y nitrógeno en forma de solución de sulfato amónico (ASL, sulfato amónico líquido) o, bajo pedido, de solución amoniacal.
La serie adecuada depende de su disponibilidad de calor, del material de entrada y del volumen. Ambas están diseñadas para el tratamiento del digestato (también llamado digerido) y el tratamiento de purines en plantas de biogás y de biometano.
Serie DV: evaporador térmico al vacío de múltiple efecto para digestato
La serie DV aprovecha el calor residual de su planta de biogás para evaporar el digestato al vacío. Se desarrolló para plantas de biogás de residuos alimentarios y está en operación con digestato desde 2013. El calor recorre en cascada de 1 a 4 etapas, mientras que cada etapa recibe su propia alimentación.
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Etapas: de 1 a 4, modular
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Demanda de calor: de 180 a 600 kW térmicos por línea
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Temperatura de impulsión: de 65 a 85 °C
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Eficiencia térmica: valor de diseño de 4,3 l de destilado por kWh térmico (4 etapas)
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Reducción de volumen: aproximadamente dos tercios del digestato
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Costes de operación: desde 5,50 € por m³ de alimentación
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Tamaño de ejemplo DV1000 (3 etapas): 1.320 l/h de alimentación, hasta 660 l/h de destilado con 190 kW térmicos
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Tamaño de ejemplo DV4000 (4 etapas): 4.300 l/h de alimentación, hasta 2.300 l/h de destilado con aprox. 535 kW térmicos
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Capacidad: una línea DV4000 trata aprox. 100 m³ de alimentación al día (aprox. 34.000 m³ al año); varias líneas funcionan en paralelo
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Producto nitrogenado: ASL como estándar, solución amoniacal bajo pedido
Serie DV con bomba de calor
Novedad en 2026: la serie DV también está disponible con bomba de calor, para plantas de biometano sin calor residual propio. También es adecuada para medios más espesos, por encima del límite de la MVR del 2,2 % de materia seca.
Serie MVR: evaporador eléctrico MVR para digestato y purines
La serie MVR no necesita fuente de calor. Funciona íntegramente con electricidad mediante recompresión mecánica de vapor (MVR) y trabaja a presión atmosférica, lo que la convierte en la opción para emplazamientos sin calor residual aprovechable.
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Tamaños: de MVR05 a MVR40, hasta aprox. 4.000 l/h de alimentación por módulo
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Energía: 22,5 l de destilado por kWh eléctrico (aprox. 44 Wh/l), medido para la planta completa; sin demanda de calor
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Reducción de volumen: hasta el 90 % en fracciones líquidas con poca materia seca
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Alimentación: máx. aprox. 2,2 % de materia seca
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Costes de operación: desde 8 € por m³ de alimentación
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Escalado: varios módulos en paralelo para más de 150.000 m³ de alimentación al año
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Posible operación con vertido líquido cero (ZLD)
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Producto nitrogenado: ASL como estándar, solución amoniacal bajo pedido
Las dimensiones y los pesos de cada tamaño figuran en las fichas técnicas de nuestra página de descargas.
¿Cómo funciona la tecnología?
Las dos series de MKR eliminan agua del digestato o del purín, pero de forma distinta. La serie DV evapora al vacío, de modo que el agua hierve muy por debajo de 100 °C, y reutiliza el calor residual en varias etapas. La serie MVR trabaja a presión atmosférica sin calor externo y reutiliza la energía de su propio vapor recomprimiéndolo.
¿Cómo funciona un evaporador al vacío de múltiple efecto? (serie DV)
Un evaporador de múltiple efecto utiliza el mismo calor varias veces, por lo que produce mucho más destilado por kilovatio hora que un equipo de una sola etapa.
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Módulo de calentamiento: el calor residual, con una temperatura de impulsión de 65 a 85 °C, entra en el módulo de calentamiento, que aporta el vapor que calienta la etapa 1.
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Etapa de evaporación: el digestato recircula desde el depósito de proceso a través del intercambiador de calor y hierve al vacío, muy por debajo de 100 °C. Cada etapa recibe su propia alimentación y de cada etapa se extrae concentrado.
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Lavador ácido de vapores: el vapor pasa por el lavador, donde el amoníaco se fija como solución de sulfato amónico (ASL). Esta recuperación de amoníaco del digestato mantiene el destilado con bajo contenido de amonio.
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Etapa siguiente: el vapor lavado calienta el intercambiador de calor de la etapa siguiente y condensa como destilado. Esa etapa funciona a menor presión y con un punto de ebullición más bajo, de modo que el mismo calor se vuelve a aprovechar, en hasta cuatro etapas.
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Módulo de refrigeración: aquí condensa el vapor de la última etapa.
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Bomba de vacío: extrae del sistema los gases no condensables como aire de escape.
Resultado: un valor de diseño de 4,3 litros de destilado por kWh de energía térmica (4 etapas).
¿Cómo funciona la recompresión mecánica de vapor (MVR)?
La serie MVR funciona solo con electricidad: recomprime su propio vapor y reutiliza esa energía. A diferencia de la serie DV, trabaja a presión atmosférica, no al vacío.
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Intercambiador de calor de destilado: la alimentación entra a aprox. 20 °C y se precalienta con el destilado saliente, que sale de la planta a aprox. 35 °C.
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Intercambiador de calor de aire de escape: la alimentación toma más calor del aire de escape.
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Intercambiador de calor principal: la alimentación se calienta hasta la ebullición a aprox. 100 °C, mientras que al otro lado el vapor comprimido condensa como destilado y devuelve su calor a la alimentación.
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Depósito de trabajo: el depósito de trabajo atmosférico contiene y recircula la alimentación en ebullición; el concentrado se extrae de forma continua.
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Compresor: eleva la presión del vapor en aprox. 200 mbar, hasta aprox. 106 °C, para que el vapor pueda volver a calentar el intercambiador de calor principal.
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Depósito de destilado: recoge el destilado y lo descarga a través del intercambiador de calor 1.
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Vapor: el vapor del depósito de trabajo se conduce al compresor. En medios con amoníaco, un lavador ácido de vapores elimina el amoníaco antes de la condensación y lo fija como ASL, lo que mantiene el destilado con bajo contenido de amonio.
Por qué a presión atmosférica: el vapor se mantiene denso, por lo que el compresor mueve menos volumen y solo añade un pequeño aumento de presión, en lugar de trabajar contra el vacío. Resultado: 22,5 litros de destilado por kWh de electricidad para la planta completa, sin demanda de calor.
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¿Qué produce un evaporador?
Un evaporador DV o MVR convierte el digestato o el purín en tres productos aprovechables: un producto nitrogenado (ASL o solución amoniacal), destilado para la reutilización del agua y un concentrado rico en nutrientes. No queda ninguna corriente de residuos. Cada fracción tiene un uso definido.
Producto nitrogenado: ASL o solución amoniacal
Estándar: solución de sulfato amónico (ASL), nitrógeno recuperado con calidad de fertilizante mineral (pH de 5,5 a 6,5), utilizable de inmediato. Puede considerarse fertilizante RENURE (nitrógeno recuperado del estiércol) cuando el nitrógeno procede de estiércol.
Bajo pedido, para DV y MVR: solución amoniacal (amoníaco acuoso, del 20 al 25 % de NH3 en masa), recuperada sin ácido sulfúrico, para usos industriales como la reducción de NOx en gases de combustión.
Destilado (agua de proceso)
El agua separada tiene un bajo contenido de amonio: demanda química de oxígeno (DQO) de 100 a 150 mg/l; N-NH4: se espera por debajo de 30 mg/l. Se reutiliza como agua de proceso o de recirculación. El vertido depende de los límites locales y normalmente requiere un tratamiento posterior específico del emplazamiento.
Concentrado
Concentrado muy reducido y rico en nutrientes, con una viscosidad de 500 a 1.000 mPa s. Adecuado como fertilizante orgánico para la fertilidad del suelo.
¿Cómo se compara la evaporación con otros métodos de tratamiento del digestato?
La evaporación es el único método que cumple las tres tareas a la vez: reduce mucho el volumen, recupera agua reutilizable (destilado) y capta el nitrógeno como ASL o, bajo pedido, como solución amoniacal, en un proceso cerrado. La separación, la ósmosis inversa (OI), el stripping de amoníaco y el secado resuelven cada uno una parte del problema y a menudo se utilizan junto con la evaporación y no en su lugar, por ejemplo la separación antes y el secado después para lograr el vertido líquido cero. La mayoría de las cadenas de tratamiento del digestato combinan varios de estos pasos.
Separación sólido-líquido
El primer paso habitual: divide el digestato en una fracción sólida y una fracción líquida. No reduce la carga total de nutrientes ni produce agua reutilizable. La separación sólido-líquido del digestato suele preceder a la evaporación.
Evaporación (MKR)
La evaporación del digestato reduce el volumen en aproximadamente dos tercios con la serie DV y hasta en un 90 % en fracciones líquidas con poca materia seca con la serie MVR. Proporciona destilado para la reutilización del agua y logra la recuperación de amoníaco del digestato como ASL o, bajo pedido, como solución amoniacal. Necesita calor (DV) o electricidad (MVR); la serie MVR admite una alimentación de hasta aprox. 2,2 % de materia seca, y los medios más espesos van a la serie DV.
Ósmosis inversa
Adecuada para corrientes con pocos sólidos. Con digestato rico en sólidos, las membranas se ensucian, hace falta un pretratamiento intensivo y queda un gran volumen de concentrado. La calidad del permeado varía y el amoníaco puede atravesar la membrana, lo que limita la ósmosis inversa para el digestato.
Stripping de amoníaco
Recupera solo el nitrógeno y no reduce el volumen. Normalmente requiere ajuste del pH y energía.
Secado
Produce un sólido transportable. Consume mucha energía y libera amoníaco y olores si no se lava el aire de escape. El secado del digestato suele seguir a la evaporación para lograr el vertido líquido cero.
Pirólisis
Un posible paso final para los sólidos secos, que produce biocarbón y calor para el secado.
¿Evaporación u ósmosis inversa? Lea nuestra comparación para el digestato líquido.