Los residuos orgánicos se generan en todos los sectores.
En el sector primario están los procedentes de la agricultura, la ganadería y forestales. En el sector secundario se generan principalmente en el ámbito industrial y agroalimentario. Y en el sector terciario o de servicios nos encontramos con los residuos sólidos urbanos (RSU) y los lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales.
El volumen de estos residuos orgánicos aumenta cada año y con ello, la problemática ambiental asociada (emisión de gases de efecto invernadero, contaminación del suelo y las aguas, malos olores y riesgo de enfermedades).
Esto nos lleva a la imperiosa necesidad de tratar estos residuos y gestionarlos de forma adecuada para evitar estos problemas ambientales y convertirlos en un recurso aprovechable.
Y así lo establece la Directiva EU 2018/851 y el nuevo Proyecto de Ley de Residuos y Suelos contaminados, junto al Plan Estatal Marco de Gestión de Residuos 2016-2022, de la Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental y Medio Natural.
Bajo este marco legislativo, la prioridad en el tratamiento de estos residuos orgánicos comienza con la prevención, siguiendo el principio jerárquico con el reciclaje, la valorización y la eliminación del residuo.
El objetivo para 2030 es lograr la prevención de la generación de residuos y el tratamiento de los mismos, reintroduciéndolos en el ciclo de la economía y eliminar casi la totalidad de los vertederos.
En este sentido, la valorización energética de los residuos orgánicos mediante la digestión anaerobia (biometanización) se presenta como una solución a la gestión de estos residuos, con un alto potencial.
La ventaja de este tratamiento de los residuos orgánicos está en la obtención de energía renovable en forma de biogás o biometano, así como otros subproductos de valor (digestatos), al tiempo que se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y los problemas de contaminación.
Esta tecnología permite, por tanto, la obtención de energía renovable a partir de los residuos, y fertilizantes orgánicos de valor agronómico a partir de los digestatos generados. De esta forma, los residuos quedarían reintroducidos en el ciclo económico como un recurso aprovechable.
En los principios de la aplicación de esta tecnología de digestión anaerobia, se utilizó para el tratamiento de residuos orgánicos de un solo tipo, tratándose de un proceso de mono-digestión.
Este proceso de mono-digestión se encontró con el inconveniente de plantas de biogás sobredimensionadas, diseñadas para hacer frente a situaciones puntuales de alta producción de residuos, pero que en las ocasiones que esto no es así, repercute en la rentabilidad económica de la instalación.
A raíz de esto, se comenzó a realizar tratamientos conjuntos de distintos tipos de residuos orgánicos, en un proceso de co-digestión anaerobia.
El fin inicial de este procedimiento era incrementar el caudal de biogás que se genera y, por tanto, la energía producida. Un proceso que se ha ido optimizando para lograr una mayor eficiencia.
¿En qué consiste la co-digestión anaerobia de sustratos?
La co-digestión anaerobia tiene lugar cuando se realiza el tratamiento conjunto de dos o más sustratos de diferente origen y composición, mejorando así el balance de nutrientes y características físico-químicas del sustrato, ayudando a una mejor estabilización del sistema y a una mayor producción de biogás.
Este método de co-digestión va a permitir, por tanto:
- Aprovechar la sinergia de las mezclas, compensando las carencias de cada sustrato por separado, y conseguir una producción de biogás más eficiente.
- Compartir instalaciones de tratamiento.
- Unificar metodología de gestión.
- Amortiguar las variaciones temporales de producción y composición que afectan a cada residuo por separado.
- Reducir los costes de inversión y explotación.
La co-digestión se ha probado para diferentes mezclas de sustratos, obteniendo buenos resultados, con altas producciones de biogás, para mezclas de residuos ganaderos con varios tipos de residuos procedentes de la industria cárnica y mataderos.
También se han conseguido buenos resultados con la co-digestión de lodos de depuradora y la fracción orgánica de RSU.
La optimización del proceso ha estado dirigida a conseguir una mayor producción de biogás, mediante la variación de proporciones de los distintos sustratos. Para ello, resulta importante monitorizar y controlar los parámetros del proceso (Tª, pH, ácidos grasos volátiles, etc), a fin de asegurar la estabilidad del proceso.
Plantas de co-digestión para la gestión de residuos orgánicos
Entre los ejemplos de plantas de biogás que llevan a cabo un proceso de co-digestión anaerobia tenemos las plantas de autoconsumo.
Estas plantas de biogás suelen ser centralizadas, con un tamaño medio o grande, donde la selección del tipo de sustrato y el diseño de mezcla de co-digestión debe ser el adecuado para lograr un mayor rendimiento en la producción de biogás y una reducción en el contenido de sólidos.
El proceso resultante debe ser estable a largo plazo.
Este modelo de planta de biogás es una solución rentable para la gestión de residuos orgánicos procedentes de las grandes industrias del sector agropecuario, agroalimentario o de gestores de residuos.
El tipo de residuo que se trata en ellas van desde harinas, grasas, jarabes, restos cárnicos, purines y estiércol, restos vegetales, hasta lodos de depuradora, residuos sólidos urbanos, etc.
El biogás generado en estas plantas de autoconsumo puede ser empleado para abastecer a la propia instalación y empresas productoras del residuo, así como ser comercializado.
De esta forma, se da solución a la problemática de la gestión de los residuos orgánicos generados, obteniendo con ello energía renovable, dentro de un modelo de economía circular.
Una versión a pequeña escala de este tipo de plantas de co-digestión anaerobia son las plantas smallbiogas.
Estas plantas están destinadas al procesamiento de residuos orgánicos procedentes de la industria ganadera (purines y estiércol), al tratamiento de las aguas residuales de esta industria ganadera o de los residuos generados en la industria agroalimentaria.
El biogás que se genera también tendría como destino el autoconsumo y el diseño de la instalación es personalizado, a escala y modular.
Este tipo de plantas smallbiogas puede ser instalada, por ejemplo, para una empresa de gestión de residuos que realice el tratamiento de residuos procedentes de la industria agroalimentaria. El biogás generado serviría para abastecer a esta misma empresa de gestión de residuos y a la propia industria agroalimentaria.
En Genia Bioenergy disponemos de esta tecnología para la gestión de los residuos orgánicos y podemos mostrarte algunos ejemplos de su aplicación en diferentes proyectos que hemos desarrollado:
