Una depuradora es una instalación intensiva en energía: la aireación del reactor biológico y el bombeo se llevan la mayor parte del consumo eléctrico. Pero también es una instalación que produce energía, y con frecuencia esa producción se desaprovecha.
De dónde sale el biogás
En la línea de fangos, la digestión anaerobia descompone la materia orgánica en ausencia de oxígeno. El proceso transcurre en dos fases: bacterias acidogénicas hidrolizan y fermentan las moléculas grandes en ácidos grasos de cadena corta, y bacterias metanogénicas convierten esos ácidos en una mezcla de metano y dióxido de carbono.
Esa mezcla es el biogás. Su contenido en metano lo hace combustible, y ese contenido depende de la carga orgánica del fango y de cómo se opere el digestor.
Qué se puede hacer con él
Calentar el propio digestor
Es el uso mínimo y el que casi todas las instalaciones con digestión ya aplican. La digestión anaerobia mesófila necesita mantener el digestor a temperatura estable, y ese calor lo aporta el propio biogás en una caldera.
Es el aprovechamiento más sencillo, pero deja sin usar el resto del gas cuando la producción supera esa necesidad.
Cogeneración
Es donde está el aprovechamiento real. Un motor de gas acoplado a un alternador produce electricidad, y el calor residual del motor —de la refrigeración y de los gases de escape— se recupera para calentar el digestor.
Con eso se cubren dos necesidades a la vez: la electricidad se autoconsume en la planta, reduciendo la compra a la red, y el calor sustituye a la caldera.
El rendimiento global de una cogeneración es alto precisamente porque aprovecha ambos flujos. Utilizar el gas solo para generar electricidad, disipando el calor, desaprovecha más de la mitad de la energía.
Qué hace falta antes de quemarlo
El biogás bruto no se puede llevar directamente a un motor. Contiene compuestos que dañan el equipo:
- Sulfuro de hidrógeno. Es corrosivo y, al quemarse, forma compuestos que atacan el motor y el circuito de escape. Su eliminación es imprescindible y se resuelve por vía biológica, por adsorción sobre carbón activo o por dosificación de sales de hierro en el propio digestor.
- Humedad. El biogás sale saturado de vapor de agua, que condensa en las conducciones y agrava la corrosión. Se retira por enfriamiento y separación de condensados.
- Siloxanos. Proceden de productos de higiene y cosmética que llegan con el agua residual. Al quemarse forman depósitos abrasivos de sílice sobre las superficies del motor. Es el contaminante que más averías provoca en cogeneración con biogás, y su eliminación exige carbón activo específico.
Esta etapa de acondicionamiento no es opcional: sin ella, el motor se avería y el proyecto deja de ser rentable.
Qué proporción del consumo puede cubrir
Depende de la carga orgánica que reciba la planta y del rendimiento de la digestión. En instalaciones de tamaño suficiente y bien operadas, la cogeneración con biogás cubre una parte significativa del consumo eléctrico propio.
Hay además dos vías para aumentar la producción de gas:
- Codigestión. Incorporar al digestor residuos orgánicos externos —grasas, lodos de industria alimentaria, subproductos agroalimentarios— con mayor potencial de producción de metano que el fango de depuradora. Requiere revisar la autorización y controlar la estabilidad del proceso, pero el aumento de producción puede ser considerable.
- Pretratamiento del fango antes de la digestión, para hacer más accesible la materia orgánica a las bacterias.
Cuándo compensa
La cogeneración exige una producción de biogás suficiente y estable, lo que en la práctica marca un tamaño mínimo de instalación. En plantas pequeñas, el aprovechamiento razonable suele limitarse a la caldera del digestor.
El cálculo se hace sobre la producción real de biogás medida —no estimada—, su contenido en metano, el consumo eléctrico y térmico de la planta, y el coste de la etapa de acondicionamiento del gas.
Puede consultar nuestros servicios de eficiencia energética o escribirnos con los datos de su instalación.
