Durante el proceso de producción del biogás, mediante la digestión anaerobia de los residuos orgánicos, se genera otro subproducto de valor añadido.
Este subproducto es el digestato o digerido, y está constituido por la materia orgánica sólida y líquida, estabilizada, que presenta un alto contenido en humedad y otros compuestos como el nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K).
Esta composición hace del digestato un potencial biofertilizante o enmienda orgánica que puede aportar beneficios a los suelos, como el aporte de nutrientes o la mejora de su estructura.
Ahora bien, antes de su uso como biofertilizante, los digestatos deben someterse a una adecuado control y tratamiento, y cumplir con lo establecido en el Real Decreto 999/2017, de 24 de noviembre, por el que se modifica el Real Decreto 506/2013, de 28 de junio, sobre productos fertilizantes, que tiene el objeto de fijar unas reglas básicas en materia de productos fertilizantes y procesos necesarios de coordinación con las comunidades autónomas.
Este control sobre los digestatos implica una evaluación de sus características y calidad, así como de las condiciones de higienización, y un tratamiento que permita su aplicación como biofertilizantes.
La obtención de fertilizantes orgánicos a partir del digestato
Los digestatos se obtienen a partir de la digestión anaerobia de residuos orgánicos procedentes del sector agroalimentario, de cultivos energéticos o del tratamiento de aguas residuales (lodos de depuradora).
Como características comunes, encontramos en los digestatos un alto contenido en impropios (fibras y partículas grandes), materia orgánica, nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K).
Esto implica la necesidad de llevar a cabo procesos de acondicionamiento y tratamiento para adecuar su composición al uso como fertilizante.
El primer paso, en este sentido, consiste en la separación de fracciones para facilitar el manejo y reducir el volumen. Esto se realiza mediante el uso de prensas, un decanter centrífugo o procesos de membrana (nanofiltración u ósmosis inversa).
El resultado de esta separación es la obtención de una fracción sólida y otra líquida.
Ambas fracciones deben luego concentrarse en un siguiente paso.
La fracción sólida se compacta, reduciendo la humedad mediante secado, y la fracción húmeda se concentra mediante la evaporación. En este caso, el líquido concentrado resultante puede ser empleado en la planta de biogás para diluir la materia orgánica que se incorpora al digestor.
Estas fracciones concentradas deben estar libres de cualquier producto químico peligroso o agentes nocivos (patógenos) antes de su uso como fertilizantes.
Para ello, se procede a su pasteurización. Un proceso térmico, con unos requisitos de temperatura definidos y establecidos por la regulación de cada país.
Esta pasteurización se puede realizar aprovechando el propio calor residual de la planta de biogás, evitando la instalación de una fuente de calor adicional y optimizando la eficiencia energética de la planta de biogás.
Otros tratamientos de los digestatos
Otra opción de tratamiento para la fracción sólida de los digestatos es el compostaje.
Este proceso biológico consiste en la putrefacción aerobia selectiva (adición de material estructural, volteo periódico y aireación opcional) que convierte a los nutrientes solubles y carbonos, contenidos en el digestatos, en complejos de humus más estables.
Durante el compostaje se alcanzan temperaturas superiores a los 70˚C, lo que higieniza el compost resultante.
En el caso de la fracción líquida del digestato, un proceso que se puede llevar a cabo es el stripping, que permite la recuperación de amonio y nitrato de amonio para su uso como fertilizante verde.
En este proceso, se incorpora óxido de calcio a la fracción líquida para incrementar su pH. Esto hace que se forme fosfato de calcio que también puede recuperarse mediante precipitación y sedimentación.
Este fosfato de calcio recuperado puede ser añadido al compostaje de la fracción sólida con el objetivo de mejorar su calidad.
Esta recuperación de nutrientes permite, por tanto, la obtención de fertilizantes verdes de calidad y sostenibles, o su uso en la industria química.
Beneficios ambientales y económicos del aprovechamiento de los digestatos
El aprovechamiento de los digestatos como biofertilizantes permite reducir el uso de fertilizantes sintéticos de nitrógeno, fosfato y potasio.
Además, estos biofertilizantes son obtenidos a partir de los residuos orgánicos, lo que supone un proceso enmarcado en el modelo de economía circular.
En el caso de proceder al compostaje de la fracción sólida, esto va a permitir obtener una enmienda orgánica que contribuya a mejorar la salud del suelo e incrementar la capacidad de este para la captura de carbono.
Si se lleva a cabo la extracción de nutrientes individuales fraccionados mediante el stripping, estos pueden luego destinarse a la obtención de fertilizantes minerales o bien para su uso en la industria química.
Por tanto, el aprovechamiento del digerido como producto de valor añadido va a permitir cerrar el ciclo de los nutrientes, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, recuperar la fertilidad del suelo y su capacidad de captura del CO2.
Además, la obtención de biofertilizantes, enmiendas o recuperación de nutrientes implica una valorización económica de los digestatos.
El volumen de los digestatos queda reducido con los tratamientos, facilitando su almacenamiento o transporte y el coste del mismo.
Y los biofertilizantes obtenidos pueden ser utilizados en los propios cultivos, reduciendo el gasto asociado al uso de fertilizantes sintéticos, o comercializados, al igual que las enmiendas, obteniendo un beneficio económico con ello.
Unos beneficios que implican una mejor sostenibilidad económica de la planta de biogás, al tiempo que una mejor sostenibilidad ambiental.
Las plantas de biogás para autoconsumo pueden integrar en su proceso productivo este aprovechamiento de los digestatos y sacar, así, el máximo rendimiento a la gestión de sus residuos orgánicos, transformándolos en energía renovable y productos de valor añadido.