La generación de electricidad a partir de energías renovables es cada vez más importante en Alemania, como también lo es a nivel internacional. Por ello, no es sorprendente que el número de plantas de biogás esté aumentando de forma continua, como ocurre con las instalaciones de energía solar y eólica. En el sector agrícola, las plantas de biogás son una fuente adicional de ingresos para muchas granjas, además del cultivo de productos y de la cría de ganado.
En la producción de electricidad y calor a partir de la biomasa en una planta de biogás, se generan residuos, similares a lodos líquidos, que presentan un contenido de materia seca del 5 al 15 %. Por un lado, se necesita suficiente espacio de almacenamiento para estos lodos acuosos, y por otro lado, se requiere suficiente superficie para extenderlo. Además, en regiones de agricultura intensiva de precisión esto puede ser un problema, ya que la superficie existente se requiere para esparcir el estiércol de los animales.
Empleo óptimo de los nutrientes de las plantas de biogás
Hasta ahora, el material sólido se separaba del resto por medio de una prensa de tornillo y se desecaba. En este proceso, la cantidad obtenida corresponde al 10 ó 15 por ciento de la cantidad total del lodo residual, y con la mayor parte de la fase líquida debe todavía trabajarse separadamente.
Ludger Möllenbeck de Füchtorf, situado en Renania del Norte-Westfalia (Alemania) también conoce este problema. Su planta de biogás fue conectada a la red en el 2002. El granjero trata con el tema del biogás desde hace más de 20 años. “En 1984 escribí el primer documento sobre biogás”, comenta.
Los que conocen a Ludger Möllenbeck saben que es un experto en el asunto, que tiene muchas ideas y que sabe cómo ponerlas en práctica junto con los colaboradores adecuados. Debido al hecho de que los residuos no son fácilmente separables como abono, y que la fase líquida, contaminada con amoniaco (NH3), todavía supone un problema, se ha puesto en marcha un proyecto bajo la supervisión científica de la Escuela Universitaria de Münster con el título: “Uso optimizado de los nutrientes procedentes de plantas de biogás, con eliminación de amoniaco y tratamiento de lodos residuales”. Este proyecto recibe subvenciones desde el Ministerio Federal de Protección al consumidor, Alimentación y Agricultura.
¿Qué ocurre con el amoniaco volátil?
El objetivo es la desecación del lodo viscoso de las plantas de biogás, y de esta manera conseguir que el transporte del material sea más económico. Primeramente está la asunto de qué hacer con la volatilización del amoniaco durante el proceso de secado.
En colaboración con la empresa Biogas Nord GmbH y la Escuela Universitaria de Münster, bajo la supervisión del Prof. Dr. Christof Wetter, se ha desarrollado un procedimiento con el que se extrae el amoniaco (NH3) del lodo bajo condiciones de vacío. Se supone que este proceso, llamado extracción de NH3, permite una significativamente mayor tasa de separación de NH3 que todos los demás procedimientos generalmente aplicados. El agua resultante, con alta concentración de amoniaco, puede utilizarse como un excelente fertilizante agrícola.
Secado de lodos con calor procedente de plantas de cogeneración de electricidad y calefacción
Ahora se continúa con la reflexión de cómo secar los lodos ya libres de amoniaco. Ludger Möllenbeck tuvo la idea de usar un túnel de secado. Los túneles de secado no son una novedad; hasta ahora habían servido principalmente para secar estiércol de aves. No obstante, el secado de lodos procedentes de plantas de biogás es un campo de aplicación totalmente nuevo.
En cooperación con la empresa Big Dutchman se ha construido un túnel de secado de 25 m de longitud y 10 pisos. Para poder procesar los lodos con un contenido de materia seca de aproximadamente un ocho por ciento, estos se mezclan con sustrato ya seco antes de ser extendidos sobre la estación de dosificación del piso superior del túnel. Dos espirales de distribución se encargan del reparto y el secado uniforme. Los lodos atraviesan el completamente el túnel sobre las cintas transportadoras, lo abandonan en forma de sustancia seca y de forma continua entran nuevos lodos en el túnel. Para el secado se emplea el calor residual de la planta asociada de cogeneración de electricidad y calefacción, mientras que el aire caliente recorre el túnel de forma transversal por medio de ventiladores, todos los pisos son atravesados por la presencia de presión negativa. Las cintas de estiércol con perforaciones aseguran que el aire caliente no sólo pasa sobre los lodos, sino también a través de las cintas. El periodo de permanencia para el secado en el túnel es de entre uno y dos días. El material tiene después un contenido de sustancia seca del 85 al 90 por ciento y puede utilizarse como valioso fertilizante potásico y fosfático.
Conclusión
El secado de lodos residuales de las plantas de biogás abre nuevas opciones para todas las áreas con ganadería y agricultura intensiva de precisión. El material desecado puede transportarse de forma rentable y por lo tanto utilizarse también en zonas alejadas.
El secado de lodos compensa no sólo medioambientalmente por el procesado de residuos biológicos, sino que además puede elevar la rentabilidad de las plantas de biogás, ya que en el túnel de secado se evapora toda el agua y se hace innecesaria la separación de previa de los lodos.