Usos de l'energia tèrmica per a la millora del procés de digestió anaeròbia de purins de porc i per a la recuperació de productes d'interès

Abstract

Alcanzar niveles adecuados de calidad ambiental en la gestion de los residuos organicos requiere un enfoque global y trabajar a diferentes niveles: medidas de reduccion de origen, planes de aplicacion al suelo y tratamientos adecuados cuando sea necesario. Entre todos los residuos organicos, los purines, probablemente son los que presenta una mayor problemática. La inclusion del proceso de digestion anaerobia en la estrategia de tratamiento comporta una serie de ventajas: controlar las emisiones de compuestos organicos volatiles y olores, estabilizar la materia organica y recuperar energia mediante la produccion de biogas. No obstante, su implantacion en zonas calidas presenta una importante limitacion: el uso eficiente de la energia termica cuando la demanda es baja. El objetivo general de la tesis doctoral es estudiar usos de la energia termica generada, para mejorar el propio proceso anaerobio y/o recuperar productos de interes. Entre los posibles procesos que requieren energia termica se ha estudiado el proceso de hidrólisis termica a 80ºC, el proceso de strippig/absorcion a 80ºC y el proceso de evaporacion/condensacion a baja presion aplicados a purines de cerdo.<br/>El proceso de hidrólisis termica de los purines de cerdo, previo a la digestion anaerobia, tiene diferentes efectos en funcion del tipo de purin. Cuando se aplica a purines poco degradados y con un bajo contenido en nitrogeno amoniacal, se observa un incremento en la producción de biogas, alcanzando incrementos del 60%. Contrariamente, cuando se aplica a purines con un alto contenido en nitrogeno amoniacal ya muy degradados, el proceso de digestion anaerobia posterior se ve inhibido.<br/>La eliminacion y recuperacion del amoniaco de los purines mediante el proceso de stripping/absorcion a 80º C, puede ser una buena alternativa para mejorar su gestion. Cuando el proceso se aplica a purines previamente digeridos anaerobiamente, es posible conseguir una eliminacion completa del amoniaco sin modificar el pH. Para purines no digeridos es indispensable modificar el pH.<br/>El proceso de evaporacion/condensacion con el objetivo de reducir el volumen, obtener un producto concentrado con un alto poder fertilizante y reutilizarel agua condensada, es otro posible proceso aplicable a los purines de cerdo. La emisión de amoniaco y otros compuestos volatiles, es un hecho a tener en cuenta cuando este se aplica a este tipo de residuo. Modificando el pH(pHs acidos) se consigue minimizar las perdidas de amoniaco hasta niveles razonablemente bajos. No obstante, evitar la emision de compuestos organicos volatiles (p.e. Acidos grados volatiles) requiere un proceso previo de descomposicion el proceso de digestion anaerobia ensayado presenta resultados satisfactorios.<br/>Los tratamientos termicos estudiados se presentan como una herramienta de presente y futuro, para mejorar la gestion y el tratamiento de purines de cerdo. La combinacion de la digestion anaerobia con estos procesos se presenta, asi mismo, como una alternativa con grandes ventajas: mejora el funcionamiento de los procesos termicos (stripping/absorcion y evaporacion/condensacion), favorece la implantacion de la digestion anaerobia mediante posibles mejoras sobre el propio proceso (hidrólisis termica), e indirectamente a traves del uso del exceso de energia termica a baja temperatura (<90 ºC) de dificil aplicación para otros usos en zonas calidas.