Valorización del biogás

El biogás se produce mediante digestión anaeróbica. Tras un pretratamiento en el que se eliminan los sólidos y las grasas, las aguas residuales pasan a un reactor sin oxígeno donde los microorganismos descomponen la carga orgánica en cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. El biogás resultante, una mezcla de metano y CO₂, se recoge, se depura y se utiliza para generar calor, electricidad o biometano. A continuación, el agua tratada se somete a un proceso de depuración final o se reutiliza.

Una vez depurado, el biogás se convierte en una valiosa fuente de energía in situ. Puede utilizarse como combustible para calderas de calor industrial, para una unidad de cogeneración que genere electricidad y calor, o bien transformarse en biometano. Esto reduce los costes energéticos, disminuye la dependencia de los combustibles fósiles y reduce la huella de carbono. En el caso de los efluentes de alta concentración, puede cubrir la mayor parte o incluso la totalidad de las necesidades energéticas de una instalación.

Cada kilogramo de DQO eliminado produce, en teoría, 0,35 m³ de metano (a 0 °C y 1 atm). El biogás contiene entre un 60 % y un 65 % de metano, por lo que eso equivale aproximadamente a 0,55 m³ de biogás por kg de DQO. Ejemplo: 10 000 kg de DQO eliminados al día × 0,35 = 3 500 m³ de metano, o unos 5 500 m³ de biogás (≈35 MWh/día). Los rendimientos reales dependen de la composición de las aguas residuales y del diseño final de la planta.

El biogás contiene sulfuro de hidrógeno (H₂S), que corroe los motores y las tuberías. Las principales tecnologías de eliminación son la desulfuración biológica (bacterias y aire), la dosificación de sales de hierro en el digestor, los depuradores químicos y la adsorción en carbón activado u óxido de hierro. Muchas plantas combinan la eliminación a gran escala con un tratamiento final de refinado mediante carbón activado. La mejor opción depende de la carga de H₂S, el caudal de gas, el uso final y el coste de explotación.