Desmontando los mitos sobre la pasteurización anaeróbica (AD)
Un tema polémico y recurrente en ciertos círculos, es si se debe incluir o no la pasteurización en una planta de digestión anaeróbica. Aunque sin duda hay beneficios, incluyendo el cumplimiento de la norma PAS 110 para el digestato, muchos operadores e ingenieros de proyectos de biogás, consideran la pasteurización costosa y compleja.
Sin embargo, después de seis años suministrando equipos de intercambio de calor y pasteurizadores para el sector AD, estamos convencidos de que, si bien no es necesario en todas las instalaciones, la pasteurización de la materia prima o digestato puede ser un método útil y rentable para mejorar o asegurar la calidad del producto. La razón de que no siempre es percibida como tal, se debe a los siguientes ocho conceptos erróneos o «mitos», que abordamos aquí:
Mito 1: la pasteurización es cara
Mientras que los costes exactos variarán para cada instalación, no hay duda de que la inversión inicial es significativa. Por ejemplo, el sistema HRS Pasteurización de fangos de 3 depósitos, diseñado para tratar 80-85,000 toneladas de digestato al año podría tener una inversión inicial alrededor de 520.000€ dependiendo de la especificación. Aunque es una suma considerable de dinero, hay múltiples beneficios de gestión y calidad con la pasteurización, mientras que en términos puramente económicos, la experiencia de la industria es que el digestato tratado vale más que el no tratado.
Además de la inversión inicial, se debe tener en cuenta también los gastos de funcionamiento de un pasteurizador. Todos los intercambiadores de calor y pasteurizadores HRS están diseñados para reducir el ensuciamiento y mantenimiento, mientras que nuestra amplia gama de opciones para la recuperación de calor implica que los costes energéticos se mantienen al mínimo (véase más adelante).
Mito 2: la pasteurización es demasiado compleja
La pasteurización en sí es un proceso relativamente simple. Se requiere que el producto se mantenga durante un cierto tiempo a una temperatura determinada con el fin de matar los microorganismos. No hay duda de que la pasteurización añade un paso adicional en el proceso general de DA, pero si está bien diseñada, la tecnología no debe ralentizar la velocidad de transformación o añadir cargas adicionales a la gestión de la planta.
Por ejemplo, el Sistema HRS de Pasteurización de Fangos de 3 depósitos permite hacer varias operaciones a la vez: mientras que un tanque pasteuriza, otro se está vaciado y otro llenado, lo que garantiza que la pasteurización no ralentiza el rendimiento global. Por lo tanto, es en última instancia, una solución más simple que un tanque único, el cual puede además requerir depósitos pulmón y controles adicionales para restringir el flujo en otro punto del proceso.
Mito 3: la pasteurización es más difícil con digestato
La pasteurización se puede utilizar en una amplia variedad de productos líquidos y semi-líquidos. El sistema HRS de Pasteurización de Fangos de 3 depósitos está diseñado para trabajar eficazmente con las características específicas del digestato, como pueden ser las materias sólidas transportadas y hay soluciones para casi cualquier material. HRS ha incorporado algunas innovaciones, como el uso de intercambiadores de calor de tubo corrugado, que permiten hacer frente a cualquier tipo de fluidos viscosos que requieran un manejo suave o con bajos índices de transferencia de calor, así como también con mezclas complejas como el digestato, que de otro modo causaría ensuciamiento en el intercambiador de calor reduciendo la eficiencia térmica y requiriendo una limpieza y mantenimiento más regular.
Mito 4: la pasteurización demanda una gran cantidad de energía
La cantidad de energía necesaria para pasteurizar un producto a 70°C durante 1 hora (en línea con PAS110) dependerá de la temperatura inicial. Normalmente, este tipo de tratamiento de producto post-digestor requerirá alrededor de 41 kW de energía por cada tonelada para elevar la temperatura del digestato. Un sistema de pasteurización en depósito tradicional simplemente desecha este calor, lo que significa que son increíblemente derrochadores e ineficientes.
Los intercambiadores de calor HRS recuperan el calor y lo reutiliza de nuevo, haciendo que sea hasta un 70% más eficiente que un sistema de pasteurización en depósito con serpentín exterior de calentamiento (camisa de calor).
Mito 5: la pasteurización ralentiza el proceso global
Un sistema de pasteurización bien diseñado no debe ralentizar el proceso global. Mediante el uso de tres tanques, el sistema HRS permite tratar un lote de digestato, ya que mientras que uno está vaciando el otro se está llenado, asegurando así que la pasteurización no ralentice el rendimiento global.
Mito 6: el alto coste de mantenimiento de los equipos para pasteurización
El uso de tubos corrugados, junto con un régimen de limpieza, minimiza el ensuciamiento y por lo tanto no es necesaria una limpieza exhaustiva para mantener la eficiencia de los sistemas de pasteurización HRS. Además, los tubos están diseñados para ser de fácil acceso para su limpieza, inspección o sustitución si es necesario.
Mito 7: es necesario pasteurizar el digestato para cumplir con la normativa PAS110
En la normativa PAS110, hay varias exigencias que están excluidas en la etapa de pasteurización, como son:
- «Digestatos obtenidos únicamente a partir de estiércol, cultivos no transformados, cultivos transformados, residuos de cosecha, glicerol, y/o lechos para animales que se generan dentro de las instalaciones del productor y que se utilizan en su totalidad dentro de su misma explotación».
- «Estiércol, cultivos no transformados, cultivos transformados, residuos de cosechas, glicerol, y/o lechos para animales, que se generan dentro de las instalaciones del productor, si tales materias primas pasan al proceso de digestato con materiales biodegradables pasteurizados o residuos procedentes de cualquier fuente(s) fuera de las instalaciones del productor, con la condición de que todo el digestato se consuma dentro de dichas instalaciones, independientemente de que sea una cooperativa agrícola, ganadera o forestal».
También hay una exención de pasteurización de “materiales de entrada específicos que surgen dentro de las instalaciones del productor, que son digestados con materiales biodegradables pasteurizados o desechos desde el exterior las instalaciones del productor, a condición de que el digestato se utilice en su totalidad dentro de las instalaciones del productor “.
En la mayoría casos restantes, hay un requisito para pasteuriza la materia prima (mezcolanza) o digestato durante al menos una hora a 70ºC. Sin embargo, la PAS110 proporciona algunas excepciones específicas. Por ejemplo, si toda la materia prima tratada por la planta (con exclusión de los productos contemplados en el subproducto animal o regulación ABP) procede de comida o bebidas procesadas que han sido sometidas a un nivel equivalente a la pasteurización (determinado por las unidades de pasteurización, PU), no será necesaria una pasteurización adicional.
Mito 8: se debe pasteurizar a 70°C para cumplir con PAS110
Este «mito» es básicamente cierto para la mayoría de los operadores, sin embargo, otros regímenes de pasteurización (como tratar a temperaturas más bajas durante más tiempo) deben ser aprobados, teniendo en cuenta que pueden puedan proporcionar el nivel equivalente de pasteurización. La mayoría de los estudios sobre la pasteurización muestran una relación lineal entre la temperatura y el tiempo (es decir, cuanto mayor sea la temperatura, más corto será el tiempo de tratamiento requerido), pero esta relación no es constante para todos los patógenos y el asesoramiento de un experto y las pruebas científicas exhaustivas deben siempre llevarse a cabo, antes de comprometerse con cualquier sistema.
Es interesante remarcar que el trabajo con el WRAP (Una consideración de la PAS110: 2010 requisitos de pasteurización, y las posibles alternativas) señala que una etapa de pasteurización a 70°C durante una hora es suficiente para desactivar la mayor parte de los agentes patógenos de los cultivos. De hecho, algunos, como ciertas especies de Phytophthora y Fusarium se inactivan el plazo de una hora a 57°C, pero otros, como la Spongospora Subterranean, son células más persistentes y pueden permanecer activas incluso después de dicha pasteurización. Sin embargo, éstas se vuelven inactivas por las temperaturas mesófilas a las que se someten durante la digestión anaeróbica
Como se puede apreciar en lo anteriormente dicho, incluir una etapa de pasteurización antes o después del digestato no tiene por qué ser demasiado caro. La correcta elección de los equipos de pasteurización va a tener un efecto positivo en el rendimiento de la planta, los costes de eficiencia o de funcionamiento y un sistema bien diseñado que incorpore regeneración de calor y tubos corrugados, debe mejorar las instalaciones en general, ayudando a agregar valor y flexibilidad al digestato final.