Temperatura del Digestor: ¿Calentar o Enfriar?
Mantener una temperatura óptima del digestor es un aspecto clave para maximizar la producción de biogás y la eficiencia general del proceso en la digestión anaeróbica. La temperatura no solo es esencial para mantener una colonia saludable de bacterias, sino que también reduce los tiempos de retención y mejora la circulación de materia prima, lo que ayuda a aumentar la capacidad de producción de todo el proceso.
En términos de régimen de temperatura, la digestión anaeróbica se puede dividir entre sistemas mesófilos y termófilos. Los digestores mesófilos son el tipo más común en todo el mundo, y operan a entre 35°C y 40°C, normalmente sobre los 37°C. Por el contrario, los digestores termófilos funcionan a temperaturas superiores a 50°C, con tiempos de retención más cortos pero mayores necesidades energéticas de funcionamiento, por lo que son menos habituales.
Las bacterias metanógenas presentes en el digestor son muy sensibles al cambio de temperatura, y los choques térmicos disminuyen el nivel de producción de metano. Por lo tanto, es esencial controlar la temperatura del digestor y conservar la ventana de temperatura correcta utilizando el calentamiento, para evitar un menor rendimiento del digestor. El calentamiento también es necesario para compensar las pérdidas de calor del digestor a la atmósfera y para compensar las cargas térmicas que se producen cuando se añade nueva materia prima al digestor.
En algunos casos, también puede ser necesario el enfriamiento, por ejemplo, cuando la materia prima que entra en el digestor proviene de un sistema de pretratamiento de temperatura más alta, como un pasteurizador o un tanque de hidrólisis. El enfriamiento también puede ser necesario en regiones con elevadas temperaturas ambientales.
El calentamiento indirecto (o enfriamiento) basado en intercambiadores de calor implica tomar lodo del digestor, bombearlo a través de un intercambiador de calor y posteriormente devolverlo al digestor a la temperatura requerida. El sistema de control del intercambiador tiene en cuenta las diferentes cargas de calor, según la materia prima entrante y los cambios estacionales en la temperatura ambiente.
En la mayoría de las plantas de digestión anaeróbica existen fuentes de calor que pueden utilizarse, en particular el calor procedente de las plantas de cogeneración (CHP), que de otro modo se desperdiciaría. La instalación de un intercambiador de calor de la Serie HRS DTI, significa que esta fuente de calor se puede utilizar de manera efectiva gracias a su diseño de tubo corrugado, que reduce el ensuciamiento y el bloqueo, lo que resulta en un mayor tiempo de funcionamiento, con altos niveles de transferencia térmica.
Por el contrario, cuando se necesita enfriamiento, se puede suministrar a través de un intercambiador de calor utilizando un medio como el agua, y cuando las plantas de AD se encuentran en regiones con amplias variaciones entre la temperatura de invierno y verano, puede ser que se necesite tanto el calentamiento como el enfriamiento. Si bien tal situación inevitablemente agregará complejidad al diseño del sistema, es perfectamente factible su desarrollo.
Por lo tanto, para volver a la pregunta planteada en el título, si se debe calentar o enfriar el digestor, la respuesta es que dependerá de las temperaturas reales a las que se enfrente y la temperatura de funcionamiento óptima de su digestor en particular. La buena noticia es que ya sea que necesite calentar o enfriar, los intercambiadores de calor de tubo corrugado representan la forma más eficiente de conseguirlo.