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Exporinsa, una industria alimentaria de primer nivel europeo, produce de ganado porcino en Osa de la Vega, Cuenca, bajo los principios de máxima sanidad animal, óptima producción y protección ambiental. La empresa ha dado un paso más en este sentido con la construcción de una planta de biogás de 500 kW que le permite valorizar los purines en forma de electricidad, calor y abono de primera calidad.

La planta de biogás se encuentra asociada a una de las 3 explotaciones de la empresa, Monte de Belén, donde cada semana 10.800 cerdas reproductoras producen 5000 lechones al destete.
Cada día se generan 140 m3 de purines que, junto con estiércoles de oveja y sueros aportados por explotaciones ovinas cercanas, forman los sustratos que alimentan la planta.

Descripción del proceso

El purín llega directamente de la explotación por una conducción subterránea hasta el tanque de recepción de 850 m3, donde se homogeneiza antes de ser bombeado al primer digestor. La entrada de purín se hace de forma continua y automática según la demanda del proceso de digestión anaerobia.
Por otro lado, el estiércol, y otros posibles sustratos sólidos, que no superan un 20% del total de la mezcla, se dosifican desde un contenedor exterior colocado sobre el primer digestor. El estiércol puede ser alimentado directamente con una pala cargadora o de forma automática mediante una cinta transportadora que conecta con el almacén.
Bautista Santiago, Director de Producción, explica que la alimentación de sólidos se programa en función de variables como la densidad del digestato y la composición y calidad del biogás obtenido (proporción de ácidos, de metano, etc). Cada día entran 18-20 t de estiércol al proceso.“Tenemos una analítica muy exacta casi al instante del biogás que se produce, lo que determina ajustes precisos en la programación de la alimentación de estiércol o si hay necesidad de inyectar aire”.

El biogás producido en la planta contiene fundamentalmente metano (55-65%) y CO2 (29-45%). La mezcla de los diferentes sustratos permanece en el 1er fermentador 42 días a unos 41ºC. En su descomposición se produce el biogás, integrado principalmente por metano, CO2 y agua. El biogás es conducido al 2º fermentador donde se enriquece con el biogás producido en él. Tras una etapa de condensación-desulfurización entrará al motor de cogeneración que da origen a la electricidad y la energía térmica aprovechables. La fase líquida se bombea del 1er digestor al 2º cuando ha alcanzado la máxima altura posible, lo que suele ocurrir una vez al día. Por otra parte, cuando el digestato alcanza una cota determinada en el 2º fermentador se bombea al exterior para mantener el nivel óptimo.

Valorización del biogás

El biogás combustiona en un motor de cogeneración MWM de 500 kW de potencia eléctrica y de 552 kW térmicos. El punto de conexión a la red se encuentran en la propia finca, a 350 m de las instalaciones.
A través de un intercambiador se aprovecha el calor de los gases de escape del motor y del circuito de alta temperatura para producir agua caliente que mantendrá la temperatura en los digestores y calefactará las maternidades de la granja, donde se encuentran los lechones recién nacidos, sustituyendo así la energía eléctrica empleada hasta ahora para tal fin.

Mínimo impacto ambiental

El digestor primario tiene 8 m de alto y 20 m de diámetro, y el secundario 8 m y 26 m, pero al estar enterrados prácticamente en su totalidad, apenas destaca la cúpula de acumulación de gases del 2º digestor, 1,5 m sobre el nivel del suelo. La pendiente natural del terreno se ha hormigonado y rematado al final con un canal donde se recoge cualquier escorrentía o pluviales que ingresan inmediatamente a las balsas de purín evitando filtraciones.
Por seguridad, los digestores se han construido en hormigón impermeabilizado y un espesor de 30 cm, para evitar problemas como fisuras o filtraciones; además, al estar enterrados, cuentan con una serie de testigos de control de filtraciones.
La planta está totalmente automatizada de forma que en la mayoría de las ocasiones es posible ajustar su funcionamiento a distancia. UTS, ingeniería alemana que ha aportado la tecnología, se encarga de la supervisión por control remoto desde Alemania.
El personal de la planta controla el buen funcionamiento de las instalaciones, asumiendo su operación y mantenimiento, dificultado por habituales problemas de suministro eléctrico que ocurren en la zona.

Valorización del digestato

Cada día, del proceso de fermentación anaerobia obtienen 144 m3 de digestato que se someten a una separación mecánica de sus fracciones sólida y líquida, ambas valorizables.
Mediante un tornillo compactador se obtienen 30 t/día de un fertilizante orgánico libre de patógenos y de gran calidad, con un NPK muy equilibrado, listo para utilizar.
La parte líquida del digestato se almacena en 2 balsas ubicadas en la parte baja de la planta desde donde se incorpora al tratamiento de reducción de nitrógeno que consta de un proceso aerobio-anaerobio, seguido de otro de nitrificación-desnitrificación, que les permite utilizar esta agua para regar sus propios cultivos, cumpliendo con los límites de nitrógeno establecidos.
Aparte de cereales como cebada y trigo y legumbres como el guisante, este año cultivarán maíz, abonado y regado con el fertilizante y el agua obtenidos tras la depuración, para, una vez ensilado, utilizarlo como cosustrato.
Manuel Almena, Gerente de Exporinsa, tiene muy claras las ventajas del proyecto: “de un gas muy contaminante como es el metano –causante de hasta 21 veces más del efecto invernadero que el CO2-, haces energía limpia, ahorras energía y obtienes abono orgánico de 1ª calidad. De algo negativo, se consigue un valor económico y medioambiental importantísimo”.
Señala la escasa prima que obtiene la producción eléctrica con biogás en España en comparación con otros países: 14 c/kW frente a 22-23 c/kW de Alemania o Grecia. En su opinión, no se está valorando el plus de beneficio ambiental directo que tienen estas instalaciones. “Si se generalizara este tipo de instalaciones asociadas a explotaciones ganaderas, se reduciría considerablemente su impacto ambiental.”

Depuración de la fracción líquida

El líquido procedente de la separación del digestato es conducido a 2 tanques de hormigón situados en la parte inferior de la planta, donde se hace una primera decantación. Desde el 2º tanque se bombea a la cabecera de la 1ª línea de balsas, a través de las cuales se produce una decantación natural y el proceso de nitrificación-desnitrificación. Posteriormente, el líquido se bombea al tratamiento aerobio-anaerobio donde permanece en recirculación durante 10-12 días.
Este proceso aerobio-anaerobio consiste en forzar que el líquido esté de forma alternativa en contacto con el aire y en ausencia de oxígeno. El líquido pasa varias veces por este proceso sin necesidad de inyectar aire con un compresor, lo que supone un ahorro notable de energía.
El líquido es bombeado desde un tanque de hormigón y vertido por unos tubos a lo largo de un  tejado acanalado y con una ligera pendiente por donde escurre una lámina hasta caer, en forma de cortina, a un pasillo que se comunica con el  tanque por una entrada sumergida en mitad de la pared. El líquido al caer se oxigena –fase aerobia- y al llegar al pasillo es obligado a entrar en la piscina por el hueco sumergido, en lo que sería la fase anaerobia del proceso.

Una vez concluido este proceso, el líquido pasa por una segunda fase de nitrificación-desnitrificación, que tiene lugar en la segunda línea de balsas de decantación, y al final de la cual se obtiene una importante reducción de nitrógeno en el líquido antes de su uso para riego de terrenos agrícolas.
Hay una última balsa de seguridad, vacía, situada en la zona más baja, para actuar como rebosadero en caso de precipitaciones muy intensas.
El fondo de las balsas es de arcilla compactada, absolutamente impermeable en contacto con el líquido, con una permeabilidad inferior a 10-9 m/s. Por debajo del nivel de cada balsa, se han colocado unas arquetas testigo (piezómetros) para detectar cualquier fuga.
Las balsas se vacían cada 3-4 años y se retiran los lodos que se hayan acumulado. El líquido permanece en las balsas unos 8 meses antes de ser valorizado como fertilizante.
Con anterioridad a la construcción de la planta de biometanización, hacían la separación de líquido y sólido. La parte sólida era vendida para su transformación en abono para viñas, y la líquida se depuraba con el sistema actual para su posterior uso en riegos.

Producción ganadera ejemplar

Exporinsa gestiona, en Osa de la VEga, Cuenca, 3 explotaciones porcinas dedicadas a diferentes líneas de producción.
Exporinsa-I es una granja de multiplicación con un censo de 2000 hembras al año; EXPORINSA-II (Monte de Belén), tiene 10.800 cerdas reproductoras que producen entre 250.000 y 300.000 lechones al destete cada año, y es donde está situada la planta de biogás; Exporinsa-III cuenta con 2800 reproductoras que producen 60.000 lechones al año de hasta 20 kg de peso.
En conjunto, la empresa emplea a 80 personas de forma directa, prácticamente toda la población activa de Osa de la Vega, una localidad de 600 habitantes. La planta de biogás genera 3 empleos directos y una gran cantidad de trabajos indirectos.

Menos gasto, menos emisiones

Manuel Almena nos da unos datos sobre consumo y ahorro:
Entre las 3 granjas consumen 3.700 MWh/año de energía eléctrica. Con el aprovechamiento térmico previsto, disminuirán este consumo en 1.100 MWh/año.
La planta produce 4.000 MWh/año de energía y evita la emisión de 1.042.000 m3/año de metano a la atmósfera. Además producirá 12.000 t/año de abono orgánico libre de patógenos y evitará la importación de 2500 barriles de crudo al año.