El avance, publicado en la revista Environmental Research, se ha realizado en el marco del proyecto Waste2Value, en el que participa el grupo de Procesos y Sistemas de Ingeniería Ambiental de la UAM, utilizando la tecnología de carbonización hidrotermal (HTC). Este proceso no solo produce biocombustible sólido, sino que también permite la recuperación de nutrientes y la generación de biogás, promoviendo un enfoque de economía circular, según señalan desde la UAM en un comunicado.
Desde la UAM recuerdan que España, líder europeo en producción de carne de cerdo, genera más de 40 millones de toneladas de purines anualmente. Los purines de cerdo son un residuo difícil de tratar y altamente contaminante, por lo que su control es obligatorio en España mediante el Real Decreto 306/2020. Tradicionalmente, estos desechos se compostan para alimentar los suelos agrícolas. Sin embargo, el compostaje puede causar emisiones de gases de efecto invernadero y escorrentías de nutrientes, que contribuyen a la eutrofización.
La carbonización hidrotermal transforma los purines en hidrochar, un biocombustible con elevado contenido en carbono y sin patógenos, y una fase acuosa rica en nutrientes. Los investigadores de Waste2Value han estudiado la valorización del agua de proceso mediante digestión anaerobia, con la finalidad de recuperar un biogás rico en metano, así como la recuperación de nutrientes en forma de sales de fósforo.
"Nuestra investigación explora la valorización del agua de proceso mediante la adición de ácido en el proceso hidrotermal, para facilitar la solubilización de fósforo y otros nutrientes a la fracción líquida y facilitar su recuperación en productos de alto valor añadido, como biofertilizantes, y la generación de biogás por vía anaerobia", señalan los autores.
El equipo llevó a cabo la HTC de los purines de cerdo a temperaturas de 180-230 °C, con y sin la adición de ácido clorhídrico (0,5 M). El agua de proceso de la carbonización ácida permitió la precipitación de sales ricas en fósforo, presentando un contenido NPK de 7,8-16,7-0,5. Este precipitado cumple con el Reglamento UE 2019/1009 para fertilizantes.
"La digestión anaerobia directa de purines es ineficiente, con una recuperación de energía inferior al 14%. Sin embargo, el tratamiento de las aguas de proceso mediante digestión anaerobia y el uso del hidrochar como biocombustible, que retiene hasta el 75% de la energía de la biomasa cruda, representan alternativas eficientes", han destacado los investigadores.
De esta forma, el tratamiento hidrotermal permite una gestión eficientemente de los purines de cerdo, eliminando la necesidad de balsas, recuperando productos de alto valor añadido como biofertilizantes y energía, en forma de biocarbón y biogás, este último a partir de la digestión anaerobia de las aguas de proceso.
