Fundación Naturgy / FPE. Vol.1 Gas renovable

20 • 2. Proceso de digestión anaerobia 2. Proceso de digestión anaerobia La digestión anaerobia, también denominada biometanización, es un proceso biológico complejo y degradativo que ocurre en ausencia de oxígeno, en el cual, gracias a la acción de varios grupos de bacterias, la materia orgánica se descompone, dando como resultado dos productos principales: biogás y digestato. Utilizando el proceso de digestión anaeróbica es posible convertir gran cantidad de residuos, residuos vegetales, estiércoles, efluentes de la industria alimentaria y fermentativa, de la industria papelera y de algunas industrias químicas, en subproductos útiles. En la digestión anaerobia más del 90% de la energía disponible por oxidación directa se transforma en metano, consumiéndose sólo un 10% de la energía en crecimiento bacteriano frente al 50% consumido en un sistema aeróbico. La digestión anaerobia se produce en varias fases consecutivas donde la materia orgánica se descompone cada vez en compuestos más sencillos hasta convertirse en metano y dióxido de carbono. Las fases de la digestión anaerobia son: 1. Fase de hidrólisis: el proceso de hidrólisis es la descomposición de sustancias orgánicas por acción del agua. En esta primera fase se descomponen las cadenas largas de materia orgánica (grasas, proteínas y carbohidratos) en otras más cortas, obteniendo los productos intermedios de la digestión anaerobia. Durante esta fase intervienen el grupo de bacterias hidrolíticas, excretando enzimas extracelulares que actúan sobre estas moléculas de cadena larga y las hidrolizan, haciéndolas solubles en agua para posteriormente descomponerse en polímeros más simples, como aminoácidos, azúcares, ácidos grasos, etc. Durante esta fase ya hay producción de CO 2 . 2. Fase de acidogénesis: durante la acidogénesis, intervienen las bacterias acidogénicas que convierten los productos formados en la fase hidrolítica en otros compuestos de peso molecular intermedio, dióxido de carbono, hidrógeno, ácidos y alcoholes alifáticos, amoniaco y sulfhídrico. Durante esta etapa, el crecimiento bacteriano es rápido y no se observa una reducción significativa de la DQO (demanda química de oxígeno), ya que los compuestos de cadenas más complejas se transforman en otros de cadena corta, sin consumo o reducción de la materia orgánica presente. 3. Fase de acetogénesis: en esta etapa, los ácidos y alcoholes provenientes de la fase de acidogénesis se degradan produciendo en ácido acético, llevándolos al grupo acético CH 3 -COOH y liberando hidrógeno y dióxido de carbono, los elementos precursores de las bacterias metanogénicas. 4. Fase de metanogénesis: es la última etapa de la digestión anaerobia, que consiste en la transformación de los compuestos orgánicos pequeños como los ácidos propanoico, fórmico y acético, en CH 4 y CO 2 y la formación de CH 4 a partir de H 2 y CO 2 como puede verse en la siguiente reacción: CH 3 OOH → CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 → CH 4 + H 2 O Durante esta fase se produce el 90% del metano producido e intervienen las bacterias metanogénicas, que son bacterias anaerobias estrictas. Se dividen principalmente en las que degradan el ácido acético a metano y dióxido de carbono (bacterias metanogénicas acetoclásticas) y los que reducen el dióxido de carbono con hidrógeno a metano y agua (bacterias metanogénicas hidrogenófilas).