La presencia de sulfuro de hidrógeno (H₂S) constituye uno de los principales problemas asociados al aprovechamiento energético del biogás. Además de su característico olor a huevos podridos, el H₂S es corrosivo, tóxico y puede provocar daños por corrosión importantes en motores de cogeneración, soplantes, intercambiadores de calor y otros equipos de proceso.
Por ello, la eliminación del sulfuro suele considerarse una etapa imprescindible en prácticamente cualquier instalación de digestión anaerobia destinada a producir energía o biometano.
ELIMINACIÓN DE SULFURO DENTRO DEL MISMO DIGESTOR
Una de las estrategias más utilizadas consiste en incorporar compuestos de hierro directamente al digestor anaerobio. El óxido de hierro reacciona con el sulfuro disuelto formando sulfuro de hierro insoluble, reduciendo así la cantidad de sulfuro disponible para pasar a la fase gaseosa.
Esto también sucede con el cloruro de hierro en disolución del 40%, pero es una sal muy corrosiva y ácida y perjudica a los microorganismos. Los óxidos de hierro tienen la ventaja de que son compuestos ligeramente básicos, aumentando algo el pH y disminuyendo la concentración de H₂S en el propio biogás generado. En función de su composición y reactividad, pueden conseguir reducciones significativas del sulfuro con dosis relativamente moderadas.
UTILIZACIÓN DE FERROBIO EN EL LÍQUIDO DEL DIGESTOR
Ferrobio es un producto basado en óxidos de hierro que puede utilizarse para la captura de sulfuro en instalaciones de digestión anaerobia. Su aplicación directa al reactor permite reducir la concentración de sulfuro disuelto y, como consecuencia, disminuir la cantidad de H₂S presente en el biogás.
La eficacia del tratamiento depende de diversos factores, entre ellos la concentración inicial de sulfuro, el tiempo de contacto, la mezcla existente en el digestor y la forma química predominante del hierro. Los hidróxidos (ferrihidrita) y la goetita son mejores que las formas calcinadas o la magnetita.. Por ello, cada instalación requiere una optimización específica de la dosificación.
TRATAMIENTO DEL BIOGÁS MEDIANTE PELLETS DE FERROBIO
Cuando se requieren concentraciones muy bajas de H₂S o cuando la eliminación dentro del reactor resulta insuficiente, es habitual incorporar una segunda etapa de depuración en la línea de gas.
En este caso, el biogás atraviesa un lecho fijo compuesto por pellets de óxido de hierro. El sulfuro de hidrógeno reacciona con el material sólido, quedando retenido en el lecho y permitiendo obtener un gas considerablemente más limpio. Este sistema ofrece una gran simplicidad operativa y permite alcanzar niveles de depuración elevados. El seguimiento del proceso puede realizarse mediante medidas de H₂S a la entrada y salida del filtro.
A menudo se colocan 2 torres de adsorción o filtros, para disponer de alternativa en cualquier caso o durante el mantenimiento.
La experiencia práctica muestra que al exponer al aire el lecho saturado, se produce una regeneración (incompleta) exotérmica.
VENTAJAS DE COMBINAR AMBAS TECNOLOGÍAS
La combinación de dosificación de hierro en el digestor y filtración mediante pellets en fase gaseosa suele proporcionar los mejores resultados técnicos y económicos.
La primera etapa reduce la carga de sulfuro que debe tratar el filtro, prolongando la vida útil del material adsorbente. La segunda etapa actúa como sistema de afino, permitiendo alcanzar concentraciones finales mucho más bajas y estables.( Entre 1 y 25 ppm habitualmente)
Esta estrategia es especialmente recomendable en instalaciones con elevadas concentraciones de sulfuro o cuando existen equipos sensibles a la corrosión, como motores de cogeneración, microturbinas o sistemas de upgrading para producción de biometano.
