El digestato (que no debe confundirse con el compost ) es el residuo del biogás de proceso ( digestión anaeróbica ) de productos de desecho orgánicos naturales u orgánicos (PRO); el otro producto es biogás .
Es un material (sólido o líquido pastoso) que representa entre el 70 y el 90% de la masa introducida en el digestor, y que está compuesto por elementos orgánicos y minerales no mineralizados .
El digestato se puede poner en " maduración aeróbica ", secar, encalar ... Su fracción sólida también se puede compostar o co- compostar con otros residuos u productos orgánicos (materiales leñosos por ejemplo). Si sus características fisicoquímicas y biológicas lo permiten (sin contaminación excesiva por TME , compuestos orgánicos y / o microbios o parásitos no deseados), se puede esparcir directamente sobre suelos cultivados, posiblemente después de la separación de fases sólidas y líquidas y / o compostaje, encalado, etc. Contribuye así al reciclaje de los biorresiduos y al retorno al suelo de la materia orgánica promovida por la economía circular .
Durante la digestión por bacterias anaeróbicas , 2/3 de la materia orgánica biodegradable ( lípidos , proteínas , carbohidratos , celulosa , hemicelulosa ) se alteran y se transforman parcialmente en metano (CH 4) y CO 2. De paso, parte del nitrógeno se mineraliza, al igual que el fósforo orgánico, que luego se vuelve muy bioasimilable . El contenido de materia seca disminuye. La lignina no se degrada a menos que se realice una hidrólisis previa.
El digestato estabilizado se puede utilizar generalmente como fertilizante o como enmienda orgánica. El tipo de digestato varía mucho según la naturaleza de las entradas metanizadas y algo según los métodos de metanización (seco, húmedo, rápido o lento, etc.). Los principales criterios para distinguir los digestatos son la cantidad de nitrógeno total y la proporción de materia seca, que permiten formar seis grupos: digestatos líquidos con fibras ( purines , ensilaje ), digestatos líquidos ricos en nutrientes ( lodos de depuradora , residuos. El alimento industria ), digestato líquido rico en nitrógeno ( residuos orgánicos , residuos domésticos , estiércol ), digestato sólido rico en nitrógeno amoniacal ( estiércol codigéré con pasto), digestatos ( residuos biológicos , residuos domésticos ), fibra de digestato sólido rico ( estiércol , ensilaje ).
En Francia, el proyecto “Valodim” tiene como objetivo producir “fertilizantes adaptados a las necesidades nutricionales específicas de los sistemas de cultivo locales, a precios competitivos y respetuosos con el medio ambiente” . El digestato se trataría primero para separar la materia orgánica (estabilizada) de los nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, etc.). Luego se “recompondría” para presentar una proporción de nutrientes (NPK) correspondiente a las necesidades del cliente.
En teoría y técnicamente, la digestión anaeróbica se puede aplicar al tratamiento de cadáveres y / o ANSP ( subproductos animales ) (clasificados en Europa como desechos de categoría 1 (en riesgo, por ejemplo, en caso de contaminación por un prión patógeno), categoría 2 (es decir, derivados de productos que presentan un riesgo microbiológico o vinculados a residuos de medicamentos veterinarios) o categoría 3 (subproductos de animales sanos), pero debido a riesgos para la salud y el medio ambiente, desde la crisis de las vacas locas, el principio de precaución implica restricciones y aprobaciones específicas en muchos países.
Un digestato de calidad mejora el rendimiento agrícola al proporcionar nutrientes y ayudar a mantener o restaurar la humificación del suelo (porque la lignina y otras moléculas involucradas en la humificación se conservan relativamente bien durante la digestión, lo que también puede degradar ciertos contaminantes orgánicos y ciertos gérmenes patógenos).
Las características fisicoquímicas de un digestato varían según los insumos introducidos en el digestor y según el tipo de digestión. Se estudiaron observando sus efectos sobre los cultivos, y más recientemente también se estudian por fraccionamiento bioquímico, por mineralización potencial de carbono y nitrógeno, por rastreo isotópico de nutrientes, etc.
Su valor agronómico (fertilizante y acondicionador del suelo) generalmente se estima mediante dos criterios principales:
A principios de la década de 2000, aún era necesario subsanar las lagunas de conocimiento, por ejemplo en lo que respecta a los efectos a largo plazo de los insumos de digestato en suelos cultivados o pastoreados, los efectos de los precursores de humus formados durante la maduración de los digestatos, la bioasimilabilidad del fósforo, etc.
Depende de la calidad del producto y por tanto del tipo de insumos y proceso, así como de la " oferta-demanda " y la lógica socio-psicológica.
En Canadá, Martel et al. (2013) evaluaron el valor de 35 m3 de purín de cerdo digerido en base a su contenido de nutrientes N, P y K, coeficientes de eficiencia. En este caso, el agricultor ahorró $ 560 / ha en comparación con el costo de comprar fertilizantes minerales NPK convencionales.
Este subproducto y los residuos de las unidades de digestión anaeróbica pueden eliminarse (directamente o en forma de metacompost ) de tres formas principales: esparcimiento en crudo, recuperación tras tratamiento físico o incineración .
La aplicación permite el uso agrícola (de acuerdo con las particularidades reglamentarias locales), sabiendo que la calidad agronómica del digestato dependerá en parte de la calidad de los insumos, es decir de los residuos biológicos (incluidos los residuos del jardín y los productos hortícolas que tienden a reducir el contenido). del digestato en elementos fertilizantes (N, P, K) mientras que una cometanización de los subproductos animales y del estiércol de cerdo opuesto aumentará su tasa. y el amoníaco , así como el fósforo total provienen de la metanización de los lodos del tratamiento de aguas residuales urbanas plantas o de una co (metanización de desechos animales ( estiércol de cerdo en particular) y subproductos animales (el estiércol de Le Pig, además de cobre y zinc , puede contener compuestos fenólicos que aumentan el contenido de fenol del digestato (si hubiera un alta proporción de estiércol de cerdo en el metanizador) con el efecto de reducir un actividad microbiológica del suelo después de la diseminación). El postratamiento del digestato puede buscar concentrar, distribuir o diluir estos nutrientes (o cualquier contaminante). Las técnicas de “separación de fases” permiten valorizar por separado los digestatos líquidos (fertilizante cuasi-mineral) y una fracción casi seca, que a menudo contiene la mayor parte del fósforo y que puede utilizarse como enmienda orgánica. Los digeridos de residuos urbanos suelen contener más elementos indeseables ( oligoelementos y determinados contaminantes orgánicos) que los digeridos de origen agrícola, excepto los de purines de porquerizas industriales, enriquecidos en cobre y zinc de alimentos, piensos y complementos alimenticios). Se han encontrado contaminantes como dioxinas , hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), pesticidas , PCB , parafinas cloradas , ftalatos y compuestos fenólicos en varios tipos de digestato, pero generalmente a niveles por debajo de los estándares de aplicación europeos, incluidos los digestatos (y composts) de residuos biológicos. clasificados en origen (según un estudio suizo).
La mejora (secado o granulación ) permite producir fertilizantes más fáciles de usar en la agricultura, como la estruvita o el sulfato de amonio , o incluso fertilizantes estandarizados. También es posible utilizar ciertos digestatos para producir sustratos para horticultura u horticultura , en macetas o en invernaderos (por ejemplo: digestato de metanización de biogás industrial de excrementos de avicultura , como alternativa a la turba ). En este último caso, para obtener una materia orgánica residual debidamente humificada , es necesario haber elaborado un " metacompost " que haya madurado en buenas condiciones y debidamente higienizado. Este medio de cultivo también debe corresponder a las necesidades de las plantas que allí se implantarán (pH, aireación y elementos minerales).
El digestato puede usarse como combustible después del secado si está contaminado pero aún contiene una parte significativa de carbohidratos combustibles (residuos de celulosa y lignocelulosa ). Sus fracciones minerales y en compuestos de azufre y nitrógeno son a menudo elevadas, sin embargo dejan una cantidad importante de cenizas y corroen las partes metálicas de las calderas que deben equiparse con sistemas de postcombustión, filtración y lavado de humos debido a emisiones relativamente altas. .
El digestato también se puede utilizar como material de cobertura diario para los vertederos si no se cumplen las normas de esparcimiento (según las limitaciones locales).
La demanda de digestato aprobado está creciendo en Europa; en 2014 , solo hubo tres decisiones de homologación en Francia y estas fueron las primeras (firmadas el 18 de febrero de 2014). Un cuarto estaba en estudio en 2015 antes de un proyecto de consulta pública, según el Ministerio de Agricultura .
Solo se lleva a cabo en algunos casos (por ejemplo, el 10% de los casos para 18 digestatos estudiados en Suiza).
Se puede realizar antes o después de la digestión y tiene una duración de 2 a 5 horas ( 50 a 70 ° C ).
Si la metanización de biorresiduos se ha realizado a 55-60 ° C (condiciones termofílicas), se considera que la higienización ya está parcialmente adquirida. Los indicadores de seguimiento actuales son generalmente enterococos y clostridium perfringens .
En 2015 , los productores de digestatos agrícolas y determinadas administraciones siguen buscando darle un estatus que facilite su desarrollo en la agricultura, lo que requerirá la aprobación y el paso de un estado actual de residuo al de producto comercializable aprobado y / o estandarizado.
Se está redactando un proyecto de reglamento europeo y se debe actualizar la norma de fertilizantes orgánicos (NF U 42-001 / A10), lo que podría ser la oportunidad de introducir una norma de "digestato", que sigue siendo difícil debido a la amplia variedad de productos metanizados.
Según Pascal Soulabail (CEO de Géotexia Mené), uno de los desafíos a cumplir es controlar los insumos y su dosificación para producir un digestato homogéneo (y estable en el tiempo) y que corresponda a los criterios de aprobación, mientras que las cantidades de residuos agrícolas varían en tonelaje y tipo según la temporada y el año.
Otras dificultades son para ciertos tipos de digestatos ligados al contenido de metales pesados o ETM , de ciertos residuos de diversos plaguicidas o de microbios patógenos (que no siempre son destruidos por el calor como en el caso del compostaje).
La tendencia regulatoria y el contexto agroambiental fomentan el reciclaje agrícola de materiales orgánicos, hoy considerado "como la mejor alternativa a otros canales de tratamiento OWP" , pero la creciente diversidad del depósito de materiales fermentables (tipo, volumen, ubicación y posible contaminación por metales pesados, inhibidores de fermentación u otros productos tóxicos o ecotóxicos) es fuente de ciertos riesgos para suelos, cultivos, biodiversidad) o puede no corresponder a las necesidades de ciertos cultivos; La agricultura de precisión necesita controlar los efectos a veces o potencialmente negativos de ciertos digestatos para el medio ambiente y la salud, lo que requeriría datos a corto, mediano y largo plazo, estadísticamente representativos y confiables.
Se confirmó en 2015, a pesar de un desarrollo significativo de la digestión anaeróbica en el mundo, los efectos esperados y reales del regreso al suelo de los PRO aún eran insuficientemente conocidos y documentados (por lo tanto, según una encuesta de 2011 en 2011 realizada con organizaciones francesas. la realización de ensayos de campo destinados a documentar y / o comprender los efectos del reciclaje agrícola de PRO), de 437 ensayos de retorno de materia orgánica realizados entre 1974 y 2012, menos del 2% se referían a los efectos de la propagación del digestato; y sólo tres de 437 ensayos se centraron en el seguimiento de oligoelementos metálicos [TME] y / o trazas de compuestos orgánicos [CTO] y niveles de patógenos. Según sus autores, este estudio confirmó la “necesidad de referencias sobre digestatos de digestión anaeróbica de todas las fuentes” ; En los años 1990-1995, los nutrientes más estudiados son P2O5, K2O, CaO, MgO, y los MTE mejor seguidos en la propagación OWP son el cobre (Cu) y un poco menos el zinc (Zn), el cadmio (Cd), el cromo. (Cr), níquel (Ni) y plomo (Pb), contenido de carbono orgánico, pH, capacidad de intercambio catiónico , así como P2O5 y contenido de nitrógeno total .
La investigación está particularmente interesada en