Oligoelementos en una planta de biogás: cobalto, níquel, selenio, molibdeno y hierro

Los oligoelementos, cobalto, níquel, molibdeno, wolframio, selenio, hierro y (en menores cantidades) manganeso, zinc y cobre, son componentes de las enzimas de las rutas de la metanogénesis y de la oxidación sintrófica de ácidos. Su deficiencia limita la velocidad de degradación, aunque los macroelementos (C, N, P, S) estén en la norma. Esto afecta sobre todo a la digestión de monosustratos, como el ensilado de maíz, con una pequeña proporción de purín.

Papel de cada elemento

Las cantidades necesarias son muy pequeñas (del orden de fracciones de mg hasta unos pocos mg por kg de sustrato), y el límite entre la deficiencia y la toxicidad puede ser estrecho.

Cuándo sospechar una deficiencia

• concentración constante o creciente de propionato con pH correcto y amoníaco bajo,
• ausencia de respuesta del rendimiento de gas al aumento de la dosis,
• descenso del CH₄ y aumento del H₂ en el gas,
• instalación que funciona con ensilado de maíz sin purín, vinaza ni excrementos,
• aumento de FOS/TAC sin otra causa clara.

Por qué el contenido total de metales no basta

Los sulfuros, carbonatos y fosfatos fijan los metales en formas insolubles. Para los microorganismos es importante la fracción biodisponible. Por tanto, un análisis total (tras mineralización) puede mostrar “suficiente” metal, aunque las bacterias no lo “vean”. Los laboratorios aplican extracciones secuenciales o determinaciones de la fracción soluble; la interpretación requiere experiencia.

Principios de la suplementación

1. Comience por un análisis de los sustratos y del contenido del digestor (concentraciones totales y solubles de Co, Ni, Se, Mo, Fe).
2. Introduzca los elementos de forma individual o en paquete según el resultado; no copie la receta de otros.
3. Dosifique con regularidad, en pequeñas porciones, p. ej., con el sustrato, y no de una sola vez.
4. Observe el efecto durante varias semanas: AGV, gas, pH.
5. Tenga en cuenta la legislación sobre fertilizantes y los límites de metales en el digestato que se aplica a los campos.
6. Recuerde el balance de azufre: un H₂S alto reduce la disponibilidad de los metales, y el hierro en exceso fija los sulfuros, pero también puede fijar el fósforo.

Preparados comerciales

En el mercado hay preparados multicomponente en forma líquida o en polvo. Al elegir, exija la declaración de composición, las instrucciones de dosificación y la información sobre la pureza. Las diferencias entre las formas (p. ej., quelatos frente a sales) influyen en la biodisponibilidad, pero las comparaciones independientes son limitadas, por lo que la evaluación debe basarse en los resultados propios.

Ejemplo de enfoque en una instalación

Una instalación funciona con ensilado de maíz con una pequeña adición de purín. Se observa: propionato de aprox. 1,5 g/l, FOS/TAC en aumento, CH₄ en descenso de 2 puntos porcentuales. El análisis muestra concentraciones bajas de Co y Se solubles. El operador introduce un suplemento con cobalto y selenio en una dosis diaria reducida. Tras varias semanas el propionato desciende y la instalación admite una carga más alta. Este escenario es típico, pero no está garantizado; en otra instalación la causa podría haber sido el amoníaco o la temperatura. Por eso la suplementación es una hipótesis que hay que verificar, y no el primer impulso.

Riesgos

• El exceso de Ni, Co, Cu y Zn inhibe el proceso y puede superar los límites de metales en los fertilizantes orgánicos.
• Los aditivos con sulfatos aumentan el H₂S.
• La falta de control de la eficacia conlleva costes sin efecto.

Plan de actuación en tres pasos

1. Diagnóstico. Reúna el historial de AGV, FOS/TAC y rendimiento, y encargue el análisis de las concentraciones solubles y totales de metales en el digestor y en los principales sustratos. Compare con los valores indicados en la bibliografía y con la propia experiencia.
2. Prueba. Introduzca un preparado en una dosis reducida durante 3–4 semanas, sin cambiar al mismo tiempo la mezcla ni la carga. Anote los AGV y la producción de metano cada semana.
3. Evaluación y corrección. Si el efecto es claro, establezca una dosis de mantenimiento; si no hay mejora, busque las causas en otra parte (amoníaco, temperatura, agitación). No aumente la dosis indefinidamente: los metales pueden acumularse en el digestato y están sujetos a restricciones en su uso como fertilizante.

Conviene llevar un registro: fecha, preparado, dosis, resultados de los análisis. Al cabo de un año, esta documentación permite evaluar la rentabilidad de la suplementación y negociar los precios con los proveedores.

Qué debe contener el registro de la suplementación

Para cada prueba conviene conservar: la fecha de inicio, la composición y el número de lote del preparado, la dosis diaria, el punto de dosificación, los resultados de AGV, FOS/TAC, la producción de metano antes y después de la prueba y las observaciones sobre los cambios en la mezcla. Sin ese registro es difícil separar el efecto del suplemento de los cambios estacionales en la calidad del ensilado y, menos aún, justificar nuevos gastos ante el propietario de la instalación o el proveedor.