Gestione del processo nel digestore.

I rifiuti organici (umido da raccolta differenziata, scarti agroindustriali, deiezioni zootecniche ecc.), opportunamente miscelati con un’aliquota prestabilita di frazione lignocellulosica (scarti vegetali triturati, vengono immessi nel digestore con l’ausilio di una pala meccanica. Ultimato il carico, viene chiuso il portellone frontale e viene attivata una prima fase aerobica, grazie alla peculiarità del sistema AmBiogas, studiato in modo da supportare, mediante opportune regolazioni, sia la fase aerobica che quella anaerobica del processo. Attraverso la fornitura di un’adeguata quantità di ossigeno alla miscela viene garantito un rapido innesco delle reazioni biossidative termofile per l’attività dei microrganismo aerobi, che in poche ore provocano l’innalzamento della temperatura della massa fino a 50°C e oltre. Raggiunti questi valori, l’insufflazione viene sospesa e le condotte di adduzione aria vengono chiuse da apposite valvole, ma la carica microbica aerobica continua la sua attività ossidativa fino all’esaurimento dell’ossigeno all’interno del digestore. Durante l’insufflazione l’aria di processo estratta dal reattore viene depurata in biofiltri dedicati.

Esaurito l’ossigeno a disposizione, la popolazione microbica aerobica scompare e viene progressivamente sostituita da batteri anaerobici. In questo contesto risulta utile l’impiego, in miscela ai materiali organici “freschi”, di un’aliquota di materiale digerito (ricircolo),con la funzione di inoculo. Per agevolare lo sviluppo e l’attività batterica, la temperatura del materiale a processo viene mantenuta su valori prossimi a 35°C mediante il riscaldamento delle pareti e del pavimento del reattore e l’aspersione di percolato preventivamente riscaldato. L’utilizzo del percolato, prodotto dai materiali in digestione e raccolto in una vasca dedicata, ha anche funzione di inoculo microbico. E’ evidente che la possibilità di aumentare la temperatura iniziale del materiale con la procedura sopra descritta (processo biologico aerobico) consente notevoli risparmi di energia.
In queste condizioni il processo di produzione del biogas (assenza di ossigeno e mesofilia costante) evolve attraverso una prima fase, detta acidogena, di demolizione delle molecole organiche e loro trasformazione in acidi grassi e acetato, ed in una seconda fase, detta metanogena, di degradazione dei prodotti della fase acidogena in metano, anidride carbonica e acqua. La quantità di biogas prodotto varia a seconda delle biomasse trattate, ad esempio utilizzando la frazione organica dei rifiuti si possono ottenere fra 150 e 180 m³ di biogas per tonnellata di rifiuto. La percentuale di metano presente nel biogas varia fra 50 e 70%.

Il ciclo operativo viene condotto fino a quando le quantità di biogas prodotto si mantengono su valori economicamente convenienti. Mediamente ciascun ciclo ha una durata di 4 settimane.

Ultimata la fase di digestione, viene attivata una seconda fase aerobica, previo allontanamento dal reattore del metano residuo mediante l’insufflazione di gas inerte; ciò al fine di evitare la formazione di miscele gassose potenzialmente esplosive (ossigeno/metano). Attraverso l’insufflazione di aria nel reattore si favorisce lo sviluppo della carica microbica aerobica (batteri e funghi) per l’innesco di una nuova fase di reazioni biossidative che, in circa 15-20 giorni, portano ad una buona stabilizzazione del materiale, rendendolo compatibile con la successiva fase di maturazione, ultimo anello della conversione dei rifiuti organici in compost.

E’ inutile sottolineare come la possibilità di gestire l’intero ciclo biologico all’interno dello stesso reattore consenta notevoli risparmi economici, una sensibile semplificazione gestionale e la drastica riduzione delle emissioni maleodoranti; tutto ciò per il mancato trasferimento di ingenti quantità di masse organiche dai reattori anaerobici alle biocelle aerate.

La sofisticata dotazione tecnologica, della quale è corredato il digestore AmBiogas consente la gestione automatizzata di tutte le fasi di processo, garantendo costantemente le condizioni ecologiche ottimali ai microrganismi presenti e la sicurezza per gli operatori. Il reattore è dotato di sonde e strumenti per i rilievi di temperatura, pressione, ossigeno, metano, CO₂, H₂S in diversi punti del sistema. 

Il software ambiControl registra i dati, li elabora ed è in grado di impostare in autonomia le fasi del processo.

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