PROGETTO BIOGAS

Programma di Ricerca sulla Digestione Anaerobica

di Biomasse Agricolo-Zootecniche

Descrizione del progetto di ricerca

Essendo innegabile che la zootecnia sia un settore economico strategico per la Regione Friuli Venezia Giulia e che il reimpiego dei reflui zootecnici debba poter avvenire con tecniche sostenibili dal punto di vista ambientale - verificata la sostenibilità economica dell'intervento - ed essendoci negli ultimi tempi grandi aspettative da parte delle aziende zootecniche per il processo della digestione anaerobica, il progetto vuole contribuire a valutare le ricadute a livello aziendale e a livello territoriale dell'inserimento di questa tecnologia tra le linee di trattamento degli effluenti di allevamento, oltre che per il recupero energetico, anche nell'ottica di garantire all'allevamento suinicolo il raggiungimento di accettabili livelli di sostenibilità ambientale.

Partendo dall'analisi critica del processo della digestione anaerobica nei suoi aspetti tecnologici e funzionali, grazie anche alle competenze maturate dal proponente nel settore (oltre quindici anni di attività sperimentali svolte in collaborazione con l'ENEA), si propone di studiare una tecnologia innovativa di processo anaerobico da applicare ai liquami suinicoli.

La tecnologia che si intende sviluppare va ricondotta alla categoria dei digestori a letto fisso ed in particolare ai digestori ibridi, reattori a flusso ascendente in cui la parte superiore è occupata da materiale di riempimento, che costituisce una sezione a letto fisso, mentre la parte inferiore è libera e tende a comportarsi come un reattore UASB.
Questo tipo di reattore, in cui coesistono biomassa sospesa e biomassa adesa, viene considerato sostanzialmente un reattore a biomassa sospesa, sia perché il filtro ne rappresenta solo una parte e la biomassa è per larga parte sospesa, sia perché l'abbattimento della sostanza organica avviene in prevalenza nella zona inferiore ad opera dei batteri in sospensione.
Le esperienze condotte da Guiot e coll. hanno permesso di evidenziare il vantaggio dei digestori ibridi per la maggiore capacità di ritenzione della biomassa e per la migliore uniformità di distribuzione nel reattore e per la superiore attività acetoclastica specifica e totale.
Reynolds e Colleran, poi, hanno dimostrato, in esperimenti condotti in parallelo che i digestori ibridi risultano in grado di garantire una migliore ritenzione di biomassa rispetto agli impianti a filtro up-flow e down-flow.
Anche prove condotte dal proponente la ricerca hanno evidenziato i punti di forza dei reattori ibridi, essenzialmente riconducibili a:

• realizzazione di impianti di minore volume, dato che in questa tipologia di digestori si può operare, con i liquami suinicoli, con un tempo di ritenzione dell'ordine di 10 giorni (volume utile pari a 10 volte la produzione giornaliera di liquami), pressoché la metà del tempo di ritenzione richiesto dagli impianti convenzionali;
• limitazione del fabbisogno di energia per la termostatazione dell'impianto, data la minore superficie disperdente di un digestore di volume dimezzato;
• miglioramento del rendimento energetico: la maggiore presenza di biomassa batterica nel digestore consente di aumentare la produzione specifica di biogas.

Lo sviluppo della tecnologia dei digestori ibridi per la digestione di liquami suinicoli trova piena giustificazione per le seguenti considerazioni:

• la tecnologia si presta molto bene alla digestione di liquami a basso contenuto di sostanza secca come i liquami suinicoli;
• le esperienze già maturate anche dal proponente sui digestore ibridi in scala laboratorio e mini-pilota (prevalentemente su liquami bovini dopo separazione liquido/solido) consente di garantire il risultato anche su liquami suinicoli;
• non c'è stato interesse per questa tecnologia perchè finora la digestione anaerobica è stata considerata soprattutto in funzione energetica, realizzando impianti con co-digestione di liquami zootecnici con altre biomasse: in questo caso i digestori ibridi non sono applicabili.