descrizioneimpianto biogas

DESCRIZIONE GENERALE DELLA DIGESTIONE ANAEROBICA

Il Biogas è un gas prodotto dalla conversione (digestione) del liquame zootecnico ad opera di batteri in condizioni anaerobiche (assenza di ossigeno).
La Digestione Anaerobica di biomasse è stata applicata commercialmente con successo in una moltitudine di situazioni e per una varietà di materie prime come ri-fiuti organici domestici, rifiuti organici industriali, letame, fanghi.
I passaggi della degradazione sono effettuati da gruppi di microorganismi ed avvengono in 4 fasi:

idrolisi,
acidogenesi
acetogenesi,
metanogenesi.

 

Molti batteri che intervengono nel processo di trasformazione del liquame zootecnico sono strettamente anaerobi. Gli acidi grassi più volatili prodotti sono convertiti in acetato e idrogeno da batteri produttori di idrogeno-ossidanti acidi grassi. Questi sono organismi chiave nella conversione del materiale organico complesso in metano sono i batteri.
Questi microrganismi utilizzano acidi grassi o alcoli come fonti di energia, ma crescono poco o affatto su questi substrati in colture pure.
Tuttavia, in associazione con microrganismi consumanti idrogeno, come metanogeni o solfato-riduttori, questi batteri si sviluppano abbondantemente.
Alla fine della catena di degradazione del liquame zootecnico due gruppi di batteri metanogeni iniziano la trasformazione in metano partendo dall'acido acetico o dall'idrogeno e dal biossido di carbonio (prodotti intermedi). I batteri coinvolti hanno velocità di crescita e di reazione basse e pertanto è necessario mantenere le condizioni dell'ambiente di reazione ottimali. La digestione anaerobica del liquame zootecnico si verifica in condizioni mesofile (35-45°C) o termofile (45-60°C), è importante che durante le reazioni si mantenga una temperatura costante e condizioni ottimali che sono: pH compreso in un intervallo di valori tra 6.8 e 7.2 e la temperatura di circa 38-42°C e 52-55°C.

Il Biogas prodotto allo stato grezzo è principalmente composto da metano (CH4), biossido di carbonio (CO2) con piccole quantità di solfuro di idrogeno (H2S) e ammoniaca (NH3). Sono presenti anche tracce di idrogeno (H2), azoto (N2), monossido di carbonio (CO) saturato o alogenato con ossigeno. Il tutto è saturato con vapore acqueo.
Trattamento del liquame zootecnico.

 

Per molte applicazioni la qualità del biogas deve essere notevolmente migliorata: ciò vuol dire rimuovere H2S, acqua in forma di vapore, CO2 e i composti alogenati.
Questi composti rappresentano un limite per l'utilizzo del biogas: un fattore fondamentale affinché questo gas possa essere utilizzato in rete o come carburante è che il metano sia presente in percentuale elevata e che sia il più puro possibile.
La CO2 è presente in elevate quantità nel gas grezzo (30-45%) ed è inerte in termini di combustione, la sua presenza inoltre ne diminuisce il contenuto energetico. Un contaminante del biogas è l'H2S e altri composti contenenti S provenienti da sostanze organiche. La concentrazione di H2S contenuta nel biogas è funzione del tipo di sostanza organica originaria e varia tra 100 e 10.000 ppm. Questi contaminanti sono fortemente indesiderati nei sistemi di combustione, in virtù del loro alto potere corrosivo.