PRODUZIONE DI BIOGAS DA RESIDUI ORGANICI

La digestione anaerobica è un processo per cui –in assenza di ossigeno e grazie ad organismi anaerobi-, la sostanza organica è trasformata in biogas, costituito da metano e anidride carbonica. La percentuale di metano varia dal 50 all’80%.
Il vantaggio di questo sistema sta quindi nel fatto che la sostanza organica viene utilizzata come fonte rinnovabile di energia
e
Le tecniche di digestione anaerobica possono essere suddivise in 2 gruppo principali:
-a secco (dry digestion), quando il substrato ha un contenuto di sostanza secca superiore al 20%
-a umido (wet digestion), quando il substrato ha meno del 10% di sostanza secca: è la tecnica più diffusa, soprattutto per i liquami zootecnici.
L’alimentazione del reattore può essere:
-continua
-discontinua (batch).
Il substrato all’interno del reattori (digestore):
-può venire miscelato
-oppure scorre sequenzialmente attraversando fasi via via diverse (plug flow)

La digestione può essere condotta:
-in condizioni mesofile (circa 35°C), se si opera con batteri mesofili, in 14-30 giorni
-in condizioni termofile (circa 55°C), se si opera con batteri termofili, in 14-16 giorni.
Con impiantistica di tipo semplificato è possibile operare anche in psicrofilia (10-20°C), con tempi che vanno da 30 a 90 giorni.

PRODUZIONE DI BIOGAS

Per liquami suini: fra 0,25 e 0,50 m3 per un Kg di solidi volatili (sv) alimentati
Per liquami bovini: fra 0,20 e 0,30 m3 “ “ “ “ “
Mediamente si possono ottenere 0,10 m3 di biogas/giorno dal liquame di un suino da ingrasso del peso vivo medio di 85 Kg
e
0,75 m3 di biogas/giorno dal liquame prodotto da una vacca da latte del peso vivo medio di 500 Kg.

Per il siero di latte, la produzione di biogas è compresa nell’intervallo 0,35-0,80 m3/Kg sv alimentati.
Per i contenuti intestinali e stomacali la produzione di biogas è compresa nell’intervallo 0,40-0,68 m3/Kg sv alimentati.

Per gli scarti alimentari domestici e della ristorazione la produzione di biogas è compresa nell’intervallo fra 0,50 e 0,60 m3/Kg sv alimentati.

In genere durante la digestione anaerobica si ottiene una riduzione di almeno il 50% degli sv alimentati.

DIFFUSIONE DI IMPIANTI DI BIOGAS

Attualmente in Europa vi sono 1.600 digestori operativi, e la digestione anaerobica è considerata una delle tecnologie migliori per il trattamento delle acque reflue industriali ad alto carico organico.
E il recupero di biogas dalle discariche per rifiuti urbani rappresenta in Europa la più importante fonte di energia alternativa da biomasse, con circa 450 impianti operativi.
Sta crescendo anche l’utilizzo della digestione anaerobica nel trattamento della Frazione Organica raccolta in modo differenziato dei rifiuti urbani (Forsu), in miscela con scarti organici industriali e con liquami zootecnici (codigestione):
-in Danimarca attualmente funzionano 21 impianti centralizzati di codigestione, che trattano annualmente circa 1 milione di tonnellate di liquami zootecnici e 325.000 t. di residui organici industriali e Forsu.
La potenzialità di trattamento è superiore ai 5,5 milioni di tonnellate (1/5 Fo e/o residui organici industriali, e il resto sono essenzialmente liquami zootecnici), con cui si possono produrre circa 1.000 MWh/anno di energia elettrica.

Per il 2002 si può stimare che la produzione di biogas nell’UE sia stata di circa 2.762 ktep (circa 32 milioni di MWh, con un 38% col recupero di biogas dalle discariche per rifiuti urbani).
L’energia potenzialmente recuperabile annualmente dai rifiuti organici avviabili a digestione anaerobica nei 15 paesi dell’UE è di circa 209 milioni di MWh.
Nella primavera 2003 in Alto Adige erano in funzione 23 impianti e 8 erano in costruzione: nella maggior parte degli impianti aziendali di questa Regione, con i liquami bovini vengono trattati anche scarti organici domestici e della ristorazione.
Tra gli impianti aziendali prevalgono quelli semplificati e a basso costo.

Relativamente all’uso del biogas, la cogenerazione (produzione combinata di calore ed energia elettrica) è prevalente in tutti gli impianti centralizzati e in 40 impianti aziendali sono installati cogeneratori; in 21 impianti –generalmente annessi a caseifici per la produzione di Grana Padano o Parmigiano-, il biogas viene bruciato direttamente in caldaia
Ultimamente in Italia cresce l’interesse per la codigestione di liquami zootecnici con le colture energetiche (mais e sorgo zuccherino), ed alcuni impianti di questo tipo sono già in costruzione.

IMPIANTI PER Fo:

a Verona, Villacidro (Cagliari), Bassano del grappa (Vicenza), Roma.

IMPIANTI PER Forsu:

a Marsciano (Perugia), uno di Agrilux a Padova, uno del Consorzio Acea di Pinerolo (Torino), uno di Seta a Camposampiero (Padova).

In Italia la normativa all’autoproduzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (Certificati Verdi) potrebbe incrementare l’interesse per il biogas.
Anche la politica ambientale per la valorizzazione energetica delle biomasse, attivatasi in occasione della conferenza di Kyoto, sulla riduzione dell’inquinamento da gas serra (di cui il metano è uno dei principali), può favorire il recupero del biogas, come pure il Regolamento ce n.1774/2002 sui sottoprodotti di origine animale, che individua la digestione anaerobica come uno dei processi biologici che ne consentono il riciclo come fertilizzanti.

Si ritiene che il mondo agricolo possa essere interessato alle opportunità che il coincidere di problematiche -quali l’effetto serra, la richiesta di maggiori quantitativi di energia rinnovabile, ecc.- sta facendo emergere.
In particolare il settore zootecnico può essere la forza motrice per lo sviluppo su larga scala della digestione anaerobica, come già sta avvenendo in Germania, Austria e Danimarca.

Gli incentivi sono molti:
-miglioramento della sostenibilità ambientale degli allevamenti
-integrazione del reddito, dall’energia verde
-riduzione dei problemi ambientali legati alle emissioni in atmosfera e agli odori
-migliore utilizzazione agronomica degli elementi fertilizzanti presenti nei liquami.