Digestori anaeroobici

L'attività di ricerca si propone di aumentare di almeno il 10% la resa e la produzione degli impianti di biogas. Obiettivo del progetto è realizzare uno strumento per la gestione degli impianti che BTS Biogas metterà a disposizione delle aziende per gestire le biomasse in ingresso, i parametri ambientali ed il microbioma della digestione anaerobica. BTS Biogas, leader tecnologico nello sviluppo e nella costruzione di impianti biogas e biometano, ha attivato una collaborazione con l'Università degli Studi di Padova per sviluppare un progetto di ricerca che ha l'obiettivo di aumentare, di almeno del 10%, la resa di biogas.

I VOC (Composti Organici Volatili) sono sostanze presenti nel biogas provenienti da fermentazione anaerobica di materiale organico. L'abbattimento dei VOC è essenziale non solo per la qualità del biometano, ma anche per prolungare la durata delle membrane dell'impianto di upgrading; ciò viene attuato tipicamente con un sistema a carboni attivi. Il sistema di analisi di Pollution Analytical Equipment è un'ottima soluzione per il controllo on-line di tale abbattimento: veloce, affidabile, remotizzato.

Uno dei maggiori problemi per un impianto biogas è la presenza di fenomeni corrosivi che si sviluppano nel digestore. Il principale agente corrosivo è l'idrogeno solforato (H2S). La sua presenza è dannosa per la vita del motore cogenerativo e deve essere eliminato per poter immettere in rete il biometano. La rimozione avviene spesso introducendo O2 ma questo aggrava la corrosione dell'impianto. Il processo brevettato IDRO.deS, fornito da Idro Group è invece un sistema di desolforazione, chimico-biologico, basato sulla tecnologia di filtro ibrido con aggiunta di aria. Il filtro rimuove l'idrogeno solforato dal biogas attraverso il passaggio nel modulo.

Il CIB - Consorzio Italiano Biogas, il Consorzio Monviso Agroenergia (CMA) e Fiper, hanno elaborato e sottoscritto il position paper "Le prospettive del settore biogas e biometano agricolo in Italia". Il documento congiunto delinea, a partire dalle misure previste dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, una visione comune e condivisa sulle opportunità e sull'evoluzione della digestione anaerobica intesa in termini di servizio ambientale oltre che di produzione di energia rinnovabile, in accordo con le indicazioni europee del Green Deal.

La tecnologia ETW - Smart Cycle® PSA per upgrading a a biometano del biogas da digestione anaerobica: un nuovo approccio costruttivo modulare per impianti ?overseas?. L'esperienza TONISSIPOWER con ETW in upgrading.

Le due realtà hanno siglato una partnership per la costituzione di una NewCo per la trasformazione di rifiuti organici e reflui agroalimentari in metano 100% rinnovabile e compost, grazie a un impianto dotato delle migliori tecnologie, in linea con gli orientamenti dell'economia circolare. Stanziati investimenti per 28 milioni di euro. Il Gruppo Hera, attraverso la controllata Herambiente, e la società INALCA (Gruppo Cremonini), leader nella produzione di carni e nella distribuzione di prodotti alimentari, hanno siglato una partnership per la costituzione di una NewCo, denominata BIORG, con la finalità di produrre biometano, un combustibile 100% rinnovabile, e compost dalla raccolta differenziata dell'organico e dai reflui agroalimentari. Grazie a un investimento di circa 28 milioni di euro, sarà ristrutturato un sito di proprietà di Herambiente nel modenese, a Spilamberto, utilizzando le migliori tecnologie disponibili. L'impianto per la produzione di biometano entrerà in funzione entro il 2022. Dopo l'esperienza pionieristica di Sant'Agata Bolognese (BO), avviata nel 2018, prosegue così per il Gruppo Hera lo sviluppo della filiera del biometano, con l'obiettivo di arrivare a produrne nel 2024 oltre 15,5 milioni di metri cubi all'anno, aumentando più del doppio l'attuale quantitativo. Gli importanti benefici ambientali derivanti dalla partnership, anche per il territorio In particolare, in linea con l'attenzione della multiutility per tutti gli aspetti di sostenibilità ambientale, l'impianto di Spilamberto non comporterà l'utilizzo di nuovo suolo. Il gas naturale sarà ottenuto dalla digestione anaerobica di rifiuti organici provenienti dalla raccolta differenziata del Gruppo Hera e dagli scarti derivanti dal processo di lavorazione dell'industria agroalimentare, tra cui il processo produttivo delle carni di INALCA, società controllata dal Gruppo Cremonini. La produzione attesa, a regime, è di 3,7 milioni di metri cubi di biometano all'anno, che verranno immessi nella rete gas e restituiti al territorio per l'utilizzo in autotrazione.

Gli scenari dove poter sfruttare l'accoppiata tecnologia "oil free" e cogenerazione sono davvero molteplici. Un esempio è quello dell'utilizzo del FORSU (Frazione Organica del Rifiuto Solido Urbano) negli impianti di depurazione acque, dove il biogas proveniente dalla decomposizione anaerobica viene utilizzato per alimentare le turbine.

Un gasdotto lungo circa 45 chilometri che raccoglie il biogas prodotto dagli impianti esistenti e lo trasporta a un impianto di upgrading dove il biogas viene purificato e convertito in biometano per essere immesso in rete: questa la iniziativa di Biogas Partner Bitburg, una joint venture di SWT Stadtwerke Trier Versorgungs GmbH (Azienda multiservizi di Treviri), Lucia Francois GmbH (Azienda raccolta e smaltimento rifiuti) e Landwerke Eifel AöR, destinato a divenire un pilastro fondamentale della nuova struttura energetica regionale tedesca. Realizzato nell'ambito del progetto del sistema di interconnessione regionale della Westalia, questo sistema integrato permetterà alle aziende agricole che hanno aderito di dare ai loro impianti biogas, prossimi alla fine del periodo incentivato, una nuova prospettiva e un nuovo futuro. La Stadtwerke Trier (SWT) vorrebbe sfruttare appieno in futuro questo potenziale regionale e ridurre così gli acquisti di gas naturale sul libero mercato: "In questo modo manteniamo il valore aggiunto nella regione e facciamo un grande passo avanti in termini di bilanciamento energetico regionale", spiega Arndt Müller, Chief Technical Officer di SWT. Il cuore del sistema regionale interconnesso dell'Eifel occidentale è la costruzione di un nuovo percorso integrato di condutture per l'acqua potabile, l'elettricità, il gas naturale, il biogas e le telecomunicazioni: in futuro il percorso si snoderà dal confine settentrionale della Renania settentrionale-Vestfalia fino a Treviri a sud. Integrando gli impianti regionali di energia rinnovabile, come biogas, vento, sole e acqua, e ottimizzando e controllando in modo intelligente i profili di carico - ad esempio degli impianti di depurazione, degli impianti di acqua potabile o dei clienti industriali - il progetto crea un bilancio energetico positivo nella regione e contribuisce così in modo decisivo alla protezione del clima regionale. IL PROGETTO BIOGAS UPGRADING IN CIFRE Un totale di 48 impianti di biogas sono presenti nelle immediate vicinanze del nuovo percorso, per un potenziale di circa 10.000 mc/h di biogas grezzo, pari a circa 64 milioni di kWh. All'inizio del progetto, sette saranno le aziende agricole interconnesse a fornire il biogas generato nei loro impianti di digestione anaerobica all'impianto di upgrading realizzato dalla tedesca ETW vicino a Bitburg: qui i circa 1800 mc/h verranno purificati con la rimozione della CO2 e degli altri elementi indesiderati e trasformati in biometano per poi essere immesso nella rete di gas naturale esistente dell'azienda municipalizzata di Treviri.

La prossima scadenza dei termini dell'incentivazione degli impianti a biogas agricoli pone da qualche tempo a questa parte un'accelerazione verso la ricerca di aggiornamenti impiantistici in grado di mantenere una adeguata redditività e, a cascata, recupero di margini attraverso la valorizzazione del loro principale co-prodotto: il digestato. Il problema non è semplice da affrontare perché le condizioni operative dei vari impianti risentono moltissimo della dislocazione territoriale e così le opportunità che si aprono.

La prova batch è il metodo più riconosciuto per la determinazione del BMP, l'attività metanogenica specifica (SMA) e l'attività idrolitica dell'inoculo. Lo strumento ideale per questa prova è l'AMPTS II (Automatic Methane Potential Test System di seconda generazione). La prova batch ha però una limitazione: è una prova statica, poco adatta per predire quale sarà l'andamento della produzione di metano in un impianto in condizioni di carico variabile, variazioni brusche della dieta o di altri parametri di processo. Lo strumento ideale per replicare in piccola scala il comportamento dinamico di un impianto di biogas è il Bio Reactor Simulator, che consiste in un banco di 6 reattori continui da 2 litri ed un sistema di rilevamento della portata di metano e data logging in Cloud.