Valorizzazione economica del digestato da biogas

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Un sistema innovativo per il trattamento del prodotto

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Il digestato da biogas è il refluo che si ottiene, come sottoprodotto dalla fermentazione anaerobica di biomasse con liquami e/o letami di origine animale e dal forsu, per la produzione di gas metano. Dal punto di vista chimico questo refluo contiene un’elevata concentrazione sia di sostanza organica espressa come COD e BOD, sia di azoto, in particolare di azoto ammoniacale.

Inoltre, sempre dal punto di vista chimico, contiene metalli pesanti quali: rame, zinco, cobalto, ferro, cromo, ecc., in quantità apprezzabile. Queste sostanze, indispensabili per la crescita, vengono somministrate agli animali in fase di nutrizione come oligoelementi. La maggior parte di questi oligoelementi, però, non viene assimilata dall’animale, per cui viene escreta nelle deiezioni che andranno al gassificatore e, infine, nel digestato.

Questo sottoprodotto è pertanto un refluo da utilizzare con molta cautela in quanto è più inquinante dei vari letami e/o liquami di partenza specialmente se si considera lo smaltimento in agricoltura senza un adeguato pre-trattamento che ne riduca la pericolosità.

In questo specifico contesto si inserisce la tecnologia di Esea che valorizza l’utilizzo del digestato senza arrecare alcun danno all’ambiente in cui esso viene immesso.

Sistema innovativo

Il sistema innovativo studiato e messo a punto dai tecnici di Esea srl per il trattamento del digestato è semplice ed efficace, e consiste di tre fasi:

–   separazione solido/liquido del digestato già separato come fase liquida mediante una centrifuga decanter;

–   trattamento del digestato separato liquido derivante dalla decanter mediante Sorbent Barrier Tecnology;

–   fitodepurazione artificiale (brevettata) del digestato separato liquido proveniente dalla Sorbent Barrier.

 

Separazione solido/liquido

La separazione solido/liquido fatta mediante decanter è una separazione spinta delle particelle solide ancora presenti nel digestato separato liquido in uscita dal separatore tipo Fan/Sepcon. Da questa centrifugazione si ottiene l’abbattimento di oltre il 98% del solido in esso presente.Questa operazione è necessaria per evitare alla Sorbent Barrier pericoli di intasamento dovuto alla quantità di particelle presenti nel refluo su citato.

Sorbent Barrier Tecnology

La Sorbent Barrier Tecnology è un sistema normalmente impiegato negli Usa per arginare l’inquinamento radioattivo derivante dal trattamento delle scorie nucleari.

Recentemente, dopo varie sperimentazioni, la società Esea srl di Cavallermaggiore (Cn), propone la Sorbent Barrier Tecnology come sistema innovativo, altamente economico, per limitare sul nascere l’inquinamento causato da moltissime altre sostanze tossiche e nocive presenti nei reflui quali ammoniaca, metalli pesanti, fenoli, tensioattivi, ecc.

Questa tecnologia utilizza come Sorbent Barrier un particolare materiale che, grazie alle sue caratteristiche di alta capacità di scambio cationico e di setaccio molecolare, è in grado di catturare, nella sua struttura, le sostanze inquinanti (sia cationi che molecole) e di lasciare quindi defluire il refluo purificato.

 

Fitodepurazione artificiale

La fitodepurazione, descritta nel brevetto europeo n. 1414756, è un sistema innovativo che riduce drasticamente le superfici fitodepurative necessarie per la purificazione di un refluo.

Per esempio, per il trattamento di reflui di civile abitazione con il sistema tradizionale serve un’area fitodepurativa di circa 4-5 m2 per AE (abitante equivalente), mentre con il sistema innovativo descritto nel brevetto sono sufficienti circa 1,5-1,6 m2 per AE.

Questi risultati si sono ottenuti e si ottengono inserendo nel processo di fitodepurazione due importanti novità: le zeolititi naturali, materiale attivo in sostituzione della sabbia o della ghiaia o di altro materiale inerte e l’impiego, di vegetazione costituita da macrofite radicate micorrizate.

 

La metodologia di trattamento

Il digestato separato liquido in uscita dalla prima separazione solido/liquido alimenta la centrifuga decanter dalla quale si ottiene una seconda separazione solido/liquido.

Il solido separato, con un contenuto di secco del 25-30% verrà stoccato con il solido della prima separazione, mentre il liquido, purificato dalle sostanze in sospensione, andrà ad alimentare i letti filtranti della Sorbent Barrier per la sua purificazione, in particolare per l’abbattimento del 90% dell’azoto in esso presente e quindi va all’impianto di fitodepurazione.

La fitodepurazione artificiale completerà la depurazione del refluo in modo da poterlo riutilizzare in azienda oppure scaricare in acque superficiali secondo quanto previsto dalla normativa vigente, annullando, in questo modo, i rischi ambientali legati al trasporto ed allo smaltimento del refluo nei campi.

La Sorbent Barrier, esaurita la sua capacità di catturare e trattenere nella struttura l’azoto ammoniacale necessita di essere sostituita con nuovo materiale.

Il materiale esausto così ottenuto è un ottimo fertilizzante a lenta cessione d’azoto. Viene considerato un fertilizzante a lenta cessione in quanto l’azoto viene ceduto alle colture solo per scambio cationico attivato dalla coltura stessa, a domanda della pianta stessa (on demand, per gli americani).

La pianta emette dalle radici degli ioni positivi, richiamando lo ione ammonio dalla Sorbent Barrier in modo che una volta uscito dalla struttura possa esser trasformato dai batteri nitrificanti presenti nel terreno in ione nitrico. Questo innovativo fertilizzante potrà essere utilizzato proficuamente in azienda in sostituzione di quelli chimici.

I benefici ambientali derivanti da questo innovativo processo di trattamento del digestato da BioGas sono, in particolare:

–   un valido contributo alla difesa dell’ambiente evitando che liquami inquinanti, come il digestato separato liquido tal quale senza alcun trattamento, vengano smaltiti sul suolo, lasciando al terreno il compito ingrato di purificarli;

–   riduzione o completa eliminazione dell’inquinamento atmosferico dovuta o allo spandimento di un refluo che dopo il trattamento ha ridotto notevolmente la sua carica inquinante (meno odori e meno ammoniaca) o al non spandimento quando il refluo trattato anche dalla fitodepurazione viene scaricato in in acque superficiali;

–   riduzione delle emissioni di CO2 dovuta ai notevoli viaggi, in meno, necessari per lo spandimento del digestato trattato;

–   un valido aiuto ad agricoltori e allevatori fornendo ad essi un fertilizzante naturale a lenta cessione, per nulla inquinante, come la Sorbent Barrier arricchita di azoto ammoniacale catturato dal digestato, che permette loro di ridurre l’apporto di fertilizzanti di sintesi, mantenendo le produzioni e l’efficienza delle colture ad alti livelli;

–   aumento della capacità di scambio cationico del suolo in modo permanente con conseguente drastica riduzione delle perdite di nutrienti per dilavamento, percolazione ed evaporazione quindi con maggior protezione per l’ambiente;

–   riduzione delle spese sostenute dall’agricoltore allevatore per la gestione del liquame e l’acquisto di fertilizzanti chimici.

 

Abbattimento della carica inquinante

Questo processo innovativo proposto da Esea srl, pur nella sua semplicità, è l’unico processo che tratta i liquami zootecnici in modo da abbattere preventivamente e in modo naturale la carica inquinante in essi presente. Così facendo si riducono drasticamente le emissioni odorigine e di azoto ammoniacale nell’atmosfera dovuto allo spandimento dei liquami tal quali senza alcun trattamento e finalmente si evita di considerare l’ambiente come un impianto di smaltimento per antonomasia.Inoltre, il nuovo processo, produce un particolare fertilizzante a lenta cessione d’azoto il cui impiego risulterà molto utile all’azienda. Questo prodotto, infatti, una volta sparso sul terreno non solo fertilizza le colture ma serve soprattutto ad aumentare la sua capacità di scambio cationico e quindi a migliorarne, sempre permanentemente, le caratteristiche agronomiche.

 

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