DIGESTIONE ANAEROBICA Trasformazione di materiale organico (substrato) ad opera di microrganismi in assenza di ossigeno Substrato Digestione anaerobica.

Presentazione sul tema: "DIGESTIONE ANAEROBICA Trasformazione di materiale organico (substrato) ad opera di microrganismi in assenza di ossigeno Substrato Digestione anaerobica."— Transcript della presentazione:

1 DIGESTIONE ANAEROBICA Trasformazione di materiale organico (substrato) ad opera di microrganismi in assenza di ossigeno Substrato Digestione anaerobica Prodotti Residuo solido (fertilizzante) BIOGAS CH 4 ~50-70% CO 2 ~30-35% Liquido chiarificato (fertirrigazione) Energia elettrica e termica

2 DIGESTIONE ANAEROBICA I batteri metanogeni sono archeobatteri (specie che presentano caratteristiche strutturali e fisiologiche molto insolite: la loro parete è priva di peptidoglicani e la costituzione dei loro ribosomi è più simile a quella degli eucarioti che a quella degli altri procarioti).

3 PARAMETRI DI STABILITA DEL PROCESSO pH alcalinità rapporto acidi grassi volatili / alcalinità produzione e composizione del biogas temperatura condizioni psicrofile (10-25°C) condizioni mesofile (30-35°C) condizioni termofile (40-60°C)

4 Caratterizzazione dei seguenti liquami zootecnici: Reflui suinicoliReflui avicoli Reflui bovini stabilizzazione delle biomasse prima loro impiego agronomico produzione di biogas confronto energetico e quantitativo

5 DIGESTORE ANAEROBICO DA LABORATORIO

6 Principio di funzionamento del gasometro Pannello di controllo

7 PROVE SPERIMENTALI Prima dellinizio di ogni prova è stata analizzata la sostanza da digerire in particolar modo sono stati misurati solidi volatili sul secco (SV) umidità Ceneri (Ash) C.F. C wb H wb N wb Analizzatore termogravimetrico LECO TGA 701 Analizzatore Elementare LECO CHN

8 PROVE SPERIMENTALI Per lanalisi del biogas durante il processo, con misure del contenuto di metano, anidride carbonica, ossigeno, idrogeno solforato, monossido di carbonio si è impiegato lAnalizzatore portatile GA2000 PLUS 300 cc/minPortata della pompa H 2 S 0-200ppm Opp. 0-500ppm CO 0-2000ppm O 2 0-25%Gamme di misura CH 4 0-100% CO 2 0-100% CO 2, CH 4, O 2, H 2 S, CO Gas misurati GA 2000 PLUSStrumento Geotechnical Instruments Casa

9 PROVE SPERIMENTALI DIGESTIONE ANAEROBICA REFLUO BOVINO CARATTERISTICHE DELLA PROVA: Durata della prova 33 giorni Processo mesofilo a 36°C Miscuglio di acqua (7,2 litri di cui 1 litro costituito da liquame digestato fungente da inoculo per linnesto della reazione) e biomassa (2 Kg) Sistema di agitazione in funzione ad ore alterne CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE (Valori in % sul tal quale)

10 PROVE SPERIMENTALI 32,31% CH 4 4,17 x 10 -2 Nm 3

11 PROVE SPERIMENTALI Confronto sul contenuto dazoto (valori in % sul tal quale) Tasso dabbattimento 44%

12 PROVE SPERIMENTALI CARATTERISTICHE DELLA PROVA: Miscuglio costituito da circa l80% di liquame suinicolo, dal 15% di pollina e dal 5% di sangue da macellazione Processo mesofilo a 36°C Agitatore in funzione ad ore alterne Durata della prova: 13 giorni CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE DEL REFLUO: DIGESTIONE ANAEROBICA LIQUAME SUINICOLO (Valori in % sul tal quale)

13 PROVE SPERIMENTALI 39% CH 4 2,137 x 10 -2 Nm 3

14 PROVE SPERIMENTALI Confronto sul contenuto dazoto (valori in % sul tal quale) Tasso dabbattimento 47%

15 PROVE SPERIMENTALI DIGESTIONE ANAEROBICA LIQUAME AVICOLO (POLLINA) CARATTERISTICHE DELLA PROVA: Miscuglio costituito da 0,8 kg di pollina, 1 kg di digestato e 3,4 kg di acqua Processo mesofilo a 36°C Agitatore in funzione ad ore alterne Durata della prova: 30 giorni CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE DEL REFLUO: (Valori in % sul tal quale)

16 PROVE SPERIMENTALI 54,98% CH 4 6,28 x 10 -2 Nm 3

17 PROVE SPERIMENTALI Confronto sul contenuto dazoto (valori in % sul tal quale) Tasso dabbattimento 86%

18 PROVE SPERIMENTALI Per confrontare i dati ottenuti con i dati di Letteratura si è espressa la resa di biogas in Nm 3 /t SV dove: SV = Biomassa – Umidità(%) – Ceneri (%) Liquami suinicoli Liquami bovini Liquami avicoli (pollina) 351,87 Nm 3 /t SV 220,38 Nm 3 /t SV 150,89 Nm 3 /t SV

19 PROVE SPERIMENTALI CONFRONTO ENERGETICO Nm 3 CH4 LHV CH4 ρ CH4 = Q LHV CH4 = 50000 kJ/kg ρ CH4 = 0,715 kg/m 3

20 PROVE SPERIMENTALI Valore energetico kWh/t SV Giorno Andamento giornaliero del valore energetico del biogas

21 PROVE SPERIMENTALI CONFRONTO DELLE PRODUTTIVITA max POLLINA 60,0 x 10 -3 Nm 3 max BOVINO 41,7 x 10 -3 Nm 3 max SUINO 21,4 x 10 -3 Nm 3 Δ Suino > Δ Pollina > Δ Bovino