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z Il biogas

z Cos’è il BIOGAS § Il biogas è un biocombustibile gassoso ottenuto dalla fermentazione in assenza di ossigeno (digestione anaerobica) di materiali residui di origine organica, animale o vegetale. § L’intero processo avviene in ambienti a temperatura controllata, ad opera di microrganismi attivi che convertono la materia prima in biogas costituito per il 50 -70% da metano e per la restante parte da CO 2 ed altri componenti. § Il biogas così prodotto può essere impiegato per ricavare energia termica ed elettrica, anche in modo combinato grazie ad impianti di cogenerazione.

z PROCESSO DI PRODUZIONE DI BIOGAS MEDIANTE DIGESTORI AEROBICI Le 5 fasi del ciclo produttivo § Produzione e stoccaggio delle biomasse; § Processo di digestione anaerobica; § Trattamento del biogas; § Produzione dell’energia elettrica; § Utilizzo della biomassa digestata.

z Queste fasi rappresentano lo schema di flusso in cui la sostanza organica prodotta in agricoltura § viene dapprima raccolta, insilata e stoccata (fase 1). § Il passaggio successivo è biochimico (fase 2) e consta della produzione di Biogas tramite digestione anaerobica in ambiente controllato (digestori). § Il biogas prodotto (fase 3) viene trattato al fine di garantire § un perfetto funzionamento (e resa) dei motori di cogenerazione (fase 4). § Il prodotto digestato in uscita (fase 5) viene stoccato e utilizzato come fertilizzante ed ammendante in agricoltura.

z STOCCAGGIO DELLE BIOMASSE Può essere composto da trincee aperte per stoccaggio del materiale.

z MODULO DI ALIMENTAZIONE Modulo in acciaio con copertura idraulica, il caricamento avviene una volta al giorno. Il modulo di alimentazione, tramite un tappeto mobile a cunei in acciaio massiccio, fa avanzare il materiale verso le frese. Queste fresano il materiale e lo convogliano verso una coclea di trasporto collegata al sistema di carico.

z SISTEMA DI CARICO Il sistema di carico trasferisce la biomassa ad una coclea diagonale che a sua volta porta il materiale verso la coclea di immissione. Questa è montata sulle pareti esterne del digestore e tramite carotaggio inserisce il materiale circa 1 metro sotto la superficie del substrato in digestione. La matrice organica solida viene così introdotta nel digestore al di sotto del livello liquido, evitando perdite di gas o emissioni olfattive.

z PREVASCHE PER MATRICI LIQUIDE L’impianto è dotato di prevasche al fine di dosare le matrici liquide in entrata. Le stesse raccolgono i percolati provenienti dalle trincee, dal modulo di carico e dalla vasca di prima pioggia. Per mezzo di pompe collegate al sistema di controllo e comando, la matrice liquida viene inviata ai digestori

z DIGESTORI Sulle pareti interne dei digestori sono collocate tubazioni in acciaio che hanno la funzione di riscaldare la massa, stabilizzando la temperatura dei digestori a 40°C nel caso di fermentazione mesofila ed a 50°C in caso di fermentazione termofila. Ogni digestore è coperto da una cupola a doppia membrana.

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z SALA MACCHINE E COMANDO I digestori sono collegati da una struttura in muratura (bunker) nella quale è situata la centrale di comando e controllo automatico dell’impianto nonché il locale climatizzato per i quadri elettrici e la stazione di pompaggio

z TORRE DI DESOLFORAZIONE È prevista la depurazione dall’acido solfidrico (H 2 S, idrogeno solforato) tramite colonna di lavaggio con funzionamento chimico/biologico. La desolforizzazione avviene in una speciale apparecchiatura: la torre di lavaggio a metodo chimico/biologico. Il gas da depurare, mescolato ad aria atmosferica (1 -5%) viene fatto salire in questa torre in polietilene contro un flusso di acqua atomizzata e contemporaneamente messo a contatto con un filtro biologico, dove particolari microrganismi ossidano lo zolfo procurandone la precipitazione: H 2 S + 1/2 O 2 = S + H 2 O.

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z CONDENSAZIONE E RAFFREDDAMENTO Il gas depurato dallo zolfo, viene raffreddato tramite trigenerazione al fine di eliminare il vapore acqueo sotto forma di condensato ed inviato al modulo di cogenerazione. Il tutto avviene all’interno di un container.

z MODULO DI COOGENERAZIONE L’impianto è dotato di un cogeneratore a gas di tipo endotermico con potenza nominale elettrica di 999 k. W. Accanto alla produzione di energia elettrica vi è una produzione di energia termica pari a circa 600 k. W. Il cogeneratore è collocato in loco già assemblato in un container. Il container ha caratteristiche di insonorizzazione tali da garantire il totale rispetto delle normative in materia.

z TORCIA DI SICUREZZA L’impianto è dotato di torcia di sicurezza, tale torcia ha la funzione di bruciare il gas e di evitare l’immissione in atmosfera in caso di prolungato mancato funzionamento del cogeneratore. L’attivazione della torcia avviene automaticamente, prima che le valvole di sovrapressione del digestore entrino in funzione.

z VASCA DI STOCCAGGIO FINALE Il digestato liquido separato viene inviato per caduta alla vasca di stoccaggio finale. Questa è costruita in cemento armato, (diametro 36 mt. , altezza 6 mt. per un volume complessivo pari a 6000 m³ garantendo così una capacità di stoccaggio del digestato separato tenendo conto delle precipitazioni medie annue e delle volumetrie di stoccaggio presenti in azienda.

z CARATTERISTICHE DEL DIGESTATO Il materiale digestato tal quale si presenta in forma liquida, di colore marrone, con p. H neutro (7 -7, 5), densità 1, 0 g/ml, Sostanza Secca 6 -8%, temperatura di 40 -45 °C che si riduce rapidamente a quella ambientale nelle vasche di stoccaggio finale. Il liquido digestato presenta ridotte emissioni odorose (organico fermentato) in quanto le componenti organiche volatili acidi grassi (acido capronico, acido butirrico, acido valerianico etc. ) e fenoli sono state decomposte durante il processo digestione anaerobica.

z L’azoto ammoniacale (NH 3 -NH 4+) presente nel digestato rappresenta il 50% circa dell’azoto totale e risulta quindi essere di elevata assimilazione da parte degli organismi vegetali. Il p. H neutro (7 -8, 5) evita “scottature” dell’apparato fogliare e la prolungata permanenza nel digestore ha come effetto l’inattivazione dei semi di eventuali infestanti.

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z CONSIDERAZIONI AMBIENTALI ED ENERGETICHE IL MOTORE: Dal punto di vista delle emissioni inquinanti, la combustione del biogas presenta tutti i vantaggi tipici del gas metano rispetto agli altri combustibili fossili: livelli molto bassi di idrocarburi volatili e di ossido di azoto e azzeramento di sostanze molto pericolose per la salute come piombo, zolfo e polveri sottili. Un impianto da 1 Megawatt produrrà circa 8 milioni di k. Wh di elettricità l’anno. Tenendo conto che ogni cittadino consuma nel nostro contesto economico e sociale poco più di 2. 800 k. Wh l’anno, significa soddisfare le esigenze di 2800 abitanti.

z La produzione di energia risulta essere dunque ad emissione zero di CO 2 fossile e quindi ad impatto climatico (effetto serra) nullo. Dunque, con l’impiego del biogas per la produzione di energia elettrica non si toglie e non si aggiunge nulla alla CO 2 presente in atmosfera. Per questo si può parlare di neutralità, di invarianza del bilancio ambientale. L’effettivo e concreto contributo positivo al bilancio ambientale deriva quindi dal così detto costo evitato, vale a dire dal fatto che la cogenerazione con l’impianto in progetto consente di evitare che tale energia debba essere prodotta con un impianto tradizionale, a combustibili fossili. Le ragioni appena illustrate sono a fondamento dell’indirizzo strategico che vede nell’impiego delle biomasse vegetali uno dei più efficienti sistemi per ridurre le emissioni di gas serra, in attuazione degli accordi di Kyoto del 1998