Impianti di biogas e trattamento del digestato

Durante il trattamento dei liquami digeriti negli impianti di biogas, i liquami digeriti vengono separati, al termine del processo di fermentazione, in una frazione solida ricca di fosforo e in una fase liquida con un elevato contenuto di azoto e potassio. Questa tecnologia di separazione è fondamentale per il recupero efficiente dei nutrienti, il rispetto dei limiti di applicazione previsti dalla normativa nazionale e la riduzione dei costi di trasporto e stoccaggio. Una disidratazione precisa e una gestione ottimizzata dei solidi costituiscono la base per un funzionamento economico e sostenibile di qualsiasi impianto di biogas.

La produzione di biogas da materie prime rinnovabili, liquame, letame e rifiuti organici (ad esempio, rifiuti biologici, scarti alimentari e residui di produzione) si è affermata come un pilastro fondamentale dell’approvvigionamento di energia rinnovabile: Il biogas è un gas derivato dalla biomassa e composto per il 55–70% da metano (CH₄). Oggi viene utilizzato principalmente per la trasformazione del biogas in biometano e la sua successiva immissione nella rete del gas naturale, nonché per la cattura della CO₂ e la sua commercializzazione. Inoltre, il residuo di digestione viene trasformato in prodotti fertilizzanti di alta qualità. Migliaia di impianti di biogas in tutto il mondo producono quotidianamente grandi quantità di residuo di digestione, che devono essere trattate in modo efficiente. Il digestato risultante contiene nutrienti preziosi quali azoto, fosforo e potassio, ma il suo elevato contenuto d’acqua, pari a circa il 90–97% (con un contenuto di sostanza secca di circa il 3–10%), rende il trasporto e l’applicazione costosi e logisticamente impegnativi.

A ciò si aggiunge la crescente pressione derivante dalle normative sui fertilizzanti e dai requisiti ambientali: soprattutto nelle regioni con un’elevata densità di bestiame, le eccedenze di azoto richiedono un trattamento mirato e una ridistribuzione dei nutrienti. La separazione dei residui di fermentazione svolge un ruolo centrale in questo processo. I solidi recuperati tramite decantazione possono essere trasportati in aree povere di sostanze nutritive come fertilizzante concentrato e trasportabile, mentre la fase liquida può essere utilizzata in loco come fertilizzante liquido o ulteriormente trasformata in un concentrato di fertilizzante. Allo stesso tempo, la produzione di biogas offre vantaggi ambientali: quando viene utilizzato a fini energetici, viene rilasciata solo l’anidride carbonica precedentemente sequestrata dalle piante. Ciò rende il biogas significativamente più rispettoso del clima rispetto ai combustibili fossili.

Con le sue centrifughe decanter, Flottweg offre soluzioni su misura per il trattamento completo dei fanghi digeriti negli impianti di biogas e nelle applicazioni industriali. Le nostre macchine soddisfano in modo affidabile le esigenze dei moderni impianti di biogas, sia con che senza l’uso di polimeri. Inoltre, otteniamo il massimo recupero dei solidi, un contenuto di solidi eccezionalmente basso nella fase liquida e garantiamo la disponibilità 24 ore su 24. Attingiamo a decenni di esperienza per ottimizzare il processo di trattamento attraverso la selezione del decanter più adatto, un’efficace protezione dall’usura e un’automazione intelligente del processo.

Centrifughe a decanter per la produzione di biogas

Per il massimo contenuto di sostanza secca e un'elevata produttività negli impianti di biogas — progettati per un funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con un'ampia varietà di substrati e un impiego minimo o nullo di polimeri

Il processo di trattamento dei residui di fermentazione

Dopo la digestione anaerobica per la produzione di biogas, il residuo digerito contiene ancora sostanze organiche preziose e nutrienti vegetali. Attraverso un trattamento mirato, questi nutrienti possono essere sfruttati in modo ottimale e il residuo digerito può essere riciclato come fertilizzante di alta qualità. Innanzitutto, i solidi grossolani come paglia, pannocchie di mais o detriti di plastica vengono rimossi tramite vagliatura. Il substrato pretrattato, con un contenuto di solidi fino al 35% di sostanza secca (DM), viene quindi convogliato direttamente nella centrifuga decanter. Il dosaggio dei polimeri è opzionale e viene personalizzato e ottimizzato da Flottweg per ogni specifica miscela di substrato.

Il processo produce un acentrato (frazione liquida) che contiene la maggior parte dell’azoto in una forma disponibile per le piante, legata all’ammonio. I solidi disidratati sono impilabili, stoccabili e ideali per l’uso come fertilizzante fosforico da trasportare su camion.

Nel complesso, il processo di trattamento comprende diverse fasi: dal ricevimento del residuo grezzo da digestione alla sua separazione in solidi recuperabili e fase liquida. Nella produzione di biogas negli impianti di biogas, il processo biologico è preceduto dalle fasi chimiche di idrolisi, acidogenesi, acetogenesi e metanogenesi.

La responsabilità ambientale incontra l'efficienza economica

I decanter Flottweg consentono una separazione efficiente dei fanghi digeriti e gettano le basi per un recupero mirato dei nutrienti. Mentre il fosforo è concentrato prevalentemente nella frazione solida, l’azoto e il potassio rimangono nella fase liquida; l’azoto è presente in gran parte sotto forma di ammonio, facilmente assimilabile dalle piante. Questa distribuzione dei nutrienti facilita un’applicazione su misura in base alle esigenze specifiche e favorisce il rispetto delle normative statali in materia di fertilizzanti (DüV) nonché della Direttiva UE sui nitrati.

Il biogas viene prodotto da materie prime rinnovabili, quali colture energetiche (ad es. mais da insilato, colza), letame e rifiuti organici, disponibili in quantità praticamente illimitate. Pertanto, la tecnologia Flottweg promuove ulteriormente l’economia circolare e favorisce l’uso efficiente delle risorse.

Allo stesso tempo, la disidratazione meccanica riduce significativamente il volume da stoccare o trasportare: 100 m³ di residuo digerito producono in genere 15–20 m³ di solidi e 80–85 m³ di fase liquida. La notevole riduzione del volume dei solidi alleggerisce la capacità di stoccaggio e abbassa sensibilmente i costi di trasporto.

Quale ruolo avrà il biogas in futuro?

Il biogas, noto anche come biometano, ha un futuro promettente come componente chiave delle energie rinnovabili. Non dipende dalle condizioni meteorologiche e può essere convertito in modo flessibile in elettricità, calore o combustibile. Il suo utilizzo contribuisce in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra, garantisce l’approvvigionamento energetico a livello regionale e nazionale e riduce la dipendenza dalle importazioni di energia. Grazie ai progressi tecnologici, a processi di produzione più efficienti e alla sua integrazione nei modelli di economia circolare, l’importanza del biogas continuerà a crescere in futuro.