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Biogas e biometano da scarti agricoli e agroindustriali

Biometano. Le tecnologie applicate al trattamento e valorizzazione degli scarti agricoli e agroindustriali

Sommario

Biogas: una nuova energia per la azienda agricola. Progettazione, realizzazione, gestione e assistenza di impianti biogas e biometano nel settore agricolo, zootecnico e agro-industriale. Valorizzazione scarti agricoli e agroindustriali. Un esempio di schema di flusso e le relative tecnologie applicate.

Biogas: nuova energia per la tua azienda agricola

IES Agri & Farm impianti biogas e biometano agricolo
IES Agri&Farm è la divisione specializzata nella progettazione, realizzazione, gestione e assistenza di impianti biogas e biometano nel settore agricolo, zootecnico e agro-industriale.

Aziende agricole e zootecniche
Input
- Reflui zootecnici (liquami e letame);
- Scarti agricoli e agroindustriali (es. paglia, bietole);
- Colture energetiche dedicate (es. mais, sorgo, triticale, orzo, frumento).

Agri & Farm - esempio di schema di flusso

Case study bio verola
BIO VEROLA / Italia - 300 Sm3/h
PROCESSO MESOFILO A DOPPIO STADIO
UPGRADING - Trattamento aerobico

Input:
- 150 t/giorno Sottoprodotti agricoli, reflui zootecnici e colture intercalari.

Output:
- Biometano 300 Sm3/h (?1,2 MW equiv.);
- Fertilizzante organico;
- Digestato (Denitrificato).

Produzione annua di biometano:
2,7 mln Sm³ di biometano avanzato all'anno che equivalgono a:
- Un risparmio di oltre 2.000 t di petrolio equivalente;
- Meno 4.000 t di CO? immessa in atmosfera.

Bio verola: alimentazione biomasse

Massima flessibilità
- Caricatori per matrici solide;
- Prevasche per matrici liquide;
- Dissabbiatore;
- Serbatoi concentrati.

Bio verola: alimentazione biomasse : trattamento biogas
- Desolforatore chimico rigenerativo;
- Torre di lavaggio ammoniaca;
- Carboni attivi (h2s e voc).

Agri & Farm :post-trattamento
Il digestato esausto viene processato con due diverse tipologie di trattamento: una dedicata alla riduzione del livello di azoto ammoniacale (Direttiva Nitrati UE), l'altra alla trasformazione della frazione solida come fertilizzante organico.

Bio verola: riduzione azoto
Il sistema di trattamento della frazione liquida separata è composto da una fase biologica di nitrificazione/denitrificazione.
Sistema nitro-denitro (bioreattore)
Il trattamento biologico si compone di un reattore biologico con biomassa sospesa in condizioni aerobiche/anossiche. L'ossigeno necessario al trattamento ossidativo, viene fornito da un gruppo di diffusori d'aria, posti sul fondo della vasca.

La nitrificazione in sintesi
Obiettivo della nitrificazione è la trasformazione, per ossidazione biologica, delle forme ammoniacali dell'azoto presenti nei liquami, in forma di nitrati.

La denitrificazione sintesi
Obiettivo della nitrificazione è la trasformazione, per ossidazione biologica, delle forme ammoniacali dell'azoto presenti nei liquami, in forma di nitrati Il processo di denitrificazione mira alla rimozione della sostanza azotata, presente in fase acquosa sotto forma di nitrati, e in parte di nitriti, ad opera di batteri eterotrofi facoltativi denitrificanti che sono in grado di trasformarla quasi interamente in azoto molecolare gassoso, che si libera quindi in atmosfera.

Bioverola : biostabilizzazione
Il separato solido viene stabilizzato aerobicamente per produrre fertilizzante, che arricchisce di sostanza organica e di elementi nutritivi il suolo, restituendogli ciò che gli è stato sottratto durante le attività agricole e creando a tutti gli effetti un carbon sink.

Valorizzazione scarti agricoli e agroindustriali

IES Food Industry
IES Food Industry è la divisione dedicata alla valorizzazione e trasformazione in energia di sottoprodotti e scarti agricoli e agroindustriali dei processi alimentari e agroindustriali.

Industria del food&beverage

INPUT
- scarti agricoli e agroindustriali es. acque di vegetazione e scarti solidi dei frantoi, scarti di lavorazione di cereali, barbabietole, patate;
- Scarti da macellazione.

Obiettivi diversificati sulla base delle specifiche esigenze
- Massimizzare la produzione di biogas da tutte le matrici disponibili (matrici solide, semisolide e liquide);
- Ottimizzare l'utilizzo dei sottoprodotti specifico per il settore di produzione;
- Minimizzare gli scarti secondo il principio del Zero Liquid Discharge (ZLD);
- Minimizzare i costi operativi.

IES Food Industry - il ciclo completo
MODELLO ZLD: sistema per la massimizzazione della produzione di biogas, recupero della acque di scarico e minimizzazione degli scarti agricoli e agroindustriali a smaltimento.

IES Food Industry - l'industria casearia

Le differenti matrici specifiche del settore lattiero caseario
Siero Il siero di latte è la parte liquida del latte che si separa dalla cagliata durante la caseificazione. Contiene tutti gli elementi solubili del latte che non hanno partecipato direttamente alla coagulazione, che sono principalmente il lattosio, le sieroproteine ed i sali solubili, unitamente al grasso in misura tanto maggiore quanto più pronunciata è stata la lavorazione della cagliata.
Scotta Il siero dolce, riscaldato, genera la flocculazione di alcune sieroproteine rimaste in soluzione anche dopo aver aggiunto il caglio; da queste sieroproteine si forma la ricotta. Il liquido che ne deriva viene detto scotta.
Latticello E' il liquido che rimane dopo aver separato la panna dal latte ed aver formato del burro. Il latticello è il sottoprodotto che si origina dal processo di produzione dei formaggi a pasta filata e del burro nella fase di zangolatura della crema.
Acque di filatura Sono acque reflue ad alto COD che si originano dal contatto tra acqua calda e cagliata, contatto che avviene nelle machine filatrici.

Conclusioni

Casestudy: progettoafbioene
L'impianto di AF Bioenergie, in provincia di Vicenza, è uno dei primi progetti di produzione di biometano in ambito agroindustriale nel nostro Paese e rappresenta un esempio virtuoso di economia circolare, fondamentale per raggiungere gli obiettivi della decarbonizzazione nel settore dei trasporti.
La tecnologia adottata è la digestione anaerobica a umido. Il progetto porta molteplici benefici al territorio (sviluppo dell'occupazione e ritorno economico per le aziende locali), e all'ambiente, promuovendo l'economia circolare, la sostenibilità e la decarbonizzazione nel settore dei trasporti, riducendo l'inquinamento atmosferico.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: mcTER Bioenergia Web Edition giugno 2021 Biometano e bioenergie: attualità, incentivi e prospettive di filiera verso il green deal
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