Biogas o bioinganno? Terza parte – Il biogas buono

Non tutti gli impianti a biogas utilizzano materie prime come biomassa. Ce ne sono alcuni che utilizzano solo i rifiuti organici urbani e industriali, alimenti scaduti, e i reflui urbani e zootecnici, e sono gli unici che a mio giudizio andrebbero incentivati. Queste matrici organiche si possono gestire anche con il compostaggio e la maturazione, ma la digestione anaerobica ne garantisce la sanificazione, la deodorizzazione sia in stoccaggio sia in distribuzione e la disinfestazione dei semi delle piante infestanti. La sanificazione, nel caso si utilizzino scarti industriali come farine di carne o reflui urbani, è fondamentale perché c’è il rischio di contaminare l’ambiente con patogeni molto pericolosi come la salmonella e i coli patogeni.

Questi impianti sono poco diffusi perché è necessario collocare il digestato che ne deriva e questo anziché essere una condizione obbligatoria per gli agricoltori per ricevere la PAC diventa un costo e un problema organizzativo non da poco per comuni e industrie. Inoltre, mentre i rifiuti hanno una buona resa in gas, i reflui ce l’hanno bassissima perché l’energia degli alimenti è già stata sfruttata dagli organismi, i liquami hanno dei volumi enormi (specie i reflui urbani), quindi servono digestori di grandi dimensioni che hanno tempi di abbattimento del debito enormi. Ecco perché ai reflui l’integrazione è quasi indispensabile.

Un metro cubo di liquame suino produce in media 16 m3 di biogas da cui si possono ricavare circa 28 kWh di energica elettrica, mentre un metro cubo di silomais produce 68 m3 di biogas e 121 kWh di energia elettrica (1).

La figura mostra lo schema di un impianto a biogas tipo plug flow tra i più semplici, in questo caso il liquame dopo il separatore finisce nel digestore. Il biogas viene bruciato nel cogeneratore per produrre energia elettrica, mentre l’energia termica viene sfruttata per mantenere sopra i 35° la temperatura nel digestore

Ci sono però degli impianti virtuosi già in attività che anziché utilizzare i reflui tal quali ne utilizzano i flottati che sono le particelle fini presenti nei reflui separate con flottazione. Quello che segue è lo schema di un impianto a flottato suino che ho visitato in provincia di Bergamo.

• Il liquame puro e fresco passa da due separatori a tamburo e il separato si spande nei terreni aziendali. Sarebbe meglio utilizzare separatori a coclea elicoidali in polimeri con vasca di premiscelazione. Il separato non viene aggiunto alla biomassa da fermentare nel digestore perché ha resa molto bassa in quanto è costituito prevalentemente da cheratina (setole, forfora, consumo di unghielli) fibra indigerita, sabbia, e eventuali chicchi non macinati o semi di infestanti questo più per i bovini che per i suini.

• Il chiarificato viene ulteriormente separato dalle particelle fini tramite flottazione. Per far coagulare in fiocchi le particelle fini usano due additivi: un’eletrolita e un sale di alluminio, si possono usare anche dei sali ferrosi anziché quelli di alluminio, il sistema di miscelazione e calibraizone è brevettato.
• Il flottato si separa con un flottatore a supero ed è immesso nel digestore anaerobico rettangolare tipo Plug Flow, mesofilo.
• Dal flottatore oltre al flottato esce l’ultrachirificato che ha un colore verde trasparente, e una bassissima percentuale di sostanza secca. In pratica è un refluo minerale liquido del tutto simile ai concimi minerali di sintesi liquidi.

Il flottato è solo il 10% del liquame in entrata, quindi il reattore è molto piccolo rispetto agli impianti che utilizzano reflui tal quali.

Secondo i dati del costruttore nel flottato finisce il 60-70% della sostanza organica del chiarificato che ha una resa in gas molto alta perché è molto fermentescibile in quanto costituita soprattutto da proteine e carboidrati.

Il vantaggio di questo sistema non è solo nel volume ridotto del digestore, ma anche e soprattutto dal fatto che nel digestore non entrano le sostanze abiotiche contenute nei liquami che non hanno nessuna resa in gas ma che anzi limitano le fermentazioni. Queste sostanze tossiche sono: tutto l’ammonio, gran parte dei nitrati e nitriti, rame e zinco, e residui di antibiotici che rimangono invece nell’ultrachiarificato.

In aggiunta a questo schema io proporrei un sistema di ricircolo in modo che il digestato in uscita dal digestore torni alla flottazione per recuperare altro flottato costituito dalla massa batterica fermentante e privo di ammonio da immettere nuovamente nel reattore. L’impianto dovrebbe essere predisposto anche a ricevere i flottati di altri allevamenti che per dimensioni ridotte non riescono a produrre biogas a sufficienza per giustificare un impianto.

Questo tipo di impianti già esiste, sono piccoli, facili da realizzare, costano poco, e andrebbero sostenuti da una legislazione adeguata che faciliti lo smaltimento dei digestati e degli ultrachiarificati e, come già detto, dovrebbero essere gli unici a godere di finanziamenti regionali e di incentivi per la produzione di energia rinnovabile.

Un sistema simile applicato alle acque nere urbane ne abbatterebbe i costi di depurazione e permetterebbe il recupero dei preziosi minerali di azoto fosforo e potassio contenuti nei reflui.