Il digestato da biogas è il refluo che si ottiene come sottoprodotto dalla fermentazione anaerobica di biomasse contenenti liquami e/o letami di origine animale e dal forsu (frazione organica del rifiuto solido urbano, per la produzione di gas metano.
Questo refluo, dal punto di vista chimico, contiene una elevata concentrazione sia di sostanza organica, espressa come Cod (Chemical oxygen demand, domanda chimica di ossigeno) e Bod (Biochemical oxygen demand, richiesta biochimica di ossigeno), sia di azoto, in particolare di azoto ammoniacale.
Inoltre, sempre dal punto di vista chimico, esso contiene dei metalli pesanti quali per esempio rame, zinco, cobalto, ferro, cromo, etc., in quantità apprezzabile. Queste sostanze vengono somministrate agli animali in fase di nutrizione come oligoelementi, sostanze indispensabili per la loro crescita. La maggior parte di questi oligoelementi però non viene assimilata dall’animale, di conseguenza viene escreta nelle deiezioni, le quali andranno prima al gassificatore e, da ultimo, nel digestato.
Questo sottoprodotto è pertanto da utilizzare con molta cautela in quanto è più inquinante dei vari letami e/o liquami di partenza, specialmente se si considera lo smaltimento in agricoltura senza un adeguato pre-trattamento che ne riduca la pericolosità.
In questo specifico contesto si inserisce la tecnologia di Esea srl (European society environment and agronomy) società di Cavallermaggiore (Cn) che si occupa di fitodepurazione delle acque reflue inquinate, che ha lo scopo principale di valorizzare l’utilizzo di questo sottoprodotto evitando possibili danni ambientali.
Un sistema innovativo
Il sistema innovativo studiato e messo a punto dai tecnici di Esea srl per il trattamento del digestato è semplice ed efficace. Esso consiste sostanzialmente di tre fasi:
- separazione solido/liquido del digestato già separato come fase liquida mediante una centrifuga decanter;
- trattamento del digestato separato liquido derivante dal decanter mediante sorbent barrier tecnology;
- fitodepurazione artificiale (brevettata) del digestato separato liquido proveniente dalla sorbent barrier.
Vediamole una per una.
Separazione con decanter
La separazione solido/liquido fatta mediante decanter è una separazione spinta delle particelle solide ancora presenti nel digestato separato liquido in uscita dal separatore tipo fan/sepcon. Da questa centrifugazione si ottiene l’abbattimento di oltre il 98% del solido in esso presente.
Questa operazione è necessaria per evitare alla sorbent barrier pericoli di intasamento dovuto proprio alla quantità di particelle presenti nel refluo sopracitato.
Sorbent barrier tecnology
È un sistema normalmente impiegato negli Usa per arginare l’inquinamento radioattivo derivante dal trattamento delle scorie nucleari.
Recentemente, dopo varie sperimentazioni, la società Esea srl propone la sorbent barrier tecnology come sistema innovativo, altamente economico, per limitare l’inquinamento causato da moltissime altre sostanze tossiche e nocive presenti nei reflui quali ammoniaca, metalli pesanti, fenoli, tensioattivi, etc.
Questa tecnologia utilizza come sorbent barrier un particolare materiale che, grazie alla sua alta capacità di scambio cationico e di setaccio molecolare, è in grado di catturare, nella sua struttura, le sostanze inquinanti (sia cationi che molecole) e di lasciare quindi defluire il refluo purificato.
Fitodepurazione artificiale
La fitodepurazione, descritta nel brevetto europeo n° 1414756, è un sistema innovativo che riduce drasticamente le superfici fitodepurative necessarie per la purificazione di un refluo.
Per esempio, per il trattamento di reflui di civile abitazione con il sistema tradizionale serve un’area fitodepurativa di circa 4–5 metri quadrati per a.e. (abitante equivalente), mentre con il sistema innovativo descritto nel brevetto sono sufficienti circa 1,5-1,6 metri quadrati per a.e.
Questi risultati si sono ottenuti, e si ottengono, inserendo nel processo di fitodepurazione due importanti novità: le zeolititi naturali, materiale “attivo” in sostituzione della sabbia o della ghiaia o di altro materiale “inerte” e l’impiego di vegetazione costituita da macrofite radicate micorrizate.
Il flusso del processo
Il digestato separato liquido in uscita dalla prima separazione solido/liquido alimenta la centrifuga decanter dalla quale si ottiene una seconda separazione solido/liquido.
Successivamente, il solido separato, con un contenuto di secco compreso tra il 25/30%, viene stoccato con il solido della prima separazione, mentre il liquido, purificato dalle sostanze in sospensione, va ad alimentare i letti filtranti della sorbent barrier per la sua purificazione, in particolare per l’abbattimento del 90% dell’azoto in esso presente, passando così all’impianto di fitodepurazione.
La fitodepurazione artificiale completerà la depurazione del refluo in modo da poterlo riutilizzare in azienda, oppure scaricare in acque superficiali secondo quanto previsto dalla normativa vigente, annullando, in questo modo, i rischi ambientali legati al trasporto e allo smaltimento del refluo nei campi. La sorbent barrier, esaurita la sua capacità di catturare e trattenere nella propria struttura l’azoto ammoniacale, necessita di essere sostituita con nuovo materiale.
Il materiale esausto, così ottenuto, è un ottimo fertilizzante a lenta cessione d’azoto. Esso è considerato un fertilizzante a lenta cessione in quanto l’azoto viene ceduto alle colture solo per scambio cationico attivato dalla coltura stessa, a domanda della pianta stessa.
La pianta emette dalle radici degli ioni positivi, richiamando lo ione ammonio dalla sorbent barrier in modo che una volta uscito dalla struttura possa esser trasformato dai batteri nitrificanti presenti nel terreno in ione nitrico e quindi utilizzabile dalla coltura.
Questo innovativo fertilizzante può essere utilizzato proficuamente in azienda in sostituzione di quelli chimici, salvaguardando l’ambiente dall’apporto di ulteriori fertilizzanti sintetici e propiziando un risparmio sul piano economico.
Quali vantaggi
I benefici ambientali derivanti da questo innovativo processo di trattamento del digestato da biogas sono in particolare:
- un valido contributo alla difesa dell’ambiente evitando che liquami inquinanti, come il digestato separato liquido tal quale senza alcun trattamento, vengano smaltiti sul suolo, lasciando al terreno il compito ingrato di purificarli;
- una riduzione o completa eliminazione dell’inquinamento atmosferico dovuta o allo spandimento di un refluo che dopo il trattamento ha ridotto notevolmente la sua carica inquinante (meno odori e meno ammoniaca), o al non spandimento quando il refluo trattato, anche dalla fitodepurazione, viene scaricato in acque superficiali;
- riduzione delle emissioni di CO2 dovuta al minor numero di viaggi necessari per lo spandimento del digestato trattato;
- un valido aiuto agli agricoltori/allevatori fornendo a essi un fertilizzante naturale a lenta cessione e per nulla inquinante (riduzione dell’apporto di fertilizzanti di sintesi, mantenendo le produzioni e l’efficienza delle colture ad alti livelli);
- aumento della capacità di scambio cationico del suolo in modo “permanente” con conseguente drastica riduzione delle perdite di nutrienti per dilavamento, percolazione ed evaporazione (maggior protezione per l’ambiente);
- riduzione delle spese sostenute dall’agricoltore/allevatore per la gestione del liquame e l’acquisto di fertilizzanti chimici.
Abbattimento della carica inquinante
Questo processo innovativo proposto da Esea srl, pur nella sua semplicità, è l’unico processo che tratta i liquami zootecnici in modo da abbattere preventivamente e in modo naturale la carica inquinante in essi presente.
Così facendo si riducono drasticamente le emissioni odorigine e di azoto ammoniacale nell’atmosfera dovuto allo spandimento dei liquami tal quali senza alcun trattamento.
Inoltre, il nuovo processo, produce un particolare fertilizzante a lenta cessione d’azoto il cui impiego risulterà molto utile all’azienda.
Infatti, questo prodotto, una volta sparso sul terreno non solo serve a fertilizzare le colture in atto ma serve soprattutto ad aumentare, permanentemente, la sua capacità di scambio cationico e quindi a migliorarne, sempre permanentemente, le caratteristiche agronomiche.
L’articolo completo è pubblicato su Informatore Zootecnico n. 2/2016
L’edicola di Informatore Zootecnico
