IMPIANTO PILOTA PER IL PRETRATTAMENTO DI BIOMASSE

L’impianto è stato progettato per testare i principali pre-trattamenti applicabili alle biomasse per la valorizzazione in termini di energia rinnovabile e di produzione di biogas, bioidrogeno e bioetanolo. Le biomasse utilizzabili sono di tipo lignocellulosico, amidaceo, proteico e residui di biomasse oleaginose.

I trattamenti sono stati scelti in maniera da favorire i processi di idrolisi, per rimuovere la lignina e l’emicellulosa, ridurre la cristallinità della cellulosa e aumentare la porosità dei materiali.

OBIETTIVI

  1. Valorizzazione di tipologie differenti di scarti organici
  2. Incremento dell’efficienza di utilizzo delle biomasse per la produzione di biogas, bioidrogeno o bioetanolo
  3. Riduzione dei costi di produzione di energia rinnovabile

L’impianto di pretrattamento è costituito da tre linee di processo e un sistema di triturazione meccanica:

  1. Chimico fisico, basato sul processo di Steam Explosion (SE), eventualmente preceduto da condizionamento chimico, finalizzato soprattutto alla biomassa di tipo lignocellulosica;
  2. Chimico, basato su idrolisi acida/basica sia direttamente sulla biomassa tal quale, soprattutto amidacea e proteica, sia su quella lignocellulosica, eventualmente pretrattata con il processo di SE;
  3. Biologico, basato su idrolisi enzimatica sia della biomassa trattata con SE tal quale sia delle frazioni separate (emicellulosa, cellulosa e lignina) sia sulle altre tipologie di biomassa.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI
L’impianto è stato progettato per:

  • Trattare differenti tipologie di biomassa
  • Trattamenti in serie e in parallelo per scegliere le combinazioni ottimali per incrementare la resa del processo
  • Ottimizzare il risultato in base ai costi di processo

LABORATORIO CHIMICO-BIOLOGICO

A supporto dell’attività impiantistica è stato allestito un laboratorio di analisi chimico-biologiche sia per caratterizzare le biomasse in ingresso agli impianti che per monitorare l’evoluzione dei principali parametri nel corso dei processi di pretrattamento e di digestione anaerobica.
Sul biogas in uscita dai digestori anaerobici è possibile effettuare un’analisi gas-cromatografica che determina, in percentuale, i principali composti di interesse (metano, idrogeno, anidride carbonica, monossido di carbonio acido solfidrico ossigeno, azoto).
La strumentazione utilizzata per l’analisi gassosa è costituita da 4 colonne gascromatografiche operanti in parallelo, ciascuna specifica per una determinata categoria di composti.

IMPIANTO PILOTA DI PRODUZIONE DI IDROGENO E BIOGAS DA BIOMASSE

Nell’ottica della produzione di idrogeno e biogas da fonti rinnovabili è stato progettato e realizzato un impianto di fermentazione anaerobica al buio che permette di sfruttare la naturale capacità di alcuni microrganismi di produrre idrogeno e biogas attraverso reazioni metaboliche, a partire da materiali di scarto quali frazioni organiche dei rifiuti, scarti di lavorazioni agricole e industriali.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

  • L’impianto pilota è costituito da 2 digestori rispettivamente di 35 lt e di 250lt per valutare gli effetti di scala
  • Possibilità di controllare pH, potenziale redox e temperatura
  • Analisi in continuo della composizione del gas tramite gascromatografia
  • L’impianto prevede controlli automatici e allarmi che garantiscono una gestione flessibile e in economia.
  • Possibilità di sperimentare differenti tipologie di biomasse ed ottimizzare la produzione di idrogeno e biogas

FOTOBIOREATTORE PER LA COLTIVAZIONE DI MICROALGHE E IL TRATTAMENTO DI REFLUI

L’impianto pilota è stato progettato per testare la cinetica di crescita di microalghe e valutare l’efficienza di depurazione di reflui (zootecnici, digestato ecc.)

OBIETTIVI

  • Valutare l’efficienza di denitrificazione dei reflui zootecnici attraverso il potere depurativo naturale delle alghe all’interno di un fotobioreattore
  • Affrontare la problematica legata allo spandimento di reflui da allevamento sui terreni
  • Valorizzare i sottoprodotti
  • Ottimizzare le rese nei fotobioreattori;
  • Ridurre i composti azotati dei reflui;
  • Recuperare i sottoprodotti ad elevato valore aggiunto (e.g. acidi grassi omega-3);
  • Migliorare la gestione del digestato e la spendibilità dei reflui zootecnici.