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
- Valorizzazione di tipologie differenti di scarti organici
- Incremento dell’efficienza di utilizzo delle biomasse per la produzione di biogas, bioidrogeno o bioetanolo
- 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:
- Chimico fisico, basato sul processo di Steam Explosion (SE), eventualmente preceduto da condizionamento chimico, finalizzato soprattutto alla biomassa di tipo lignocellulosica;
- 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;
- 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
- PossibilitĂ 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.
- PossibilitĂ 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 spendibilitĂ dei reflui zootecnici.