master universitario di primo livello in tecnologie per la gestione dei ...

molecolare come accettore finale di elettroni nelle reazioni di respirazione microbica. Si attua così la denitrificazione,
definita anche riduzione dissimilativa dei nitrati (reazione [2-6]).
NO - 3 NO - 2 NO ? N2O N2 [2-6]
Complessivamente, le maggiori perdite di azoto per denitrificazione sono, di solito, dovute alla emissione di
ossido nitroso (N2O) ed azoto molecolare (N2). È evidente che la denitrificazione non è una reazione desiderata nel
compostaggio e soltanto una appropriata aerazione della matrice in trasformazione può contrastare le perdite di nitrati
dovute ai fenomeni di riduzione dissimilativa [3].
4.2.1.1.1.1.1
4.2.1.1.1.1.2 3.2.8 – Trattamenti anaerobici
La digestione anaerobica è un processo biologico complesso per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la
sostanza organica viene trasformata in biogas o gas biologico, costituito principal-mente da metano e anidride carbonica.
La percentuale di metano nel biogas varia a secondo del tipo di sostanza organica digerita e delle condizioni di processo,
da un minimo del 50% fino all’80% circa.
Il vantaggio del processo è che l’energia biochimica contenuta nella sostanza organica, anziché venire liberata
sotto forma di calore da allontanare dal sistema, si conserva grazie alla parziale conversione in metano ed è utilizzabile a
scopo energetico.
Affinché il processo abbia luogo è necessaria l’azione di diversi gruppi di microrganismi in grado di trasformare
la sostanza organica in composti intermedi, principalmente acido acetico, anidride car-bonica ed idrogeno, utilizzabili dai
microrganismi metanigeni che concludono il processo produ-cendo il metano.
I microrganismi anaerobi presentano basse velocità di crescita e basse velocità di reazione e quindi occorre
mantenere ottimali, per quanto possibile, le condizioni dell’ambiente di reazione. Nonostante questi accorgimenti, i
tempi di processo sono relativamente lunghi se confrontati con quelli di altri processi biologici.
Il rendimento in biogas e quindi energetico del processo è molto variabile e dipende dalla biodegradabilità del
substrato trattato. Relativamente al trattamento della frazione organica dei rifiuti urbani derivante da raccolta
differenziata e/o alla fonte, in letteratura si riportano valori di conver-sione in biogas compresi tra un minimo di 0,40-
0,50 m 3 /kgSV alimentati, per la digestione in mesofilia, ed un massimo di 0,60-0,85 m 3 /kgSV alimentati, per la digestione
in termofilia. In genere du-rante la digestione anerobica si ottiene una riduzione di almeno il 50% dei Solidi Volatili (SV)
alimentati.
Le tecniche di digestione anaerobica possono essere suddivise in due gruppi principali:
Digestione a secco (dry digestion), quando il substrato avviato a digestione ha un conte-nuto di solidi totali
(ST) ≥ 20%;
Digestione a umido (wet digestion), quando il substrato ha un contenuto di ST ≤ 10%.
Processi con valori di secco intermedi sono meno comuni e vengono in genere definiti processi a semisecco.
Il processo di digestione anaerobica è anche suddiviso in: