Impianti 100 kWe - 4Biogas GmbH & Co. KG

SPECIALE
Fig. 3A – Sistemi di alimentazione e fasi biologiche per dimensione impiantistica: impianti
di dimensioni maggiori (I = Impianto verticale, miscelazione completa, forma
cilindrica, due fasi; II = Impianto verticale, miscelazione completa, forma ad anello, due
fasi; III = Impianto orizzontale, miscelazione completa, una fase; IV = Impianto orizzontale,
Plug-flow, due fasi) (Elaborazione AIEL 2012 da Hopfner-Sixt e Amon, 2008)
Fig. 3B – Sistemi di alimentazione e fasi biologiche per dimensione impiantistica: impianti
pari a 100 kWe (I = Impianto verticale, miscelazione completa, forma cilindrica,
monostadio; II = Impianto verticale, miscelazione completa, forma ad anello, due
compartimenti, monostadio ibrido; III = Impianto orizzontale, miscelazione completa,
una fase; IV = Impianto orizzontale, Plug-flow, monostadio) (Elaborazione AIEL
2012 da Hopfner-Sixt e Amon, 2008)
3A) a quella mono-stadio (Fig. 3B) allo
scopo di concentrare le 4 fasi in cui si
suddivide la DA (idrolisi, acidogenesi,
acetogenesi, metanogenesi) in un’unica
vasca anziché due. Ciò, in ultima analisi,
ha il fine di ridurre i costi delle opere
civili rappresentate da vasche ma anche
da componenti elettromeccaniche quali
pompe, miscelatori, ecc. Oltre ai costi di
investimento (Capital Expenditures, CapEx),
questo approccio consente anche
di ridurre i costi operativi (Operating
Expenditures, OpEx), ed in particolare
gli autoconsumi attribuibili ai servizi
ausiliari, i quali, va ricordato, il DM 6
luglio 2012 definisce essere pari su base
convenzionale all’11% rispetto all’energia
elettrica prodotta lorda.
Altri elementi innovativi riguardano le
dimensioni, la modularità e la possibilità
di inserimento rapido degli impianti nel
contesto aziendale. Nel caso di impianti
dedicati espressamente a piccole taglie,
tali innovazioni si traducono ad esempio
in sistemi containerizzati, digestori verticali,
digetori inseribili in by-pass lungo la
linea di gestione degli effluenti di allevamenti
che va dal ricovero di stabulazione
alla vasca di stoccaggio, ecc. Soluzioni
diverse, rispetto ai più tradizionali digestori
a miscelazione completa e continua
(Completely Stirred Tank Reactor, CSTR),
possono essere rappresentati da sistemi
di alimentazione plug-flow e sistemi “misti”.
Analogamente, per quanto riguarda
le temperature di processo, la più diffusa
mesofilia (38-42 °C) potrebbe essere sostituita
dalla termofilia a 55 °C. Altri elementi
fondamentali e suscettibili di innovazioni
sono rappresentati dai sistemi
di agitazione e miscelazione, ottimizzabili
grazie ad una opportuna configurazione
geometrica dei digestori e ottimale
posizionamento e combinazione di agitatori
e miscelatori. Tale ottimizzazione
potrebbe avvenire applicando modelli
basati sulla Fluidodinamica numerica
(Computational Fluid Dynamics, CFD),
cioè sulla simulazione del moto di un
fluido (in questo caso, matrici organiche
sottoposte a DA) mediante l’ausilio di
calcolatori elettronici. ●
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