Le attività A1.2 ed A1.3 hanno avuto lo scopo di verificare la fattibilità del processo di digestione anaerobica della posidonia. La sperimentazione è stata inizialmente incentrata su test di tipo batch in cui sono state confrontate differenti condizioni operative allo scopo di selezionare quelle più vantaggiose (attività A1.2). Successivamente, è stato avviato un digestore anaerobico di tipo continuo a mescolamento completo. Il digestore ha operato in condizioni mesofile (35°C) ed è stato sottoposto ad alimentazione con posidonia sottoposta a due tipologie di pre-trattamento. Nella prima parte dell'attività il digestore ha trattato posidonia sottoposta a pre-trattamento termico (a 132°C per 30 minuti). Nella seconda parte, posidonia sottoposta a pre-trattamento termico in ambiente acido (a 132°C per 30 minuti in presenza di HCl 0,40%). La prima fase della sperimentazione ha dimostrato che il pre-trattamento termico ha un ridotto effetto sulla biodegradabilità della posidonia. L'elevato contenuto di lignina della parete cellulare della posidonia limita, infatti, sia la solubilizzazione della sostanza organica durante il pre-trattamento, sia l'accesso alla stessa da parte degli enzimi litici prodotti dalla biomassa anaerobica. Ciò si è riflesso negativamente sulle prestazioni del processo caratterizzato da un'efficienza di rimozione dei solidi sospesi volatili del 10%. Coerentemente con la limitata efficienza di rimozione del sistema, la produzione specifica del biogas non ha mai superato il valore di 40 mLbiogas/gSSVposidonia. Nella seconda parte dell'attività, l'utilizzo di posidonia sottoposta a trattamento termico in ambiente acido ha permesso di incrementare notevolmente le prestazioni del sistema. L'impianto si è dimostrato in grado di garantire una rimozione dei solidi sospesi volatili del 50% circa ed una produzione specifica media di biogas di 170 mLbiogas/gSSVposidonia. Il pre-trattamento in ambiente acido ha inoltre avuto effetti positivi sulla fluidità della sospensione di posidonia rendendola meno viscosa. Ciò ha permesso di incrementarne la concentrazione in ingresso al reattore permettendo un aumento del carico organico applicato e conseguentemente un innalzamento del tasso di produzione di biogas fino ad un valore medio di circa 150 mLbiogas / L*giorno. Le rese in termini di abbattimento dei solidi sospesi volatili e produzione di biogas ottenute in questa seconda fase dell'attività suggeriscono quindi che la posidonia così pre-trattata possa essere considerata un substrato consono per i processi di digestione anaerobica mesofila.
RELAZIONE FINALE ATTIVITA' A 1.2 e A 1.3 del progetto BIOPOS (codice: 3AWMSP6)
Claudio Di Iaconi;Marco De Sanctis
2015
Abstract
Le attività A1.2 ed A1.3 hanno avuto lo scopo di verificare la fattibilità del processo di digestione anaerobica della posidonia. La sperimentazione è stata inizialmente incentrata su test di tipo batch in cui sono state confrontate differenti condizioni operative allo scopo di selezionare quelle più vantaggiose (attività A1.2). Successivamente, è stato avviato un digestore anaerobico di tipo continuo a mescolamento completo. Il digestore ha operato in condizioni mesofile (35°C) ed è stato sottoposto ad alimentazione con posidonia sottoposta a due tipologie di pre-trattamento. Nella prima parte dell'attività il digestore ha trattato posidonia sottoposta a pre-trattamento termico (a 132°C per 30 minuti). Nella seconda parte, posidonia sottoposta a pre-trattamento termico in ambiente acido (a 132°C per 30 minuti in presenza di HCl 0,40%). La prima fase della sperimentazione ha dimostrato che il pre-trattamento termico ha un ridotto effetto sulla biodegradabilità della posidonia. L'elevato contenuto di lignina della parete cellulare della posidonia limita, infatti, sia la solubilizzazione della sostanza organica durante il pre-trattamento, sia l'accesso alla stessa da parte degli enzimi litici prodotti dalla biomassa anaerobica. Ciò si è riflesso negativamente sulle prestazioni del processo caratterizzato da un'efficienza di rimozione dei solidi sospesi volatili del 10%. Coerentemente con la limitata efficienza di rimozione del sistema, la produzione specifica del biogas non ha mai superato il valore di 40 mLbiogas/gSSVposidonia. Nella seconda parte dell'attività, l'utilizzo di posidonia sottoposta a trattamento termico in ambiente acido ha permesso di incrementare notevolmente le prestazioni del sistema. L'impianto si è dimostrato in grado di garantire una rimozione dei solidi sospesi volatili del 50% circa ed una produzione specifica media di biogas di 170 mLbiogas/gSSVposidonia. Il pre-trattamento in ambiente acido ha inoltre avuto effetti positivi sulla fluidità della sospensione di posidonia rendendola meno viscosa. Ciò ha permesso di incrementarne la concentrazione in ingresso al reattore permettendo un aumento del carico organico applicato e conseguentemente un innalzamento del tasso di produzione di biogas fino ad un valore medio di circa 150 mLbiogas / L*giorno. Le rese in termini di abbattimento dei solidi sospesi volatili e produzione di biogas ottenute in questa seconda fase dell'attività suggeriscono quindi che la posidonia così pre-trattata possa essere considerata un substrato consono per i processi di digestione anaerobica mesofila.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.


