Il digestato da essiccare viene distribuito molto uniformemente nella stazione di carico in corrispondenza dello stadio più alto del tunnel.  

Dal tunnel di essiccazione esce un digestato con un contenuto di sostanza secca compreso tra l’85 e il 90%. 

Der getrocknete Gärrest mit einem Trockensubstanzgehalt von 85 bis 90 Prozent verlässt den Trockentunnel.

Spesso, le superfici a disposizione per l’utilizzo del digestato come concime non sono sufficienti.

Nella produzione di elettricità e calore con l’utilizzo di biomassa in impianti a biogas viene prodotto un digestato che, come il letame, presenta un contenuto di sostanza secca che oscilla tra il 5 e il 15 percento. Da un lato deve essere disponibile uno spazio di magazzinaggio sufficiente per questo digestato e dall’altro deve esserci a disposizione abbastanza terreno per spanderlo come concime. Soprattutto nelle regioni dove l’allevamento è presente in modo intensivo, ciò può costituire un problema in quanto occorre tutto il terreno disponibile per spandere gli escrementi degli animali.

Uso ottimizzato delle sostanze nutritive dagli impianti a biogas

Fino ad oggi le sostanze solide grezze vengono separate dal digestato ed essiccate per mezzo di presse a vite. In questo processo, la quantità essiccata corrisponde soltanto al 10-15 percento della quantità totale di digestato e l’elevata percentuale di fase liquida essere successivamente smaltita separatamente. Questo problema è noto anche a Ludger Möllenbeck di Füchtorf, in Nord Reno-Westfalia, il cui impianto a biogas è stato collegato alla rete elettrica nel 2002.  Questo agricoltore si occupa del biogas da oltre 20 anni. “Ho scritto la mia prima relazione sul biogas già nel 1984”, racconta. Chi lo conosce sa che è un esperto in questo campo, con molte idee che sa anche mettere in pratica associandosi a partner adeguati.  In conseguenza del fatto che è più difficile separare il digestato rispetto al letame e che la fase liquida con un elevato contenuto di ammoniaca (NH3) volatile costituisce ancora un problema, sotto la direzione dell’Istituto Tecnico Superiore di Münster è stato avviato un progetto sul tema “Utilizzo ottimale delle sostanze nutritive di impianti a biogas mediante lo strippaggio dell’ammoniaca e il trattamento del digestato”. Il progetto è stato promosso dal Ministero federale dell’alimentazione, l’agricoltura e la protezione dei consumatori.

Cosa succede con l’ammoniaca volatile?

Obiettivo del progetto era essiccare il digestato dell’impianto a biogas rendendolo così più economico da trasportare. Ciò ha sollevato la questione di cosa si sarebbe dovuto fare con l’ammoniaca volatile risultante dal processo di essiccazione.  In collaborazione con l’azienda Biogas Nord GmbH e l’Istituto Tecnico Superiore di Münster sotto la direzione del Prof. Christof Wetter, è stato sviluppato un processo mediante il quale l’ammoniaca (NH3) viene estratta dal digestato sotto vuoto. Il cosiddetto strippaggio dell’ammoniaca (NH3 stripping) dovrebbe portare ad un tasso di estrazione dell’ammoniaca notevolmente superiore rispetto a tutti gli altri processi noti fino ad oggi.  La soluzione di ammoniaca altamente concentrata che ne risulta è un ottimo fertilizzante in agricoltura.

Essiccazione del digestato mediante il calore di centrali di cogenerazione

A questo punto la ricerca si è concentrata su come essiccare il digestato privo di ammoniaca. Ludger Möllenbeck ha avuto l’idea di utilizzare un tunnel di essiccazione. I tunnel di essiccazione per il letame non sono una novità,  ma fino ad oggi venivano utilizzati principalmente per essiccare lo sterco di pollame, mentre l’essiccazione del digestato di impianti a biogas è un campo di applicazione completamente nuovo.

In collaborazione con l’azienda Big Dutchman è stato realizzato un tunnel di essiccazione a dieci stadi della lunghezza di 25 m. Per trattare il digestato con il suo contenuto di sostanza secca pari all’8% circa, prima di essere distribuito nella stazione di carico in corrispondenza dello stadio più alto del tunnel, il digestato viene mescolato con substrato già trattato. Per garantire una distribuzione ed un’essiccazione uniforme vengono impiegate due coclee di distribuzione. Il digestato passa attraverso il tunnel su nastri trasportatori, quando esce è asciutto e viene alimentato in modo continuo. Per l’essicazione viene impiegato il calore delle centrali di cogenerazione collegate al tunnel spingendo l’aria calda trasversalmente nel tunnel mediante ventilatori, facendola scorrere in tutti gli stadi del tunnel mediante pressione negativa. Il nastro trasportatore perforato consente all’aria calda non solo di passare sopra al digestato ma anche di penetrarvi.

Il materiale da essiccare rimane nel tunnel per 1-2 giorni.  Alla fine, il materiale presenta un contenuto di sostanza secca compreso tra l’85 e il 90% e può essere utilizzato come fertilizzante di alta qualità contenente fosfati e potassio.

Conclusione

Grazie all’essiccazione del digestato di impianti a biogas si aprono nuove possibilità soprattutto nelle regioni ad allevamento intensivo. La sostanza secca si può trasportare in modo economico e così è possibile spanderla sui campi più lontani.

Grazie al trattamento dei residui organici, l’essiccazione del digestato non giova soltanto all’ambiente, ma può anche contribuire alla redditività degli impianti a biogas, in quanto tutta l’acqua viene vaporizzata all’interno del tunnel di essiccazione rendendo superflua la separazione preliminare del digestato.

Dipl.-Ing. agr. Janett Peschel
Big Dutchman International GmbH