Biogas: comprendere il funzionamento e la filtrazione di un impianto di metanizzazione

Gli input vengono preparati a monte del processo di metanizzazione. Queste operazioni variano a seconda della natura dei rifiuti e dell'impianto: rimozione dei materiali indesiderati, omogeneizzazione e, se necessario, diluizione o triturazione. L'obiettivo è quello di ottenere un materiale sufficientemente omogeneo e pompabile per alimentare il processo.
Una volta preparati, i materiali organici vengono introdotti nel digestore. Questo serbatoio ermetico e privo di ossigeno costituisce il cuore del processo. Per funzionare in modo efficiente, la digestione avviene in condizioni controllate: la temperatura è mantenuta tra 40 e 60 °C e il materiale viene mescolato continuamente con un agitatore, al fine di garantire un ambiente omogeneo e favorevole all'attività batterica. All'interno, i microrganismi naturalmente presenti nei materiali in ingresso degradano progressivamente la materia organica e ne trasformano una parte in gas.
La metanizzazione produce quindi due flussi: un digestato valorizzabile (il materiale residuo derivante dalla digestione, liquido e/o solido) e un biogas grezzo (miscela di CH₄ e CO₂). Questo biogas contiene naturalmente vapore acqueo, H₂S, silossani, COV e particelle fini, che devono essere eliminati prima di qualsiasi valorizzazione energetica.

Prima di qualsiasi valorizzazione, il biogas proveniente dal digestore deve essere trattato per proteggere le apparecchiature a valle. Questo sistema di depurazione mira a eliminare le principali impurità naturalmente presenti nel biogas grezzo. In pratica, la depurazione si basa su tre funzioni essenziali.

I motori di cogenerazione utilizzati negli impianti di metanizzazione sono motori industriali progettati per funzionare a regime stabile per lunghi periodi. La disponibilità del motore è quindi una questione fondamentale. Una manutenzione controllata, basata in particolare su un sistema di filtrazione adeguato, consente di garantirne il funzionamento e di limitare i fermi macchina non programmati.

Oltre ai filtri montati sul motore, anche l'ambiente circostante influisce direttamente sull'affidabilità dell'impianto di cogenerazione. In un impianto di metanizzazione, i locali tecnici e gli armadi elettrici sono spesso esposti alla polvere proveniente dall'attività agricola o industriale.
Se l'aria di ventilazione non viene filtrata, queste particelle possono essere aspirate, accumularsi sulle apparecchiature (ventilatori, scambiatori, griglie) e compromettere il raffreddamento. Un adeguato filtraggio dell'aria consente di limitare l'intasamento e mantenere condizioni di funzionamento stabili. HIFI FILTER® offre, per la ventilazione di locali tecnici, container e sale elettriche, filtri a tasche, tappetini filtranti, schiume PPI o nastri filtranti.
La protezione degli armadi elettrici si basa sullo stesso principio: l'apporto di aria filtrata limita l'intasamento interno e contribuisce all'affidabilità delle apparecchiature.

Oltre alla produzione di biogas, la metanizzazione genera un digestato, ovvero la materia organica residua dopo la fase di digestione. Si presenta in forma liquida, solida o separata in due frazioni.
Ricco di elementi fertilizzanti (azoto, fosforo, potassio), il digestato viene valorizzato principalmente in agricoltura come fertilizzante organico, in sostituzione parziale dei fertilizzanti minerali. La sua gestione e valorizzazione costituiscono quindi uno sbocco complementare al processo di metanizzazione, distinto dalla produzione di energia.

La metanizzazione trasforma le sostanze organiche in biogas, valorizzabile nella cogenerazione o, dopo un trattamento complementare, in biometano. Genera inoltre un sottoprodotto valorizzabile: il digestato.
In tutte le configurazioni, l'affidabilità di un impianto si basa sul controllo del biogas e sulla protezione delle attrezzature. La filtrazione interviene a diversi livelli in un impianto di metanizzazione al fine di proteggere le attrezzature da incrostazioni, corrosione e usura prematura. HIFI FILTER® interviene in particolare sulla linea del biogas, sui motori di cogenerazione, sulla ventilazione dei locali tecnici e degli armadi elettrici, nonché sui macchinari e sui veicoli che operano in loco.
Oltre a queste applicazioni direttamente legate al processo e alla valorizzazione del biogas, negli impianti di metanizzazione possono presentarsi altre esigenze di filtrazione: filtrazione di liquidi industriali, circuiti idraulici, aria compressa e vuoto, soluzioni di depolverizzazione o ancora per la distribuzione di carburante. Tutti ambienti in cui è possibile avvalersi dell'esperienza di HIFI FILTER®.
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