LABOREX è Project leader

 
del progetto di ricerca condotto in collaborazione con:

MASSERIA AL RONCO – Allevatori di bovini da latte in Novaggio
SUSPI – Scuola Universitaria professionale della Svizzera Italiana
ZHAW – Zurcher Hochschule fur Angewandte Wissenchaften

 ed è co-finanziato da

INNOSUISSE Komission fur Technologie und Innovation KTI
VSG - FOGA Verband der Schweizerischen Gasindustrie

Il progetto intende aumentare l’efficienza di produzione del biogas del 10-30% attraverso la definizione del miglior metodo di pretrattamento della biomassa zootecnica e l’ottimizzazione della fluidodinamica della biomassa all’interno del digestore.

L’incremento di efficienza consentirà di realizzare impianti di biogas anche in allevamenti di piccole dimensioni che ora non hanno la dimensione minima che giustifichi l’investimento.

Fase di laboratorio

In laboratorio sono state testate quattro tecnologie di pretrattamento. Si tratta di microaerazione, cavitazione, pretrattamento enzimatico e termico. I processi selezionati hanno convinto con un tasso di conversione del substrato più veloce del 50% (microaerazione) e con una resa di gas fino al 30% superiore (cavitazione) in laboratorio rispetto ai rispettivi riferimenti.
I processi termici ed enzimatici hanno fornito prestazioni inferiori e non sono stati quindi selezionati. 

Fase pilota

La cavitazione e la microaerazione sono state testate in un impianto pilota di 20 piedi montato su container. L'impianto pilota comprende una linea di riferimento, una linea di cavitazione e una linea di microaerazione, ciascuna dotata di un fermentatore da 500 litri.

Dopo un periodo di monitoraggio di 9 mesi, sono stati registrati i seguenti risultati:

1. La linea di cavitazione mostra una produzione di biometano superiore a quella della linea di riferimento di almeno il 15%. Al contrario, la linea di micro-aerazione produce circa il 50% in meno rispetto alla linea di riferimento.

2. L'analisi della riduzione delle sostanze volatili durante l'intero periodo mostra:
   - Una maggiore capacità di degradazione dei volatili di circa il 15% della linea di cavitazione rispetto alla linea di riferimento.
   - Una capacità di degradazione delle sostanze volatili ancora maggiore - circa il 18% - della linea di microaerazione rispetto alla linea di riferimento.
   - Se nel primo caso si può ipotizzare che la maggiore degradazione del 15% di SV si sia tradotta in una maggiore produzione di biometano - a conferma del dato sull'efficienza produttiva -, nel secondo caso, invece, si può affermare che la degradazione di SV è avvenuta grazie alle colonie batteriche aerobiche presenti nel microaeratore, che hanno ridotto l'alimentazione delle colonie anaerobiche e metanogene nel successivo digestore.

3. È stato dimostrato che la produzione di biometano può avvenire anche nel caso di spostamento delle mandrie in alpeggio.

4. L'impianto pilota si è dimostrato relativamente facile da gestire e affidabile. 

5. Il maggior consumo di cavitazione rispetto alla linea di riferimento è di circa il 4,5% rispetto all'energia contenuta nel biometano prodotto. Pertanto, rimane un differenziale di efficienza positivo di oltre il 10% tra la produzione netta di energia in un processo di digestione anaerobica preceduto dalla cavitazione della biomassa, rispetto a uno senza tale pretrattamento.

Il rapporto completo della fase pilota è pubblicato sul sito di Aramis, il sistema d'informazione della Confederazione Svizzera per la ricerca e lo sviluppo: https://www.aramis.admin.ch/Texte/?ProjectID=55322.

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