L’impianto di biogas

 L’impianto di biogas - è un complesso di edifici e di attrezzature tecnologiche integrate in un unico sistema automatizzato della fermentazione del metano controllata. Le strutture edilizie e le attrezzature di un impianto di biogas sono diverse a seconda della materia prima e delle specifiche del progetto. Ci sono impianti a due stadi ed a singolo stadio. La tecnologia a singolo stadio viene utilizzata per la maggior parte dei substrati e può essere considerata come base. La tecnologia a due stadi viene utilizzata per i substrati che vengono rapidamente decomposti, e quindi hanno una tendenza a ossidarsi. La tecnologia bistadio differisce da quella a singolo stadio con la  presenza supplementare del reattore di idrolisi. Gli impianti di produzione di biogas di base sono costituiti dai seguenti componenti e strutture:
 

1. Prevasca di ricezione

2. Impianto di riscaldamento

3. Agitatori meccanici

4. Sistema di caricamento della biomassa

5. Fermentatore

6. Serbatoio di stoccaggio del gas

7. Cupola in PVC per la protezione del gasometro di stoccaggio del gas

8. Sistemi di prelievo ed alimentazione del gas con eliminazione della condensa e recupero dello zolfo

9. Separatore

10. Laguna o serbatoio di stoccaggio per il fertilizzante liquido

11. Sistema di automazione e di controllo dei processi

12. Centrale termica

13. Cogeneratore

 

Principi di funzionamento.

 

 I rifiuti entrano nel serbatoio di ricezione (1). dove vengono preliminarmente accumulati, riscaldati (2) e accuratamente miscelati (3).

L’approvvigionamento di materie prime nel fermentatore (5) avviene 4-6 volte al giorno utilizzando una pompa speciale per substrati liquidi e viscosi. Il fermentatore (5) è serbatoio sigillato a tenuta di gas. Per mantenere una temperatura stabile, l’interno del fermentatore è dotato di un sistema di riscaldamento sul fondo e sulle pareti (2). In condizioni di climi freddi, il fermentatore è atermico dall'esterno in modo da evitare la perdita di calore. Il substrato viene continuamente agitato utilizzando mixers meccanici a bassa velocità (3), che assicurano una miscelazione completa ed accurata. A seconda delle proprietà fisiche e meccaniche del substrato, vengono utilizzati diversi sistemi di agitazione: meccanici, idraulici o pneumatici.

 

 Il processo dello scarico del substrato fermentato è automatico e avviene  con la stessa frequenza del carico. L'intero controllo dell’impianto di biogas viene eseguito tramite comandi provenienti dal software di controllo centrale (11). Il biogas viene raccolto in un serbatoio di stoccaggio (6) che viene utilizzato come copertura a tenuta stagna del fermentatore. La cupola esterna (7) ha una resistenza elevata ai raggi ultravioletti, è resistente agli incendi dolosi ed è altamente elastica, per permettere il fissaggio sicuro al fermentatore.

 Il biogas viene prelevato mediante tubazioni (8) dotate di sistema automatico di eliminazione delle condense e di dispositivi di sicurezza che proteggono il serbatoio di gas (6) dalla pressione in eccesso. Il biogas viene continuamente  inviato dal gasometro (6) al  cogeneratore o al sistema di purificazione del biogas per farlo diventare metano puro. Il digestato viene quindi inviato al separatore (9) che lavora da 4 a 6 volte al giorno e lo separa in biofertilizzante  solido e liquido. Tutte le attrezzature sono controllate dal sistema di automazione (11). I costi di manodopera sono ridotti al minimo. Vengono utilizzate due modalità di gestione e di controllo sulle aree di produzione di biogas:

 

 • il controllo delle tempistiche delle fasi tecnologiche viene eseguito ad intervalli di tempo regolari e sincronizzato tra i sistemi.

 • l’adattamento ai valori indicati dagli strumenti di controllo.

 

 I sistemi di controllo automatico di valori critici o di allarme nelle operazioni di produzione sono organizzati in base a questo principio.
Per il funzionamento in sincronia di tutto il sistema, tutti i segnali arrivano ad una PLC (Programma Logico Centrale) che monitorizza l'intero processo e visualizza le informazioni su di un monitor. Il monitor mostra tutte le unità produttive, queste sono dotate di dispositivi di azionamento elettronico e sensori di dati. Tutti i parametri di funzionamento dell'impianto biogas vengono visualizzati sul monitor della sala di controllo centrale.  La sala di controllo è dotata di un pannello di controllo centrale, che permette di variare il lavoro di tutte le sezioni del biogas da modalità manuale a quelle automatiche e viceversa, per il controllo locale o remoto.