Ottimizzazione della digestione anaerobica termofila di rifiuti vinicoli mediante l'aggiunta di micro-elementi: produzione di biogas e fertilizzante

I rifiuti agro-industriali, ottenuti dalla lavorazione di frutta e verdura, posso rappresentare un'interessante fonte per la produzione di prodotti ad alto valore aggiunto (Rebecchi et al., 2003) come il biogas e gli fertilizzanti organici. Diversi studi hanno evidenziato che il processo di digestione anaerobica termofila di reflui derivanti dalla vinificazione è più instabile a carichi organici medio-alti rispetto al processo mesofilo (Da Ros et al., 2014). Le cause non chiare ma una possibile ragione può essere il maggior fabbisogno di micro-nutrienti della biomassa metanigena termofila rispetto a quella mesofila (Takashima et al., 2011). Lo scopo di questo studio è ottimizzare la digestione anaerobica termofila di feccia di vinificazione e fango di depurazione. Sono state condotte prove in mesofilia e termofilia in parallelo per permettere il confronto fra i due regimi termici. Il processo mesofilo ha raggiunto la stabilità durante il secondo HRT a regime, senza l'aggiunta di micro-nutrienti e ha registrato una produzione di biogas media pari a 0.39 m3/kgCOD. Invece la digestione anaerobica a 55°C ha mostrato segni di instabilità fin dal primo HRT a regime con accumulo di acidi grassi volatili e onseguentemente riduzione dei valori di pH. Il processo termofilo è stato quindi recuperato e sono stati aggiunti quotidianamente sali di ferro, nichel e cobalto in modo da ottenere concentrazioni di 4.3 mgFe/l, 0.46 mgNi/l e 0.51 mgCo/l nella miscela di alimentazione. Dopo l'aggiunta di metalli la produzione di biogas è passata da 0.32 m3/kgCOD a 0.46 m3/kgCOD. In questo modo il processo è divenuto stabile e ha raggiunto una rimozione di COD pari al 79%. La riduzione dei patogeni e la stabilizzazione della matrice organica rende il digestato un ottimo ammendante, riducendo in questo modo l'uso di oncimi sintetici con evidenti vantaggi economici e ambientali.