Milano 21 giugno 2012 Sezione AMBIENTE ed ENERGIA il CRPA per le imprese Claudio Fabbri Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA SpA
CCRPA Lab in sintesi Un ramo aziendale di CRPA dedicato alle imprese 2
CAREE DI SPECIALIZZAZIONE SEZIONE AMBIENTE ed ENERGIA 1. Caratterizzazione degli scarti e sottoprodotti organici delle imprese agroalimentari per la valorizzazione energetica (biogas) e di materia (fertilizzanti); 2. Determinazione del Potenziale Biochimico di Metanazione (BMP) per la valutazione in batch della massima quantità di metano producibile da una matrice organica e conduzione di test in continuo di digestione anaerobica di scarti agroindustriali ed altre biomasse in reattori pilota da laboratorio e industriali; 3. Analisi e validazione delle tecniche di pretrattamento delle biomasse prima della digestione anaerobica per aumentarne la resa energetica; 4. Analisi e validazione delle tecniche di trattamento postdigestione anaerobica per la riduzione e/o il recupero del carico di nutrienti (azoto in particolare).
CARATTERIZZAZIONE BIOMASSE CON TECNICA NIRS Spettrofotometro NIRS (Spettroscopia nel vicino infrarosso); lo strumento è semplice da utilizzare ed in grado di eseguire contemporaneamente e rapidamente un gran numero di determinazioni a partire da un unico campione; lo strumento viene utilizzato per esaminare campioni liquidi e/o pastosi di biomasse da avviare a digestione anaerobica e di digestati all interno ed in uscita dei reattori anaerobici.
C TEST DI DIGESTIONE ANAEROBICA SCARTI ORGANICI 32 Reattori pilota di laboratorio per test in batch Resa substrato [Nm3/t SV] Acque di reidratazione prugne secche 800 Biogas 700 BMP - Metano: BMP - Biogas: 404,6 [Nm3/t SV] 761,0 [Nm3/t SV] Metano nel biogas CH4 600 500 400 300 200 100 0 0 10 20 Giorni 30 40 50 53%
CPerchè condurre test BMP per... quantificare le biomasse necessarie verificare la compatibilità con la tipologia impiantistica e le strutture aziendali (stoccaggi, movimentazione, miscelabilità, tempi di ritenzione idraulici...) valutare le quantità di digestato da gestire valutare le quantità di azoto da gestire valutare i costi di produzione del metano
CEsempio tipico di una curva BMP
CLa variabilità delle matrici Nm 3 CH4/tSV N cmp Media Dev.ST CV Cereali insilati 69 344 49.7 14.5% SOA 5 465 227.8 48.9% Industria alimentare 10 351 105.6 30.1% Scarti vegetali 23 339 96.0 28.3% Effluenti zootecnici 20 212 74.3 35.1% Altri vegetali 3 259 35.5 13.7% Rifiuti organici 3 293 126.3 43.1% Digestato 7 74 12.2 16.5%
C Rese produttive (BMP): Nm3/tSV
CDegradabilità massima (Fmax): %SV
CSilomais equivalente (SMeq): t SM /t prodotto st Per tenere in considerazione la resa in metano, il tenore di sostanza secca e le ceneri, è utile calcolare il valore energetico rispetto ad un prodotto di riferimento: SMst. Quantità equivalente di insilato di mais standard (SM st ) necessaria per produrre lo stesso volume di metano Valori standard di riferimento: tenore in solidi totali del 33%, ceneri pari al 4% e BMP pari a 350 Nm 3 /tsv
CSilomais equivalente (SMeq): t SMeq/t prodotto
CEsempio applicazione BMP SS NDF ADF ADL ADL/NDF [%] [%SS] [%SS] [%SS] [%] Produzione biogas da insilato di frumento raccolto in diverse epoche fenologiche dndf [%NDF] Amido [%SS] Epoca 1 18,91 51,74 32,49 2,95 5,70 60,47 0,23 Epoca 2 26,14 55,44 34,80 3,26 5,88 48,70 0,00 Epoca 3 29,43 58,20 39,11 5,40 9,28 36,52 1,37 Epoca 4 36,95 49,31 32,59 4,78 9,69 33,09 12,65 Correlazione molto alta con fibra degradabile!
CEsempio applicazione BMP Produzione biogas da insilato di frumento raccolto in diverse epoche fenologiche
CTEST DI DIGESTIONE ANAEROBICA SCARTI ORGANICI con test in continnuo 9 Reattori pilota di laboratorio per test in continuo
C CAVI TEST DI DIGESTIONE ANAEROBICA SCARTI ORGANICI RO - Faenza I MPI ANTO PI LOTA I NDUSTRI ALE
CSETTORI DI IMPATTO 1. lavorazioni e trasformazione delle carni, del latte e dei prodotti ortofrutticoli; 2. gestione e trattamento effluenti e rifiuti organici; 3. produzione energia rinnovabile da biomasse di scarto e dedicate.
Grazie per l'attenzione... CGRAZIE PER L ATTENZIONE http://crpalab.crpa.it crpalab@crpa.it www.crpa.it c.fabbri@crpa.it