Sviluppo di un metodo di analisi degli acidi grassi volatili nella produzione di biogas

Gli acidi grassi volatili (VFA) sono importanti intermedi di reazione nel processo di digestione anaerobica, costituendo uno dei migliori parametri per il monitoraggio dei digestori nella produzione di biogas. Diversi metodi sono stati sviluppati per la determinazione della concentrazione dei singoli VFA, e la tecnica più largamente diffusa è quella della iniezione diretta in fase acquosa abbinata a gascromatografia in ionizzazione di fiamma (GC-FID). In questa tesi è stato sviluppato un metodo alternativo basato sulla estrazione dei VFA dal digestato con il solvente dimetilcarbonato (DMC). La procedura sviluppata prevede l’acidificazione del digestato, l’aggiunta di uno standard interno, l’estrazione con DMC e centrifugazione finale prima della analisi in gas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS). I valori delle varie figure di merito del metodo determinati in fase di calibrazione sono risultati confrontabili con i dati di letteratura dei metodi convenzionali. Il metodo risulta adatto allo scopo proposto, e presenta alcuni aspetti vantaggiosi come la bassa quantità di campione richiesta per la analisi, la procedura di preparazione rapida e la minor contaminazione della strumentazione analitica. Il metodo è stato poi applicato a 17 campioni di digestato, provenienti da impianti di digestione anaerobica che lavorano in condizioni operative diverse e che alimentano biomasse di composizione eterogenea. Le condizioni di stabilità dei vari impianti sono state valutate sulla base di alcuni parametri come VFA totali, concentrazione di acido acetico e di acido propionico e loro rapporto, concentrazione totale di VFA a catena lunga (C4-C5). L’utilizzo del DMC e della tecnica GC-MS permette anche di individuare altri acidi organici ciclici ed aromatici nei campioni, per i quali studi futuri potrebbero evidenziarne un utilizzo come ulteriori indicatori di condizione del processo.