Valorizzazione della frazione organica dei rifiuti solidi urbani tramite liquefazione idrotermale e digestione anaerobica: monitoraggio del processo biologico e caratterizzazione chimica dei composti organici idrosolubili.

Questo elaborato si basa su uno studio effettuato in collaborazione con l’istituto di ricerca ENI-Donegani durante il quale si è esaminata la possibilità di trattare attraverso un processo biologico accoppiato, anaerobico-aerobico, le acque derivanti dal trattamento idrotermale (HTL, hydrothermal liquefaction) della frazione organica del rifiuto solido urbano (FORSU). Lo studio si è incentrato sulla resa del processo in termini di biogas prodotto e sull’ identificazione dei composti presenti all’interno del refluo da trattare. Per il monitoraggio del processo biologico sono state condotte le seguenti analisi: GC-TCD (gas cromatografia-detector a conduttività termica) per l’identificazione della composizione del biogas; estrazione e analisi in GC-MS (gas cromatografo-spettrometro di massa) per l’identificazione degli acidi grassi volatili prodotti nel processo di digestione anaerobica; analisi del pH, dell’ammoniaca e del COD (Chemical Oxygen Demand) delle sostanze organiche disciolte. Per la caratterizzazione chimica dei composti organici idrosolubili non volatili stata effettuata una derivatizzazione, tramite sililazione, dei flussi di entrata e di uscita al reattore, con successiva analisi in GC-MS. L’analisi quantitativa è stata effettuata grazie al metodo dello standard interno. Dai risultati dello studio e stato riscontrato un problema di inibizione dei metanogeni e dei microrganismi aerobi con una maggiore produzione di VFAs rispetto a biometano. Tale inibizione è stata attribuita principalmente alla variabilità del sistema NH3/VFAs/pH ed alla presenza di molecole inibenti nel refluo acquoso (HTL-WW). Vista la maggiore produzione di VFAs potrebbe essere interessante valutare la separazione di questi composti ad alto valore economico utilizzati nelle industrie chimiche per la produzione di vernici, gomma, materie plastiche, pesticidi, e conservanti alimenti.