Modellizzazione di un digestore anaerobico per la produzione di biogas da rifuti zootecnici

Il digestore anaerobico è una vasca contenente materiale organico in decomposizione (substrato). Selezionando le popolazioni batteriche che operano questa decomposizione, si può ottenere una digestione del substrato che produca una miscela di metano e anidride carbonica (biogas) come materiale di scarto. Il substrato digerito a seguito della permanenza nel digestore (digestato), povero di attività biologica ma ricco di micronutrienti, può infine essere smaltito facilmente, per esempio spargendolo sul suolo come fertilizzante. Le popolazioni batteriche agenti si sviluppano dunque in un equilibrio simbiotico e dinamico, generando un processo chimico complesso e resiliente. I due vantaggi apportati dal digestore sono la produzione di biogas e la trasformazione di materiale organico in decomposizione in digestato. La decomposizione di materiale organico è infatti un processo potenzialmente pericoloso, fonte di cattivi odori, agenti patogeni e emissioni di metano, un gas con un potente effetto serra, nell’atmosfera. Attraverso la decomposizione controllata nel digestore anaerobico otteniamo invece un digestato già largamente decomposto e dunque privo di carica patogena, quasi inodore e con un potenziale metanogeno già largamente speso In questo lavoro ci occuperemo nello specifico di un digestore costruito da Schmack Biogas Srl.(https://www.schmack-biogas.it/) e di proprietà di Inewa Srl.(https://www.inewa.it/), annesso ad un allevamento di vacche da latte, di proprietà dell'azienda agricola famiglia Montagnini di San Pietro in Casale. Questo digestore trasforma i liquami provenienti dalla stalla e gli scarti agricoli della coltivazione di foraggio in digestato e biogas. Obbiettivo del lavoro è ottenere una migliore comprensione del funzionamento del digestore attraverso la modellizzazione dei processi fisico-chimici coinvolti nella digestione batterica e validare il modello scelto applicandolo ad un digestore industriale.