Produzione di biogas da matrici organiche di scarto derivanti da fanghi primari e biomasse del pioppo

L’obiettivo che il mio studio si propone è quello di esaminare la possibilità di applicazione del principio della bioeconomia circolare ad un WWTP. Inizialmente, si è prodotto biogas (CH4, H2 e CO2) tramite il processo di digestione anaerobica (AD) utilizzando la frazione primaria galleggiante dei fanghi da acque reflue (Primary Buoyant municipal wastewater sludge) (PBMWS) come substrato. Il substrato, costituito da cellulosa, proveniente da carta igienica usata è stato analizzato in due condizioni: WET, non pretrattata (tal quale) ed una DRY, pretrattata e disidratata. Successivamente, sono stati valutati i sottoprodotti della lavorazione del pioppo come substrati. Le tre tipologie si dividono in: trucioli di legno di pioppo (Raw-Cane poplar); biomassa di pioppo pretrattata termicamente (Thermally Pretreated-poplar) e fanghi di pioppo pretrattati tramite enzimi (Hydrolized Sludge). L’inoculo e i substrati ottenuti da PBMWS e dalla lavorazione del pioppo sono stati caratterizzati per la determinazione dei solidi totali (TS), i solidi volatili (VS) e il contenuto di umidità. L'inoculo utilizzato nell'esperimento è stato ottenuto da un digestore anaerobico di HERA S.p.A. Gli esperimenti sono stati condotti in batch su scala di microcosmi (bottiglie Pyrex da 110mL). Sono state allestite sette condizioni in triplicato con differenti concentrazioni di substrato, inoculo e acqua distillata per il PBMWS e quattro in triplicato per le biomasse pretrattate del pioppo. I microcosmi sono stati incubati a 50°C (condizioni termofile), 150 rpm, il pH è mantenuto a 7.5 ± 0.05. L’esperimento è stato condotto per 76 giorni per la condizione WET, per la condizione DRY nei successivi 71 giorni. Successivamente si è valutato l’utilizzo di biomasse pretrattate del pioppo, l’esperimento è stato condotto per 39 giorni. Sono stati misurati e confrontati i rendimenti di biometano dei diversi substrati, il potenziale di biometanazione (BMP) e le cinetiche di reazione.