Biogas a Brembio

La centrale a biogas in costruzione della partnership Bioelettra e BremBioEnergie.

Dopo il via libera regionale e provinciale è partita la costruzione dell'impianto che realizzerà il progetto della Bioelettra e della partecipata BremBioEnergie Soc. agricola r.l., che è stato premiato, per le sue caratteristiche innovative nonché per la rispondenza alle problematiche sollevate dalla Regione a tutela del mondo agricolo, con l'aggiundicazione del bando regionale in merito al "Programma pilota d’azione regionale di investimento per produzioni agroenergetiche e per il contenimento del carico di azoto nelle zone vulnerabili”.

Il tecnico della Bioelettra che ci ha fatto da guida con Angelo Bergomi.

Abbiamo avuto modo di visitare il cantiere, rimanendo favorevolmente impressionati da quanto vedevamo, come Angelo Bergomi ha evidenziato nel suo resoconto della visita. Le foto che accompagnano questo articolo, in cui cercheremo di spiegare in che cosa consista il progetto, si riferiscono a quella visita.

Il progetto presentato alla Regione è stato sviluppato da Bioelettra, società di Treviso, in sinergia con il Comune di Brembio, rappresentato dal sindaco Giuseppe Sozzi, e con gli agricoltori Fr.lli Andena, Bonfanti, Cornalba e Bassanetti, che hanno creato una società agricola, la BremBioEnergie operante come partner diretto della Bioelettra. Le caratteristiche del progetto possono essere così riassunte: nuovo paradigma del settore, biogas, stazione di rimozione dei nitrati e serre, 960 KW elettrici, 1.080 KW termici, 13.000 metri quadri ad orticole. Spieghiamo.
Il progetto riguarda la costruzione di un impianto di biogas della potenzialità nominale di 1,15 MW elettrici, che sfrutta biomasse vegetali ed animali (triticale, mais, sorgo zuccherino, liquame suino) raccolte nel raggio di una decina di chilometri dal luogo, dove sta sorgendo il complesso. Da queste biomasse, tramite degradazione biologica in ambiente anaerobico e mesofilo, è possibile ottenere biogas che, bruciato nei motori di cogenerazione, produce energia termica ed elettrica.
Il carattere innovativo del progetto si basa sulla valorizzazione delle emissioni prodotte dal processo: calore, anidride carbonica derivante dalla combustione del biogas e digestato. Quest’ultimo viene separato nelle frazioni solida e liquida: dalla prima si ottiene un prodotto di qualità da utilizzare a scopo agronomico per la fertilizzazione dei campi. La frazione liquida invece, ancora ricca di nitrati, subisce dapprima un processo di depurazione biologica a fanghi attivi attraverso stadi di ossigenazione, poi viene inviata ad una stazione serricola dove le piante assorbono gli elementi nutritivi forniti dal refluo stesso, ultimando pertanto il processo di degradazione della sostanza organica e dei composti azotati. In tal modo viene sfruttato il potenziale energetico della biomassa in ingresso riducendo nel contempo il carico azotato della stessa.

Una criticità degli impianti di biogas, infatti, spesso non tenuta in considerazione riguarda la destinazione delle emissioni di processo (digestato e fumi di scarico). Biolettra propone il loro recupero valorizzandone le diverse potenzialità di utilizzo. Un esempio è mostrato nello schema riportato: dal recupero del calore prodotto dal gruppo di cogenerazione, dell’anidride carbonica in uscita a camino (proveniente dalla reazione di combustione del biogas) e del digestato purificato nella sua frazione liquida e maturato per quella solida, si possono ottenere acqua depurata, prodotti ortofrutticoli e compost. In questo modo risulta ottimizzato il rendimento del processo sia dal punto di vista ambientale che da quello economico, con un occhio di particolare attenzione rivolto all’investimento nel mondo agricolo ed al rispetto della cosiddetta "normativa nitrati", che coinvolge non solo agricoltori ed allevatori ma anche le amministrazioni pubbliche.

I contenitori dove avverrà il processo di digestione anaerobica.

Ma vediamo in cosa consiste il processo di digestione anaerobica che è alla base dell'impianto.
La digestione anaerobica è un processo biologico complesso attraverso il quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in biogas o gas biologico, costituito principalmente da metano e anidride carbonica.
La percentuale di metano nel biogas varia a seconda del tipo di sostanza organica alimentata e dalle condizioni di processo, da un minimo del 50% fino all'80% circa. Poiché la digestione anaerobica può essere considerata anche come un processo di trattamento di inquinanti, le condizioni del processo possono essere scelte per realizzare la massima resa di depurazione o la massima resa di prodotti energetici.
In genere, le materie prime utilizzabili sono residui zootecnici, scarti dell'industria agroalimentare, acque e fanghi reflui, ecc..

L'interno di un digestore già coperto.

Si tratta di un processo integrato, che presenta una serie di vantaggi di tipo energetico, ambientale ed agricolo così riassumibili:
-- produzione di energia da fonte rinnovabile;
-- miglioramento dell'economia delle aziende zootecniche e/o agricole;
-- minori emissioni di gas-serra;
-- migliore qualità dei fertilizzanti prodotti;
-- riciclaggio economico dei rifiuti, con ricaduta positiva sull'impatto ambientale;
-- minore inquinamento da odori e ridotta presenza di insetti;
-- miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie dell'azienda.

Nell'interno di un contenitore in fase di costruzione.

Il sistema proposto da Bioelettra prevede un insieme di trattamenti sequenziali ed integrati fra loro. (Le note che seguono sono tratte dalle pagine informative del sito dell'azienda trevigiana).
Ricezione dei materiali da trattare
L'impianto integrato è in grado di ricevere liquami zootecnici di varia natura e provenienza: suini, bovini, avicoli, ovini, equini. I reflui zootecnici conferiti vengono scaricati direttamente nelle vasche di stoccaggio che alimentano la linea di digestione anaerobica.
I substrati di origine vegetale possono essere stoccati in appositi silos orizzontali e/o verticali. I materiali scaricati vengono compattati per permettere l'avvio della fermentazione lattica e coperti per proteggerli dall'azione degli agenti atmosferici.
I substrati vegetali vengono dosati e convogliati nelle tramogge di carico e successivamente miscelati ai reflui zootecnici per costituire l'alimentazione al digestore.

Le "trincee" dove viene conservato il materiale vegetale.

Digestione anaerobica con recupero del biogas prodotto
Il processo di digestione anaerobica permette di ottenere il biogas a partire da liquami zootecnici (suini, bovini, avicoli, ecc.) e da substrati di natura vegetale, provenienti da colture dedicate (insilati di mais, sorgo, ecc.) o da scarti di varia natura (industria agro-alimentare, ecc.). Il digestore anaerobico è dotato di copertura a membrana per il recupero e contenimento del biogas.
L'effluente del digestore anaerobico (digestato) può essere stoccato in vasche apposite in attesa di essere sottoposto a separazione solido - liquido.

I contenitori dei digestori e del serbatorio del biogas.

Utilizzo del biogas prodotto per la produzione di energia elettrica e termica
Il biogas ottenuto dalla digestione anaerobica può essere vantaggiosamente utilizzato come combustibile per alimentare cogeneratori che erogano contemporaneamente energia elettrica ed energia termica disponibili all'utilizzo.
I motori per la cogenerazione sono alloggiati in specifici containers per adempiere alla normativa in materia di sicurezza e di inquinamento acustico.
Separazione solido - liquido dell'effluente del digestore
Questa operazione consiste nella separazione del digestato in una frazione solida da avviare a compostaggio ed in una frazione liquida con valore fertilizzante.

L'area che ospiterà le serre.

Compostaggio
La frazione solida ottenuta dalla separazione solido - liquido del digestato viene fatta pervenire ad una sezione di compostaggio, ove si verifica la maturazione del substrato per la produzione di un compost di qualità.
Dopo la permanenza nel settore di compostaggio per un periodo di circa tre settimane si ottiene il prodotto finito, pronto ad essere immesso sul mercato all'ingrosso o, previo confezionamento, al dettaglio.

Parte dell'impianto visto dalla cima delle "trincee". Alla sinistra l'area dove sarà installato l'impianto di cogenerazione.

Produzione di fertilizzante liquido
La frazione liquida ottenuta dalla separazione solido - liquido del digestato viene fatta pervenire ad una sezione di lagunaggio, ove può essere eventualmente integrata con additivi minerali e/o organici per l'adeguamento al successivo utilizzo agronomico.
Il fertilizzante ottenuto può essere utilizzato a scopi agronomici date le sue elevate caratteristiche nutrienti.
Presidi ambientali a servizio dell'impianto
Abbattimento del carico azotato dei reflui. Il carico azotato della frazione liquida del digestato può essere abbattuto con adeguate soluzioni Bioelettra Integrated System Treatment Resolution Integrated System.
Abbattimento degli odori. Per prevenire la fuoriuscita di emissioni maleodoranti dalle sezioni di lavorazione dell'impianto gli edifici sono chiusi e mantenuti in leggera depressione. L'aria esausta viene captata e depurata tramite il passaggio attraverso biofiltri.

Ancora un'immagine dei digestori e della posa di fondazioni per altre stazioni dell'impianto.

L’utilizzo finora più conveniente dei biogas derivante dalla Digestione Anaerobica risulta la sua combustione all’interno di motori endotermici alternativi funzionanti a "Ciclo Otto". Questi presentano rendimenti che superano anche il 90% e permettono la cogenerazione di energia elettrica e termica. Maggiore è la potenza del cogeneratore adottato migliore è la resa in termini di energia elettrica prodotta. Nel cogeneratore il biogas entra in seguito ad una depurazione (filtrazione da eventuali particelle solide, rimozione dei composti solforati sotto forma di zolfo elementare, deumidificazione mediante raffreddamento) ed una rampa di alimentazione. L’energia meccanica prodotta dalla combustione viene trasformata in elettrica alternata per la sua immissione in rete. Il recupero termico avviene tramite acqua di raffreddamento della camicia del motore, dell’olio di lubrificazione e dei fumi in uscita. Solitamente il rendimento in energia elettrica risulta pari al 75% di quella termica.

La centrale di biogas vista dalla strada del cimitero. Praticamente già ora, senza la prevista piantumazione di alberi si confonde con lo sfondo.