8.3.3 Trattamento anaerobico

L 446 GENIO RURALE E MECCANIZZAZIONE AGRARIA - COSTRUZIONI RURALI 8.3.3 Trattamento anaerobico. Il trattamento anaerobico è un trattamento biologico che sfrutta l azione svolta da microrganismi anaerobici che degradano la sostanza organica con produzione di biogas e un refluo digerito stabilizzato. Le fasi di processo comprendono successive reazioni di idrolisi, acidificazione e metanazione, dalle quali si ottiene una miscela di gas con prevalenza di metano (dal 50 al 70% in volume), contenuti inferiori di anidride carbonica (mediamente il 25-45%), vapor d acqua e altri gas tra i quali l idrogeno solforato (con contenuti inferiori al 5%). Dato l elevato contenuto di metano, il biogas presenta un evidente vantaggio energetico, mentre i liquami stabilizzati, deodorizzati e sanitizzati presentano notevoli vantaggi ambientali e il loro elevato contenuto in elementi nutritivi li rende molto validi sotto il profilo agronomico. Tecnologie impiantistiche. L interesse della tecnologia è poi reso attuale anche dalla messa a punto di tipologie impiantistiche studiate per l azienda agro-zootecnica, finalizzate sia alla semplice deodorizzazione dei reflui (impianti a tipologia semplificata) sia al prevalente recupero energetico (reattori ad alto carico organico, riscaldati, isolati e miscelati, eventualmente operanti con aggiunta di altre biomasse di origine agricola). Tra i processi di tipo semplificato va innanzitutto ricordata la anaerobiosi a freddo, che avviene in vasche profonde e/o coperte nelle quali i liquami sono mantenuti in ambiente anaerobico senza essere riscaldati. Anche con questo processo è possibile ottenere, oltre a discrete quantità di biogas, una buona stabilizzazione dei liquami, qualora il tempo di ritenzione non risulti inferiore a 120 giorni. Questa tipologia di impianto è caratterizzata da una vasca di digestione coperta con teli in materiale plastico galleggianti o ancorati lungo le pareti. L accumulo del gas avviene sotto la copertura e per mantenerne costante la pressione al suo interno è previsto un pressostato che consente l uscita del biogas solo al raggiungimento di una pressione prefissata. I veri e propri reattori anaerobici generalmente operano a regime mesofilo, cioè con riscaldamento dei liquami a 37-40 °C e garantiscono un maggior recupero di energia e un ottimale deodorizzazione dei liquami, tale da renderli distribuibili in copertura, anche in relazione all elevato abbattimento della carica patogena. Le tipologie costruttive più diffuse sono quelle a singolo stadio con calotta gasometrica o a doppio stadio con secondo stadio gasometrico (Figg. 4.99 e 4.100), ma esistono molteplici soluzioni commerciali che si differenziano anche per i materiali e le modalità costruttive (calcestruzzo armato e isolato, elementi prefabbricati, acciaio rivestito e isolato). In generale, la digestione anaerobica in regime mesofilo dei liquami zootecnici, operata con tempi di ritenzione di 20-30 giorni, consente indici di conversione dell ordine di 0,2-0,6 m3 di biogas per ogni kg di sostanza organica degradata, variabili principalmente in funzione della specie (gli indici più bassi per i bovini, gli indici più elevati per i suini e gli avicoli). Tali indici permettono di calcolare mediamente produzioni giornaliere di circa 1,2-1,5 m3 di biogas per ogni bovino allevato e di circa 0,08-0,12 m3 di biogas per ogni suino allevato. Il potere calorifico del biogas prodotto da liquami bovini è circa 5.000-5.400 kcal/m3 (21-22,6 MJ/m3), mentre per quelli suinicoli si passa a 6.200-6.600 kcal/m3 (26-27,7 MJ/m3). Con i sistemi di co-generazione elettrico-termica, L04_8_RefluiZootecnicii.indd 446 5/31/18 9:56 AM F es g F p n d q a m to n

SEZIONE L
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GENIO RURALE E MECCANIZZAZIONE...
L’Ingegneria agraria comprende tutte quelle discipline – scientifiche e tecniche – inerenti le opere di ingegneria applicata allo sviluppo dei sistemi agricoli e forestali, e le relative applicazioni, di principi e leggi, ai processi di gestione dei fenomeni territoriali e al governo delle tecnologie e tecniche applicate; ciò al fine di studiare, modellare e valorizzare i sistemi biologici per uno sviluppo sostenibile dell’agricoltura, della produzione alimentare, dell’uso del suolo e dell’ambiente.Fra i vari settori applicativi dell’ingegneria agraria e dei biosistemi vi sono le aree che convergono nelle denominazioni di Genio rurale e Meccanizzazione agraria; in particolare, quei settori che si concentrano sulle discipline relative al campo ingegneristico dei sistemi agrari, forestali e biologici, dell’Idraulica agraria, del Rilievo e rappresentazione del territorio, delle Costruzioni rurali e della Meccanica agraria.Questa Sezione L del Manuale dell’Agronomo è stata opportunamente organizzata per corrispondere al meglio a tutte le esigenze dei contenuti circoscritti nell’ambito sopra descritto.A cominciare dai richiami di Fisica applicata e in stretto parallelismo con gli aspetti normativi, di sicurezza e benessere, si passano in rassegna i vari ambiti operativi:– idraulica, idrologia, sistemazione dei corsi d’acqua, senza tralasciare gli aspetti della gestione delle risorse idriche, dell’ingegneria naturalistica e della tutela ambientale;– geodesia, topografia e cartografia, geomatica, telerilevamento e sistemi informativi territoriali orientati all’analisi, gestione e tutela, di territorio, paesaggio e ambiente;– controllo ambientale, energetica, progettualità e gestione di strutture e attrezzature di edifici, opifici rurali e relativa impiantistica;– meccanica, motoristica, macchine e meccanizzazione agricola, con relative applicazioni gestionali e informatiche.Tutto questo insieme di conoscenze validamente e trasversalmente integrate nei due contesti, sia di Sezione così come dell’intero Manuale, contribuisce a finalizzare concretamente la professione del tecnico operante nei vari ambiti del sistema agrorurale.Coordinamento di SezionePierluigi BonfantiRealizzazione e collaborazioniMatteo Barbari, Pierluigi Bonfanti, Federico Cazorzi, Roberto Chiambrando, Alessandro Chiumenti, Roberto Chiumenti, Francesco Da Borso, Pasquale Dal Sasso, Giancarlo Dalla Fontana, Vito Ferro, Rino Gubiani, Adolfo Gusman, Massimo Lazzari, Fabrizio Mazzetto, Elisabetta Peccol, Pietro Piccarolo, Franco Sangiorgi, Giacomo Scarascia Mugnozza, Paolo Zappavigna