Impianti Biogas e Biometano

anni
impianto Biogas realizzato
20
di esperienza

Produzione di energia pulita da sottoprodotti e biomasse

Synergy propone le migliori tecnologie nel settore degli impianti di biogas e biometano.

Synergy offre soluzioni tecnologiche all’avanguardia per impianti biogas, progettati per massimizzare l’utilizzo dei reflui derivanti da allevamenti di suini, bovini e pollame.
Il nostro Team di tecnici supporta il cliente in tutte le fasi dello sviluppo dell’impianto, partendo dallo studio di fattibilità, fino alla costruzione e alla manutenzione.

Promozione di un'economia circolare e sostenibile
Valorizzare i rifiuti organici trasformandoli in energia

Come funziona un Impianto Biogas?

Questa tecnologia sfrutta i batteri anaerobici, che decomporranno la materia organica in assenza di ossigeno, producendo biogas come prodotto principale.

Nell’impianto biogas all’interno di un apposito contenitore, noto come fermentatore, confluiscono i reflui provenienti da allevamenti di suini, bovini e pollame. In questo fermentatore si svolge la digestione anaerobica, un processo biologico cruciale che trasforma la sostanza organica in una fonte di energia rinnovabile. Grazie all’impiego di tramogge, è possibile integrare il materiale in ingresso con biomasse derivate da scarti dell’industria agroalimentare, vegetali e sottoprodotti agricoli, come silo di mais, frumento, sorgo.

Questa diversificazione delle materie prime non solo aumenta l’efficienza del processo, ma contribuisce anche a una maggiore produzione di bioenergia. La sostanza organica raccolta viene introdotta nel fermentatore in condizioni di anaerobiosi, ovvero in assenza di ossigeno e a temperatura controllata. Queste condizioni ottimali permettono lo sviluppo di ceppi batterici atti alla degradazione di molecole organiche a catena lunga, trasformandole in composti più semplici, tra cui il metano.

Il funzionamento di un impianto a biogas

Un impianto biogas è un sistema progettato per generare biogas mediante la digestione anaerobica di materiali organici. 

Come si produce il biogas

Il biogas può essere utilizzato per la produzione di energia elettrica e termica, mentre il digestato funge da fertilizzante naturale, ricco di nutrienti e prezioso per l'agricoltura.

Cos'è il Biogas e come si produce?

Il biogas è una delle forme di energia alternative più comuni. Si tratta di una miscela di gas generata attraverso il processo di digestione anaerobica e la decomposizione di materiali organici di origine animale e vegetale, come reflui zootecnici e relativi sottoprodotti. Questa operazione viene effettuata miscelando i materiali e mantenendoli in un ambiente privo di ossigeno, a una temperatura mesofila di circa 38-42 °C.

La generazione di biogas avviene attraverso la digestione anaerobica, un processo biologico in cui microorganismi decompongono la materia organica senza ossigeno, producendo biogas e digestato. La dimensione degli impianti può variare in base alle necessità del cliente.

Grazie alla versatilità delle soluzioni offerte, Synergy è in grado di rispondere a diverse esigenze produttive, promuovendo al contempo una gestione sostenibile dei rifiuti organici e sostenendo la transizione verso un’economia circolare.

Durante il processo di digestione anaerobica si genera anche il digestato, un residuo solido e liquido utilizzabile come fertilizzante naturale nell’agricoltura, completando così un ciclo sostenibile di gestione dei rifiuti. L’uso di impianti di biogas offre diversi vantaggi, tra cui la gestione dei rifiuti organici, la produzione di energia rinnovabile e la riduzione delle emissioni di gas serra. Inoltre, contribuisce all’economia circolare, valorizzando i materiali organici e riducendo la dipendenza dai combustibili fossili.

I componenti di un impianto di biogas

L’impianto di digestione anaerobica è composto da diverse aree operative, ognuna con funzioni specifiche per garantire un’efficiente conversione dei materiali organici in biogas.

Questa è l’area iniziale dove i materiali organici vengono conferiti. In questa fase, si svolgono processi fondamentali di triturazione, miscelazione e separazione, necessari per preparare il substrato alla successiva digestione.

Il cuore dell’impianto è rappresentato dal digestore anaerobico, un serbatoio chiuso dove avviene la digestione della materia organica. Qui, i microrganismi decompongono il materiale in assenza di ossigeno, a temperature controllate, producendo biogas.

Realizzati in acciaio inox, i miscelatori devono rendere più omogenea possibile la miscela dei vari substrati introdotti nel digestore, evitando la formazione di croste superficiali e sedimento.

Per mantenere la temperatura ottimale nel digestore, che può oscillare tra 35 e 55 gradi Celsius a seconda del tipo di processo (mesofilo o termofilo), sono implementati sistemi di riscaldamento dedicati.

Durante il processo di digestione, il biogas prodotto viene trattenuto all’interno del digestore tramite un sistema di copertura, che permette di accumulare efficacemente il gas generato.

Il sistema di upgrading permette la separazione delle molecole di CH4 da quelle di CO2. L’obiettivo è quello sia di generare biometano per l’immissione in rete o il trasporto tramite carri bombolai, sia di produrre CO2 da recuperare e utilizzare nelle industrie alimentari. La CO2 può anche essere dissipata in atmosfera.

Il biogas purificato viene inviato a un generatore che lo converte in energia elettrica e termica, utilizzando motori a combustione interna, un generatore, e scambiatori di calore per approfittare del calore risultante dal processo di combustione.

Al termine del processo di digestione, rimane un residuo solido o liquido, noto come digestato. Questo può essere utilizzato come fertilizzante o riammesso nel processo stesso per ottimizzare il ciclo produttivo.

Specifiche tecnologie vengono impiegate per il trattamento dell’idrogeno solforato (H2S) nel biogas, utilizzando approcci sia biologici che chimici per garantire la sicurezza e l’efficienza dell’impianto, riducendo i valori dell’H2S e rispettando i parametri richiesti dal cogeneratore o dall’impianto di upgrading. Le metodologie utilizzate possono essere il dosaggio di ossigeno nei fermentatori, i carboni attivi o torri di lavaggio.

Infine, è previsto un sistema di monitoraggio e controllo costituito da sensori e software dedicati. Questo sistema consente di monitorare i parametri operativi dell’impianto, come temperatura, pH e produzione di biogas, ottimizzando così le prestazioni complessive.

Gli utilizzi del biogas

Il biogas è un combustibile rinnovabile derivato dalla fermentazione anaerobica di materiale organico. È caratterizzato da un alto potere calorifico e da versatilità. Questa miscela gassosa è composta per il 50-70% da metano, e per con il resto costituito da anidride carbonica e altri componenti. Dopo un trattamento di deumidificazione, il biogas può essere utilizzato in diverse modalità.

Produzione di energia elettrica

Il biogas può alimentare motori a gas o turbine per generare elettricità, che può essere utilizzata localmente oppure immessa nella rete elettrica.

Produzione di calore

Può essere bruciato in caldaie per produrre calore, utilizzabile in processi industriali, per il riscaldamento degli edifici o per ottenere acqua calda.

Carburante per veicoli

Dopo un adeguato processo di purificazione, il biogas può essere convertito in biometano, impiegabile come carburante per veicoli a gas.

Fertilizzanti

Il digestato in uscita dall'impianto può essere riutilizzato come fertilizzanti nutrienti in agricoltura.

Sviluppo sostenibile

L'uso del biogas contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra e a migliorare la gestione dei rifiuti, promuovendo così una maggiore sostenibilità ambientale.

Produzione di energia elettrica

Il biogas può alimentare motori a gas o turbine per generare elettricità, che può essere utilizzata localmente oppure immessa nella rete elettrica.

Produzione di calore

Può essere bruciato in caldaie per produrre calore, utilizzabile in processi industriali, per il riscaldamento degli edifici o per ottenere acqua calda.

Carburante per veicoli

Dopo un adeguato processo di purificazione, il biogas può essere convertito in biometano, impiegabile come carburante per veicoli a gas.

Fertilizzanti

I solidi residui ottenuti dalla digestione anaerobica possono essere riutilizzati come fertilizzanti nutrienti in agricoltura.

Sviluppo sostenibile

L'uso del biogas contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra e a migliorare la gestione dei rifiuti, promuovendo così una maggiore sostenibilità ambientale.

Per ottimizzare l’uso del biogas, è fondamentale gestire con attenzione i materiali di ingresso e mantenere l’impianto di digestione anaerobica in ottime condizioni, monitorando parametri come temperatura, pH e proporzione dei materiali. Anche l’ONU ha evidenziato i vantaggi del biogas nella lotta contro l’inquinamento atmosferico e l’effetto serra, poiché contribuisce a diminuire le emissioni di metano e supporta la produzione di energia pulita e rinnovabile. Questo approccio favorisce un sistema più sostenibile, in linea con i principi della green economy.

Quali sono i vantaggi di investire nel biogas e biometano?

Gli impianti di biogas costituiscono una soluzione efficace per la generazione di energia sostenibile e la gestione dei rifiuti, favorendo un progresso economico e ambientale positivo. Tra i numerosi vantaggi offerti da un impianto di biogas, possiamo evidenziare:

Impianti biogas alimentati a Forsu

Gli impianti di biogas alimentati a FORSU (Frazie Organica Rifiuto Solido Urbano) sono strutture progettate per produrre biogas attraverso il processo di digestione anaerobica di rifiuti organici. La FORSU è la frazione organica dei rifiuti solidi urbani, composta principalmente da scarti alimentari, tra cui frutta, verdura, avanzi di cibo e altri materiali biodegradabili.

Synergy produce impianti di biogas e biometano completamente alimentati con FORSU, utilizzando le tecnologie più avanzate. In particolare, ci sono due componenti distintive degli impianti a FORSU rispetto a quelli alimentati da reflui e sottoprodotti:

Gli impianti di Synergy possono separare il metano dagli altri gas presenti nel biogas, in particolare dall’anidride carbonica (CO2), attraverso un processo di upgrading.

Questa separazione consente diverse applicazioni: in sintesi, gli impianti di biogas alimentati a FORSU sono una soluzione efficace per trasformare rifiuti organici in energia rinnovabile, contribuendo allo stesso tempo alla riduzione dei rifiuti e alla sostenibilità ambientale.

Metano (CH4) immesso nella rete del gas naturale come biocarburante per veicoli
Anidride carbonica (CO2) impiego nell'industria alimentare e nella concimazione carbonica in serra.
Impianto biogas alimentato a pollina

Impianti biogas alimentati a Pollina

Un impianto di biogas alimentato a pollina è una struttura progettata per generare biogas tramite la digestione anaerobica della pollina, che deriva dagli escrementi di galline ovaiole, polli da ingrasso e tacchini.

L’alto contenuto di azoto presente nella pollina tende a ostacolare i processi anaerobici, limitando il suo utilizzo negli impianti di biogas a un massimo del 20-25% nella composizione del substrato alimentare dei fermentatori. Synergy, grazie all’esperienza maturata nell’utilizzo dei reflui zootecnici nei propri impianti di biogas, ha creato un sistema meccanico per il trattamento della pollina prima della sua immissione nel processo di fermentazione. Questo è accompagnato da un sistema di monitoraggio e gestione biologica. Queste innovazioni consentono di alimentare l’impianto di biogas con pollina fino al 50%.

Stessi vantaggi degli impianti alimentati a biomassa.
Realizzati in diverse dimensioni, a seconda delle necessità.

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