Quando i rifiuti organici vengono trasformati in biogas, l'acqua è solitamente una componente importante del processo. Ciò si traduce in un elevato consumo di acqua ed energia e molti residui. Dottoranda Regina Jijoho Patinvoh presso l'Università di Borås, Svezia, ha studiato e sviluppato processi per la digestione a secco di rifiuti solidi in due diversi tipi di reattori.

I risultati della sua ricerca mostrano che un semplice reattore di materiali tessili funziona bene nella digestione a secco di rifiuti solidi, come piume di pollo, scorze di agrumi, letame, e paglia. I microrganismi che scompongono i rifiuti alla fine si adattano al materiale secco, quindi il processo va più veloce.

"In un altro tipo di reattore, un reattore a flusso continuo tubolare adatto a processi continui in cui i rifiuti vengono alimentati in modo continuo, è possibile accorciare i tempi di digestione a patto di alimentare la giusta quantità di materiale", dice Regina Jijoho Patinvoh. "Ho studiato i limiti per la quantità ottimale di materiale."

Reattore tessile economico adatto per la digestione a secco

Regina Jijoho Patinvo racconta che il reattore tessile è sviluppato dall'azienda tessile FOV Fabrics AB in collaborazione con l'Università di Borås, e che è adatto alla produzione su piccola scala di biogas, per esempio nei paesi in via di sviluppo. Sembra un appartamento, cuscino oblungo con cerniera completamente aerata e impermeabile per tutta la sua lunghezza.

"Questo reattore è piccolo, leggero, e non hai bisogno di conoscenze specialistiche per usarlo. Basta alimentare i rifiuti mescolati con un po' di fanghi di digestione e comprimerli. Verrà avviata la produzione di biogas, facendo gonfiare il reattore come un palloncino. Il gas viene fatto uscire attraverso un tubo. Quando non esce più gas, togli i residui e ti nutri con più rifiuti."

Questi tipi di reattori vengono solitamente utilizzati per la digestione tradizionale con molta acqua, ma il fatto che sia adatto anche alla digestione a secco è vantaggioso poiché il consumo di acqua ed energia diminuisce e il residuo diventa più leggero.

"Questo rende possibile alle famiglie, quartieri, o società per estrarre il proprio biogas che possono utilizzare per far funzionare la stufa o utilizzare come elettricità. Allo stesso tempo, si liberano di molti dei loro rifiuti."

I microrganismi che decompongono il materiale sono abitualmente abituati a lavorare in ambienti umidi, ma si adattano gradualmente al nuovo, ambiente più secco. Questo è il motivo per cui il processo può essere lento all'inizio quando si utilizzano materiali asciutti, ma accelererà una volta che i microrganismi si adatteranno all'ambiente secco.

Regina Jijoho Patinvoh ha usato principalmente piume di pollo, letame con contenuto di paglia, e scorze di agrumi, separati e in miscele diverse. Se i materiali sono rigidi, devono essere pretrattati con prodotti chimici, calore, o batteri. Dopo la digestione, il residuo può essere utilizzato come fertilizzante biologico.

Nuovo reattore per la produzione su larga scala

Il cosiddetto reattore plug flow è stato recentemente sviluppato presso l'Università di Borås e adatto per la produzione di biogas su larga scala con un afflusso continuo di materiale, progettato per adattarsi a materiali asciutti.

Non ci sono molte ricerche o esperienze precedenti su come funziona un reattore per la digestione a secco continua su scala ridotta o su come potrebbe essere ottimizzato.

"Ma ora ho testato questo reattore e studiato il suo potenziale per la digestione a secco", dice Regina Jijoho Patinvoh. "L'ho alimentato a poco a poco e testato i limiti con l'obiettivo di raggiungere un processo rapido e sicuro, al fine di trovare il livello ottimale di afflusso di materiale."