“Hydrogenotrophic biogas upgrading integrated into WWTPs: enrichment strategy” https://doi.org/10.2166/wst.2019.096

 Autori: Corbellini V., Catenacci A., Malpei F. Rivista internazionale: Water Science & Technology

 

Nell'ambito della piano strategico Europeo per l'economia circolare, è cruciale che anche gli impianti di trattamento delle acque reflue recuperino energia e diventino neutri o positivi dal punto di vista energetico. In questo ambito, negli ultimi anni, ci si è focalizzati sulla possibilità di ottenere un maggiore recupero energetico attraverso l’upgrading del biogas anche per via biologica attraverso la via di metanogenesi idrogenotrofa. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di studiare una strategia di arricchimento rapido della coltura metanogenica idrogenotrofa per un processo operante in-situ con il contestuale obiettivo di limitare il possibile squilibrio nella degradazione organica del substrato causato dell’immissione esogena di idrogeno tipica del processo. Questa strategia diverrà cruciale per consentire una rapida fase di avviamento dei reattori di upgrading del biogas in-situ in futuro applicabile su scala pilota e a piena scala. L'approccio è stato testato con due reattori CSTR, più uno di controllo, a scala di laboratorio inizialmente inoculati con fango anaerobico prelevato da un impianto di depurazione a piena scala. La sperimentazione è durata 50 giorni ed è stata suddivisa in cinque fasi: l'avvio della digestione anaerobica seguita da quattro fasi di iniezione H2 applicando un rapporto di H2/CO2 da 1:1 a 4:1 (su base molare). Nonostante un leggero aumento temporaneo della concentrazione totale di acidi grassi volatili durante la fase II (2.56 gAcetato-L-1), e nella fase III un lieve aumento del pH (comunque inferiore a 7.4) che indica il consumo previsto di CO2, la strategia proposta si è rivelata efficace. Nell'ultima fase, nel biogas è stato raggiunto un contenuto di metano di circa l'80%, suggerendo così che l'uso di H2/CO2 al di sopra del valore stechiometrico potrebbe essere impiegato per ottenere un’upgrading del biogas completo.

 

V. Corbellini, A. Catenacci, F. Malpei; Hydrogenotrophic biogas upgrading integrated into WWTPs: enrichment strategy. Water Sci Technol 15 February 2019; 79 (4): 759–770. doi: https://doi.org/10.2166/wst.2019.096