Biometanazione della frazione organica di rifiuti solidi urbani da raccolta indifferenziata mediante codigestione con refluo zootecnico o addizione di solfuro di sodio
| Contribuinte(s) |
Fava, Fabio |
|---|---|
| Data(s) |
20/03/2008
|
| Resumo |
Il presente elaborato è stato finalizzato allo sviluppo di un processo di digestione anaerobica della frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU oppure, in lingua inglese OFMSW, Organic Fraction of Municipal Solid Waste) provenienti da raccolta indifferenziata e conseguente produzione di biogas da impiegarsi per il recupero energetico. Questo lavoro rientra nell’ambito di un progetto, cofinanziato dalla Regione Emilia Romagna attraverso il Programma Regionale per la Ricerca Industriale, l’Innovazione e il Trasferimento Tecnologico (PRRIITT), sviluppato dal Dipartimento di Chimica Applicata e Scienza dei Materiali (DICASM) dell’Università di Bologna in collaborazione con la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Ferrara e con la società Recupera s.r.l. che applicherà il processo nell’impianto pilota realizzato presso il proprio sito di biostabilizzazione e compostaggio ad Ostellato (FE). L’obiettivo è stato la verifica della possibilità di impiegare la frazione organica dei rifiuti indifferenziati per la produzione di biogas, e in particolare di metano, attraverso un processo di digestione anaerobica previo trattamento chimico oppure in codigestione con altri substrati organici facilmente fermentabili. E’ stata inoltre studiata la possibilità di impiego di reattori con biomassa adesa per migliorare la produzione specifica di metano e diminuire la lag phase. Dalla sperimentazione si può concludere che è possibile giungere allo sviluppo di metano dalla purea codigerendola assieme a refluo zootecnico. Per ottenere però produzioni significative la quantità di solidi volatili apportati dal rifiuto non deve superare il 50% dei solidi volatili complessivi. Viceversa, l’addizione di solfuri alla sola purea si è dimostrata ininfluente nel tentativo di sottrarre gli agenti inibitori della metanogenesi. Inoltre, l’impiego di supporti di riempimento lavorando attraverso processi batch sequenziali permette di eliminare, nei cicli successivi al primo, la lag phase dei batteri metanogeni ed incrementare la produzione specifica di metano. |
| Formato |
application/pdf |
| Identificador |
http://amslaurea.unibo.it/96/1/Tesi_LS.pdf Savigni, Lorenzo (2008) Biometanazione della frazione organica di rifiuti solidi urbani da raccolta indifferenziata mediante codigestione con refluo zootecnico o addizione di solfuro di sodio. [Laurea specialistica], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria per l'ambiente e il territorio [LS-DM509] <http://amslaurea.unibo.it/view/cds/CDS0450/> |
| Relação |
http://amslaurea.unibo.it/96/ APAT - Agenzia per la protezione dell’ambiente e per i servizi tecnici (2005). Digestione anaerobica della frazione organica dei rifiuti solidi. Aspetti fondamentali, progettuali, gestionali, di impatto ambientale ed integrazione con la depurazione delle acque reflue. Manuali e linee guida 13/2005, Roma. Bertin L., Majone M., Di Gioia D., Fava F. (2001). An aerobic fixed-phase biofilm reactor system for the degradation of the low-molecular weight aromatic compounds occurring in the effluents of anaerobic digestors treating olive mill wastewaters. Journal of Biotechnology, 87, pp. 161-177. Bertin L., Berselli S., Fava F., Petrangeli-Papini M., Marchetti L. (2004). Anaerobic digestion of olive mill wastewaters in biofilm reactors packed with granular activated carbon and Manville silica beads. Water Research, 38, pp. 3167-3178. Bertin L., Colao M.C., Ruzzi M., Marchetti L., Fava F. (2006). Performances and microbial features of an aerobic packed-bed biofilm reactor developed to post-treat an olive mill effluent from an anaerobic GAC reactor. Microbial Cell Factories, pp. 5-16. Bolzonella D., Pavan P., Mace S., Cecchi F. (2006). Dry anaerobic digestion of differently sorted organic municipal solid waste: a full scale experience. Water Science and Technology, 53, 8, pp. 23-32. Bolzonella D., Pavan P., Cecchi F. (2007). Le tecnologie di digestione anaerobica. In Atti del corso “Biogas da frazioni organiche di rifiuti solidi urbani in miscela con altri substrati”, Politecnico di Milano, 7-10 maggio 2007. Brock T.D., Madigan M.D., Martinko J.M., Parker J. (1995). Microbiologia. CittàStudiEdizioni, Milano. Cecchi F. (2007). Produzione di energia da fonte rinnovabile e salvaguardia dell’ambiente: l’integrazione dei cicli di trattamento acque e rifiuti organici. In Atti del corso “Biogas da frazioni organiche di rifiuti solidi urbani in miscela con altri substrati”, Politecnico di Milano, 7-10 maggio 2007. Chen Y., Cheng J.J., Creamer K.S. (2007). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology in press, doi:10.1016/j.biortech.2007.01.057 De Baere L. (2006). Will anaerobic digestion of solid waste survive in the future?. Water Science and Technology, 53, 8, pp. 187-194. Di Gioia D., Bertin L., Zanaroli G., Marchetti L., Fava F. (2006). Polychlorinated biphenyl degradation in aqueous wastes by employing continuous fixed-bed bioreactors. Process Biochemistry, 41, pp. 935-940. Dionisi D., Majone M., Papa V., Beccari M. (2004). Biodegradable polymers from organic acids by using activated sludge enriched by aerobic periodic feeding. Biotechnology and Bioengineering, 85, 6. Hamzawi N., Kennedy K.J., McLean D.D. (1998). Anaerobic digestion of co-mingled municipal solid waste and sewage sludge. Water Science and Technology, 38, 2, pp. 127-132. Hartmann H., Moller H.B., Ahring B.K. (2004). Efficiency of the anaerobic treatment of the organic fraction of municipal solid waste: Collection and pretreatment. Waste Management Research, 22, pp. 35-41. Hartmann H., Ahring B.K. (2005). Anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste: Influence of co-digestion with manure. Water Research, 39, pp. 1543-1552. Hartmann H., Ahring B.K. (2006). Strategies for the anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste: an overview. Water Science and Technology, 53, 8, pp. 7-22. Kubler H., Hoppenheidt K., Hirsch P., Nimmrichter R., Kottmair A., Nordsieck H., Swerev M., Mucke W. (2000). Full scale co-digestion of organic waste. Water Science and Technology, 41, 3, pp. 195-202. Lawrence A.W., McCarty P.L. (1965). The role of sulfide in preventing heavy metal toxicity on anaerobic treatment. J. Water Pollut. Control Fed., 37, pp. 392-405. Lin C.Y. (1992). Effect of heavy metals on volatile fatty acid degradation in anaerobic digestion. Water Research, 26, pp. 177-183. Lin C.Y. (1993). Effect of heavy metals on acidogenesis in anaerobic digestion. Water Research, 27, pp. 147-152. Lin C.Y., Chen C.C. (1999). Effect of heavy metals on the methanogenic UASB granule. Water Research, 33, pp. 409-416. Masselli J.W., Masselli N.W., Burford M.G. (1967). Sulfide saturation for better digester performance. J. Water Pollut. Control Fed., 39, pp. 1369-1373. Mata-Alvarez J., Cecchi F., Pavan P., Llabres P. (1990). The performances of digesters treating the organic fraction of municipal solid wastes differently sorted. Biological Wastes, 33, 3, pp. 181-199. Mata-Alvarez J., Macé S., Llabrés P. (2000). Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresource Technology, 74, pp. 3-16. Pavan P., Cecchi F., Bolzonella D. (2007). Digestione anaerobica e smaltimento di FOP: pretrattamenti, soluzioni tecniche e bilanci di massa. In Atti del corso “Biogas da frazioni organiche di rifiuti solidi urbani in miscela con altri substrati”, Politecnico di Milano, 7-10 maggio 2007. Regione Emilia-Romagna (2004). P.R.R.I.I.T.T. - Misura 1 Azioni per lo sviluppo del sistema produttivo regionale verso la ricerca industriale e strategica. Azione A - Progetti di ricerca industriale e sviluppo precompetitivo. “Trattamento di rifiuti urbani (biomasse) finalizzato alla produzione di biogas per la generazione di energia elettrica e termica”, 09/2004. Reyes O., Sanchez E., Rovirosa N., Borja R., Cruz M., Colmenarejo M.F., Escobedo R., Ruiz M., Rodriguez X., Correa O. (1999). Low-strength wastewater treatment by a multistage anaerobic filter packed with waste tyre rubber. Bioresource Technology, 70, pp. 55-60. SEA s.r.l. (2004). Relazione Tecnica Generale. Trattamento di rifiuti urbani (biomasse) finalizzato alla produzione di biogas per la generazione di energia elettrica e termica. Progetto impianto di produzione biogas per Recupera srl. Ferrara. Shin H., Yoo K., Park J.K. (1999). Removal of polychlorinated phenols in sequential anaerobic-aerobic biofilm reactors packed with tire chips. Water Environment Research, 71, 3, pp. 363-367. Silva A.J., Hirasawa J.S., Varesche M.B., Foresti E., Zaiat M. (2006). Evaluation of support materials for the immobilization of sulfate-reducing bacteria and methanogenic archaea. Anaerobe, 12, pp. 93-98. Tesi di Laurea di Marco Castellani. Studi di fermentescibilità di rifiuti organici urbani da raccolta indifferenziata. Università di Bologna, Facoltà di Ingegneria, A.A. 2006/07. Tesi di Laurea di Marta Vignola. Processo biotecnologico a cellule immobilizzate per la produzione in continuo di acidi grassi volatili da acque di vegetazione. Università di Bologna, Facoltà di Ingegneria, A.A. 2006/07. UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione (1996). Norma 10510:1996. Acque destinate al consumo umano - Determinazione del ferro - Metodo spettrofotometrico alla 1,10-fenantrolina. Vandevivere P., De Baere L., Verstraete W. (2001). Types of anaerobic digesters for solid wastes. In Biomethanization of the organic fraction of municipal solid wastes, Mata-Alvarez J. editor, IWA Publishing, Chapter 4. Wong M. H., Cheung Y. H. (1995). Gas production and digestion efficiency of sewage sludge containing elevated toxic metals. Bioresource Technology, 54, pp. 261-268. Yangin Gomec C., Speece R.E. (2003). The role of pH in the organic material solubilization of domestic sludge in anareobic digestion. Water Science and Technology, 48, 3, pp. 143-150. Zayed G., Winter J. (2000). Inhibition of methane production from whey by heavy metals-protective effect of sulfide. Appl. Microbiol. Biotechnol., 53, pp. 726-731. |
| Direitos |
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess |
| Palavras-Chave | #scuola :: 843884 :: Ingegneria e Architettura #cds :: 0450 :: Ingegneria per l'ambiente e il territorio [LS-DM509] #orientamento :: 364 :: Tecniche e tecnologie ambientali #sessione :: terza |
| Tipo |
PeerReviewed |
