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n.4 novembre 2011
ANALISI
sui materiali avviati a digestione
e sul digestato tal quale, è stato
riscontrato che, in media, il 30%
del carbonio organico, espresso
sulla sostanza secca (ss), viene
degradato e trasformato in
biogas (dato comune per tutte le
tecnologie di digestione oggetto
dello studio). Analizzando le forme
azotate si è inoltre osservato come
la degradazione delle proteine
comporti un aumento delle forme
ammoniacali a scapito delle forme
organiche dell’azoto: i valori di
ammoniaca infatti aumentano,
nelle tecnologie a secco, da
circa 1.500-2.000 mg/kg ss nella
miscela avviata a digestione fino
a 20.000 mg/kg ss nel digestato
tal quale, mentre nelle tecnologie
a umido, variano da circa 4.500
mg/kg ss fino a 45.000 mg/kg
ss; si assiste, di conseguenza,
alla diminuzione della frazione
organica dell’azoto, espressa
in percentuale sull’azoto totale,
da un valore medio del 90% a
circa il 50%. Il rapporto carbonio-
azoto, coerentemente a quanto
già riportato, ha mostrato un
decremento medio di circa 15
unità.
Per quanto riguarda i metalli
pesanti determinati nel digestato,
i risultati ne segnalano un
contenuto molto limitato, con
valori paragonabili a quelli
medi riscontrabili nel compost
prodotto in Veneto (Grafici 1-3)
e ampiamente inferiori a quelli
imposti dalla normativa sui
fertilizzanti (DLgs 75/10).
La Tabella 1 riassume i dati medi
ricavati dalle analisi riferite alla
frazione solida del digestato e
rapportati, a titolo di confronto
esemplificativo, con i valori medi
calcolati dai risultati delle analisi
effettuate sui compost di qualità
prodotti in Veneto negli anni
2000-2011 e con i limiti fissati per
l’ammendante compostato misto
dal DLgs 75/10 sui fertilizzanti.
Analizzando i dati della Tabella
1, si possono trarre alcune
considerazioni sulle caratteristiche
della frazione solida del digestato:
- il pH si attesta su valori
decisamente alcalini. Il processo
di digestione anaerobica infatti si
articola su più fasi con una prima
fase di idrolisi/acidificazione con
pH acidi e una seconda fase
metanigena a pH neutri o superiori
(Malpei, Gardoni, 2007);
- il tenore di umidità molto
elevato è dovuto alla difficoltà
dei sistemi di disidratazione di
ottenere una separazione solido/
liquido con rese elevate. Ne
consegue che tale materiale,
almeno per quanto riguarda
l’ottimizzazione dell’umidità,
nell’ipotesi di un trattamento
mediante compostaggio deve
essere necessariamente miscelato
con altri materiali strutturati,
costituiti preferibilmente da residui
lignocellulosici;
- i valori di salinità e conducibilità
sono paragonabili a quelli
dell’ammendante compostato
misto;
- il rapporto C/N pari a 11 è di poco
inferiore a quello del compost, a
fronte di un contenuto di azoto
ammoniacale maggiore, come
riportato in Tabella 1;
- l’azoto organico assume un
valore in linea con quello del
compost in quanto, come poco
sopra evidenziato, le forme
azotate inorganiche si ripartiscono
maggiormente nella frazione
liquida del digestato;
- l’indice di germinazione,
presentando un valore medio
molto contenuto, ha fornito
indicazioni sulla potenziale
fitotossicità del materiale.
L’indagine condotta ha preso
in considerazione anche
determinazioni microbiologiche
e respirometriche, al fine di
fornire un quadro esaustivo sulle
caratteristiche del digestato.
Per quanto riguarda la
microbiologia, sono stati ricercati,
nella frazione solida, Salmonelle,
Streptococchi fecali, Escherichia
coli e Clostridium perfringens.
I risultati medi delle determinazioni
(Tabella 2) sono stati suddivisi
nelle due categorie “digestione
in mesofilia” e “digestione in
termofilia”, da cui emerge che nel
processo di tipo termofilo si ha
una più marcata igienizzazione
rispetto al mesofilo. È stato inoltre
riscontrato che il parametro
Clostridium perfringens era ancora
presente in entrambe le categorie
in quantità sensibili, poiché
trattasi di un organismo anaerobio
obbligato e sporigeno.
I risultati fin qui ottenuti
evidenziano che al termine
della digestione in mesofilia nel
materiale trattato permane una
significativa carica batterica,
mentre in termofilia si è
osservata una buona capacità di
abbattimento per Salmonella ed
E. coli (parametri richiesti anche
per il compost di qualità dal DLgs
75/10), una discreta igienizzazione
per gli Streptococchi fecali e
più limitata per Clostridium
perfringens.
Le analisi effettuate hanno infine
riguardato anche la respirometria,
che rappresenta un metodo per
la misura della fermentescibilità
di un dato materiale, determinata
mediante la misura dell’Indice di
Respirazione Dinamico (di seguito
IRD).
Il valore di IRD che attesta la
riduzione significativa della
fermentescibilità, ossia il
raggiungimento della stabilità
biologica, è pari a 1.000 mg O2 kg
SV-1 h-1.
In Tabella 3 sono stati riportati il
range di valori e la media ottenuti
dalle misure respirometriche
effettuate su campioni di digestato
disidratato, messi a confronto
con quelli ricavati dalle analisi
respirometriche effettuate su
diverse matrici nel corso degli anni
dall’Osservatorio.
Il digestato, assumendo un valore
medio di IRD prossimo a 3.000 mg
O2 kg SV-1 h-1, si colloca come
un materiale non biologicamente
stabile, in quanto il valore è
chiaramente superiore a 1.000
mg O2 kg SV-1 h-1; tuttavia dal
confronto con la Forsu (Frazione
Organica dei Rifiuti Solidi Urbani),
o delle miscele iniziali avviate a
compostaggio, si pone a un livello
di stabilità sicuramente superiore.
RIFIUTI
Tabella 3 – Misurazioni dell’IRD.
Matrice
Range valori
IRD
(mg O2 kg SV-1 h-1)
Media
IRD
(mg O2 kg SV-1 h-1)
Digestato
600 - 4.800
2.672
Forsu
5.000 - 7.000
6.652
Miscela iniziale
avviata a
compostaggio
2.500 - 6.500
4.275