Valutazione del processo di fermentazione, in semicontinuo, per la produzione di bio-idrogeno ottenuto dall’impiego di residui alimentari e fanghi di depurazione.

Abstract

L’obiettivo di questa tesi è validare una tecnologia in grado di valorizzare energeticamente i reflui e rifiuti organici attraverso la loro conversione biologica ad idrogeno. I substrati testati riguardano residui alimentari, composti da frutta e verdura, fanghi di supero provenienti da un impianto di depurazione e digestato utilizzato come inoculo a coltura mista. A questo scopo sono state valutate le produzioni di bio-idrogeno attraverso il processo di Dark Fermentation (DF) in semicontinuo. Le condizioni per il test in semicontinuo sono state scelte a partire da una serie di test batch effettuati a differenti carichi organici (OL) 10, 15, 20 e 25 KgVSfeed/L. Il processo in semicontinuo è stato condotto per 42 giorni in condizioni di mesofilia (39°C), un HRT di 3 giorni e un OLR medio di 12 kgVSfeed/L. Raggiunta la stabilità, il reattore ha consentito di registrare una percentuale media di idrogeno prodotto pari a circa il 38%. La quantità specifica di idrogeno prodotto (SHP) media è di circa 50 NLH2/kgVSfeed, rispetto ad una produzione specifica di gas (SGP) media di circa 134 NL/kgVSfeed. Infine, con l’obiettivo di migliorare il bilancio dell’intero processo attraverso un processo a fasi separate, si è utilizzato l’effluente del reattore in semicontinuo in un test di biometanazione potenziale (BMP). Il test è stato eseguito con le condizioni di F/M 0,3 e in mesofilia (39°C) ed ha portato alla produzione in metano (SMP) di circa 0,6 m3CH4/KgVS.