Schiuma nel digestore: cause, rischi e metodi di controllo

La formazione di schiuma nel digestore è l’accumulo di una schiuma stabile sulla superficie della sospensione, causato dalla combinazione di sostanze tensioattive (grassi, proteine, acidi grassi, detergenti), intensa produzione di gas e fattori fisici (miscelazione, viscosità). La schiuma rappresenta un pericolo perché può riempire lo spazio gassoso, ostruire le condutture del biogas, allagare il tetto e la valvola di sicurezza, oltre a compromettere le misurazioni. La prima reazione consiste nel ridurre il carico e verificare le condizioni del processo, non limitandosi ad aggiungere antischiuma.

Cause tipiche

Conseguenze

• ostruzione delle tubazioni del gas, del condensato e delle valvole, allagamento del soffiatore;
• danneggiamento della membrana del tetto o attivazione della valvola di sicurezza;
• indicazioni errate dei sensori di livello;
• fuoriuscita di schiuma nell’impianto (rischio di incendio o inquinamento ambientale);
• riduzione dell’efficienza e rischio di acidificazione, se la formazione di schiuma è sintomo di sovraccarico.

Azioni immediate

1. Riduca o sospenda il dosaggio di substrati facilmente degradabili e grassi.
2. Modifichi l’intensità della miscelazione — a volte aiuta ridurla, altre volte migliorarla (a seconda della causa).
3. Verifichi temperatura, pH, FOS/TAC.
4. Irrigazione della superficie: uno spruzzo di liquido dalla camera (con pompa) rompe meccanicamente la schiuma. Richiede ugelli adeguati e un impianto sicuro.
5. Antischiuma: si utilizzano prodotti a base di oli vegetali (ad es. olio di colza) o preparati sintetici (siliconici, polimerici). Scelga prodotti approvati per l’uso negli impianti di biogas, conformi ai requisiti per il digestato (se destinato ai campi) e privi di componenti dannosi per il motore (i siliconi possono danneggiare i catalizzatori e causare depositi nel CHP). Verifichi la scheda di sicurezza e il parere del produttore del motore.

Cause e interventi

Prevenzione

• Modifichi la miscela gradualmente.
• Dosifichi in modo uniforme nell’arco della giornata.
• Non superi l’OLR verificato.
• Mantenga un livello di riempimento con margine per la schiuma.
• Monitori LKT e FOS/TAC.
• Valuti l’installazione di sensori per la misurazione dello strato di schiuma (ultrasuoni, radar) e di un allarme.
• Assicuri la pulizia delle valvole e delle condutture del gas durante le manutenzioni.

Quando ricorrere agli additivi chimici

Gli antischiuma non eliminano la causa; se utilizzati in modo continuativo, mascherano il problema e generano costi. Li utilizzi solo come soluzione ponte nel periodo in cui non è possibile ridurre immediatamente il carico, e tenga un registro delle dosi e degli effetti. Se la formazione di schiuma si ripresenta nonostante la correzione della miscela, è opportuno analizzare la composizione dei substrati (ad es. contenuto di grassi) e verificare la costruzione: altezza dello spazio gassoso, disposizione degli ingressi, modalità di dosaggio.

Sicurezza

Lavorare in prossimità di una camera con schiuma richiede cautela: la superficie non è visibile e il gas può fuoriuscire attraverso le perdite. Non salga sul tetto senza protezioni e senza rilevatore di gas, e segua le procedure previste dal piano di emergenza.

Diagnostica delle cause — domande utili

• La formazione di schiuma è comparsa dopo una modifica della miscela o la fornitura di un nuovo substrato (in particolare grassi, siero di latte, vinaccia, scarti alimentari)?
• FOS/TAC o LKT sono aumentati contemporaneamente?
• La temperatura o le impostazioni dei miscelatori sono cambiate?
• Il livello nella camera è troppo alto e lo spazio gassoso troppo ridotto?
• Nei substrati potrebbero essere presenti detergenti (ad es. dopo il lavaggio delle linee di produzione)?

Le risposte affermative indicano la strada: una causa di processo richiede la riduzione del carico, una causa chimica il controllo del fornitore, una causa costruttiva una modifica delle modalità di esercizio (livello di riempimento più basso, diversa modalità di miscelazione).

Nota operativa

Registri ogni episodio di formazione di schiuma: data, altezza della schiuma (se misurata), dosaggio e composizione, azioni intraprese, tempo di ritorno alla normalità. Dopo alcuni episodi, solitamente emerge uno schema che consente di prevenire quelli successivi.

Impatto sulla gestione del gas

La schiuma trascinata nella conduttura del gas aumenta il rischio di allagamento dei condensatori, dei soffiatori e degli impianti di desolforazione biologica. Pertanto, le linee del gas provenienti dalla camera dovrebbero essere dotate di sifoni e separatori di condensa con controllo del livello, e le tubazioni dovrebbero avere un’inclinazione che consenta il deflusso del liquido. Dopo un episodio di formazione di schiuma, verifichi la pervietà delle condutture e il funzionamento delle valvole di sovra- e sottopressione, prima di tornare al dosaggio completo dei substrati.