Separazione del digestato: presse a vite, centrifughe, bilancio di massa e componenti

La separazione del digestato consiste nella divisione meccanica dello stesso in frazione solida e frazione liquida. La frazione solida contiene la maggior parte del fosforo e una quota significativa di materia organica, mentre quella liquida contiene la maggior parte del potassio e dell’azoto ammoniacale. Ciò consente di trasportare il fosforo a costi inferiori su distanze maggiori, di valorizzare meglio i componenti e di ridurre il volume dei serbatoi per la parte liquida. Tipicamente, la frazione solida costituisce alcune decine percentuali della massa del digestato e presenta alcune decine percentuali di sostanza secca (SS).

Tecnologie

Gli intervalli indicati sono orientativi e dipendono dal digestato (viscosità, fibre), dalle impostazioni e dal dosaggio dei flocculanti.

Destinazione dei componenti

Approssimativamente (gli intervalli dipendono dalla tecnologia e dal materiale):

• sostanza secca — dal dieci a diverse decine percentuali finisce nella frazione solida,
• fosforo — una parte significativa (spesso dal 50% a oltre il 70%) nella frazione solida,
• azoto totale — circa il 20–40% nella frazione solida; l’azoto ammoniacale rimane principalmente nel liquido,
• potassio — quasi interamente nel liquido.

Esempio di bilancio

Ipotesi: 10 000 t di digestato all’anno, sostanza secca 7% (700 t SS). La pressa a vite produce una frazione solida pari al 12% della massa (1 200 t) con SS al 25% (300 t SS). Frazione liquida: 8 800 t, SS = (700 − 300) / 8 800 ≈ 4,5%. In questo esempio, il 43% della sostanza secca finisce nella frazione solida. Se il fosforo nel digestato è pari a 1,5 kg P₂O₅/t (15 t annue) e il 60% finisce nella frazione solida, circa 9 t di P₂O₅ si trovano nelle 1 200 t di frazione solida (7,5 kg/t), mentre nel liquido rimangono circa 6 t di P₂O₅ in 8 800 t (0,7 kg/t). Questo calcolo mostra che la frazione solida è 10 volte più ricca di fosforo per tonnellata rispetto al liquido.

Vantaggi e svantaggi

Vantaggi:

• la frazione solida è adatta al trasporto, al compostaggio, all’essiccazione, alla granulazione,
• il liquido è più facile da pompare e da utilizzare, minore rischio di intasamento dei tubi,
• minore necessità di volume di stoccaggio per il liquido,
• possibilità di adattare meglio i componenti alle esigenze dei campi.

Svantaggi:

• investimento ed energia,
• necessità di gestire entrambe le frazioni,
• rischio di emissioni di ammoniaca dalla frazione solida durante lo stoccaggio,
• i flocculanti (polimeri) richiedono una valutazione dell’impatto sul suolo.

Scelta della tecnologia

1. Definisca l’obiettivo: trasporto del fosforo, essiccazione, compost, riduzione del volume.
2. Verifichi la viscosità e il contenuto di fibre nel digestato; paglia e letame aumentano l’efficacia della pressa.
3. Chieda al fornitore la percentuale garantita di sostanza secca della frazione solida su un digestato simile al Suo (riferimenti).
4. Calcoli i costi energetici e il consumo di flocculanti.
5. Pianifichi lo spazio di stoccaggio per la frazione solida (piattaforma, copertura) in conformità alle normative.

Gestione

• Controlli regolarmente setacci, lame e guarnizioni.
• Misuri la sostanza secca di entrambe le frazioni e registri i dati; una diminuzione dell’efficacia segnala usura.
• Garantisca il lavaggio al termine del lavoro.
• Assicuri ventilazione e sicurezza: il digestato può emettere NH₃ e H₂S.

Errori comuni

• Aspettarsi un’elevata sostanza secca da un digestato derivante solo da liquame senza fibre.
• Mancanza di spazio per la frazione solida.
• Dosaggio eccessivo di flocculante.
• Trascurare il bilancio dell’azoto nello stoccaggio della frazione solida.

La separazione è uno strumento logistico e agronomico; la sua convenienza dipende da ciò che verrà fatto successivamente con le frazioni.

Valorizzazione della frazione solida

La frazione solida può essere utilizzata direttamente sui campi come fertilizzante fosforo-organico, compostata, essiccata o granulata. Durante lo stoccaggio in cumuli in campo o in piazzale, è necessario rispettare i requisiti relativi alle piattaforme impermeabili e ai percolati, nonché le limitazioni temporali. Il liquido viene conservato in serbatoi e il suo utilizzo viene pianificato in base al contenuto di N e K. È opportuno bilanciare il fosforo nella frazione solida in relazione alla dotazione del suolo, poiché con concimazioni frequenti può accumularsi.

Indicatori di controllo

Le buone pratiche prevedono la misurazione della SS di entrambe le frazioni ogni settimana o dopo ogni modifica delle impostazioni, la registrazione delle ore di funzionamento del separatore e del consumo di flocculante (kg/t), nonché la registrazione dell’energia (kWh/t). Ciò consente di rilevare una diminuzione dell’efficacia e di giustificare i costi di manutenzione.

Domande al fornitore del separatore

Chieda la sostanza secca garantita della frazione solida su un materiale simile al Suo, il consumo energetico per tonnellata, il consumo di flocculante, la durata dei setacci e delle viti, il costo dei pezzi soggetti a usura e il tempo di gestione giornaliero richiesto. Chieda referenze da impianti con una miscela simile. Il costo totale (investimento più gestione per 8–10 anni) è decisivo nella scelta più della semplice spesa di acquisto.