Stoccaggio del digestato: serbatoi, lagune, coperture e capacità richiesta

Il digestato si stocca per poterlo applicare sui campi al momento giusto, e non quando il serbatoio è pieno. La soluzione migliore dal punto di vista delle emissioni e dell'energia è un serbatoio chiuso con tetto a tenuta di gas, collegato all'impianto del gas, perché cattura il metano rilasciato dal potenziale residuo del digestato. La capacità deve coprire l'intera produzione nel periodo in cui l'applicazione è vietata, impossibile (suolo gelato, assenza di vegetazione) o non conveniente.

A che serve una tale riserva

Il flusso di digestato si genera tutto l'anno, mentre il fabbisogno dei campi è stagionale. Inoltre le norme sulla protezione delle acque dai nitrati fissano periodi in cui i fertilizzanti naturali non si possono applicare. L'effetto è la necessità di uno stoccaggio di molti mesi; in pratica si pianifica una capacità calcolata in mesi di produzione, in genere almeno sei e spesso di più. Il requisito preciso per un dato impianto si stabilisce in base alle norme nazionali vigenti e alle condizioni dell'autorizzazione: non assuma valori «a occhio».

Tipi di deposito

Emissioni dal deposito

Dal digestato si volatilizzano ammoniaca (a seconda di pH, temperatura, superficie di contatto con l'aria) e metano, che si forma dalla materia organica non completamente degradata. Il potenziale metanigeno residuo del digestato dipende dal tempo di ritenzione idraulica (HRT), dalla temperatura e dai substrati; quanto più breve è il tempo di ritenzione, tanto più gas può formarsi nel deposito. È il motivo per cui il serbatoio di post-digestione (seconda o terza camera) è spesso progettato come digestore con recupero del biogas. Il potenziale residuo si può misurare in un test (in genere un'incubazione di alcune decine di giorni di un campione di digestato alla temperatura di stoccaggio).

Per i serbatoi aperti metano e ammoniaca dipendono anche dalla temperatura: d'estate le emissioni crescono di molte volte rispetto all'inverno.

Come calcolare la capacità: esempio

Ipotesi (illustrative): l'impianto riceve 65 t/d di substrati e la perdita di massa dovuta al degasaggio è di circa il 5% (parte degli SV convertita in gas), quindi il digestato si forma in quantità di circa 62 t/d, cioè circa 62 m³/d (densità circa 1 t/m³). Assumiamo un periodo di stoccaggio di 6 mesi (180 giorni) e il 10% di riserva di sicurezza:

• 62 m³/d × 180 d = 11.160 m³,
• aggiungendo il 10% di riserva ≈ 12.300 m³.

Se una parte del digestato viene separata in frazione solida e liquida (separazione), il volume del serbatoio per la parte liquida è minore, ma serve spazio per la frazione solida (platea, tettoia). Per un serbatoio aperto si aggiungono le precipitazioni nette sulla superficie (mm × superficie), nonché il franco libero (riserva per schiuma e ondeggiamento). Per la ricircolazione nel mix si sottrae il volume rimandato in camera.

Buone pratiche

1. Progetti due o più serbatoi, per poter eseguire manutenzioni e disporre di flessibilità nello svuotamento.
2. Preveda miscelatori o sistemi di estrazione dei sedimenti, perché senza miscelazione sul fondo si formano depositi (sabbia, struvite, carbonati).
3. Preveda una postazione sicura di carico delle autobotti e di spandimento, con convogliamento delle perdite in un serbatoio a tenuta.
4. Esegua la prova di tenuta e pianifichi controlli periodici (visivi, sensori di perdita, drenaggio di controllo).
5. I serbatoi a tenuta di gas richiedono protezione da sovrapressione e depressione e sempre la classificazione delle zone a rischio di esplosione.
6. Li doti di misura del livello e di allarme di troppopieno.

Errori più frequenti

• capacità sottostimata, che porta all'asporto in un momento inopportuno,
• assenza di copertura ed emissioni elevate, conflitti nei rapporti con i vicini,
• serbatoio senza possibilità di miscelazione e di prelievo dei sedimenti,
• omissione delle precipitazioni nel bilancio dei depositi aperti,
• assenza di misura del livello e di protezione dal troppopieno.

Il deposito di digestato è parte dell'impianto, non un accessorio: influisce sul bilancio energetico, sulle emissioni, sui rapporti con il contesto e sul valore fertilizzante del prodotto. Conviene pianificarlo insieme al digestore.

Potenziale metanigeno residuo: come valutarlo

Una buona pratica è prelevare un campione di digestato dall'uscita dell'ultima camera e incubarlo a una temperatura prossima a quella di stoccaggio per alcune decine di giorni, misurando volume e composizione del gas. Il risultato espresso in m³ di CH₄ per tonnellata di digestato consente di calcolare la perdita di energia e l'emissione con un deposito aperto. Esempio illustrativo: se il test mostrasse 5 m³ di CH₄/t, con 22.000 t di digestato all'anno un deposito aperto potrebbe emettere fino a 110.000 m³ di metano all'anno. Un simile numero giustifica un'analisi dettagliata costi-benefici della copertura a tenuta di gas; la sola entità dell'emissione non determina tuttavia la convenienza dell'investimento. Nei calcoli climatici il metano ha un potenziale di riscaldamento molte volte superiore alla CO₂, perciò anche una piccola percentuale di perdite ha rilevanza.

Sicurezza

Il serbatoio a tenuta di gas è un elemento dell'impianto del gas: richiede protezione da sovrapressione e depressione, classificazione delle zone a rischio di esplosione, controllo della tenuta e procedure di accesso. Il serbatoio aperto richiede recinzione e protezione contro la caduta di persone e animali, nonché la considerazione del rischio di H₂S durante la miscelazione.