Processo di digestione anaerobica

La digestione anaerobica, o fermentazione metanica, è la biodegradazione della sostanza organica in assenza di ossigeno (anaerobiosi), che porta alla formazione di biogas, combustibile ad elevato potere calorifico, mediamente compreso tra 18,81 MJ/m3 (4.500 kcal/m3) e 27,17 MJ/m3 (6.500 kcal/m3).
Con il processo di digestione anaerobica, l’energia racchiusa nei legami chimici dei composti organici è rilasciata e immagazzinata principalmente nelle molecole di metano (CH4) che, assieme all’anidride carbonica (CO2) sono i principali costituenti del biogas. Altre sostanze presenti in tracce sono azoto (N2), idrogeno (H2), idrogeno solforato (H2S). Il processo di digestione anaerobica è piuttosto complesso ed avviene in fasi successive, ognuna a carico di gruppi batterici diversi che agiscono in serie.

• Idrolisi: i batteri idrolitici spezzano i composti organici complessi, cioè carboidrati, proteine, grassi, in sostanze più semplici.
• Fermentazione-acidogenesi e acetogenesi: tali sostanze vengono trasformate, in un primo stadio, in acidi organici mediante reazioni di acidogenesi e quindi in acetato, anidride carbonica e idrogeno, attraverso processi di acetogenesi.
• Metanogenesi: nell’ultima fase, quella più delicata (metanogenesi), i batteri metanigeni trasformano i prodotti formatisi nella fase precedente in metano (CH4) ed anidride carbonica (CO2), principali costituenti del biogas.

La quantità e la qualità del biogas, cioè il contenuto in metano, sono condizionati dalla natura del materiale che subisce la fermentazione, nonché da alcuni parametri di processo. In genere il contenuto in metano può variare da un minimo del 45% ad un massimo dell’55%.
Le suddette attività biologiche sono condizionate da vari fattori quali: il pH, la temperatura ed il tempo di permanenza dei substrati nel digestore.