- Procesul este împărțit în patru etape biologice: hidroliză, acidogeneză, acetogeneză și metanogeneză.
- Se obțin două produse principale: biogaz (energie regenerabilă) și digestat (îngrășământ organic).
- Legalitatea digestatului depinde de îndeplinirea criteriilor UE pentru a fi considerat produs sau de clasificarea sa drept deșeu.
- Contribuie la reducerea gazelor cu efect de seră prin captarea metanului din deșeurile organice.
Probabil ați auzit de „gazul de mlaștină” sau v-ați întrebat ce se întâmplă cu resturile alimentare și gunoiul de grajd care se acumulează în mediul rural. Ei bine, toate acestea fac parte dintr-un fenomen natural fascinant numit digestie anaerobă, un proces biologic care, deși pare magic, este chimie pură și microbiologie care lucrează la viteză maximă pentru a transforma materia organică în energie curată și îngrășământ de cea mai bună calitate.
Deși în prezent îl gestionăm în instalațiile industriale prin biometanizare pentru câștiguri economice, acest proces are loc spontan în câmpurile petroliere sau în apele stagnante. În esență, implică permiterea unei legiuni de microorganisme să se hrănească cu biomasă într-un mediu în care oxigenul este insuficient , rezultând un combustibil regenerabil și un reziduu extrem de nutritiv pentru sol.
Cele patru etape ale procesului biologic
Pentru ca materia organică să se transforme în gaz, aceasta trebuie să treacă printr-un fel de „linie de asamblare” biologică formată din patru faze critice:
- Hidroliză: Acesta este primul pas, în care cele mai complexe macromolecule (cum ar fi proteinele, lipidele și polizaharidele) sunt descompuse în fragmente mai simple, cum ar fi zaharurile sau alcoolii. Aici acționează exoenzimele bacteriilor fermentative, care, fiind facultative, Nu sunt pretențioși în privința oxigenului..
- Acidogeneză: În această fază, bacteriile acidogene preiau acele molecule simple și le transformă în acizi grași volatili cu lanț scurt, hidrogen și dioxid de carbon.
- Acetogeneză: Aici procesul continuă să fie rafinat, transformând produsele anterioare în principal în acid acetic, CO2 și hidrogen.
- Metanogeneză: Sigiliul principal. Bacteriile metanogene, care sunt anaerobe stricte și foarte sensibile la schimbările de temperatură, transformă toate cele de mai sus în metan și dioxid de carbon.
Funcționare și aplicații practice
Când dorim să controlăm acest proces într-un biodigestor, are loc mai întâi o fază aerobă, în care microorganismele consumă oxigenul disponibil. Odată ce mediul devine etanș și lipsit de aer, intră în joc bacteriile anaerobe. Acest sistem este incredibil de eficient, deoarece utilizează 90% din energia disponibilă în amestec, alocând doar 10% creșterii bacteriene.
Această metodă este soluția ideală pentru gestionarea deșeurilor din industria zootehnică (nămol și gunoi de grajd), a deșeurilor urbane și a surplusului din industria agroalimentară. Din acest proces, obținem două produse emblematice:
- Biogaz: Un amestec compus de obicei din 70% metan și 30% dioxid de carbon, cu urme de hidrogen sulfurat. Poate fi utilizat în cazane sau motoare electrice. Dacă este supus unui proces de modernizare, obținem... biometan, care este practic identic cu gazul natural fosilă, dar regenerabilă.
- Digestul: Este reziduul lichid sau păstos rezultat. Fiind bogat în azot, fosfor și potasiu, funcționează ca un îngrășământ organic cu absorbție rapidă ceea ce ajută la recuperarea solurilor deteriorate de cultivarea intensivă.
Cadrul legal și clasificarea digestatului
Nu e vorba doar de biologie; implică și birocrație. În Spania, digestia anaerobă este o operațiune de tratare codificată R0302 conform Legii 7/2022. În funcție de ceea ce se digeră, cum ar fi subprodusele de origine animală improprii consumului uman (ABP), sunt necesare autorizații administrative specifice pentru a funcționa legal.
Un aspect cheie este dacă digestatul este considerat produs sau deșeu. Pentru a fi considerat un produs fertilizant UE , acesta trebuie să respecte Regulamentul (UE) 2019/1009 (în special categoria CMC5). Dacă nu îndeplinește aceste standarde, este clasificat drept deșeu conform codului EWC relevant și trebuie gestionat corespunzător de către un operator autorizat de gestionare a deșeurilor .
Este esențial să nu se confunde digestatul cu materialul biostabilizat . Acesta din urmă provine din stațiile de tratare mecano-biologică a deșeurilor mixte și, spre deosebire de digestat, nu poate fi considerat îngrășământ sau produs, rămânând strict clasificat drept deșeu conform codului EWC 19 06 99.
Avantaje de mediu și economice
Implementarea acestor instalații nu numai că ajută la respectarea reglementărilor, dar are și un impact pozitiv extraordinar. Prin captarea metanului care în mod normal ar scăpa în atmosferă, reducem drastic gazele cu efect de seră . În plus, azotul din digestat este mult mai ușor disponibil pentru plante decât cel din îngrășămintele chimice, ceea ce accelerează creșterea culturilor și previne eroziunea solurilor fertile.
Biometanizarea reprezintă o oportunitate de aur pentru a închide ciclul carbonului, transformând o problemă (deșeurile) într-o soluție energetică și agricolă ce permite companiilor să economisească costurile operaționale și să își îmbunătățească amprenta ecologică într-un mod sustenabil.
Acest sistem biologic complex permite materiei organice să treacă prin faze de hidroliză, acidogeneză, acetogeneză și metanogeneză pentru a genera biogaz și digestat. În timp ce primul servește drept combustibil versatil sau biometan injectabil, cel de-al doilea acționează ca un îngrășământ organic puternic, cu condiția să fie respectate reglementările legale și de mediu pentru a împiedica tratarea acesteia pur și simplu ca deșeu.