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Corrosione negli impianti di biogas

Il metodo di desolforazione UGN-Bekom

Sono ormai numerosi i dati disponibili sui problemi occorsi negli impianti di Biogas sorti in grande numero negli scorsi anni.

Emerge dai dati ricevuti dalla Germania, dove molti digestori hanno già raggiunto i dieci anni di vita, l’importanza di contenere i fenomeni corrosivi.

 

Le cause della corrosione sono molteplici; derivano da una serie di azioni combinate ad opera di processi chimici e microbiologici.

L’agente corrosivo da tenere maggiormente sotto controllo è l’idrogeno solforato (H2S).

 

La formazione di idrogeno solforato è data dalla riduzione dei composti ossidati dello zolfo e dalla dissociazione degli amminoacidi solforati.

Una ricerca svolta in Germania, di prossima pubblicazione, ha evidenziato come l’effetto corrosivo sia fortemente influenzato dalla tipologia di trattamento utilizzato per desolforare.

Di seguito verranno elencati diversi metodi di desolforazione, di essi dobbiamo conoscere vantaggi e svantaggi.

 

La desolforazione biologica

La desolforazione biologica dell’impianto ha costi diretti molto bassi; alla sommità del digestore viene posizionata una rete di legno lungo la quale si adsorbono i batteri solforiduttori.

L’immissione di quantità controllate di aria innesca il processo biologico di desolforazione.

 

L’idrogeno solforato viene degradato dai microrganismi a zolfo elementare e solfato; ma da questi si forma facilmente, in ambiente umido, acido solforico, noto corrodente.

Per questo motivo numerosi impianti presentano componenti che, anche quando realizzati in materiali pregiati come l’acciaio inox, hanno manifestato evidenti fenomeni di corrosione.

 

Desolforazione chimica

Mediante desolforazione chimica, con l’impiego di Sali di ferro (FeCl2; FeCl3), si ottiene un precipitato sotto forma di solfuro di ferro scarsamente solubile; tuttavia sorge la problematica del cloro, che in presenza dell’ossigeno utilizzato per la desolforazione biologica può indurre corrosione sui manufatti metallici.

Tra i metodi di desolforazione esterni sono da segnalare:

 

  • Filtri a carboni attivi
    Il flusso di biogas viene fatto entrare dal basso e fatto passare lungo uno strato di carboni attivi che assorbe i contaminanti. Tuttavia è necessario sostituire spesso i carboni attivi, questo comporta alti costi gestionali.
  • Scrubber con soda
    Il gas viene immesso in una torre di lavaggio a contatto con la soda, questa interagisce con l’idrogeno solforato e lo cattura, purificando il biogas. Tuttavia è spesso sottovalutato il fenomeno della carbonatazione, che aumenta i costi di manutenzione e l’efficienza della pulizia del gas.
  • Mediante biofiltro UGN-clean pellet
    Una novità per il mercato italiano distribuita in esclusiva da Sivam è il sistema UGN-clean pellet. Unisce un sistema di depurazione chimico ad uno biologico tramite i pellet nel quale risiedono numerose specie di microrganismi in grado di degradare i composti solforati quando il biogas vi passa attraverso.
    Il sistema rimuove selettivamente H2S e lo degrada a zolfo elementare, ha inoltre un alto potere tampone e rigenerativo; per questo motivo nel novero dei sistemi di depurazione il sistema UGN-clean pellet presenta tra i più bassi i costi di esercizio per kg di H2S rimosso.

Da quanto detto si può concludere che:

  • Bisogna scegliere con cura i materiali da utilizzare nell’impianto di biogas
  • Bisogna evitare la presenza di ossigeno nelle zone gasometriche, questo comporterebbe l’abbandono della desolforazione biologica. 
  • Ridurre la desolforazione chimica a causa della presenza del cloro
  • Affidarsi ad una desolforazione esterna al digestore, tenendo conto che la scelta deve considerare i costi di investimento, i costi di esercizio ma anche i costi indiretti in funzione di H2S residuo per la manutenzione del gruppo di essicazione del biogas, del gruppo motore e della caldaia fumi.

(Dott. Marco Nicolini - ASA AgroEnergie)


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