Ottimizzazione del processo di idrolisi di biomasse compostate per la produzione di sostanze umiche = Optimization of the hydrolysis process of composted biomass for the production of humic substances

In un contesto mondiale caratterizzato dall’ aumento dei rifiuti solidi urbani (RSU) correlato ad un incremento demografico, risulta necessario valorizzare questi scarti al fine di impiegarli come una risorsa. Il lavoro svolto in questa tesi fa parte di un progetto europeo dal nome LIFECAB che si propone di dimostrare la replicabilità di un ciclo produttivo basato sui rifiuti a base biologica. In particolare, lo scopo è quello di studiare su scala industriale l’effetto generato utilizzando compost idrolizzato come additivo nei digestori anaerobici per migliorarne la produttività e la qualità del biogas ottenuto. Questo lavoro di tesi ha l’obiettivo di valutare le condizioni operative ottimali da utilizzare in un processo di estrazione di sostanze umiche da biomasse compostate. Tale processo consiste in un’idrolisi alcalina del compost condotta a temperatura costante e a pressione atmosferica utilizzando tre reagenti: acqua, compost e idrossido di potassio. Il lavoro in particolare si basa su un'analisi di sensitività volta a capire come aumentare la quantità delle sostanze umiche nella frazione liquida variando la temperatura di reazione e la concentrazione della base in soluzione. Da questo studio emerge che tutti e tre i parametri presentano lo stesso trend: aumentando la temperatura e il pH, cresce la quantità di massa di compost che viene solubilizzata. L’intero processo avviene in un impianto pilota progettato dall ’azienda torinese Hysytech S.r.l. e costituito da 3 sezioni principali: nella prima si verifica la reazione di idrolisi, nella seconda avviene una separazione liquido-solido grossolana e infine nella terza sezione si susseguono una microfiltrazione ed un’ultrafiltrazione necessarie per rimuovere particelle indesiderate. Oltre a definire la combinazione migliore di temperatura e pH, si è anche ottimizzato l’impianto così da facilitare le procedure necessarie per la reazione e l’estrazione dei prodotti ottenuti in modo più comodo e sicuro per gli operatori.