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Nella
sua forma più semplice un digestore può
essere costituito da una vasca in cui mi fanghi possono
permanere sotto una massa d'acqua sufficiente ad assicurare
le condizioni necessarie all'anaerobiosi. Una copertura
non è indispensabile se non nel caso che si
debba recuperare il gas prodotto dalla digestione.
Un digestore non è altro che una moderna fossa
settica, nella quale il processo settico si fa subire
al solo fango sedimentato, mentre il liquame da cui
esso proviene va agli impianti ossidativi oppure se
questo non è necessario, va direttamente al
recapito finale. Nonostante la semplicità di
funzionamento, nel progettare un digestore è
necessario usare qualche accorgimento al fine di ottenere
i risultati desiderati.
I fattori principali che assicurano il regolare svolgimento
della digestione sono la temperatura ed il mescolamento
del fango fresco col fango in digestione, che dev'essere
fatto più intimamente possibile, allo scopo
di evitare che si formino nell'interno del digestore
degli accumuli di fango fresco, che, disturberebbero
la fermentazione alcalina. Per quanto riguarda la
temperatura è opportuno proteggere il digestore
al massimo possibile dalle dispersioni di calore perché
il processo digestivo viene inibito dall'abbassamento
della temperatura.
Le perdite di calore più importanti si hanno
alla superficie in contatto con l'aria, per cui può
riuscire utile nei paesi freddi una copertura.
In tal caso però bisogna prendere speciali
precauzioni affinchè non possa penetrare nel
digestore l'aria esterna in quantità sufficiente
da creare miscele esplosive col gas che si raccoglie
nella parte superiore. Per mescolamento del fango
fresco con quello in digestione, giovano adatte pratiche
di esercizio quali l'immissione frequente del fango
fresco in piccole dosi e l'introduzione di miscele
di fango fresco e digerito eseguite fuori della vasca.
Per far ciò si pompa dal digestore una certa
quantità di fango digerito in un pozzetto di
raccolta del fango fresco e poi si ripompa il miscuglio
nel digestore. Durante la digestione è utile
una agitazione moderata e continua per favorire la
liberazione dei microrganismi dalle loro stesse secrezioni
e dai gas che ne ostacolano l'attività.
Inoltre il rimescolamento continuo aumenta la quantità
di materia organica che si decompone. Ci sono diversi
tipi di digestori, fra cui quelli di tipo
Ihmoff e i digestori a due stadi. Questi
ultimi sono costituiti da due vasche, nella prima
delle quali, più grande della seconda, il fango
subisce una digestione parziale, (predigestione),
quindi si fa passare nella seconda con la pompa o
per caduta naturale se ciò è consentito
dalle condizioni altimetriche del terreno.
Altro vantaggio del sistema è quello di avere
nella seconda vasca un fango sempre sicuramente alcalino
il quale all'occorrenza può essere rimescolato
in parte col fango della prima vasca per mantenervi
attiva la digestione metanica.
AVVIAMENTO ED ESERCIZIO DEI DIGESTORI
Il fango introdotto nel digestore viene aggredito
dai batteri anaerobi, i quali ne provocano la decomposizione.
Da questa decomposizione risultano sostanze che conferiscono
in un primo tempo al fango una reazione acida. In
tali condizioni il fango subisce una limitata diminuzione
di volume, diventa viscoso ed emana cattivo odore,
a causa dell'idrogeno solforato che è uno dei
prodotti della fermentazione acida. Successivamente
anche questi prodotti vengono modificati dall'azione
batterica in modo che il fango acquista una reazione
alcalina più o meno marcata che riduce molto
il fango di volume e gli conferisce fluidità
e attitudine ad un rapido essiccamento.
La fermentazione metanica richiede un valore di pH
compreso tra 7,2 e 7,6. Questa condizione con liquami
prevalentemente di tipo domestico si realizza in generale
spontaneamente negli ordinari pozzi Ihmoff o nei digestori.
E' opportuno tuttavia facilitarla nei nuovi impianti
cercando di neutralizzare l'acidità iniziale
con l'aggiunta di moderate quantità di latte
di calce.
Se è possibile è bene mescolare intimamente
la calce al fango prima di immettere questo nelle
vasche di sedimentazione. Se si esagera nella quantità
di calce in modo da portare il pH oltre il valore
8 si paralizza l'attività batterica anziché
favorirla. Una volta avviata la digestione, non dovrebbe
più essere necessario correggere il pH, né
aggiungere batteri liofilizzati.
Il processo di digestione anaerobia è
assai sensibile alle variazioni di temperatura, perché
le reazioni biochimiche sono condotte da due diversi
tipi di batteri, ossia i mesofili, che hanno
un intervallo ottimale di crescita di 29-40 °C,
ed i termofili, il cui intervallo ottimale
è invece compreso fra 50 e 57 °C. Si può
dire quindi che in tutto l'intervallo fra 35 e 60
°C la digestione anaerobica decorre approssimativamente
alla stessa velocità, mentre la velocità
di reazione decresce sensibilmente a temperature inferiori,
per ragioni cinetiche, ed a temperature superiori,
perché i microrganismi vengono danneggiati
dall'eccessivo riscaldamento.
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