Problemi della biologia: acidosi e ammoniosi

Con il termine Acidosi viene identificata una situazione di sovraccumulo di acidi grassi volatili che porta ad una diminuzione del valore di pH nel fermentatore al di sotto del range ottimale compreso tra 7.2 e 8.2.

Sintomatologia (oltre alla diminuzione del pH):

• diminuzione della produzione generale di biogas;
• diminuzione del valore percentuale di metano a fronte di un disequilibrio tra fase idrolitica (più favorita in questo caso) e metanigena;
• possibile aumento importante del valore di acido solfidrico (H2S);
• eccesso di acido acetico, accompagnato dalla presenza di altri acidi grassi volatili, quali, acido propionico, butirrico, iso-butirrico, valerico, iso-valerico, caproico, iso-caproico.

Rimedi per l’Acidosi:

• interrompere immediatamente, nella vasca in crisi, qualunque forma di alimentazione solida e liquida, compresi i liquami, che apportano moltissimi acidi e pochissimo potere tampone;
• addizionare potere tampone alla vasca tramite l’aggiunta di bicarbonato di sodio, la cui quantità deve essere decisa in accordo con il biologo dell’impianto.

Normalmente il processo biologico, ed in senso stretto i batteri metanigeni, richiedono 3-4 giorni per poter ricominciare a crescere una volta che il valore di pH torna su valori ottimali. Una buona cosa è quella di pompare digestato caldo proveniente da un impianto che abbia una temperatura ed un’alimentazione simile: anche in questo caso, il volume da apportare è da concordare con il biologo dell’impianto. Infine, il riavvio dell’alimentazione, sempre in accordo con il biologo, deve avvenire nel momento in cui riparte la digestione degli acidi grassi volatili, facilmente riconoscibile da un incremento importante nella quantità di metano nel biogas prodotto: la rampa di riavvio dell’alimentazione deve “seguire” il trend del valore di metano, in modo da supportare energicamente la ripresa del processo biologico.

Con il termine Ammoniosi ci si riferisce ad una situazione di squilibrio chimico tra l’azoto ammoniacale e la sua trasformazione in ammoniaca, sbilanciato su quest’ultima. Il fenomeno si riscontra soprattutto in impianti che sia pollina, da ovaiole e da ingrasso, sia ingenti quantità di farine.

L’azoto ammoniacale di per sé non è una sostanza inibente per il processo biologico di digestione anaerobica, mentre l’ammonica lo è. In bibliografia è riportata la quantità massima di 3000 mg/l di azoto ammoniacale, ma questa informazione è incompleta, in quanto la trasformazione più o meno spinta dell’azoto ammoniacale in ammoniaca, definita ammoniaca libera, dipende, oltre che dalla quantità di azoto ammoniacale iniziale, anche dal pH e dalla temperatura della vasca.

Per fare degli esempi, impianti alimentati a solo insilati ma in termofilia possono avere valori alti di azoto ammoniacale e di ammoniaca libera; impianti alimentati con molta pollina ma con una temperatura ai limiti della mesofilia, posso avere dei valori alti di azoto ammoniacale ma non di ammoniaca libera.

Sintomatologia:

• il digestante della vasca, o liquido fermentativo, ha un odore pungente di ammoniaca;
• diminuzione generale della produzione di biogas;
• analisi rilevano un valore di azoto ammoniacale sopra i 3000 mg/l (dato utilizzabile dal biologo dell’impianto per stimare quanta ammoniaca libera viene prodotta).

Da un punto di vista analitico, si nota inoltre un eccesso di acido acetico frequentemente accompagnato da acido propionico.

Rimedi per l’Ammoniosi:

• diminuzione di 1-2°C della temperatura della vasca, per far sì che l’equilibrio di reazione si sposti verso l’azoto ammoniacale e non verso l’ammoniaca;
• dosaggio di acqua fresca (il cui volume deve essere sempre concordato con il biologo, in modo sia da raffreddare la vasca, sia da diluire l’azoto ammoniacale all’interno della vasca stessa).

Alcuni impianti riscontrano buoni risultati con il dosaggio di zeoliti, alluminosilicati porosi, che, a seconda del tipo, scambiano uno ione sodio o potassio e legano più o meno efficientemente una molecola di azoto ammoniacale, impedendone quindi la sua conversione in ammoniaca libera. Il dosaggio di questa “pietra” deve essere fatto in accordo con il biologo, tenendo in considerazione la quantità di azoto ammoniacale in ingresso alla vasca.