Il biogas è tipicamente una miscela di gas che include metano (CH4), anidride carbonica (CO2), idrogeno solforato (H2S), composti organici volatili (COV) e gas atmosferici come azoto (N2), ossigeno (O2) e acqua (H2O). La composizione effettiva del biogas può dipendere dall’origine e dalla natura dei rifiuti o della biomassa lavorata e dalle prestazioni effettive del processo di digestione.
Tuttavia, per utilizzare il biogas come fonte di combustibile, sia attraverso la generazione di elettricità che tramite l’immissione nella rete del gas naturale, è necessario purificarlo fino a livelli di soglia molto bassi, per garantire che il biogas abbia la purezza appropriata. Pertanto, le fasi di trattamento sono essenziali per migliorare il biogas grezzo, consentendone l’uso come combustibile a combustione diretta o come gas naturale rinnovabile.
Quali sono queste impurità?
Molti contaminanti, o impurità, possono essere presenti nei flussi di biogas o biometano.
L’idrogeno solforato (H2S) e qualsiasi composto dello zolfo, come i mercaptani, derivano comunemente dalla degradazione di biomasse contenenti zolfo. Questi composti causano corrosione nei motori e nelle apparecchiature, influenzando le operazioni a valle, quindi vengono solitamente rimossi all’inizio del processo di upgrading del biogas.
I composti organici volatili, o COV, provengono tipicamente dai rifiuti domestici e sono particolarmente comuni nel gas di discarica e in alcuni tipi di biogas agricolo. La loro rimozione è necessaria perché influenzano i processi a valle.
I silossani nel biogas sono sostanze chimiche organosiliconiche volatili che provengono tipicamente dai rifiuti di prodotti domestici, come detergenti, shampoo, deodoranti, dentifrici e cosmetici. Questi silossani contengono un legame Si-O-Si che, se combusto, può generare biossido di silicio (SiO2). Questo si deposita nei motori e in altri componenti causando incrostazioni e riducendo la loro efficienza energetica, richiedendo quindi una manutenzione più frequente.
L’ammoniaca può anche essere prodotta attraverso la degradazione biologica di biomasse contenenti azoto. Tuttavia, l’ammoniaca ad alte concentrazioni è considerata un inibitore della produzione di metano.
La formaldeide può formarsi anche durante il processo di combustione incompleta di sostanze organiche a catena lunga.
Quali impurità possono essere rimosse con il carbone attivo?
Il carbone attivo rimuove efficacemente vari contaminanti dai flussi di biogas o biometano. Tuttavia, per la rimozione più efficace delle impurità, sono solitamente necessari diversi tipi di carbone, a seconda che il contaminante principale sia un’impurità o un composto organico o inorganico.
Impurità organiche
Alcune tipiche impurità organiche che il carbone attivo può rimuovere efficacemente includono i COV e altri inquinanti:
| Alfa-pinene | Composti aromatici |
| Benzene | Carene |
| Cumene | Cimene |
| D3: Esametilciclotrisilossano | D4: Ottametilciclotetrasilossano |
| D5: Decametilciclo-pentasilossano | D6: Dodecametilcicloesasilossano |
| Dodecano | Chetoni |
| L2 o MM o HDMS: Esametildisilossano | L3 o MDM: Ottametiltrisilossano |
| L4 o MD2M: Decametiltetrasilossano | L5 o MD3M: Dodecametilpentasilossano |
| Limonene | Metiletilchetone |
| Naftalene | Oli |
| Pinene | Silani |
| Silossani | Solventi |
| Terpeni | TMS Tetrametilsilano |
| Toluene | Trimetilsilanolo |
Impurità inorganiche
Per le impurità inorganiche, viene tipicamente utilizzato un carbone attivo impregnato per fornire la rimozione più efficace. Tali impurità inorganiche sono le seguenti:
| Ammoniaca | Idrogeno solforato (H2S) | Formaldeide |
| Mercaptani | Anidride solforosa (SO2) | Composti dello zolfo |
Per altri inquinanti di natura più specialistica o inorganica, consulta i nostri articoli “Cosa sono gli inquinanti atmosferici” o “Cosa sono i composti organici volatili (COV)”.
Come possiamo aiutarti?
Il carbone più efficace da utilizzare per il trattamento di un flusso di biogas o biometano può dipendere dalla natura del gas da trattare, dalle condizioni operative dell’impianto, dalle particolari impurità da rimuovere e dall’obiettivo di trattamento richiesto.
Se questo è necessario per un nuovo processo di trattamento, perché non considerare l’uso di un filtro a carbone mobile? Si tratta di filtri a carbone attivo che possono essere utilizzati in loco come serbatoi di trattamento del biogas e poi trasportati da e verso il sito, senza la necessità di alcun cambio di carbone in loco.
Se hai bisogno di aiuto nella scelta del carbone attivo, del supporto del nostro servizio di filtri a carbone mobili o semplicemente di qualche ulteriore consiglio, contattaci.