Il biogas è tipicamente una miscela di gas che include metano (CH₄), anidride carbonica (CO₂), solfuro di idrogeno (H₂S), composti organici volatili (VOC) 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 trattata, nonché dalle prestazioni effettive del processo di digestione.
Tuttavia, per utilizzare il biogas come fonte di combustibile, sia per la produzione di energia elettrica sia per l’immissione nella rete del gas naturale, è necessario purificarlo fino a livelli soglia molto bassi, per garantire che abbia il grado di purezza richiesto. Pertanto, per rimuovere alcune di queste impurità, il biogas grezzo deve essere sottoposto a diverse fasi di trattamento, al fine di trasformarlo in un combustibile adatto alla combustione diretta o in gas naturale rinnovabile.
Quali sono queste impurità?
Esistono molti tipi diversi di contaminanti o impurità che possono essere presenti nei flussi di biogas o biometano.
Il solfuro di idrogeno (H₂S) e altri composti dello zolfo, come i mercaptani, che possono derivare dalla degradazione di biomasse contenenti zolfo, possono causare problemi di corrosione nei motori e nelle apparecchiature, influenzando così le operazioni a valle. Questi composti vengono generalmente rimossi nelle fasi iniziali del processo di upgrading del biogas.
I composti organici volatili (VOC) provengono tipicamente dai rifiuti domestici e sono particolarmente comuni nel gas di discarica e in alcuni tipi di biogas agricolo. Devono essere rimossi a causa del loro impatto sui processi a valle.
I silossani presenti nel biogas sono composti organosiliconici 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, durante la combustione, può generare biossido di silicio (SiO₂). Questo si deposita nei motori e in altri componenti, causando incrostazioni e riducendo l’efficienza energetica, con conseguente necessità di manutenzione più frequente.
L’ammoniaca può anche essere prodotta attraverso la degradazione biologica di biomasse contenenti azoto. Tuttavia, ad alte concentrazioni, l’ammoniaca è considerata un inibitore della produzione di metano.
La formaldeide può inoltre formarsi durante processi di combustione incompleta di composti organici a catena più lunga.
Quali impurità possono essere rimosse con il carbone attivo?
Questi contaminanti possono essere efficacemente rimossi dai flussi di biogas o biometano utilizzando carbone attivo. Tuttavia, per ottenere la massima efficacia nella rimozione delle impurità, sono generalmente necessari diversi tipi di carbone, a seconda che il contaminante principale sia un composto organico o inorganico.
Impurità organiche
Alcune delle tipiche impurità organiche che possono essere efficacemente rimosse utilizzando il carbone attivo includono le seguenti:
| Alfa-pinene | Composti aromatici |
| Benzene | Carene |
| Cumene | Cimene |
| D3: esametilciclotrisilossano | D4: octametilciclotetrasilossano |
| D5: decametilciclopentasilossano | D6: dodecametilcicloesasilossano |
| Dodecano | Chetoni |
| L2 o MM o HDMS: esametildisilossano | L3 o MDM: ottametiltrisilossano |
| L4 o MD₂M: decametiltetrasilossano | L5 o MD₃M: dodecametilpentasilossano |
| Limonene | Metiletilchetone (MEK) |
| Naftalene | Oli |
| Pinene | Silani |
| Silossani | Solventi |
| Terpeni | TMS: tetrametilsilano |
| Toluene | Trimetilsilanolo |
Impurità inorganiche
Per le impurità inorganiche, viene tipicamente utilizzato carbone attivo impregnato per garantire 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 specializzata o inorganica, consultate i nostri articoli “Cosa sono i Composti Organici Volatili?” o Quali inquinanti atmosferici devono essere rimossi per avere aria pulita?“
Come possiamo aiutarvi?
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 specifiche impurità da rimuovere e dall’obiettivo di trattamento richiesto.
Se ciò è richiesto per un nuovo processo di trattamento, perché non considerare l’utilizzo di un filtro mobile a carbone? Si tratta di filtri a carbone attivo che possono essere utilizzati in loco come recipiente per il trattamento del biogas e successivamente trasportati da e verso il sito, senza la necessità di effettuare la sostituzione del carbone direttamente in impianto.
Se avete bisogno di assistenza nella scelta del carbone attivo, del supporto del nostro servizio di filtri mobili a carbone o semplicemente di ulteriori consigli, non esitate a contattarci.