Industria alimentare:
nuove opportunità energetiche

IES FOOD INDUSTRY
Aerobico e anaerobico
una sinergia perfetta

Il costante efficientamento dei processi produttivi ha portato l’industria alimentare a disperdere mediamente solo il 2% del prodotto processato. Si tratta, per lo più, di residui trasportati dalle acque impiegate per la pulizia dei macchinari e dei locali.

L’enorme produzione alimentare rende questa pur piccola percentuale una grande fonte di inquinamento da composti organici come il carbonio, l’azoto e il fosforo.

Da molto tempo sono state sviluppate tecnologie biologiche adatte a depurare queste acque prima di immetterle nei corpi idrici.

12

Anni di attività

150

Persone

220

Impianti realizzati

300

Contratti Service

Energia sostenibile per l’industria alimentare

La strategia depurativa biologica si basa sul naturale metabolismo di una serie di specie batteriche che digeriscono i composti organici inquinanti per crescere a loro volta. La natura ha sviluppato un’enorme varietà di batteri adatti alle più diverse condizioni ambientali. Negli impianti di depurazione biologici si applicano tecniche che intensificano la crescita delle specie batteriche desiderate, replicando le condizioni a loro più adatte.

TECNICA  A FANGHI ATTIVI

La tecnica biologica più diffusa, nota come tecnica a fanghi attivi, utilizza specie batteriche il cui metabolismo (similmente a quello degli esseri viventi superiori) si basa sull‘ossidazione del carbonio e, per questo, respirano ossigeno prendendo il nome di specie aerobiche, che metabolizzano efficientemente il carbonio in un largo range di temperature. Con esse sono state sviluppate tecniche che abbattono anche l’azoto.

L’intensificazione di questa tecnica comporta grandi consumi energetici, dato che è necessario fornire ossigeno ai batteri. L’esperienza, ormai quasi centenaria, insegna che occorre impiegare non meno di 1 kWh per trattare il carbonio corrispondente a 1 kg di COD; l’efficienza metabolica fa sì che da questo trattamento si ottengano non meno di 200 grammi di batteri (fanghi) da smaltire.

TECNICA ANAEROBICA

Meno comuni, soprattutto perché efficienti in un range di temperature più ristretto, 30-55 °C, sono le famiglie di specie batteriche dette anaerobiche, il cui metabolismo si basa sulla riduzione del carbonio e che, per questo, non hanno bisogno di respirare ossigeno. Il loro metabolismo è molto meno efficiente, tanto che con la stessa quantità di carbonio ne crescono meno di un decimo rispetto a quelle aerobiche; dal loro metabolismo risulta, però, una quantità interessante di metano.

L’applicazione della tecnica anaerobica è meno diffusa, perchè necessita di temperature maggiori di 30°C e di una sufficiente concentrazione di carbonio, ma soprattutto perché in passato il basso costo dell’energia, unito alla scarsa sensibilità per il suo uso efficiente insieme al basso costo di smaltimento del fango, ha favorito la tecnica meno onerosa dal punto di vista dell’investimento iniziale.

Oggi, invece, il lievitare dei costi operativi rende sempre più necessario minimizzare l’utilizzo delle tecniche aerobiche per l’abbattimento del carbonio. È oggi fondamentale, in depurazione biologica usare tutte le strategie impiantistiche, che rendono possibile applicare la tecnologia anaerobica per abbattere il carbonio.

In anaerobiosi, l’abbattimento del carbonio corrispondente a 1 kg di COD (che necessita di almeno 1 kWh) comporta un consumo elettrico trascurabile, mentre produce una quantità di metano corrispondente a quasi 3,5 kWh di energia chimica.

Il bilancio energetico è estremamente vantaggioso anche per la produzione di biometano: al netto del fabbisogno termico, il consumo energetico è minore di un quinto dell’energia prodotta.

Un sistema integrato per la produzione di energia

Le grandi aziende dell’industria alimentare dispongono di molti scarti che non possono essere recuperati facilmente e in modo economico e sottoprodotti, il cui riuso comporta costi non indifferenti.

Le tecnologie di IES Biogas per la digestione anaerobica offrono soluzioni altamente personalizzate e studiate sui singoli casi per valorizzare questi substrati, attraverso la perfetta integrazione di un impianto di biogas nel modello economico aziendale.

Un’opportunità per raggiungere l’efficienza energetica del processo produttivo, abbattendo i costi di approvvigionamento di energia e generando una nuova fonte di reddito.

Ecco la tua azienda, 100% integrata con il biogas

Nel settore food and beverage gli impianti di biogas e biometano trovano un ottimo impiego: grazie alla divisione IES FoodIndustry, i sottoprodotti e gli scarti dei processi alimentari vengono valorizzati e trasformati in energia, offrendo una nuova fonte di reddito.

Le nostre tecnologie di fermentazione anaerobica si adattano perfettamente alle industrie del settore alimentare, perchè:

1) producono sottoprodotti, il cui utilizzo può essere valorizzato dal punto di vista economico e ambientale;
2) consumano calore ed elettricità: lo scarto, attraverso la produzione di biogas, permette di creare energia e, quindi, procura nuovo guadagno in un’ottica di economia circolare;
3) l’utilizzo dei sottoprodotti trova una grande opportunità nell’incentivazione del biometano.

Disponiamo delle migliori soluzioni anaerobiche per:

  • Industria del beverage
  • Industria delle patate e dei tuberi
  • Industria dolciaria
  • Industria della birra
  • Produzioni di biodiesel
  • Industria della carne e del pesce
  • Industria lattiero casearia

INDUSTRIA DEL BEVERAGE

Le tecniche di infusione producono uno scarto notevole, in parte idrolizzato dal processo stesso. Si tratta di matrici sempre utilizzabili in digestione anaerobica. Le fabbriche, che processano frutta per la produzione di puree e succhi, emettono effluenti con un forte inquinamento da zuccheri disciolti. Esiste una tecnologia anaerobica specifica basata su biomassa, che si conforma in colonie granulari: questa tecnologia permette un abbattimento dei costi di depurazione del 90%.

INDUSTRIA DELLE PATATE E DEI TUBERI

Gli scarti e reflui dai processi della patata sono particolarmente adatti ad essere trattati anaerobicamente. Da una parte, le frazioni solide scartate dalle preparazioni dei tuberi e, dall’altra, l’amido disciolto negli effluenti, permettono tramite i trattamenti anaerobici di rendere fortemente vantaggioso il processo depurativo. In questi processi, la digestione anaerobica degli scarti e dei residui, unita alle tecniche cogenerative, può generare energia rinnovabile in ragione del 20-30% dei consumi elettrici.

INDUSTRIA DOLCIARIA

I residui di svuotamento delle linee di confezionamento, quelli provenienti dalla preparazione delle materie prime, le creme e paste residuate dalla pulizia del macchinario, il prodotto non conforme, i grassi e gli zuccheri trasportati dalle acque di lavaggio sono matrici che, trattate per via anaerobica, portano all’autoproduzione di percentuali tra il 10 e il 20% del consumo elettrico di queste fabbriche.

INDUSTRIA DELLA BIRRA

Gli effluenti dei birrifici contengono amidi e zuccheri disciolti, abbattibili per il 90% con tecnologia anaerobica a fango granulare. Si tratta, in questo caso, di un trattamento primario dell’effluente, che successivamente viene affinato in un sistema aerobico a fanghi attivi. La sinergia tra le tecnologie anaerobiche e aerobiche permette di azzerare i costi di trattamento degli effluenti.

PRODUZIONI DI BIODIESEL

La produzione di biodiesel si ottiene a partire dall’etanolo derivante dalla distillazione di fermentati di cereali: oltre ad essere utilizzati in fertirrigazione, i residui della distillazione, detti borlande, possono essere impiegati in digestione anaerobica per produrre biogas, la cui quantità può essere utilizzata non solo per produzione elettrica o biometano, ma anche per coprire una quota degli elevati consumi termici interni degli stabilimenti produttivi.

INDUSTRIA DELLA CARNE E DEL PESCE

I macelli e le fabbriche che processano pesce emettono effluenti, il cui carico organico può essere abbattuto enormemente tramite semplici processi di coaugulazione e separazione delle frazioni solide sottoforma di fanghi primari. Questi fanghi possono rappresentare un notevole costo di smaltimento, ma possono trasformarsi in una notevole risorsa, se trattati con tecnologia anaerobica. Nei macelli, anche i residui fecali e i residui ruminali dei bovini rappresentano matrici eleggibili per la produzione di biogas. Nel settore della carne, l’applicazione di queste strategie, unite con le tecniche cogenerative, ottiene il totale abbattimento dei costi di depurazione.

INDUSTRIA LATTIERO CASEARIA

Le produzioni casearie danno origine a scarti e sottoprodotti che contengono un carico inquinante organico assolutamente non affrontabile con tecniche aerobiche. Si tratta di enormi quantità di materia che deve essere smaltita quotidianamente per evitare il blocco della produzione. Per questa ragione, i caseifici sono spesso costretti a disporre questi scarti in centri specializzati, sopportando notevoli costi soprattutto nel Meridione. È stata sviluppata una tecnologia anaerobica adatta a trattare anche questo tipo di correnti, tramutando i costi in ricavi per produzioni energetiche.
Caseifici di dimensioni medie (> 200 quintali di latte al giorno) possono azzerare i costi elettrici e dimezzare quelli termici.

Case History

Un impianto biogas e biometano è per un’azienda una scelta importante.
Significa convertirsi alla renewable energy e adottare le nuove strategie del green business, cogliendo tutte le opportunità offerte dall’economia circolare.
Una scelta sostenibile, che produce utili per l’azienda e protegge l’ambiente.