Modellazione Matematica dei Processi di Co-digestione della FORSU e dei Fanghi della Depurazione

Viene proposto un modello matematico in grado di simulare in condizioni dinamiche i processi fisici, chimici e biologici che hanno luogo in un sistema di co-digestione anaerobica della FORSU e dei fanghi della depurazione. Le peculiarità del modello riguardano l’utilizzo di una cinetica di tipo superficiale per la simulazione del processo di disintegrazione dei composti organici complessi, il frazionamento della FORSU in una componente rapidamente biodegradabile e una componente lentamente biodegradabile e la determinazione del pH, condotta attraverso la risoluzione di un polinomio del nono ordine ottenuto dalla modellazione degli equilibri acido-base. Il modello matematico è stato calibrato e validato utilizzando i risultati di esperimenti di biometanazione condotti in laboratorio impiegando FORSU sintetica e successivamente è stato applicato per valutare le concrete possibilità di attuazione della pratica della co-digestione della FORSU e dei fanghi della depurazione. I risultati delle simulazioni mostrano che il modello matematico proposto può essere applicato agli impianti di co-digestione reali per massimizzarne le prestazioni in termini di abbattimento di COD e produzione di metano, ottimizzando in particolare: i) la distribuzione granulometrica delle particelle di FORSU; ii) il carico influente di FORSU, iii) la frequenza di immissione della FORSU nel digestore e iv) il rapporto tra FORSU e fanghi della depurazione.