L’azoto è un componente fondamentale per la crescita microbica e ne va pertanto monitorata la concentrazione nel tempo durante tutto il processo biologico che si sviluppa all’interno dell’impianto.
La principale forma di azoto inorganico presente in ambiente anaerobico, e dunque all’interno dei nostri digestori, è l’azoto ammoniacale che deriva dall’idrolisi delle proteine.

Studi scientifici hanno evidenziato come:

  • Basse concentrazioni di azoto ammoniacale possano essere limitanti per la crescita microbica di tutti i batteri coinvolti nel processo di digestione anaerobica (Amani et al., 2010);
  • Concentrazioni eccessive di azoto ammoniacale inibiscono i processi di digestione anaerobica, in particolare limitando la crescita dei metanogeni acetoclasti.

Nel processo di digestione anaerobica sussiste pertanto un equilibrio delicato tra ammoniaca e ione ammonio, questo equilibrio deve essere monitorato per poter agire di conseguenza ed in modo preventivo andando a ridurre il rischio di conseguenze dannose per la biologia del nostro impianto con ripercussioni anche molto serie a livello produttivo/economico.
La presenza di alte concentrazioni di ammoniaca, che ha origine dalla degradazione di composti a base di azoto quali le proteine, può determinare in definitiva effetti di inibizione e di tossicità sui microrganismi tali da provocare un rallentamento e/o blocco dell’attività biologica.
L’ammoniaca come già accennato precedentemente non è solo un fattore di rischio all’interno dei nostri impianti e per questo è uno dei più importanti parametri da tenere sotto controllo perché, da un lato, fornisce capacità tampone al digestante necessaria durante la produzione di acidi grassi volatili e, dall’altro, diventa invece un inibente se si superano concentrazioni pari a 1,5-4 g/l (De Baere et al., 1984).

L’ammoniaca è un composto alcalinizzante, ma ha tossicità diretta sulla microflora, la sua concentrazione è strettamente dipendente da due fattori fondamentali: pH e temperatura dei digestori, e aumenta al crescere di questi due valori.
Studi scientifici mostrano inoltre come:

  • A valori di pH prossimi a 8 una concentrazione di 150 mg/l potrebbe risultare tossica per il processo;
  • La concentrazione di 3-4 g/l di ammoniaca con valori di pH di 7-7.5 inibisce fortemente la produzione di biogas (Angelidaki e Ahring, 1993);

L’inibizione indotta da alti valori di ammoniaca può essere compensata aggiungendo substrati carboniosi o diminuendo la temperatura del digestore ma, a fronte della nostra esperienza, l’unico modo per ridurre il rischio di inibizione è agire alla base del problema con analisi periodiche per poi di conseguenza attuare correzioni a livello di ricetta utilizzata per alimentare l’impianto.
La concentrazione di ammoniaca, inoltre, è un parametro da verificare con molta attenzione negli impianti che ricircolano il separato liquido (dal momento che viene reintrodotta parte di ammoniaca derivante dalla digestione di materiale non esausto) e hanno una ricetta ricca in proteine (esempio deiezioni come pollina o scarti di macello ect.).

 

In definitiva il nostro consiglio per ridurre le problematiche legate alla presenza di azoto ammoniacale nei digestanti, è quello di perseguire un programma analitico completo ferreo ed organizzato a livello di tempistiche e scadenze che ci permetta una precoce individuazione di eventuali problematiche in corso o in procinto di accadere.