Analisi dei Silossani e Terpeni nel Biogas

Nelle discariche i liquami ed il biogas sono  rispettivamente il prodotto ed il sottoprodotto di scarto principali ;  questo processo  avviene durante la digestione dei materiali organici in assenza di ossigeno e sono  utilizzati come fonte alternativa di energia principalmente per alimentare motori a combustione .

Il Biogas da discarica  contiene  principalmente metano (CH4) e anidride carbonica (CO2); purtroppo a  causa della presenza di silicio contenente materiali nei rifiuti provenienti da fonti come agenti di lavaggio, prodotti per la cura della pelle o dei capelli o materiali impermeabilizzanti si formano silossani.

Fig. 1 Stazione di regolazione in discarica

I silossani contengo silicio (Si), ossigeno (O) egruppi metilici (CH3-) e sono (L2) o decametilciclopentasilossano (D5). Quando il materiale di scarto contiene frutti citrici (es. arance), conifere (es. pino) o erbe aromatiche (es. rosmarino, alloro, timo, menta ed eucalipto), anche i terpeni vengono rilasciati durante la fermentazione.

Soluzione  tecnica 

Le discariche ed  il biogas possono essere potenziati e introdotto nei gasdotti naturali o bruciati come combustibile negli impianti di generazione di energia.( Fig1)
Si verificano però grossi  problemi se la quantità di silossani in  flusso di gas supera un livello critico; durante il processo di combustione nei motori  può solidificarsi e creare aggregati sabbiosi  SiO2 che aderiscono alle superfici interne dei motori e soprattutto ; le parti in movimento come valvole , pistoni , cilindri saranno inevitabilmente danneggiati . Pertanto, la concentrazione dei silossani nel gas devono essere necessariamente controllati e mantenuti al di sotto di un livello massimo.

I criteri di qualità del gas sono stati specificati in EN 16723-1 e 2 con un livello massimo per il totale di silicio (Si) di 0,3-1,0 mg / m3 , oltre ai silossani, è altrettanto importante  evitare anche la formazione di terpeni nel biogas. La ragione di ciò è che questi interagiscono con i gas odorizzanti utilizzati nel gas di rete.

Fig.2 GC IMS SILOX

Finora l’applicazione comune per monitorare la quantità di silicio è quella di prendere un campione di gas utilizzando una sacca di  campionamento e portarlo in un laboratorio di analisi chimiche e fare un analisi con spettrometro di massa (TD GC-MS) sec. secondo EN ISO 16017-1: 2000.
Questa analisi oltre ad essere costosa richiede anche delle tempistiche lunghe per avere un responso di analisi mentre, le decisioni su evntuali cambiamenti  del processo dell’impianto devono essere prese  entro poche ore per proteggere i motori e gestire l’impianto nell’ambito della qualità del gas relativa gamma di specifiche.

Il GC-IMS-SILOX di G.A.S. (Figura 2) coomercializzato in Italia da LabService Analytica consente un facile e affidabile test in loco eseguire un monitoraggio in linea 24 ore su 24, 7 giorni su 7  dei silossani  (Si) al minimo livelli di concentrazione.

Consente inoltre di monitoraggio delle concentrazioni di terpeni.

 Questo strumento  permette anche all’utente di osservare  un aumento delle sostanze concentrazioni in un tempo immediato ; quindi uno strumento molto utile per fare l’analisi dei silossani e prevenire  guasti agli impianti con  costi minimi.