Il processo di carbonizzazione Idrotermale, anche noto come “pirolisi umida”, su cui si basa la tecnologia brevettata INGELIA, consiste in un trattamento termico a temperature medio-alte (200°C) ed è stato sviluppato specificatamente per processare materiali organici ad alto tenore di umidità, come i fanghi di depurazione, trasformandoli per produrre un carbone biologico (hydrochar, o biolignite) ed un liquido fertilizzante.
Durante il processo HTC la biomassa, con un contenuto di umidità variabile tra 65 e 85% sul peso totale, viene trattata a temperature di circa 200 °C e ad una pressione intorno ai 20 bar. In queste condizioni, la frazione organica contenuta nel fango viene carbonizzata, aumentando il contenuto di carbonio ad un valore superiore al 45-55% s.s. da un valore di circa il 30% presente generalmente nella materia organica fresca. L’acqua contenuta nella biomassa viene recuperata e filtrata, mentre la matrice carbonizzata è essiccata e pellettizzata per favorirne lo stoccaggio e la commercializzazione. Il prodotto finale è una lignite biologica, con un tenore di azoto che varia da 1 a 3% e un potere calorifico inferiore (LCV) maggiore di 19MJ/kg. Tale prodotto, grazie all’elevato contenuto di carbonio, nutrienti, e idrogeno, è un ammendante di elevata qualità, capace di sostituire la torba in ogni sua applicazione, ma anche un combustibile biologico utilizzabile in molteplici applicazioni industriali.
Durante il processo di carbonizzazione idrotermale, la frazione organica all’interno del reattore subisce una parziale volatilizzazione. In particolare, una buona parte dell’ossigeno e parte dell’idrogeno contenuti nella biomassa volatilizzano, riducendo quindi sia la dimensione delle particelle solide, sia il loro peso. Al termine del processo, la resa in massa su base secca è circa del 50%. Ovvero per 1 tonnellata di refluo secco si producono circa 500-550 kg di biolignite. L’acqua di processo invece, è quella che risulta quando, a valle della reazione, il carbone viene separato meccanicamente dall’acqua presente nella biomassa umida immessa nel reattore. Quest’acqua presenta un ridotto contenuto organico disciolto e nutrienti da recuperare, come potassio, azoto, magnesio.
Il prodotto principale e di maggior interesse ottenuto processando residui organici nell’impianto industriale HTC di Ingelia è sicuramente l’hydrochar, o bio-lignite . Questo prodotto presenta una serie di caratteristiche uniche che hanno contribuito ad accrescere l’interesse da parte di una vastissima gamma di settori industriali.
L’acqua di processo è il risultato della separazione meccanica che viene effettuata a valle della reazione HTC. All’interno di questa frazione liquida sono disciolte numerosi composti inorganici ed organici di grande interesse per l’agricoltura, che possono essere recuperati attraverso tecnologie di trattamento e concentrazione dell’acqua, producendo un biofertilizzante liquido.