Paolo MantoviCentro Ricerche Produzioni Animali – CRPA

Caratteristiche agronomiche delle deiezioni zootecniche sottoposte a digestione anaerobica

CorsoIL BIOGAS DA EFFLUENTI

ZOOTECNICIReggio Emilia, 15 dicembre 2011

Il digestatoIl digestato

È il residuo (o materiale di risulta) del processo di digestione anaerobica e può essere considerato un buon materiale fertilizzante, ad effetto concimante più o meno pronto a seconda della sua origine (matrici caricate) e trattamento (es. separazione solido-liquido, altro).

Il digestato da effluenti Il digestato da effluenti zootecnicizootecniciCaratteristiche chimiche di digestati da effluenti zootecnici, alcuni esempi

pH(-)

ST(%)

SV(%ST)

NTK(g/kg)

N-NH4+

(% NTK)Liquame suino 8,3 3,0 52 3,9 77

Liquame bovino (P-R) 7,8 6,1 77 3,3 60

Liquame bovino (Grana P) 8,2 5,6 76 3,0 54

Liquame bovino +scarti agro-industria

8,3 3,0 52 3,9 76

Liquame bovino + insilati 7,8 4,3 66 3,8 62

~ 8 3-6 >50 3-4 50-80

Il processo di digestione Il processo di digestione anaerobica dei liquamianaerobica dei liquami

• Determina una riduzione della sostanza organica meno stabile;• Non riduce i quantitativi di azoto e

fosforo;• Trasforma parte dell'azoto organico

in azoto ammoniacale.

Trasformazioni dell'N in DATrasformazioni dell'N in DA

Progetto di ricerca sul Progetto di ricerca sul digestatodigestato

Digestione anaerobica dei liquami e Direttiva Nitrati

Finanziamento: MIPAAF

Coordinamento: Fondazione CRPA

Partners:- CRPA SpA- Agroselviter, Università di Torino- CRA-RPS, Roma

Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009).La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L’Informatore Agrario, 43: 55-58.

SUINOSUINO BOVINOBOVINO BOVINO + SILOMAISBOVINO + SILOMAIS

Azoto nelle matrici caricate Azoto nelle matrici caricate e nei digestati ottenutie nei digestati ottenuti

Liquame tal quale

Liquame digerito

Frazione chiarificatadel tal quale

Frazione chiarificata del digerito

pH - 7,2 8,2 7,7 8,4

Solidi totali (ST) % tq 4,7 3,5 1,9 1,6

Solidi volatili (SV) % ST 66,6 56,5 45,2 34,4

Azoto totale (NTK) g/kg tq 4,18 4,19 2,92 3,23

Azoto ammoniacale % NTK 62,2 72,6 86,1 89,5

COD mg O2/l 54510 32214 23490 10534

Caratteristiche chimiche dei liquami suini tal quali e digeriti (pre-stoccaggio)

Ciclo con liquami suiniCiclo con liquami suini

Stoccaggio frazioni chiarificate (statico, estivo)

Ciclo con liquami suiniCiclo con liquami suini

88% (chiarificato digestato)

92% (chiarificato tal quale)

Separazione solido/liquidoSeparazione solido/liquido

Efficienze di separazione nellafrazione solida

N ammoniacale in frazione chiarificata del digestato suino, rispetto a quello della frazione chiarificata del tal quale: +36%N ammoniacale in frazione chiarificata del digestato bovino, rispetto a quello della frazione chiarificata del tal quale: +43%

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Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009).La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L’Informatore Agrario, 43: 55-58.

Separazione solido/liquidoSeparazione solido/liquido

Efficienza di separazione dell'azoto

•La digestione anaerobica, modificando le caratteristiche dei liquami, riduce l'efficienza di separazione della sostanza secca e dell'azoto nella frazione solida;

•d'altra parte permette di concentrare nella frazione chiarificata i composti solubili come l'azoto ammoniacale, prontamente assimilabile dalle colture, e in quella solida l'azoto organico a più lenta mineralizzazione.

•L'efficienza di separazione dell'azoto risulta più penalizzata di quella dei solidi per il processo di mineralizzazione dell'azoto organico (sospeso) ad ammoniacale (solubile).

Separazione S/L in sintesiSeparazione S/L in sintesi

Nitrificazione dell'azoto Nitrificazione dell'azoto apportato al suolo (30 gg)apportato al suolo (30 gg)

Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L’Informatore Agrario, 20: 46-49.

Emissioni di anidride Emissioni di anidride carbonica dal suolocarbonica dal suolo

Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L’Informatore Agrario, 20: 46-49.

Caratteristiche agronomiche Caratteristiche agronomiche degli effluentidegli effluenti

Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L’Informatore Agrario, 20: 46-49.

Fertirrigazione con le Fertirrigazione con le frazioni chiarificatefrazioni chiarificate

Rif. Opuscolo CRPA 6.22 n. 4/2011 su “La fertirrigazione con acqua e liquami zootecnici”, a cura di P. Mantovi e G. Bonazzi

Con ala piovana

Con manichetta

ConclusioniConclusioni

La digestione anaerobica...

•...modificando la composizione delle forme azotate, rende a più “pronto effetto” gli effluenti zootecnici; la separazione solido/liquido dei digestati da effluenti zootecnici esalta ulteriormente questo effetto, concentrando nella frazione chiarificata l'azoto ammoniacale più prontamente disponibile.

•…determinando una riduzione del carbonio nelle matrici digerite, riduce le emissioni di CO2 dopo la distribuzione; poiché diminuisce il quantitativo di carbonio disponibile per i microorganismi, riduce l'emissione di N2O.

ConclusioniConclusioni

Considerate le caratteristiche della frazione chiarificata del digestato, esse si avvicinano a quelle di un concime liquido a pronto effetto, sebbene con titolo ridotto (generalmente meno di 5 kg N/tonnellata).

Si ritiene giustificata, per questa specifica frazione, la deroga al limite di 170 kg N/ha/anno imposto dalla Direttiva Nitrati per le zone vulnerabili, a condizione di farne uso nei periodi opportuni, quelli il più possibile ravvicinati allo sviluppo colturale, e adottando per lo spandimento le Migliori Tecniche Disponibili (tra cui la fertirrigazione).

www.crpa.ithttp://sebe.crpa.itp.mantovi@crpa.it

Grazie per l'attenzioneGrazie per l'attenzione