GESTIONE SOSTENIBILE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI Stima del potenziale di produzione … · 2014. 12....

Bolzano - GESTIONE SOSTENIBILE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI 1

Istituto per l‘ Energia Rinnovabile

GESTIONE SOSTENIBILE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI Stima del potenziale di produzione di biogas nell´Alta Val di Non

Studio di fattibilità di un impianto di Biogas

Versione documento 1.2 Autore: Ing. Michela Langone Coordinamento e Revisione: dott. Daniele Vettorato, PhD ([email protected]) Bolzano, Dicembre 2012

INDICE

Premessa ..................................................................................................... 7

1. Inquadramento relativo allo studio di fattibilità ................................................... 8

1.1. La zootecnia e la gestione degli effluenti di allevamento in Trentino ................. 8

1.2. La zootecnia e la gestione degli effluenti di allevamento in Alta Val di Non ........ 10

1.3. Obiettivi dello studio ......................................................................... 12

1.4. Metodologia di lavoro adottato ............................................................. 13

2. Inquadramento Normativo ............................................................................ 14

2.1. Gestione degli effluenti di allevamento ................................................... 14

2.2. Incentivi per la sostenibilità ambientale delle attività agricole e zootecniche...... 18

2.3. Digestione anaerobica e gestione del digestato .......................................... 19

2.4. Digestione anaerobica: regime autorizzativo ............................................. 21

2.5. Promozione e incentivazione della produzione di energia da fonti rinnovabili ...... 23

2.6. Impatti ambientali legati agli impianti a biogas .......................................... 27

2.7. Biometano ...................................................................................... 28

3. La Digestione Anaerobica ............................................................................. 29

3.1. I Principi del processo biologico ............................................................ 29

3.2. Le tecnologie per la digestione anaerobica ............................................... 32

3.3. La co-digestione anaerobica ................................................................. 32

3.3.1. Le matrici addizionabili agli effluenti zootecnici ..................................... 33

4. Il settore zootecnico in Alta Val di Non ............................................................. 35

4.1. Inquadramento territoriale .................................................................. 35

4.2. Consistenza degli allevamenti nell’Alta Val di Non ...................................... 38

4.3. Ubicazione degli allevamenti ............................................................... 41

4.4. Stima produzione Liquame e Letame ...................................................... 42

4.5. Carichi zootecnici e distribuzione della superficie agricola ............................ 46

5. Analisi del potenziale energetico ricavabile dalla digestione anaerobica ..................... 51

5.1. Potenzialità energetica degli effluenti zootecnici e delle biomasse .................. 51

5.2. Potenzialità dal settore agro-industriale in Alta Val di Non ............................ 53

5.3. Potenziale di produzione di biogas ed energia dell’Alta Val di Non dal comparto zootecnico ............................................................................................... 54

5.3.1. Verifica della potenzialità energetica dell’Alta Val di Non ......................... 58

6. Dimensionamento di un impianto interaziendale P <300 kWel .................................. 60

6.1. Substrati alimentati all’impianto ........................................................... 60

6.2. Tecnologia di processo ....................................................................... 60

6.3. Produzione di energia ........................................................................ 62

6.4. Strutture e apparecchiature dell’impianto ................................................ 63

6.4.1. Stoccaggio biomasse in ingresso ......................................................... 63

6.4.2. Sistema di dosaggio ed alimentazione .................................................. 64

6.4.3. Digestori .................................................................................... 64

6.4.4. Separatore solido/liquido ................................................................ 66

6.4.5. Stoccaggi digestati ........................................................................ 66

6.4.6. Cogeneratore ............................................................................... 66

6.4.7. Biofiltro ..................................................................................... 67

6.4.8. Vasca di prima pioggia .................................................................... 67

6.5. Tecnologie possibili per il trattamento del digestato ................................... 68

6.5.1. Trattamenti di separazione solido/liquido ............................................. 68

6.5.2. Processi biologici di rimozione dell’azoto ............................................. 69

6.5.3. Trattamenti chimico/fisici ............................................................... 70

7. Valutazione economico-finanziaria .................................................................. 72

7.1. Analisi di fattibilità economica e finanziaria di un impianto a biogas consortile (P< 300 kWel) in Alta Val di Non ..................................................................... 73

7.2. Parametri tecnico-economici assunti per l’analisi economica-finanziaria ............ 75

7.2.1. Costo di spandimento degli effluenti zootecnici ...................................... 75

7.2.2. Costo della biomassa in ingresso ........................................................ 76

7.2.3. Impianto di Biogas ......................................................................... 76

7.2.4. Processo di rimozione biologica dell’azoto ............................................ 78

7.2.5. Strippaggio ................................................................................. 79

7.2.6. Costo di trasporto e di spandimento del digestato ................................... 80

7.2.7. Entrate ...................................................................................... 80

7.2.8. Flusso di cassa netto ...................................................................... 81

7.3. Analisi economica e finanziaria ............................................................. 82

7.3.1. Ulteriori considerazioni all’analisi tecnico economica e finanziaria ............... 91

8. Analisi degli impatti ambientali derivanti dall’impianto a biogas .............................. 92

8.1. Utilizzo risorse naturali ed energetiche ................................................... 92

8.2. Emissioni odorose ............................................................................. 92

8.3. Scarichi idrici ed inquinamento al suolo ................................................... 94

8.4. Rumore ......................................................................................... 94

8.5. Stabilità e sicurezza geologica .............................................................. 94

8.6. Trasporti ....................................................................................... 94

8.7. Impatto visivo ................................................................................. 95

9. Alternativa alla produzione elettrica: Biometano ................................................. 96


9.1. Tecnologie di upgrading del biogas a biometano ......................................... 96

9.2. Compressione ed immissione in rete ....................................................... 98

9.3. Upgrading del biogas a biometano in Alta Val di Non ................................... 98

10. Considerazioni conclusive ....................................................................... 100

Bibliografia ............................................................................................... 103

Allegato 1 - Consistenza degli allevamenti .......................................................... 105

Allegato 2 - Geolocalizzazione degli allevamenti ................................................... 107


Premessa

Il presente elaborato si inquadra nell’ambito del più ampio “Studio di fattibilità tecnico-economica e diagnosi energetiche relative a produzione, recupero, trasporto e distribuzione di calore derivante dalla cogenerazione o dall’utilizzo delle fonti rinnovabili di energia dei Comuni dell’Alta Val di Non” conferito in data __/__/2012 all’Ente di Ricerca EURAC da parte dei comuni dell’Alta Val di Non.

La presente indagine fornisce dapprima una serie di valutazioni ambientali e normative sulla gestione degli effluenti zootecnici e analizza in seguito le problematiche e le risorse del settore agro-zootecnico dell’Alta Val di Non. Nello specifico, il documento è relativo ad uno studio di fattibilità tecnico-economica per la localizzazione e realizzazione di uno o più impianti consortili di digestione anaerobica (DA) e delle eventuali sezioni di post – trattamento del digestato, finalizzati alla valorizzazione energetica degli effluenti zootecnici.

Lo studio è stato condotto tenendo conto del duplice obiettivo di: • ridurre l'impatto ambientale provocato dalla gestione degli effluenti zootecnici in una

zona ad alta vocazione turistica come l’Alta Val di Non, effettuando una stabilizzazione biologica degli stessi con un processo di DA. Il successivo impiego in agricoltura dell’effluente della DA, il digestato, comporta una serie di vantaggi rispetto all’impiego diretto degli effluenti zootecnici non trattati, tra cui il contenimento dell’inquinamento del suolo e delle falde nonché degli odori e delle emissioni in atmosfera.

• valorizzare gli effluenti zootecnici mediante il processo di DA ed effettuare un’analisi della filiera del biogas prodotto considerando il suo utilizzo sia in cogenerazione per la produzione di energia elettrica e termica sia per usi diversi quali la produzione di biometano per l’immissione nella rete del gas o per autotrazione.

Il presente documento si propone dunque di fornire indicazioni per l’analisi della problematica legata alla gestione degli effluenti zootecnici, proponendo una panoramica del vasto contesto normativo e tecnologico nonché linee guida per una corretta progettazione del sistema di gestione degli effluenti e gestione degli impatti ambientali.


1. Inquadramento relativo allo studio di fattibilità

1.1. La zootecnia e la gestione degli effluenti di allevamento in Trentino

La Produzione Lorda Vendibile (PLV) della Provincia di Trento, che costituisce la quantificazione monetaria dei beni finali prodotti dalle imprese del settore agro-forestale e destinati al mercato, realmente venduti e non auto consumati, è cresciuta nel comparto zootecnico di circa il 10% durante il quinquennio 2000- 2004 per poi mantenersi costante fino al 2007 attorno ad un valore di 111.225.000 euro (Piano di Sviluppo Rurale 2007 -2013, 2007; Rapporto agricoltura PAT). Nel quinquennio 2000 - 2004, il comparto zootecnico ha denotato un lieve ma incoraggiante incremento rispetto agli anni precedenti soprattutto nella produzione di latte da vacca (+51%) e nell’allevamento degli ovini, caprini, equini (+22%) e trote (+27%) mentre vi è stato un ridimensionamento per gli avicoli e i bovini da carne. La sempre più crescente attenzione verso gli aspetti ambientali e la pianificazione e gestione territoriale hanno però messo in evidenza le criticità del settore zootecnico, soprattutto a causa delle profonde trasformazioni che l’attività zootecnica ha subito nel corso degli ultimi decenni. Si è assistito, infatti, in Trentino così come a livello nazionale, ad una trasformazione del settore con una progressiva intensificazione, che ha visto una marcata riduzione del numero di aziende zootecniche, passando da 2.980 aziende nel 2003 a 2.100 nel 2007. In contrapposizione, si è assistito ad un aumento sensibile della dimensione media delle aziende e della produzione unitaria nonché ad un aumento degli acquisti degli alimenti zootecnici per soddisfare le crescenti esigenze degli animali. (Odorizzi et al., 2006). Ciò ha comportato una serie di difficoltà legate soprattutto alla gestione degli effluenti zootecnici. Gli effluenti zootecnici, definiti come insieme delle deiezioni palabili e non palabili (DM 7 aprile 2006), risultano inquinanti, in quanto ricchi di azoto, fosforo e potassio. Anche i farmaci, somministrati agli animali, possono passare attraverso tale via nell'ambiente e residuare nei suoli, nei vegetali, nelle acque e quindi negli alimenti. Non pochi sono i problemi legati anche al rilascio di emissioni in atmosfera derivanti da letami e liquami ed al consumo di energia elettrica principalmente per le esigenze di raffrescamento delle stalle. A seguito dell’intensificazione degli allevamenti, è inoltre cambiato anche il tipo di stabulazione, soprattutto per la categoria dei bovini. Da un punto di vista strutturale e gestionale, la stabulazione libera ha preso il sopravvento rispetto alla stabulazione fissa per i notevoli vantaggi di natura economica ed igienico-sanitaria per gli animali: ottimizzazione dei tempi di lavoro e degli spazi, benessere e fertilità degli animali (Odorizzi et al., 2006). Ciò ha comportato una riduzione del materiale di lettiera (paglia, torba, segatura, etc.) ed una maggiore produzione di un effluente in forma liquida, non palabile, più difficile da gestire ed utilizzare in agricoltura. Da un allevamento di tipo tradizionale, dove gli escrementi animali erano conglomerati con la paglia a formare il letame, utilizzato come fertilizzante in ampie superfici di pascolo e/o agricole, si è dunque passati ad un allevamento “senza terra”, con allevamenti medio-grandi, caratterizzati da una maggiore produzione di reflui allo stato liquido, liquami zootecnici, costituiti da una miscela di deiezioni animali ed acqua di lavaggio. Per contro le superfici agricole utili per lo spandimento risultano di estensione ridotta e/o di non facile accesso per la conduzione delle pratiche colturali (Moriconi, 2001). L’utilizzazione diretta mediante distribuzione sul terreno degli effluenti zootecnici, per lo più sotto forma di letame, ha rappresentato in passato la migliore soluzione gestionale, ambientale ed agronomica in virtù degli effetti positivi sull’apporto dei nutrienti e sulla struttura del terreno. Ad oggi, tale pratica non è più sostenibile. Infatti, a causa di una prevalenza di liquame, pur rispettando un equilibrato rapporto tra azoto immesso (numero capi allevati) e superficie coltivata, se non opportunamente pianificata, la gestione degli effluenti zootecnici può comportare una serie di problematiche aziendali (necessità di adeguate volumetrie di stoccaggio) ed ambientali (riduzione dell’efficienza di utilizzazione dei nutrienti in essi contenuti, impatto odoroso sgradevole e persistente, inquinamento delle acque superficiali e


delle falde acquifere). Inoltre dal punto di vista economico lo spandimento del liquame, piuttosto che letame, rappresenta di solito una spesa onerosa nel bilancio complessivo delle aziende. Resta comunque saldo il concetto che la pratica di spandimento degli effluenti zootecnici, deve essere considerata come mero strumento agronomico di produzioni delle rese e non come mezzo di smaltimento. Le problematiche evidenziate si sono via via accentuate incrociandosi con la crescente sensibilità della collettività nei confronti delle problematiche ambientali. La gestione degli effluenti zootecnici rappresenta dunque, ad oggi, una delle maggiori criticità degli allevamenti. Per questo negli ultimi anni molte norme (comunitarie, nazionali e regionali) hanno regolamentato questa materia. Il Piano di Sviluppo Rurale (PSR) della Provincia Autonoma di Trento (PAT) pone “primaria importanza alla salubrità dell'ambiente e alla qualità del paesaggio non solo per il benessere della produzione locale, ma anche per l'attrazione turistica” (Piano di Sviluppo Rurale 2007 -2013, 2007). In quest'ottica, nel PSR, è stata posta particolare attenzione alla definizione della norma di condizionalità introdotta con la Riforma di Medio Termine della Politica Agricola Comunitaria (PAC) del 2003 (conosciuta anche come ecocondizionalità o cross-compliance) che ha il duplice obiettivo di incrementare la sostenibilità ambientale delle attività agricole e, nel contempo, di favorire una maggiore accettabilità sociale dell´agricoltura, corrispondendo alle esigenze di compatibilità ambientale, paesaggistica e di produzione di alimenti sani e di qualità che i cittadini dell´Unione richiedono al settore primario. Il PSR del Trentino è andato oltre il recepimento delle disposizioni nazionali, integrando le norme in funzione delle specificità locali, ad esempio inserendo nella norma della "condizionalità" per il 2006 un rinvio alle previsioni del "Piano di Risanamento delle acque", relativamente alla gestione e allo spandimento economico degli effluenti zootecnici, unitamente ad alcune prescrizioni sulla gestione del pascolo permanente e al divieto di spandimento di reflui agroindustriali (Piano di Sviluppo Rurale 2007 -2013, 2007). La politica sviluppata dall’assessorato in provincia di Trento è dunque improntata alla salvaguardia e promozione di aziende zootecniche di definite dimensioni in grado di dimostrare un forte legame con il territorio esercitando la propria attività nel rispetto dell’ambiente. Nel settore zootecnico, da sempre, fondamentale è stato l’apporto della cooperazione. La Federazione provinciale allevatori ha contribuito nel corso degli anni al miglioramento genetico del patrimonio bovino, ha fornito assistenza agli allevatori nella soluzione di problemi tecnici, ha attivato corsi di aggiornamento per gli addetti; ha contribuito a migliorare la produttività dei prati, ad agevolare l’attività commerciale svolta dagli associati. Dall’altro lato anche i caseifici sociali hanno svolto la loro funzione di concentrazione dell’offerta e valorizzazione della produzione zootecnica. Inoltre, la Provincia riserva un importante sostegno alle attività zootecniche legate, in particolar modo, agli ambienti difficili e svantaggiati di montagna con l’erogazione di premi compensativi per gli svantaggi legati a pratiche ecocompatibili. Nell’ultimo decennio, nel territorio trentino, molti Enti ed Istituzioni, sono stati coinvolti in un percorso di identificazione delle possibili soluzioni alla problematica della gestione degli effluenti di allevamento. In particolar modo sono stati condotti differenti studi, talvolta partecipati con le Comunità di Valle, che hanno contribuito a formare una concezione del problema condivisa nonché una maggiore percezione delle potenzialità degli effluenti zootecnici come risorsa energetica. Le attuali tecnologie di digestione anaerobica permettono di valorizzare gli effluenti zootecnici producendo energia e limitando la produzione di emissioni in atmosfera. Le sezioni di post-trattamento del digestato permettono di risolvere il problema dello smaltimento dei reflui riducendo i carichi di azoto ai campi. La produzione di biogas nel settore agro-zootecnico ha, negli ultimi anni, dimostrato una dinamicità molto interessante che ha portato, secondo un’indagine condotta dal Centro Ricerche Produzioni Animali (C.R.P.A.) alla realizzazione di 521 impianti per circa 350 MW di potenza elettrica installata sul territorio nazionale (Claudio Fabbri et al., 2011). Gli effluenti zootecnici quindi da onere diventano risorsa sia ambientale che energetica ed economica.


1.2. La zootecnia e la gestione degli effluenti di allevamento in Alta Val di Non

L’Alta Val di Non è l’area più settentrionale della Val di Non e rientra nel bacino del Noce, tra le province di Trento e di Bolzano.Il suo territorio comprende i comuni di Amblar, Cavareno, Dambel, Don, Fondo, Malosco, Romeno, Ronzone, Ruffrè e Sarnonico. E’ possibile suddividere l’area dell’Alta Val di Non in una fascia “di montagna”, a vocazione turistica, in cui l’agricoltura non è più praticata e una fascia “bassa” a contatto con il lago, che manifesta una vocazione agricola basata sulla monocoltura della mela. Tra queste vi è una fascia territoriale“mediana” a vocazione mista turistica, agricola ed artigianale-industriale. La superficie complessiva dei 9 comuni dell’Alta Val di Non risulta di poco superiore ai 100 kmq rispetto ai 600 kmq dell’intera Valle di Non e ai 6.213 kmq dell’intera provincia.

Fig. 1 Orografia Alta Val di Non. Elaborazione EURAC su dati provinciali.

In particolare nell’Alta Val di Non, dove sono difficili molti tipi di colture, l’attività zootecnica è uno dei principali settori, rivestendo un peso di primo rilievo nell’economia del territorio, considerando anche il suo contributo al valore della produzione agricola trentina. Tale aspetto ha portato l’Alta Val di Non a differenziarsi dal rimanente contesto complessivo della Valle di Non che risulta invece caratterizzato dalla coltura intensiva della mela. Dall’analisi condotta in Alta Val di Non emerge che il settore dell’allevamento bovino è più sviluppato rispetto agli altri allevamenti zootecnici (Tabella 1 - Tabella 2). Gli allevamenti di suini, ovini, caprini, avicoli ed equini sono praticati in misura minore, in alcuni casi trascurabile. Vi è un numero elevato di piccoli allevamenti familiari di conigli ed api. Considerando i soli allevamenti bovini, il numero di aziende zootecniche presenti in Alta Val di Non è pari a pari a 62 per un totale di capi bovini allevati di 3.033 rispetto ai 45.031 dell’intera provincia (Dati ISTAT 2010). L’allevamento dei bovini ha subito, rispetto al passato, un passaggio da un allevamento di tipo estensivo ad uno di tipo intensivo, che diventa attività primaria di fonte di reddito almeno per quei comuni che hanno un elevato numero medio di capi per azienda, come accade, ad esempio, per Cavareno, Romeno e Ronzone (mediamente circa 100 capi per azienda). I rimanenti comuni dell’Alta Val di Non sono caratterizzati da un numero medio di capi per azienda di circa 30. L’allevamento di tipo intensivo e la contemporanea contrazione della produzione foraggicola locale stanno compromettendo la sostenibilità del settore zootecnico in Alta Val di Non.


L’attuale gestione degli effluenti zootecnici prevede lo spandimento agronomico dei liquami e dei letami tal quali. In particolare, nelle pratiche di smaltimento dei liquami le criticità principali riguardano i carichi di azoto e l’impatto odorigeno di tale pratica.

Tabella 1 Numero di aziende per comune e provincia

Tipologia di Allevamento Totale bovini e bufalini

totale suini

totale ovini e caprini

totale avicoli

totale equini, struzzi, conigli, api e altri

allevamenti

Trento (TOTALE) 1.418 118 446 198 1.838

Val di Non (TOTALE) 174 13 20 15 164

Tipologia di Allevamento Totale bovini e bufalini

totale suini

totale ovini e caprini

totale avicoli

totale equini

struzzi, conigli, api e altri allevamenti

Alta Val di Non (TOTALE) 62 8 9 8 9 59 Amblar 1 .. 1 1 1 23 Cavareno 9 2 1 .. 4 4 Dambel 6 2 .. 1 .. 1 Don 4 .. .. .. .. 3 Fondo 14 1 1 2 3 15 Malosco 2 .. 1 .. .. 2 Romeno 11 .. 1 2 .. 2 Ronzone 2 .. 1 .. .. .. Ruffrè-Mendola 3 2 3 1 1 3 Sarnonico 10 1 .. 1 .. 6 Dati ISTAT 2010. 6° Censimento dell’Agricoltura

Tabella 2 Numero di capi totali per comune e provincia

Tipo allevamento totale bovini e bufalini

totale suini totale ovini e caprini

totale avicoli

Trento (TOTALE) 45.031 5.430 33.677 1.060.257

Val di Non (TOTALE) 6.071 69 255 289

Alta Val di Non (TOTALE) 3.033 50 70 200 Amblar 40 3 .. 50 Cavareno 789 8 18 .. Dambel 171 4 .. 10 Don 90 .. .. .. Fondo 378 25 7 47 Malosco 41 .. 16 .. Romeno 1.012 .. 8 33 Ronzone 186 .. 12 .. Ruffrè-Mendola 82 7 9 45 Sarnonico 244 3 .. 15 Dati ISTAT 2010. 6° Censimento dell’Agricoltura


1.3. Obiettivi dello studio

Il territorio trentino risulta caratterizzato da sempre più numerose aree circoscritte dove vi è un intensificazione degli allevamenti zootecnici e dunque problematiche legate alla gestione delle deiezioni zootecniche. Anche nel contesto dell’Alta Val di Non si è assistito ad un graduale passaggio dalle piccole stalle con ampie superfici di pascolo e/o agricole ad allevamenti medio-grandi con superfici utilizzate di estensione sostanzialmente ridotta e/o di non facile accesso per la conduzione delle pratiche colturali. Tale cambiamento è stato accompagnato da un aumento dell’utilizzo di alimenti extra aziendali, da un modesto impiego di lettiera, dall’inadeguatezza dei volumi di stoccaggio che costringono gli allevatori a volte a distribuzioni intempestive. Tutti questi, fattori che hanno contribuito a compromettere la sostenibilità del comparto zootecnico.

Il presente studio si pone l’obiettivo di identificare nuove strategie di gestione degli effluenti zootecnici nell’area dell’Alta Val di Non, sia per minimizzare l’impatto ambientale degli allevamenti sia per valorizzare gli effluenti-zootecnici nonché gli scarti agricoli eventualmente disponibili sul territorio. La soluzione individuata è finalizzata alla stabilizzazione biologica degli effluenti zootecnici ed alla loro valorizzazione energetica mediante processo di digestione anaerobica, che consente il recupero energetico mediante la produzione di biogas e il suo utilizzo (cogenerazione e/o biometano per autotrazione). Sono stati inoltre considerati alcuni scenari per recupero/rimozione dell’azoto e trattamenti fisici del digestato (separazione solido / liquido) tutti finalizzati al suo impiego ottimale in agricoltura. Lo studio ha permesso di individuare la potenzialità massima di produzione energetica a partire dalle risorse presenti nel territorio dell’Alta Val di Non e i possibili scenari localizzativi di impianti di digestione anaerobica destinati alla produzione di biogas e/o biometano. La tipologia, la taglia e la posizione degli impianti di trattamento degli effluenti zootecnici sono stati individuati sulla base delle problematiche e delle risorse del territorio, del quadro normativo e a seguito di un’attenta analisi di sostenibilità tecnico/economica, considerando sia ipotesi di centralizzazione sia di decentralizzazione degli impianti.

Il territorio dell’Alta Val di Non è stato ed è tutt’oggi oggetto di molte indagini condotte al fine di analizzare i problemi legati agli allevamenti zootecnici. Sono stati condotti studi da Enti ed Istituzioni fra cui l’Istituto Agrario di San Michele all'Adige (IASMA), l’Agenzia Provinciale per la Protezione dell’Ambiente (APPA), il Servizio Energia della PAT. Ciò ha portato ad una maggiore consapevolezza nei comuni dell’area di studio sia delle problematiche che delle potenzialità del settore zootecnico. Tale consapevolezza rappresenta oggi un punto di forza dei comuni dell’Alta Val di Non che intendono, attraverso un percorso compartecipato delle differenti realtà locali, salvaguardare il proprio territorio in un’ottica di sviluppo sostenibile, valorizzazione delle risorse e conservazione dell’ambiente naturale mediante strategie comuni.


1.4. Metodologia di lavoro adottato

Lo studio ha richiesto un’analisi approfondita del campo di indagine costituito dalle seguenti componenti: stato attuale dell’ambiente ed del territorio, stato dell’arte dell’attività zootecnica ed agricola, normativa di settore nazionale e provinciale, sistema degli incentivi, tecnologie di trattamento. Il programma di lavoro adottato ha previsto: un’indagine conoscitiva relativa a:

approfondimento dello stato di fatto della zootecnia locale: numero aziende zootecniche, tipologie allevamento, numero capi, geolocalizzazione delle aziende, tipo di stabulazione, tipologia materiale di lettiera, stima della produzione di letame/liquame;

analisi dell’attuale gestione effluenti zootecnici, determinazione dei carichi potenziali di azoto dal settore zootecnico e stima degli ettari adatti allo spandimento in ogni comune, determinazione delle superfici agricole utilizzabili (SAU), problemi di stoccaggio e spandimento;

presenza di altre biomasse idonee ad essere avviate al processo di digestione anaerobica per la produzione di biogas.

un’analisi della vigente normativa nazionale e provinciale inerente: gestione degli effluenti di allevamento; produzione di biogas e biometano; incentivazione della produzione di energia da fonti rinnovabili; regime autorizzativo degli impianti a biogas; problematiche ambientali, quali emissioni in atmosfera; scarichi, rumori, etc

definizione di differenti scenari localizzativi della filiera di gestione degli effluenti zootecnici ed individuazione della soluzione ottimale;

progettazione preliminare della sezione di digestione anaerobica e dell’unità di cogenerazione per la produzione di energia elettrica e termica ed indicazioni delle possibili strategie di post – trattamento del digestato;

individuazione di differenti scenari di gestione degli effluenti zootecnici e studio di fattibilità tecnico-economica e finanziaria;

segnalazione delle misure da adottare per mitigare gli impatti ambientale di un impianto di biogas;

considerazioni sulla produzione di biometano mediante processo di up-grading. La scelta tra le diverse soluzioni tecniche è stata effettuata considerando la fattibilità, i vantaggi, gli svantaggi e le opportunità delle diverse tipologie di trattamento, valutando anche soluzioni innovative. La principale documentazione assunta alla base dell’analisi conoscitiva e delle valutazioni tecnico, economiche e finanziarie consiste in: Dati forniti dal Servizio Territoriale Valle di Non: U.O. Igiene e Sanità Pubblica Veterinaria

(n. aziende, capi, tipologia stabulazione, geolocalizzazione); 5° Censimento generale dell'agricoltura, 2000. ISTAT; 6° Censimento dell’Agricoltura, Luglio 2012. ISTAT; Rapporto Finale- “Strategie per la gestione sostenibile degli effluenti di allevamento del

territorio dell’Alta Valle di Non”, Giugno 2008. Committente Comune di Cavareno. Fondazione Edmund Mach (FEM)- Istituto Agrario di San Michele all’Adige;

Piano di Sviluppo Rurale 2007 -2013. PAT- Assessorato all'Agricoltura Commercio e Turismo; Servizio Urbanistica e Tutela del Paesaggio PAT: cartografia di base e tematiche. Articoli e dati di letteratura.


2. Inquadramento Normativo

La gestione degli effluenti zootecnici si inserisce in una vasto panorama legislativo europeo e nazionale, nonché regionale e provinciale. Gli effluenti zootecnici rientrano, infatti, nelle norme ambientali in materia di utilizzazione agronomica, promozione dell’energia da fonti rinnovabili, emissioni in atmosfera. Di seguito sono riportate le principali normative che disciplinano differenti aspetti connessi alla gestione degli effluenti zootecnici.

2.1. Gestione degli effluenti di allevamento

Normativa Comunitaria e Nazionale

I principali riferimenti normativi nazionali relativi alla gestione degli effluenti di allevamento sono presenti nel Codice di Buona Pratica Agricola (CBPA), nel DLgs 152/06 e s.m.i. e nel DM 7 aprile 2006, recanti criteri e norme tecniche generali per la disciplina nazionale e regionale dell'utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento.

Il Codice di Buona Pratica Agricola (CBPA), approvato con il D.M. 19/04/1999, è stato adottato in attuazione dell’articolo 4 della Direttiva del Consiglio 91/676/CEE del 12 dicembre 1991, nota come “Direttiva Nitrati”, e reca i criteri e le indicazioni per una corretta pratica agricola. Il CBPA prende in considerazione i problemi dell'azoto, ottimizzando la gestione dell'azoto nel sistema suolo/pianta. Esso prevede indicazioni sulla gestione degli allevamenti e sul controllo e il trattamento degli effluenti di origine zootecnica. Il CBPA è applicabile a discrezione degli agricoltori nelle zone non vulnerabili ai nitrati (Zone Ordinarie, ZO), cosi come definite dalla Direttiva Nitrati. Per le aree designate vulnerabili (ZNV), in quanto connesse con le acque superficiali e profonde inquinate o potenzialmente inquinabili dai nitrati provenienti da fonti agricole, la Direttiva Nitrati prevede la predisposizione di programmi di azione obbligatori per gli agricoltori con misure più restrittive.

Il DLgs 152/06 costituisce formalmente il recepimento della Direttiva Quadro in materia di acque Dir 2000/60/CE e rappresenta il principale riferimento in materia di tutela ambientale ed in particolare in materia di tutela delle acque dall’inquinamento. Nel 152/06 vengono riportati i criteri di individuazione delle Zone Vulnerabili ai Nitrati e per la stesura dei Programmi d’Azione regionali (art. 92) e quelli relativi all’utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento (art. 112). Indipendentemente dal riscontro oggettivo, attraverso i campioni analitici, di nitrati di origine agricola o di altri prodotti inquinanti, quali prodotti fitosanitari, l’allegato 7, parte AII e parte BII e BIII del D.lgs. 152/06, richiede di determinare la vulnerabilità territoriale considerando la vulnerabilità su due livelli: vulnerabilità intrinseca degli acquiferi e vulnerabilità specifica, ossia considerando la qualità e le criticità degli acquiferi, il tipo di ordinamento colturale con le relative pratiche agronomiche, le condizioni climatiche e idrologiche e infine la capacità di attenuazione del suolo nei confronti degli inquinanti. La vulnerabilità intrinseca degli acquiferi viene dunque definita in funzione delle caratteristiche litostrutturali, idrologiche e idrodinamiche del sottosuolo e degli acquiferi presenti. Essa è’ riferita ad inquinanti generici, es. azoto e fitofarmaci. La vulnerabilità specifica, invece, tiene conto sia della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi sia della capacità di attenuazione del suolo per una determinata sostanza o gruppo di sostanze. In tal modo, sulla base delle mappe della vulnerabilità intrinseca e specifica è possibile individuare dei punti di monitoraggio utili per il controllo degli acquiferi più vulnerabili, nonché programmi di azione tendenti a ridurre i possibili rischi di inquinamento sia legato a fonti puntuali (per effetto dell’antropizzazione) che diffuse (come sono definite ad esempio le gli deiezioni sui pascoli e sulle aree agricole).


Il decreto del ministero delle politiche agricole e forestali del 7 aprile 2006 (DM 7 aprile 2006), è stato emanato in applicazione dell’articolo 38 del D. Lgs n.152/06. Il DM 7 aprile 2006 rappresenta il testo di riferimento specifico per la gestione degli effluenti di allevamento. Esso detta gli indirizzi tecnici riguardanti l'intero ciclo di utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento: produzione, raccolta, stoccaggio, fermentazione e maturazione, trasporto e distribuzione. Il Decreto disciplina l’utilizzazione agronomica degli effluenti distinguendo tra Zona Vulnerabile ai Nitrati da fonte agricola (ZVN) e Zona Ordinaria (ZO), che tra le altre si differenziano per il quantitativo di nutrienti applicabile al suolo: 170 kg/(ha a) di azoto zootecnico (o di origine zootecnica), inteso come quantitativo medio

aziendale; 340 kg/(ha a) di azoto zootecnico (o di origine zootecnica) inteso come quantitativo medio

aziendale. Il DM 7 aprile 2006 prevede, inoltre, norme specifiche che riguardano, in particolare, le modalità di somministrazione (periodi) delle deiezioni animali e le relative restrizioni territoriali (es. distanza dai corsi d'acqua: 5 -10 m, limiti di pendenza: differenti per letami e liquami) e temporali (es. divieti di spandimenti: invernali 1 novembre- fine febbraio e periodi siccitosi). Per quanto riguarda lo stoccaggio degli effluenti zootecnici, che rappresenta una delle fasi dell’utilizzazione agronomica che più condiziona l’efficacia della fertilizzazione e la protezione ambientale, la sua durata viene differenziata tra le diverse aree italiane in funzione dei fattori climatici e degli assetti colturali praticati. Per le aree caratterizzate da un eccessiva produzione di azoto, il Decreto prevede il ricorso a ulteriori misure per riequilibrare l’apporto di azoto al suolo, individuando le possibili strategie di gestione integrata degli effluenti e le soluzioni impiantistiche e tecnologiche (rimozione biologica, strippaggio, digestione anaerobica con produzione di energia da biogas e separazione solido/liquida) per ottenere la riduzione del carico di nutrienti. Nel decreto viene chiarito che lo stoccaggio ed il trasporto degli effluenti zootecnici, diversamente da quanto ritenuto in passato, non devono essere regolamentati ai sensi della normativa sui rifiuti (Parte IV del D.Lgs.n.152/06 e s.m.i) né dal regolamento CE 1174/2002 e s.m.i, relativo alle norme sanitarie sulla gestione dei sottoprodotti di origine animale. Il decreto chiarisce che “l’utilizzazione agronomica effettuata ai sensi del DM 7 aprile 2006 non necessita del documento commerciale, dell’autorizzazione sanitaria, dell’identificazione specifica, del riconoscimento degli impianti di immagazzinaggio”. Ne deriva dunque una notevole semplificazione delle operazione di gestione degli effluenti zootecnici. Il Decreto 7 aprile 2006 introduce, poi, il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA) degli effluenti zootecnici e dei fertilizzanti commerciali da redigere conformemente alle disposizioni di cui all'allegato V al decreto stresso. Il Piano di utilizzo agronomico (PUA) degli effluenti zootecnici diventa dunque lo strumento attraverso il quale la Pubblica amministrazione può verificare la congruità delle scelte gestionali dell’azienda agricola e dà modo agli agricoltori di pianificare un corretto utilizzo agronomico degli effluenti, o più in generale, una giusta fertilizzazione, mediante la formulazione di un bilancio dell’azoto relativo al sistema suolo-pianta.


Normativa e contesto provinciale

In Trentino, come previsto dall’allegato n. 6 del Programma di Sviluppo Rurale 200-2013 della Provincia di Trento, la corretta gestione delle deiezioni zootecniche e l’utilizzo agronomico degli effluenti zootecnici sono disciplinati da una serie di normative provinciali, oltre che nazionali:

“Testo unico delle leggi provinciali in materia di tutela dell’ambiente dagli inquinanti”, decreto del Presidente della Giunta Provinciale 26 gennaio 1987, n. 1-41/Legisl.

Legge provinciale 27 febbraio 1986 n. 4 “Piano di risanamento delle acque” “Norme di attuazione del Piano provinciale di risanamento delle acque”, approvate con

deliberazione della Giunta provinciale 12 giugno 1987, n. 5460 “Piano di Tutela della qualità delle Acque”, approvato con deliberazione della Giunta

Provinciale n. 3233 del 30 dicembre 2005 approvazione Modifiche al Titolo IV delle norme di attuazione del Piano Provinciale di risanamento delle

acque.

Gli obiettivi primari del Piano di Risanamento delle acque, aggiornato più volte nel corso degli anni, sono il miglioramento della dotazione dell’apparato fognario depurativo provinciale e il rispetto delle scadenze comunitarie in materia di depurazione delle acque. Il Piano di Tutela delle Acque (PTA) approfondisce invece gli aspetti qualitativi della risorsa idrica attraverso il monitoraggio e la stima degli inquinanti. Nel PTA vengono individuate le zone sensibili e vulnerabili. In particolare la Provincia autonoma di Trento, vista la direttiva 91/271/CEE e la sentenza della Corte di Giustizia Europea del 25.04.2002, con deliberazione di Giunta Provinciale n. 283 del 16 febbraio 2004, ha formalmente individuato come aree sensibili tutti i bacini idrici provinciali con l’obiettivo di istituire una tutela capillare del territorio, stabilendo, in particolare, di dotare di sistemi di abbattimento del fosforo e di predisporre eventuali sistemi di abbattimento dell’azoto per tutti gli impianti provinciali di acque reflue urbane di nuova realizzazione. Per gli scarichi industriali sono stati adottati limiti più restrittivi di quelli già applicati in Provincia di Trento (Testo unico delle leggi provinciali in materia di tutela dell’ambiente dagli inquinamenti) e previsti dal D.Lgs 152/06, pari a 1 mg L-1 per il fosforo totale e 10 mg L-1 per l’azoto totale (Piano di Tutela delle Acque). Nel territorio trentino, dati analitici evidenziano la totale assenza di prodotti fitosanitari nelle acque sotterranee trentine. Comunque, la Provincia Autonoma di Trento definisce, nell’ambito del proprio territorio, il Piano nazionale triennale (piani triennali ex. D.lgs. 194/95), ai sensi dell’art. 3 comma 4, dell’accordo 8 maggio 2003 “Accordo tra i Ministri della Salute, dell’Ambiente e della tutela del territorio, le regioni e le province autonome di Trento e di Bolzano per l’adozione del piano triennale di sorveglianza sanitaria ed ambientale su eventuali effetti derivanti dall’utilizzazione di prodotti fitosanitari”. Inoltre, nel PTA viene affermato che, a seguito del monitoraggio condotto in osservanza dei dispositivi della direttiva 91/676/CEE, e tenendo conto che il fattore inquinante limitante l’eutrofizzazione nella Provincia autonoma di Trento è il fosforo, allo stato attuale l’intero territorio della Provincia Autonoma di Trento è stato escluso dalle Zone Vulnerabili da Nitrati di origine agricola, ai sensi dell’art. 19 commi 1 e 3 del d.lgs. 152/06 (Piano di Tutela delle Acque). Nel Piano di Tutela delle Acque, come previsto dal 152/06, è stata inoltre determinata la vulnerabilità intrinseca della litologia affiorante finalizzata alla successiva definizione della vulnerabilità specifica secondo quanto indicato all’allegato 7 al d.lgs. 152/06. Nel PTA viene anche riportata una stima degli inquinanti di tipo diffuso, che si riferisce alla valutazione dei nutrienti originati dall’uso agricolo del territorio, oltre che puntuale, per effetto dell’antropizzazione del territorio (es. scarichi civili ed industriali). In Trentino, nel rispetto della direttiva 91/676/CEE, è ammessa la possibilità di utilizzare gli effluenti zootecnici per usi agronomici, mediante spargimento sul suolo e vengono definite le modalità di stoccaggio, le quantità impiegabili sui terreni nonché le modalità di spargimento dei


liquami e dei letami. Gli impegni che gli agricoltori sono tenuti a rispettare si rifanno alle disposizioni contenute nel Piano Provinciale di Risanamento delle Acque ed in particolare alle disposizioni riportate nella deliberazione della Giunta Provinciale n. 4420 del 27 aprile 1990 pubblicata sul B.U. della Regione del 5 giugno 1990, n. 27, adottata ai sensi dell’articolo 80 del Testo Unico, nel testo previdente alla data di entrata in vigore della L.P. 10/1998.

I vincoli connessi all’uso di effluenti zootecnici in aziende, site in Zone Ordinarie (ZO), prevedono:

obblighi relativi allo stoccaggio degli effluenti così come riportate nell’allegato 8 della Circolare Agea ACIU.2012.214, del 15.05.2012:

- gli allevamenti che effettuano lo spandimento dei liquami zootecnici devono essere dotati di idonei contenitori per lo stoccaggio, opportunamente impermeabilizzati;

- i contenitori di stoccaggio di liquami devono avere una capacità utile complessiva, valutata in base alla potenzialità massima dell’allevamento, non inferiore al volume del liquame prodotto in quattro mesi, elevabile a cinque nelle zone montane;

- i depositi di letame vanno realizzati con apposite platee impermeabilizzabili in calcestruzzo con una pendenza tale da rendere possibile il convogliamento del percolato in apposite vasche di raccolta;

- il letame deve essere stoccato prima dello spargimento per almeno sei mesi, al fine di assicurare un’opportuna maturazione;

- il letame, preventivamente depositato per almeno due mesi su platea impermeabile, può inoltre essere depositato temporaneamente al di fuori dell’azienda in suolo non impermeabilizzato a patto che siano verificate le seguenti condizioni:

• distanza minima del deposito da acque superficiali di 10 m, senza deflusso di colaticcio verso le acque superficiali;

• distanza minima da strade di 5 m, senza deflusso di colaticcio verso le strade; • deposito su aree adibite a scopi agrari, in posizione diversa rispetto all’anno

precedente. Non è consentito il deposito in aree boschive; • Realizzazione di un solco o di un arginatura perimetrale attorno al deposito

temporaneo. obblighi relativi al rispetto dei massimali di azoto previsti dall’art. 10 (1) del Decreto 7

aprile 2006, per lo spandimento dei liquami e letami: 340 kg/ha/anno di apporto di azoto (media aziendale) dovuto agli effluenti distribuiti sui terreni aziendali posti al di fuori delle ZVN ovvero nelle c.d. zone ordinarie (ZO);

obblighi e divieti relativi all’utilizzazione degli effluenti (spaziali e temporali) come previsti dagli articoli 4 e 5 del Decreto 7 aprile 2006 e corretta gestione degli accumuli temporanei di effluenti palabili sul terreno.


2.2. Incentivi per la sostenibilità ambientale delle attività agricole e zootecniche


La Riforma di Medio Termine della Politica Agricola Comunitaria (PAC) del 2003 ha introdotto la il concetto di "condizionalità" (ecocondizionalità o cross-compliance), recepita in ambito nazionale dal Decreto del MiPAF 5406/04. Il Regolamento (CE) n. 73/2009 del Consiglio, del 19 gennaio 2009 e ss.mm.ii., ha poi stabilito le norme comuni relative ai regimi di sostegno diretto agli agricoltori nell'ambito della politica agricola comune e ha istituito taluni regimi di sostegno a favore degli agricoltori. Dunque, la condizionalità, definita in base al Regolamento (CE) n. 73/2009, è un sistema incentivante che ha l’obiettivo di incrementare la sostenibilità ambientale delle attività agricole e, nel contempo, di favorire una maggiore accettabilità sociale dellágricoltura, corrispondendo alle esigenze di compatibilità ambientale, paesaggistica e di produzione di alimenti sani e di qualità. La condizionalità, è costituita da una serie di norme comunitarie, nazionali e regionali, relative alla sanità pubblica, alla salute delle piante e degli animali, allámbiente e al benessere degli animali e da regolamenti finalizzati al mantenimento in Buone Condizioni Agronomiche ed Ambientali delle terre agricole (BCAA). Essa rappresenta il presupposto per poter ricevere i sostegni finanziari della PAC (in applicazione del Regolamento (CE) n. 73/2009). Le aziende agricole che beneficiano dei pagamenti diretti hanno lóbbligo di rispettare la condizionalità per non incorrere in riduzioni o esclusioni dei pagamenti e degli aiuti. Tale obbligo si estende anche alle aziende che decidono di aderire ad alcune Misure del Programma Regionale di Sviluppo rurale 2007-2013 a norma degli articoli 39 e 51 del Regolamento (CE) n. 1698/05. AGEA, in qualità di “autorità competente”, con la Circolare ACIU.2012.214 del 15.05.2012 ha definito l’applicazione della Normativa Comunitaria in materia di Condizionalità per l’anno 2012.


La Provincia di Trento ha definito una priorità politica a favore del settore zootecnico, mettendo in campo cospicue risorse attraverso gli strumenti di incentivazione provinciali, nazionali e comunitari e in particolare mediante il Piano di Sviluppo Rurale 2007 – 2013 (PSR) della PAT, dove appunto riveste molta importanza la salvaguardia e promozione di aziende zootecniche nel rispetto dell’ambiente e del territorio rurale e montano. Ben oltre il 50 % delle risorse disponibili sono state destinate al comparto zootecnico. Per quanto riguarda il rispetto dell’ambiente, il PSR del Trentino è andato oltre il recepimento delle disposizioni nazionali, integrando le norme in funzione delle specificità locali, ad esempio inserendo già nella norma della "condizionalità" per il 2006 un rinvio alle previsioni del "Piano di Risanamento delle acque", relativamente alla gestione e allo spandimento economico degli effluenti zootecnici, unitamente ad alcune prescrizioni sulla gestione del pascolo permanente e al divieto di spandimento di reflui agroindustriali, pena la decurtazione dei premi di condizionalità (Piano di Sviluppo Rurale 2007 -2013, 2007). L’11 ottobre 2012 è stata approvata la Circolare 4/2012/UTAPREMI - Applicazione della normativa comunitaria, nazionale e provinciale in materia di condizionalità relativa all’anno 2012. Per quanto riguarda gli allevamenti zootecnici, al fine di assicurare un livello minimo di mantenimento dei terreni ed evitare il deterioramento dell’habitat, tutte le superfici a pascolo permanente sono soggette al rispetto della densità di bestiame da pascolo per ettaro di superficie pascolata (Standard 4.6) . In Trentino, il presente standard prevede un carico massimo non superiore a 4 UBA/ha anno e un carico minimo non inferiore a 0,2 UBA/ha anno. Comunque il PSR prevede delle azioni incentivanti che vanno ben oltre il requisito minimo dell’osservanza della “condizionalità”, con vincoli più restrittivi in termini di UBA/ha anno. Così come previsto


nel PSR, differenti sono gli incentivi di cui può beneficiare l’azienda zootecnica operante nel territorio provinciale, quali: MISURA 112 Aiuti per il primo insediamento per giovani imprenditori; MISURA 121 per l’ammodernamento delle aziende agricole; MISURA 211 che prevede indennità a favore degli agricoltori delle zone montane; MISURA 214 Pagamenti agro ambientali; MISURA 311 Diversificazione in attività non agricole. In particolare i pagamenti agro ambientali (MISURA 214 ) prevedono premi per una corretta gestione delle aree prative e delle superfici a pascolo mediante l’alpeggio del bestiame, da cui sono automaticamente escluse le aziende con carico UBA/ettaro superiore a 2,5.

2.3. Digestione anaerobica e gestione del digestato

Il processo di digestione anaerobica ha lo scopo principale di stabilizzare le biomasse putrescibili in ingresso e ricavare energia in forma di biogas da biomasse di differente provenienza. Il digestato, inteso come effluente della digestione anaerobica, in ragione del suo riconosciuto elevato valore fertilizzante, può essere utilizzato con efficacia in agricoltura, nel rispetto delle regole di buona pratica agronomica. Il digestato è caratterizzato da un alto contenuto di acqua che determina elevati costi di gestione, trasporto e distribuzione in campo. Per tale motivo, il digestato è di solito sottoposto ad un processo di separazione solido/liquido al fine di ottenere una frazione più densa ed una chiarificata. La frazione chiarificata sarà caratterizzata da elevate concentrazioni di azoto, sottoforma di azoto ammoniacale prontamente disponibile, potendo dunque essere facilmente utilizzata per concimare le colture anche in microirrigazione limitando le emissioni ammoniacali. La frazione solida sarà invece caratterizzata da un’elevata percentuale di sostanza organica parzialmente stabilizzata e può essere utilizzata come ammendante. La separazione solido/liquida, inoltre dal punto di vista della gestione degli effluenti, previene una serie di problematiche legate alle fasi di stoccaggio, quali ad esempio problemi di flottazione superficiale, sedimentazione sul fondo delle vasche. Occorre precisare che, per quanto riguarda il digestato e la sua gestione, sono possibili, oltre all’uso agronomico, anche altre alternative, quali: - sversamento in fognatura pubblica ed invio ad impianto di depurazione civile; - depurazione in loco con rimozione biologica o recupero dell’azoto e sversamento in acque superficiali; - invio a compostaggio insieme ad altri scarti organici.


Il digestato è, in generale, inteso come residuo di un processo di trasformazione e produzione e si configura dunque come “rifiuto”. Tuttavia la tipologia delle biomasse impiegate in digestione anaerobica, le modalità di trattamento del digestato e il suo utilizzo possono incidere sul suo status normativo ed in particolare sulla sua classificazione come sottoprodotto o come rifiuto. Nei casi diversi da utilizzo agronomico, il digestato è inteso come rifiuto: con codice 190604 nel caso di digestato prodotto da rifiuti urbani e con codice 190606 nel caso di digestato prodotto da rifiuti di origine animale o vegetale. In caso di riutilizzo agronomico, il panorama normativo è ben più ampio. Una nota alla Tabella 3 dell’Allegato I del DM 7 aprile 2006 chiarisce che le linee di trattamento di liquami “possono essere affiancate dal processo di digestione anaerobica che, pur determinando di per sé riduzioni significative del carico di azoto, consente tuttavia, soprattutto con l'aggiunta di fonti di carbonio (colture energetiche, prodotti residuali delle produzioni vegetali), di ottenere un digestato a miglior valore agronomico ed una significativa produzione energetica in grado di sostenere maggiormente le stesse linee di trattamento elencate”. Nel caso dunque di digestione anaerobica applicata agli effluenti zootecnici, da soli o in co-digestione con biomasse di origine


agricola, il processo di digestione anaerobica viene inteso come trattamento volto ad incrementare il valore fertilizzante degli effluenti zootecnici. Di conseguenza il digestato non viene più classificato come rifiuto, ma viene di fatto assimilato ai liquami stessi. Anche le sostanze vegetali di origine agroindustriale, se conferite all’impianto di digestione anaerobica come sottoprodotti, ai sensi del D.Lgs. 205/2010, e in co-digestione con effluenti zootecnici non rientrano nella normativa rifiuti (art. 185 D.Lgs. 152/2006). Un recente provvedimento legislativo ha introdotto un seppur parziale chiarimento. La legge 7 agosto 2012 n. 134 ha, infatti, sancito che è considerato “sottoprodotto, il digestato ottenuto in impianti aziendali o interaziendali dalla digestione anaerobica, eventualmente associata anche ad altri trattamenti di tipo fisico-meccanico, di effluenti di allevamento o residui di origine vegetale o residui delle trasformazioni o delle valorizzazioni delle produzioni vegetali effettuate dall'agroindustria, conferiti come sottoprodotti, anche se miscelati fra loro, e utilizzato ai fini agronomici”. La norma rimanda a successivi decreti attuativi che stabiliranno i casi in cui esiste l’equivalenza del digestato, per quanto attiene agli effetti fertilizzanti e all'efficienza di uso, rispetto ai concimi di origine chimica nonché le modalità di impiego del digestato e le modalità di classificazione delle operazioni di disidratazione, sedimentazione, chiarificazione, centrifugazione ed essiccatura. Ad oggi dunque , ai sensi del DM 7/4/2006, se le matrici organiche in ingresso al digestore sono reflui zootecnici, da soli o in miscela con altre biomasse non rifiuto, il digestato può essere assimilato agli effluenti di allevamento e il suo spandimento in campo (tal quale o nelle sue frazioni separate solidapalabile/liquidanon palabile) è assoggettato alle prescrizioni contenute nello stesso DM circa tempi di stoccaggio, criteri e divieti di spandimento, modalità di trasporto, adempimenti documentali e, soprattutto, dosaggi di nutrienti analogamente a quanto precedentemente chiarito per l’impiego degli effluenti di allevamento. Da notare che il digestato non è però presente nel decreto legislativo 75/2010 recante una revisione della disciplina in materia di fertilizzanti, dunque non è riconducibile ad un prodotto “fertilizzante noto” e non vi è ancora una normativa specifica di riferimento per l’uso agronomico. Per tale motivo molte regioni hanno legiferato in materia di utilizzo agronomico del digestato. In particolare la Regione Emilia Romagna ha emanato il Regolamento regionale 28 ottobre 2011 n.1, che fornisce i criteri per l’utilizzazione agronomica delle biomasse e del digestato così come definito all’articolo 2, lett. q) e t). Nell’art. 2 comma 1, viene definito fertilizzante azotato qualsiasi sostanza contenente uno o più composti azotati applicati al suolo per favorire la crescita delle colture. Sono compresi i fertilizzanti del D.Lgs. 75/2010, gli effluenti zootecnici di cui all’articolo 112 del D.Lgs. n. 152/2006 nonché i materiali derivanti dal trattamento degli effluenti d’allevamento e/o di biomasse di origine agricola o agroindustriale. Al fine di inserire l’azoto totale da digestato nel bilancio complessivo dell’azoto, molte normative regionali hanno imposto che l’utilizzazione agronomica del digestato dovrà avvenire nel rispetto del Piano di Utilizzazione Agronomica, in modo dunque da consentire una riduzione della quantità di fertilizzante di sintesi consentita per arrivare a coprire il fabbisogno della coltura.


In Ambito Provinciale non esiste ancora una normativa che regola l’utilizzazione agronomica del digestato. In generale, in applicazione degli adempimenti stabiliti con Deliberazione n 4420 della Giunta Provinciale del 27 aprile 1990, pubblicata sul Bollettino ufficiale della Regione del 5 giugno 1990 n. 27, adottata ai sensi dell’art. 80 del Testo Unico, nel testo previgente alla data di entrata in vigore della L.P. 10/1998, non è consentito lo spandimento al suolo dei fanghi di depurazione a fini agronomici.

2.4. Digestione anaerobica: regime autorizzativo


Il quadro autorizzativo per la realizzazione degli impianti di biogas è fornito dalla Direttiva europea 2001/77/CE e successivamente dalla Direttiva 2009/28/CE, secondo la quale gli impianti da fonti energetiche rinnovabili (FER) devono essere autorizzati con Autorizzazione Unica (AU), al fine di razionalizzare, semplificare ed accelerare le procedure autorizzative. La direttiva comunitaria è stata dapprima recepita con il DLgs 387/03 e successivamente con il Decreto Legislativo 28/2011, Decreto rinnovabili che ha introdotto la PAS (Procedura Abilitativa Semplificata) oltre ad alcune modifiche all’Autorizzazione Unica. Il Decreto 387/03 prevedeva l’emanazione di specifiche Linee Guida che ne rendano attuativi i principi contenuti. In attuazione di tali linee guida, le regioni potevano procedere alla indicazione di aree e siti non idonei alla installazione di specifiche tipologie di impianti. Le Linee Guida (LL GG) sono state emanate con il DM 10/9/2010 che ha stabilito i criteri procedurali per l’autorizzazione degli impianti FER, allo scopo di armonizzare gli iter procedurali regionali per l'autorizzazione degli impianti di produzione di energia elettrica alimentati da fonti energetiche rinnovabili (FER). Le LL GG fissavano un termine di novanta giorni entro il quale le Regioni potevano adeguare le proprie discipline. In caso di mancato adeguamento entro il predetto termine, si applicano le linee guida nazionali. Dunque il Decreto Legislativo 28/2011 e le Linee Guida nazionali per l'autorizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili hanno ridefinito l'intero quadro delle autorizzazioni per gli impianti a fonti rinnovabili in Italia. Allo stato attuale il quadro autorizzativo relativo agli impianti a biogas (e più in generale a quelli a fonte rinnovabile) prevede essenzialmente 3 possibili procedure da adottarsi in base alle specifiche caratteristiche dell’impianto oggetto di istanza autorizzativa: • Autorizzazione Unica (AU): introdotta dal DLgs 387/2003, disciplinata dal DM 10/9/2010

(LLGG) e modificata ed integrata dal DLgs 28/2011, di competenza Regionale/Provinciale • Procedura Abilitativa Semplificata (PAS): introdotta dal DLgs 28/2011, di competenza

comunale • Comunicazione al Comune: introdotta dal D.Lgs. 115/2008 e ss.mm.ii, disciplinata dal DM

10/09/2010, rimasta inalterata con D.Lgs. 28/2011, di competenza comunale

Per gli impianti a biogas, in sintesi, è previsto il seguente quadro: Tabella 3 Regime autorizzativo degli impianti a Biogas

Tipologia di impianto Potenza elettrica installata (kWel) Procedura abilitativa

Impianti a biogas come individuati dalla Tab. A del DLgs 387/2003

1 250 AU

Impianti operanti in assetto cogenerativo, ossia adibiti alla produzione combinata di energia elettrica ed energia termica

1 1.000 AU

L’Autorizzazione Unica si applica alla costruzione ed all’esercizio di impianti per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili nonché alle opere connesse e alle infrastrutture indispensabili alla costruzione ed all’esercizio degli impianti di biogas stessi, con potenza superiore a 250 kWel per impianti a biogas come individuati dalla Tab. A del DLgs 387/2003 o superiore a 1000 kWel per impianti operanti in assetto cogenerativo (adibiti alla produzione combinata di energia elettrica ed energia termica). Non si applica, dunque, agli impianti per i quali è prevista la possibilità di applicazione delle procedure semplificate (PAS e Comunicazione), così come definito dalle LL GG ai paragrafi 11 e 12. L’AU prevede la


partecipazione, all’interno di una Conferenza dei Servizi Unificata, di tutti gli Enti chiamati a rilasciare pareri e il Nulla Osta o autorizzazioni specifiche sulla base di un progetto definitivo presentato dal proponete. Il DLgs n. 28/2011 ha fissato in 90 gg il termine massimo per la conclusione dell’intero procedimento. La Procedura Abilitativa Semplificata (P.A.S.), ha sostituito la Denuncia di Inizio Attività (D.I.A.), e prevede che il proponente presenti al Comune, almeno trenta giorni prima dell'effettivo inizio dei lavori, una dichiarazione accompagnata da una dettagliata relazione a firma di un progettista abilitato e dagli opportuni elaborati progettuali, che attesti la compatibilità del progetto con gli strumenti urbanistici approvati e i regolamenti edilizi vigenti e la non contrarietà agli strumenti urbanistici adottati, nonché il rispetto delle norme di sicurezza e di quelle igienico-sanitarie. Nel caso riscontri l’assenza di una o più delle suddette condizioni, il Comune emana un ordine motivato di non effettuare l’intervento. E’ fatta salva, in ogni caso, la facoltà di ripresentare la dichiarazione, con le modifiche o le integrazioni necessarie per renderla conforme alla normativa urbanistica ed edilizia. Nel caso invece il Comune non procedi, decorsi i 30 gg previsti, l’attività di costruzione è ritenuta assentita. La comunicazione al Comune è il titolo autorizzativo previsto dalla normativa vigente per l’installazione di impianti assimilabili ad “attività edilizi libera”. Gli impianti a biogas operanti in assetto cogenerativo di potenza nominale inferiore a 50 kWel, possono presentare al Comune una semplice comunicazione di inizio lavori.


Le competenze in materia di produzione di energia elettrica da FER, quando delegate alle regioni e provincie, fanno solitamente capo agli assessorati “ambiente” o “ambiente-energia”, ai quali occorre rivolgersi per presentare la domanda di AU ai sensi del D.Lgs 387/03. La realizzazione degli impianti a biogas in trentino è regolamentata dall’ art 62 ter della Legge urbanistica Provinciale LP 4 marzo 2008 così come modificata dalla della Legge urbanistica Provinciale LP 2 maggio 2012. Gli strumenti di pianificazione territoriale prevedono che nelle aree destinate all’agricoltura “è ammessa la realizzazione da parte di imprenditori agricoli, singoli o associati, di impianti per la produzione di biogas, anche di carattere consorziale, mediante il recupero e il trattamento di residui zootecnici e agricoli, purché questi impianti svolgano una funzione accessoria e strumentale rispetto all'attività principale di allevamento zootecnico e siano previsti dal piano regolatore generale. In assenza di specifica previsione del piano regolatore generale, la realizzazione degli impianti può essere autorizzata dal comune mediante il rilascio della concessione in deroga, previo nulla osta della Giunta provinciale, ai sensi dell'articolo 112”. Viene chiarito che gli impianti devono essere alimentati con l'utilizzo prevalente (non inferiore al 70%) di effluenti zootecnici prodotti dall'azienda rispetto a quello di altre biomasse vegetali derivanti dalla sua attività o prodotte da aziende agricole localizzate nello stesso contesto territoriale e la distribuzione nel suolo del digestato deve avvenire nel rispetto delle disposizioni stabilite dalla stessa Legge Provinciale e dalle norme di attuazione del piano provinciale di risanamento delle acque. I limiti dimensionali degli impianti, i criteri relativi alla localizzazione degli impianti; specifiche condizioni per la realizzazione, la gestione, comprese le modalità di distribuzione del digestato e il controllo degli impianti sono da definirsi dalla Giunta provinciale.


2.5. Promozione e incentivazione della produzione di energia da fonti rinnovabili


La promozione della produzione di energia da fonti rinnovabili (FER) fa parte delle strategie dell’Unione europea, la quale, per far fronte agli impegni internazionali, con la Direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’energia da fonti rinnovabili ha imposto agli Stati membri l’adozione di un Piano di Azione Nazionale che fissi gli obiettivi nazionali al 2020 per la quota di energia da fonti rinnovabili consumata nel settore dei trasporti, dell’elettricità e del riscaldamento e raffreddamento, stabilendo per l’Italia un obiettivo pari al 17% dell’energia totale consumata. Il Piano d’Azione Nazionale sulle energie rinnovabili, PAN, adottato nel giugno 2010, ha scomposto il predetto obiettivo del 17% in tre settori principali calore, trasporti ed energia elettrica. Da quest’ultima dovrà derivare il contributo maggiore (il 29% dei consumi lordi al 2020 dovrà derivare da energia elettrica da FER) mentre il consumo di calore da FER dovrà essere quello con maggiore incremento passando dal 3% circa (2005) al 16%). Successivamente il D.M.15/3/2012 ha definito e quantificato “gli obiettivi intermedi e finali che ciascuna regione e provincia autonoma deve conseguire ai fini del raggiungimento degli obiettivi nazionali fino al 2020 in materia di quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul consumo finale lordo di energia e di quota di energia da fonti rinnovabili nei trasporti”. Il Piano energetico-ambientale in vigore nella Provincia di Trento scade nel 2012, e l'Agenzia provinciale per l'energia (APE), incaricata dalla Giunta, si è attivata per l’elaborazione del nuovo Piano energetico-ambientale provinciale 2013-2020. Tra le azioni riportate nelle linee guida del piano provinciale, approvate il 3 febbraio 2012, vi è la caratterizzazione e l’ottimizzazione degli usi energetici delle biomasse agricole ed agro-forestali, delle biomasse zootecniche e delle biomasse urbane ed agro-industriali. Lo sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili è favorito da una serie di interventi normativi nazionali tra cui il D. Lgs. 387 del 29 dicembre 2003 (Attuazione della Direttiva 2001/77/CE) che semplificano le procedure autorizzative. In particolare l'art. 12 del decreto prevede che la realizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili, nonché delle opere connesse e delle infrastrutture indispensabili alla costruzione e all'esercizio dei medesimi, sia soggetta ad autorizzazione unica, rilasciata dalla Regione o dalle Province. La successiva emanazione con il Decreto Ministeriale 10 Settembre 2010 delle Linee guida nazionali per l’autorizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili ha conferito alle Regioni la potestà di individuare le aree idonee alla localizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili conciliando le politiche di tutela dell’ambiente e del paesaggio con quelle di sviluppo e valorizzazione delle energie rinnovabili. La produzione di energia da fonti rinnovabili è inoltre da diversi anni incentivata mediante specifica normativa tra cui la più recente è il Decreto legislativo 28 del 3 marzo 2011 (Attuazione della Direttiva 2009/28/CE) il quale definisce un nuovo sistema di incentivi per gli impianti da fonti rinnovabili differenziato in primo luogo in base alla dimensione dell'impianto. Tale decreto ha determinato un deciso cambiamento rispetto al sistema di incentivazione precedente. Il nuovo sistema di incentivazione si applica agli impianti a biomasse e biogas che entreranno in esercizio a partire dal 1° gennaio 2013 e quindi si è fatto riferimento direttamente all’analisi di questo nello studio dell’Alta Val di Non. Relativamente al biogas, il decreto prevede che l’incentivo tenga conto della tracciabilità e della provenienza della materia prima e che sia finalizzato a promuovere l’uso efficiente di rifiuti e sottoprodotti. Le previsioni del Decreto 28/2011 sono rese attuative dal Decreto Ministeriale 6 Luglio 2012 (Incentivi per energia da fonti rinnovabili elettriche non fotovoltaiche) che definisce le modalità di incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti alimentati da fonti rinnovabili, che entrino in esercizio a partire dal 2013. Il valore delle tariffe incentivanti è individuato, per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza, dall’Allegato 1 del DM

6 Luglio 2012. Il Decreto fissa una tariffa incentivante base (Tb, Tabella 4) variabile e definita distinguendo la taglia dell’impianto (in termini di potenzialità elettrica nominale) e la tipologia di materie prime alimentate (prodotti biologici, sottoprodotti e rifiuti), in maniera tale da favorire in particolare gli impianti di piccola taglia e l’impiego di sottoprodotti/rifiuti. Inoltre il Decreto fissa le modalità di accesso ai premi aggiuntivi che si sommano alla tariffa incentivante base e che sono corrisposti a quegli impianti che adottano misure strutturali/gestionali volte a mitigare l’impatto degli impianti e ad accrescerne l’efficienza energetica. Con riferimento agli impianti a biogas sono previsti specifici premi per:

• cogenerazione ad alto rendimento(CHP / CAR) per recupero di energia termica • abbattimento dell’azoto, inteso sia come rimozione che recupero.

Il Gestore dei Servizi Energetici (GSE) ha redatto una guida dove per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza, sono individuate le tariffe incentivanti base previste per il 2013 e i premi stabiliti dal Decreto (GSE, 2012).

Tabella 4 Tariffa base erogata per gli impianti a biogas.

Tipologia di alimentazione al’impianto

Potenza (kWel)

Tariffa incentivante base 2013

(€/Mwh)

Prodotti di origine biologica

15000 91

Sottoprodotti di origine biologica di cui alla tabella 1° del decreto; rifiuti non provenienti da raccolta differenziata diversi da quelli di cui al punto successivo

15000 101

Rifiuti per i quali la frazione biodegradabile è determinata forfettariamente con le modalità di cui all’allegato 2 del decreto

15000

Vita utile degli impianti 20 anni

Gli incentivi agli impianti a biogas vengono erogati sulla base della Tabella 4, per un periodo di 20 anni. I valori in Tabella 4 si riferiscono agli impianti che entreranno in servizio nell’anno 2013 (per gli anni successivi, i premi verranno decurtati del 2% all’anno). In merito alla cogenerazione ad alto rendimento (CAR), i criteri tecnici per il suo riconoscimento sono contenuti nel DM 4 agosto 2011, e nelisuccessivo DM 5 settembre 2011. Nel caso invece di impianti alimentati da biogas operanti in regime di cogenerazione ad alto rendimento che prevedano il recupero dell’azoto dalle sostanze trattate con la finalità di produrre fertilizzanti, occorre che siano rispettate le seguenti condizioni:

• il titolare dell’impianto presenti una comunicazione di spandimento ai sensi del dm 7 aprile 2006 che preveda una rimozione di almeno il 60% dell’azoto totale in ingresso all’impianto;

• sia verificata la conformità dei fertilizzante prodotto, secondo quanto stabilito dal dlgs 75/10, nonché sia verificato che il fertilizzante e il produttore dello stesso siano iscritti ai rispettivi registri;

• la produzione del fertilizzante deve avvenire senza apporti energetici termici da fonti non rinnovabili;

• le vasche di stoccaggio del digestato e quelle eventuali di alimentazione dei liquami in ingresso siano dotate di copertura impermeabile;

• Il recupero dell’azoto non deve comportare emissioni in atmosfera di ammoniaca o altri composti ammoniacali.

Se si ha una rimozione pari al 60% dell’azoto totale in ingresso all’impianto il premio per l’assetto cogenerativo è incrementato di 30 euro/MWh. In alternativa al premio per il recupero dell’azoto, solo per impianti alimentati da biogas di potenza fino a 600 kWel, è possibile accedere ad altre due tipologie di premi: (i) 20 euro/MWh nel caso in cui l’impianto operi in assetto cogenerativo e sia realizzato, attraverso la produzione di fertilizzante, un recupero del 30% dell’azoto totale in ingresso all’impianto; (ii) 15 euro/MWh nel caso in cui sia realizzata una rimozione, senza la produzione di fertilizzante, pari al 40% dell’azoto totale in ingresso all’impianto e siano rispettate le condizioni relative alle vasche di stoccaggio e alle emissioni in atmosfera sopra menzionate (Tabella 5).

Tabella 5 Incentivi e premi per impianti a biogas di potenza superiore a 1 kWel e non superiore a 600 kWel


Potenza (kWel)

Tariffa incentivante base 2013 (€/Mwh)

Premi (€/Mwh)

CAR

Rimozione o Recupero azoto

Rim N -40%

Rec N -30%+ CAR

Rec N -60%+ CAR


1< P <300 180 40 15 20 30

300< P <600 160 40 15 20 30

Sottoprodotti di origine biologica di cui alla tabella 1° del decreto

1< P <300 236 10 15 20 30

300< P <600 206 10 15 20 30


Tabella 6 Incentivi e premi per impianti a biogas di potenza non inferiore a 1 kWel


Potenza (kWel)

Tariffa incentivante base 2013 (€/Mwh)

Premi (€/Mwh)

CAR

Rimozione o Recupero azoto

Rim N -40%

Rec N -30%+ CAR

Rec N -60%+ CAR


1.0005000 91 40 - - 30

Sottoprodotti di origine biologica di cui alla tabella 1° del decreto

1.0005000 101 10 - - 30


La Tabella 5 e la Tabella 6 sintetizzano il sistema incentivante con la tariffa base e i premi previsti per gli impianti a biogas di potenza fino a 600 kWel e superiore a 1 MWel. I premi delle tabelle sopra riportati vengono corrisposti a conguaglio, a seguito di comunicazione di esito positivo dei controlli e delle verifiche. Ai sensi di quanto previsto dall’articolo 7, comma 4 del DM 6 luglio 2012, nel caso in cui un impianto avente diritto faccia richiesta della tariffa incentivante omnicomprensiva, il GSE ritira tutta l’energia immessa in rete dall’impianto ed eroga la tariffa sulla produzione netta immessa in rete. L’energia elettrica effettivamente immessa in rete dall’impianto è l’energia immessa in rete come risultante dalla misura rilevata dal gestore di rete sul punto di consegna dell’energia alla rete elettrica. La produzione netta immessa in rete è definita nell’Allegato 1 delle procedure applicative, come il minor valore tra la produzione netta dell’impianto e l’energia elettrica effettivamente immessa in rete dallo stesso. La produzione netta è a sua volta definita come la produzione lorda dell’impianto diminuita dell’energia elettrica assorbita dai servizi ausiliari di centrale, delle perdite nei trasformatori principali e delle perdite di linea fino al punto di consegna dell’energia alla rete elettrica.


Ai sensi di quanto previsto dall’articolo 22, comma 3, lettera a), per gli impianti con potenza non superiore a 1 MW, i consumi attribuibili ai servizi ausiliari (perdite nei trasformatori principali e perdite di linea fino al punto di consegna dell’energia alla rete elettrica) sono definiti su base convenzionale e sono espressi in termini di percentuale dell’energia elettrica prodotta lorda, che in base all’Allegato 4, tabella 6, è pari, per gli impianti a biogas, all’11%. Per gli impianti di potenza superiore, il GSE definisce e aggiorna il valore percentuale da utilizzare. Il nuovo decreto rinnovabili, in vigore dal 1° gennaio 2013, indica che il massimo beneficio ottenibile risulta dalla produzione di energia elettrica con piccoli impianti alimentati con sottoprodotti di origine biologica che utilizzano il calore prodotto e recuperano azoto dal processo. Il massimo incentivo è di 276 euro/MWh per 20 anni, come somma della tariffa base per impianti minori di 300 kWel alimentati con sottoprodotti più i premi per la cogenerazione ad alto rendimento e per il recupero dell’azoto.


In territorio trentino, oltre agli incentivi nazionali, la Legge provinciale sull’agricoltura LP 4/2003, così come integrata e modificata dalla LP 8/2012, prevede una serie di misure e contributi, soggetti al regime di cumulabilità previsto dalla normativa statale, per la realizzazione di impianti di digestione anaerobica. In particolare, l’art. 15 ter detta norma in materia di contributi per la produzione di energia da fonti rinnovabili. I soggetti beneficiari delle agevolazioni sono le imprese agricole singole iscritte all'APIA (Archivio Provinciale delle imprese trentine), le società costituite per la conduzione di imprese agricole iscritte all'APIA e le cooperative e loro consorzi. Gli interventi finanziabili, da realizzarsi sul territorio della Provincia di Trento, sono i seguenti: impianti fotovoltaici; impianti eolici ed impianti per la produzione di biogas. Per gli impianti per la produzione di biogas la percentuale di contributo è pari al 50% delle spese massime ammissibili. In particolare sono previsti:

• Contributi fino al 50% della spesa ammessa per la realizzazione di impianti di trattamento anaerobico di effluenti di allevamento e prodotti vegetali per la produzione di energia;

• Contributi fino al 50% della spesa ammessa per la realizzazione di strutture accessorie agli impianti di trattamento

• Contributi fino al 50% della spesa ammessa per l’acquisto di macchinari per lo spargimento del digestato


2.6. Impatti ambientali legati agli impianti a biogas

La normativa nazionale non prevede attualmente un quadro organico relativo alla mitigazione dei possibili impatti sull’ambiente derivanti dagli impianti di digestione anerobica per la produzione di biogas. Il riferimento principale resta dunque il DLgs 152/06 e s.m.i. (Testo Unico Ambientale) e le normative che ciascuna Regione ha emanato relativamente a particolari aspetti specifici (emissioni di odori, emissioni gassose in atmosfera, scarichi idrici, trattamento delle acque di prima pioggia, stoccaggio delle materie prime e del digestato). Attualmente, la Regione Emilia-Romagna è l’unica ad aver emanato un quadro organico di norme relative agli impianti a biogas mediante l’approvazione delle seguenti norme: DAL n.51/2011 che individua le aree ed i siti per l’installazione degli impianti di

produzione di energia elettrica mediante l’utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili (DM 10 Settembre 2010 LG Nazionali)

DGR n.1495/2011 che stabilisce le prescrizioni sia tecniche che gestionali relative alla mitigazione degli impatti ambientali degli impianti a biogas

DGR n.1496/2011 che fissa i valori limite di emissione provenienti dai motori a cogenerazione

Regolamento regionale n. 1 del 28 ottobre 2011 che contiene i criteri tecnici relativi allo stoccaggio e all’utilizzazione agronomica del digestato.

In particolare la per gli impianti a biogas, la DAL 51/2011, stabilisce i livelli di attenzione per i territori “sensibili”, quali il comprensorio produzione del formaggio Parmigiano-Reggiano, le norme sulla distribuzione degli impianti in un’area e sulla distanza di provenienza delle biomasse. Inoltre impone l’obbligo di prevedere un piano di monitoraggio delle emissioni odorigene e l’adozione di criteri tecnici per la mitigazione degli impatti ambientali nella progettazione e gestione impianti a biogas. La DGR n.1495/2011 stabilisce le prescrizioni tecniche e gestionali relative alla mitigazione degli impatti ambientali degli impianti a biogas (emissioni atmosferiche, in particolare quelle odorigene, traffico, rumore, utilizzazione energetica del biogas), al fine di mitigare i potenziali impatti ambientali, ottenere digestato di qualità, prevenire l’insorgere di processi di degrado e di inquinamento. Infine, in Emilia Romagna, l’utilizzazione agronomica del digestato è regolata Regolamento regionale n. 1 del 28 ottobre 2011, nel rispetto delle colture e contenendo i rilasci di azoto dal suolo alle acque e le emissioni in atmosfera di azoto ammoniacale e di odori molesti (es. distribuzione a raso).

In Trentino, in assenza di norme specifiche, le prescrizioni di carattere progettuale e quelle relative alla fase di gestione devono riferirsi alle specifiche norme di settore, quali emissioni in atmosfera, rumori, etc.


2.7. Biometano

Il biogas può essere utilizzato per la produzione di energia mediante sistemi alternativi a quello della combustione in motori a cogenerazione. Il sistema più promettente per l’immediato futuro è la produzione di biometano, ottenuto da un processo, definito di “upgrading” del biogas, che mira sostanzialmente ad eliminare l’aliquota di CO2 in esso contenuta, aumentando il contenuto percentuale di metano (nel biogas in genere è il 60-65%) a valori superiori al 95%. Il biometano così ottenuto può essere utilizzato per diversi scopi quali:

- immissione nella rete esistente del gas naturale; - utilizzo per autotrazione; - combustione per cogenerazione.

In tutti i suddetti casi, l’utilizzo del biometano presenta due considerevoli vantaggi rispetto all’attuale utilizzo del biogas per la produzione di energia elettrica:

- possibilità di stoccaggio dell’energia: il biometano è immesso nella rete nazionale del gas (che rappresenta a tutti gli effetti un volume di accumulo) o è stoccato localmente in serbatoi, consentendo un coordinamento tra domanda e offerta di energia;

- maggiore efficienza di conversione e recupero di energia: gli attuali utilizzi del biogas in cogenerazione, seppur presentino un’elevata efficienza di conversione, spesso consentono l’effettivo utilizzo della sola aliquota di energia elettrica, mentre una parte considerevole dell’energia termica prodotta viene dissipata.

Il primo intervento legislativo che presenta un riferimento al biometano è il Piano di Azione nazionale per le Energie Rinnovabili (2010) a cui ha fatto seguito il DLgs 28/11 (Decreto Rinnovabili) che definisce il biometano come il “gas ottenuto a partire da fonti rinnovabili avente caratteristiche e condizioni di utilizzo corrispondenti a quelle del gas metano e idoneo alla immissione nella rete del gas naturale”. Il biometano deve dunque possedere le caratteristiche qualitative del gas naturale di origine fossile e deve essere idoneo per l’immissione nella rete del gas. A tal proposito il DLgs 28/11 rimanda a specifici decreti attuativi, attualmente ancora in fase di emanazione, per la definizione dei criteri tecnici per la produzione e la immissione in rete del biometano, nonché per il suo impiego per autotrazione e fissa i principi in base ai quali dovrà essere definito uno specifico sistema di incentivazione. Allo stato attuale, l’assenza di tali norme attuative impedisce la realizzazione o conversione degli impianti a biogas per la produzione di biometano, a differenza di quanto accade a livello europeo ed in particolare in alcuni stati membri dove, da alcuni anni, sono nati primi impianti di upgrading del biogas a biometano per la sua immissione nella rete di gas. In Germania, il primo impianto di produzione di biometano è sorto nel 2006. La Germania è leader in Europa per quanto riguarda la diffusione di impianti per la produzione del biometano, utilizzato in prevalenza in impianti a cogenerazione. Seconda è la Svezia, dove il biometano è invece utilizzato principalmente per l’autotrazione. Seguono, in misura minore, la Svizzera, l’Austria e la Francia, tutti Stati che si sono dotati di normative nazionali che regolano l’immissione in rete del biometano.


3. La Digestione Anaerobica

Come noto, la digestione anaerobica è un trattamento che consente di stabilizzare le matrici in ingresso (fanghi biologici di depurazione, biomasse, effluenti zootecnici, frazione organica dei rifiuti) producendo biogas, che rappresenta un’energia rinnovabile. L’utilizzo della digestione anaerobica per il trattamento degli effluenti zootecnici comporta molti vantaggi (Schiff et al., 2011), tra i quali:

• produzione di energia rinnovabile senza modifiche all’assetto colturale dell’azienda zootecnica;

• diminuzione delle emissioni di odori e gas ad effetto serra (principalmente metano) in atmosfera;

• riduzione di circa il 50% del contenuto di sostanza secca e del volume degli effluenti, che diventano più facilmente pompabili;

• stabilizzazione della sostanza organica residua che mantiene un elevato valore ammendante;

• miglioramento dell’efficienza d’uso dell’azoto, quando utilizzato secondo le buone pratiche agricole.

3.1. I Principi del processo biologico

La digestione anaerobica è un processo di conversione di tipo biochimico che avviene in assenza di ossigeno, consistente nella demolizione, ad opera di microrganismi, di sostanze organiche complesse (lipidi, protidi, glucidi) contenute nelle matrici in ingresso, che produce un gas (detto biogas) costituito per il 5070% da metano e per la restante parte soprattutto da CO2, con un potere calorifico medio elevato, dell’ordine di 23.000 kJ/Nm3. Dal punto di vista biologico, è possibile individuare 4 diverse fasi di funzionamento nel processo di digestione anaerobica, associate al diverso stato di degradazione del substrato organico. La prima fase è l’idrolisi, che consiste nella solubilizzazione dei composti organici complessi costituenti il substrato (carboidrati, grassi e proteine) da parte di enzimi extracellulari, prodotti da batteri, in modo da catalizzare la liquefazione del materiale degradabile sospeso e l’idrolisi delle molecole con struttura più complessa. In tal modo i carboidrati vengono trasformati in zuccheri semplici; le proteine in aminoacidi; i grassi in glicerolo ed in acidi grassi a catena lunga. Le sostanze così trasformate possono facilmente attraversare la membrana cellulare dei batteri. La fase idrolitica può incidere notevolmente sull’andamento del processo complessivo di digestione anaerobica, poiché di fatto regola a monte i tempi dell’intero processo. Tale aspetto è tanto più rilevante quanto più articolata è la struttura del substrato da degradare (Eastman and Ferguson, 1981; Noike et al., 1985). Alla fase di idrolisi segue la fase di fermentazione acida (acidogenesi). Essa comporta un’ulteriore degradazione delle molecole organiche ad opera di microrganismi acido-produttori: i prodotti della fase idrolitica (zuccheri, amminoacidi ed acidi grassi a catena lunga) vengono trasformati in acidi organici a basso peso molecolare (acidi grassi volatili), quali l’acido acetico (CH3COOH), l’acido butirrico (CH3-CH2-COOH) e l’acido propionico (CH3-CH2-CH2-COOH). Tra gli altri prodotti di degradazione si annoverano l'ammoniaca, i mercaptani e l'idrogeno solforato ecc., ai quali vanno attribuiti i cattivi odori caratteristici delle trasformazioni putrefattive. I gas che si sviluppano sono prevalentemente costituiti da anidride carbonica. L’accumulo di acidi volatili determina un progressivo abbassamento del pH che, da valori prossimi a 7, caratteristici dei fanghi freschi, si avvicina a 5. L’abbassamento del pH deve essere costantemente monitorato


per evitare l’inibizione dell’attività batterica dei microrganismi responsabili delle fasi successive di digestione. Gli acidi volatili prodotti nelle prime fasi della digestione costituiscono il substrato per un nuovo tipo di batteri, detti batteri acetogeni, propri della terza fase detta acetogenesi. In questa fase si ha la trasformazione di tutti gli acidi volatili grassi prodotti in precedenza in acido acetico (CH3COOH), idrogeno ed biossido di carbonio. Infine, i batteri metanigeni sono peculiari dell’ultima fase detta metanogenesi (fermentazione alcalina). Essi utilizzano come accettore di idrogeno esclusivamente il carbonio delle molecole organiche che vengono quindi degradate con formazione di metano e di anidride carbonica. La produzione del metano può avvenire essenzialmente attraverso due differenti vie di reazioni: una via prevede la metanogenesi ad opera dei batteri idrogenotrofi, che operano l’ossidazione anaerobica dell’idrogeno, mentre la seconda via, la cosiddetta via acetoclastica, prevede la dismutazione anaerobica dell’acido acetico con formazione di metano e biossido di carbonio, operata da microrganismi acetotrofi. La maggior parte della produzione di metano avviene attraverso questo secondo meccanismo. La fase metanigena della digestione richiede tempi lunghi (alcuni mesi) per essere innescata. Infatti i batteri metanigeni sono presenti in numero molto limitato nei fanghi freschi, dove non dispongono del substrato loro necessario e dove la presenza di ossigeno libero agisce da agente tossico, trattandosi di batteri anaerobi obbligati. La loro velocità di riproduzione è inoltre assai minore di quella dei formatori di acidi. In un impianto reale, con un’alimentazione regolare di fango fresco (introdotto alcune volte al giorno nel digestore, in funzione delle estrazioni dai sedimentatori) ed uno scarico di fango digerito, le diverse fasi, precedentemente descritte in fase temporale, vengono a coesistere. In un determinato istante cioè vi saranno particelle di fango, da poco introdotte, agli inizi della degradazione e come tali sottoposte all’azione dei batteri formatori di acidi. Contemporaneamente però gli acidi volatili prodottisi nei giorni e nelle settimane precedenti, a partire da fango di più vecchia introduzione, subiscono l’azione dei batteri metanigeni e quindi la degradazione fino ai prodotti finali stabili. Perché il processo possa proseguire con regolarità occorre che si stabilisca un equilibrio tra la fase acida e quella metanigena; è cioè necessario che la quantità di acidi volatili che via via si producono non superi la capacità di degradazione della popolazione metanigena presente nel sistema. In caso contrario l’accumulo di acidi volatili, determinati dalla differenza tra quelli che si producono e quelli che vengono demoliti, comporta una progressiva diminuzione del pH ed un ulteriore aggravamento dello squilibrio a causa dell’inibizione che ne deriva per la popolazione metanigena, il cui campo ottimale di pH è compreso tra 6,8 e 7,5. Essendo la velocità di reazione della fase alcalina comunque inferiore a quella della fase acida, la prima costituisce il fattore limitante dell’intero processo che risulta squilibrato dall’introduzione di quantitativi giornalieri di fango fresco superiori alla capacità di demolizione dei corrispondenti acidi volatili da parte dei batteri metanigeni. La fase di avviamento di un impianto di digestione anaerobica può richiedere fino a 4-6 mesi - durante i quali, con limitata introduzione di fango fresco, si attende che si sviluppi l’acclimatazione della biomassa, per lo più metanigena. Una accelerazione molto rilevante della fase di avviamento può tuttavia essere ottenuta disponendo di fango già digerito, quindi ricco di batteri metanigeni, proveniente da un altro digestore già in regolare esercizio. Tale fango può essere utilizzato come inoculo per la nuova unità, così da abbreviare il periodo di avviamento anche fino a poche settimane. Il processo anaerobico è fortemente influenzato dalla temperatura. La digestione può essere condotta in condizioni mesofile (circa 35 °C) o termofile (circa 55 °C). A seconda della temperatura varia in genere anche la durata (tempo di residenza) del processo. Mediamente in mesofilia si hanno tempi compresi nel range 15-40 giorni, mentre in termofilia il tempo di residenza è in genere inferiore ai 20 giorni (8 con i liquami zootecnici ed i reflui agroindustriali). E’ inoltre possibile operare anche in psicrofilia (10-25°C), con tempi di residenza superiori ai 30 giorni, fino ad un massimo di 90 giorni, di solito adottando un’impiantistica di tipo semplificato. Recentemente nei casi di digestione anaerobica di soli effluenti zootecnici, al fine di massimizzare le rese di biogas, anche in condizioni mesofile, si stanno sempre di più applicando tempi di permanenza superiori ai 40 giorni.


Il rendimento in biogas e quindi energetico del processo è molto variabile e dipende dalla biodegradabilità del substrato trattato. In genere durante la digestione anaerobica si ottiene una riduzione di almeno il 45-50% dei solidi volatili o sostanza organica alimentati.

Fattori influenti del processo di digestione anaerobica

I microrganismi anaerobi, responsabili del processo di digestione anaerobica, presentano in genere basse velocità di crescita e basse velocità di reazione metabolica. E’ necessario quindi mantenere, per quanto possibile, condizioni ottimali dell’ambiente di reazione. I parametri che maggiormente influenzano la stabilità della digestione anaerobica sono: temperatura, alcalinità e pH, carico del fango, disponibilità di nutrienti e metalli. La temperatura condiziona le cinetiche biologiche, con impatti significativi sulle due fasi maggiormente limitanti il processo (idrolisi e metanogenesi). Variazioni di temperatura superiori a 1°C d-1 possono causare il calo dell’attività della biomassa metanigena. Valori di pH inferiori a 6.8 inibiscono l’attività dei microrganismi metanigeni; inoltre, data l’elevata percentuale di CO2 presente nel biogas (25-35%), è necessario assicurare al sistema una capacità tampone elevata per garantire il mantenimento di condizioni di pH prossime alla neutralità (valore ottimale attorno a 7-7.5). Il consumo di alcalinità in digestione anaerobica è tipicamente associato alla presenza di acidi grassi volatili. In realtà, recenti studi (Speece, 1996) indicano nel biossido di carbonio CO2 il principale consumatore del potere tampone del sistema, per effetto della formazione di acido carbonico a seguito della solubilizzazione della CO2. La digestione anaerobica produce alcalinità sottoforma di bicarbonato di ammonio a seguito della rottura delle proteine presenti nella matrice trattata; valori tipici di alcalinità in un digestore che funzioni correttamente variano tra 2000 e 5000 mg/l. Il carico organico volumetrico (kgSV/m3 d) esprime il rapporto tra la massa di substrato biodegradabile introdotta nel digestore nell’unità di tempo, per unità di volume e può condizionare le efficienze di rimozione agendo direttamente sulle cinetiche di crescita batterica. I principali macro-nutrienti necessari alla digestione anaerobica sono azoto, fosforo, potassio e zolfo. La presenza di questi composti è solitamente valutata in relazione al rispettivo rapporto con la concentrazione di carbonio (C:N, C:P e C:K).

Qualsiasi tipo di inibizione del sistema si traduce di fatto in una diminuzione delle rese in termini di gas prodotto o anche di composizione dello stesso. Il processo di digestione è comunque molto sensibile, tanto da subire variazioni importanti anche in poche ore. Il monitoraggio continuo è quindi raccomandato, sia per la quantità di gas che per la composizione. Per quanto riguarda la percentuale di CO2 nel biogas, ad esempio, valori superiori al 4550 % sono da considerarsi indice di una condizione di inibizione incipiente dovuto al prevalere della fase fermentativa rispetto alla metanigena.


3.2. Le tecnologie per la digestione anaerobica

La classificazione dei processi anaerobici per la produzione di biogas è basata su una serie di caratteristiche connesse alla conduzione del reattore oltre che al processo. Le differenti tecnologie e tipi di processo legati al trattamento anaerobico sono basati sul tenore di sostanza secca del substrato alimentato al reattore. In particolare, le tecniche di digestione anaerobica possono essere suddivise in tre gruppi principali:

− digestione a umido (wet), quando il substrato in digestione ha un contenuto di sostanza secca inferiore al 10%; è questa la tecnica più diffusa, in particolare con i liquami zootecnici;

− digestione a secco(dry), quando il substrato in digestione ha un contenuto di sostanza secca superiore al 20%;

− digestione a semisecco(semi-dry), nel caso di processi caratterizzati da valori intermedi di sostanza secca; questa è una tecnica meno comune.

Il processo di digestione anaerobica è inoltre suddiviso in funzione della separazione o meno dei differenti step biologici:

− processo monostadio, quando le fasi di idrolisi, fermentazione acida e metanigena avvengono contemporaneamente in un unico reattore;

− processo bistadio, quando si ha un primo stadio durante il quale il substrato organico viene idrolizzato e contemporaneamente avviene la fase acida, seguito da un secondo stadio dove avviene la fase metanigena, con produzione di biogas.

Un’ulteriore suddivisione dei processi di digestione anaerobica può essere fatta in base al tipo di alimentazione del reattore, che può essere continua o in discontinua, e in base al fatto che il substrato all'interno del reattore venga miscelato o venga spinto lungo l’asse longitudinale attraversando fasi di processo via via diverse (flusso a pistone). Infine, a seconda della temperatura nel reattore, si parla di digestione in condizioni termofile (circa 55 °C), mesofile (circa 35 °C) o psicrofile (10-25 °C), così come descritto precedentemente (par. 3.1).

3.3. La co-digestione anaerobica

Le biomasse avviabili al processo di digestione anaerobica possono provenire dalle più svariate fonti: biomasse di origine zootecnica (bovini, suini, equini, avicoli) ed agroindustriale, colture energetiche, residui colturali, fanghi di depurazione e frazioni organiche derivanti da raccolte differenziate secco/umido dei rifiuti urbani).

Il trattamento simultaneo di due o più residui organici, con caratteristiche chimico – fisiche differenti, per via anaerobica è comunemente chiamato co-digestione. In generale, i vantaggi che il processo di co-digestione offre possono essere così sintetizzati: migliori rese per unità volumetrica di digestione; riduzione dei costi di investimento ed esercizio; effetto di diluizione di eventuali composti tossici; effetti sinergici sui microrganismi.

Questi vantaggi sono particolarmente evidenti quando il materiale da co-digerire sono gli effluenti zootecnici. Tra gli svantaggi occorre evidenziare invece che la realizzazione di impianti di co-digestione comporta in generale una maggiore complessità impiantistica e logistica che va


ad incidere sui costi d’investimento, su quelli di esercizio e manutenzione nonché di ammortamento dell’opera. La co-digestione di effluenti zootecnici con altri scarti organici al fine di aumentare la produzione di biogas è una pratica largamente utilizzata in Europa ormai da diversi anni (Sergio Piccinini et al., 2006). Tale pratica consente infatti di incrementare le rese di biogas e quindi le vendite di elettricità prodotta, oltre che talvolta aumentare gli introiti dell’azienda grazie ai produttori degli scarti organici utilizzati come co-substrato, che pagano per lo smaltimento dei propri scarti. In particolare, nelle piccole e medie strutture aziendali, l’utilizzo della co-digestione può notevolmente migliorare l’economia globale, in quanto gli aumentati guadagni consentono di bilanciare anche i maggiori investimenti necessari e i costi sostenuti per rendere idoneo l’impianto al trattamento di più scarti. Inoltre, la miscelazione di diversi prodotti consente di compensare le fluttuazioni stagionali di biomasse, di evitare sovraccarichi o carichi inferiori alla capacità stessa del digestore e di mantenere quindi più stabile e costante il processo. La co-digestione per le aziende agrozootecniche rappresenta, dunque, un’opportunità molto interessante sotto il profilo sia tecnico che economico. Occorre però programmare la gestione dei conferimenti, il relativo stoccaggio e l’utilizzazione agronomica del digestato in un’ottica di sostenibilità, valutando le distanze e i trasporti, le emissioni in atmosfera e l’apporto di nutrienti che deve essere comunque proporzionato alle disponibilità di terreno. Soprattutto nelle aree con elevata densità di capi per ettaro, occorre effettuare le scelte non solo in base a convenienze economiche ma considerando anche il bilancio complessivo dei nutrienti., ad esempio scegliendo biomasse per la co-digestione a basso contenuto di azoto, fosforo e potassio, quali pane vecchio, oli di frittura esausti, grassi di scarto, melasso oppure attivando contratti di fornitura di digestato per la quota eccedente il carico spandibile in campagna. Inoltre, dal punto di vista normativo, per assicurare l’utilizzo agronomico del digestato prodotto svincolandolo dalla normativa sui rifiuti, occorre valutare di volta in volta la natura “giuridica” della biomassa, assicurandosi che non sia classificata come rifiuto, come le frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU). Negli ultimi anni, infatti, sta crescendo l’utilizzo della digestione anaerobica nel trattamento FORSU, in miscela con altri scarti organici industriali e con liquami zootecnici (co-digestione).

3.3.1. Le matrici addizionabili agli effluenti zootecnici

La resa energetica complessiva dell’impianto può essere incrementata se agli effluenti zootecnici si aggiungono altre biomasse a maggiore produttività. Le matrici di solito più utilizzate nel processo di co-digestione di effluenti zootecnici sono gli scarti organici agroindustriali e le colture energetiche. Tra i sottoprodotti e scarti agro-industriali che possono essere addizionati come co-substrati nella digestione di liquami zootecnici vi sono, ad esempio, il siero di latte, contenente proteine e zuccheri dall’industria casearia e i flussi “puliti” che si generano negli stabilimenti lungo le linee di lavorazione: scarti di patate, di cipolle, di frutta, di legumi, ricchi di sostanza organica, anche se con un contenuto di umidità spesso elevato e molto variabile. Un aspetto gestionale che va affrontato riguarda poi la conservazione di quelle biomasse che vengono prodotte in periodi piuttosto limitati. Dal punto di vista normativo occorre prestare la massima attenzione alle modalità con cui si gestiscono tali flussi “puliti”, che devono entrare in impianto come “sottoprodotti” ai sensi del comma 2 dell’art. 185 del Dlgs n. 152/2006, e rispettare le condizioni del comma 1 dell’art. 183 dello stesso decreto legislativo. In caso contrario tali flussi sono classificati “rifiuti” con tutte le ripercussioni del caso relativamente al loro deposito temporaneo in attesa del carico al digestore e alla classificazione del digestato a valle. Un altro flusso che si genera dall’attività agroindustriale, e ben si presta alla co-digestione, è costituito da tutti quei prodotti finiti e confezionati che non possono essere venduti (“non


destinabili al consumo umano”) perché scaduti o difettosi o da i reflui liquidi dell’industria che tratta succhi di frutta o che distilla alcool. Vista la loro natura, però, tali biomasse sono da ritenersi e classificarsi a tutti effetti “rifiuti”. Di interesse per la digestione anaerobica sono anche diversi scarti organici liquidi o semisolidi dell’industria della carne (macellazione e lavorazione della carne), quali grassi, sangue, contenuto stomacale, budella, il cui utilizzo è normato dal Regolamento (Ce) n. 1774/2002, “Norme sanitarie relative ai sottoprodotti di origine animale non destinati al consumo umano”, il quale fissa specifici requisiti igienicosanitari da garantire con trattamenti appropriati (pastorizzazione a 70 °C per almeno 1 ora). Sono questi flussi interessanti per la resa energetica, perché caratterizzati da un’elevata dotazione di sostanza organica e dalla presenza di grassi, e sono quindi dotati di un elevato potere metanigeno. Vanno però gestiti con grande attenzione in co-digestione con altre matrici anche in relazione al forte potere odorigeno e all’elevato apporto di azoto. Anche i residui colturali, provenienti dai raccolti agricoli, possono essere utilizzati come matrici nella digestione anaerobica, come foraggi, frutta e vegetali di scarsa qualità, percolati da silos e paglia. In Germania, ad esempio, l’aggiunta di tali scarti alle deiezioni animali rappresenta una pratica già da molto tempo adottata. Recentemente si sta affermando l’impiego di colture non alimentari ad uso energetico (mais, legumi, barbabietole), ossia di coltivazione di piante specifiche per la successiva digestione anaerobica e per la produzione di biogas. Tale ipotesi è allettante soprattutto nei paesi in via di sviluppo, dove i costi dell’energia sono alti e dove sono presenti ampie aree agricole favorite da climi temperati. In Europa, tale scelta può rappresentare una soluzione dove si ha sovrapproduzione agricola, o dove vi è presenza di aree incolte e a riposo (set aside) o di aree irrigate con acque recuperate dai depuratori urbani. La coltivazione di colture energetiche è incentivata dalla nuova politica agricola comunitaria, che prevede uno specifico incentivo di 45 €/ha. Molte matrici richiedono vari step di pre–trattamento prima di essere avviate a digestione anaerobica. Ad esempio gli alimenti avanzati e/o scaduti, gli scarti mercatali, i residui agricoli, gli scarti di macellazione devono essere sottoposti a dei pre-trattamenti al fine di aumentarne la biodegradabilità, mentre altre matrici, come il siero dei caseifici, sono facilmente biodegradabili senza richiedere particolari pre–trattamenti. Inoltre alcune sostanze come gli scarti di macellazione, sostanze ad elevato tenore proteico, necessitano di essere fortemente diluite con il substrato base in quanto possono formare dei metaboliti inibitori del processo. E’ infine da considerare che una serie di problematiche possono sorgere da un utilizzo non congruo di diverse matrici. Aggiunte incontrollate di oli e grassi contenuti nello scarto, possono ad esempio comportare un’eccessiva formazione di schiume, mentre scarti contenenti considerevoli quantità di inerti, quali sabbia, pietre e terra, possono favorire la sedimentazione nel digestore con conseguente accumulo di materiali inerti e riduzione del volume attivo del reattore o blocco di valvole e tubazioni.


4. Il settore zootecnico in Alta Val di Non Il settore zootecnico rappresenta uno dei comparti portanti nell’area dell’Alta Val di Non. Dall’analisi condotta emerge che il settore dell’allevamento bovino è più sviluppato rispetto agli altri allevamenti zootecnici. Al fine di valutare la potenzialità del settore zootecnico nel territorio e le problematiche ad esso connesse, è stata condotta un’indagine conoscitiva dettagliata del territorio e del settore zootecnico locale, focalizzandosi per lo più sul comparto bovino.

4.1. Inquadramento territoriale

Il territorio dell´Alta Val di Non, si differenza da quello della Val di Non, nella quale è inserito. La zona presenta le caratteristiche dell’area montana, tutti i comuni sono situati ad una quota prossima ai 1.000 metri sul livello del mare: si passa infatti dai 960 metri del comune di Romeno ai 1.200 - 1.400 metri del comune di Ruffrè. I boschi ricoprono gran parte del territorio (Fig. 2), soprattutto sulle superfici più declivi mentre il prato caratterizza il paesaggio soprattutto nella zona che va dai comuni di Cavareno e Romeno fino a Fondo e Castelfondo coinvolgendo anche Sarnonico e Malosco, e arrivando anche alle superfici meno comode di Ruffrè e di Rumo. L’Alta Val di Non, a differenza dei territori limitrofi, non risulta dominata dalle piantagioni di melo. Il settore zootecnico riveste un ruolo importante, trasformando i foraggi di queste zone in latte, che nei caseifici locali diventa Grana Trentino. L´alpeggio degli animali tra malghe a diversa altitudine consente di sfruttare al meglio e in modo scalare la maturazione dell’erba, anche se in Alta Val di Non l’alpeggio degli animali in lattazione è limitato per evitare alterazioni del latte durante il trasporto dagli alpeggi ai caseifici.

Fig. 2 Utilizzazione delle superfici agricole. Elaborazioni Dati ISTAT


Idrologicamente, l’Alta Val di Non rientra nel Bacino del Noce. Il fiume Noce, ricettore degli scarichi, è uno dei corsi d’acqua da risanare anche in relazione alla sua intensa regimazione. Dalla mappa della vulnerabilità intrinseca del PTA emerge che il territorio dell’Alta Val di Non, in relazione alla litografia affiorante, è caratterizzato da una vulnerabilità intrinseca elevata/alta (Fig. 3).

Bacino del Noce

Fig. 3 Prima ipotesi di vulnerabilità intrinseca della litologia affiorante. Tav4 IX Piano di Tutela delle Acque. Focus Alta Val di Non

Dalla fase conoscitiva del PTA, emerge che, nel territorio dell’Alta Val di Non, relativamente all’azoto, prevale la componente diffusa su quella puntuale, confermando in questo caso il peso dei pascoli e delle aree a pascolo naturale e praterie di alta quota, dei pascoli alberati e dell’incolto che comprende tutto il territorio urbano, il suolo naturale incolto, i corpi idrici ed i ghiacciai. Le fosse Imhoff rappresentano, invece, la maggiore fonte di azoto e fosforo di origine antropica; consistente risulta essere anche l’apporto degli scarichi tali quali. (Fig.4). Gli interventi previsti dal Piano provinciale di risanamento delle acque prevedono il collettamento totale degli scarichi tal quali, mentre non prevedono interventi risolutivi per limitare l’apporto delle fosse Imhoff. Nel PTA viene comunque specificato che occorre mirare al completamento del collettamento delle fosse Imhoff e/o al miglioramento delle rese depurative, all’attuazione dei codici di buona pratica agricola e al controllo dello spargimento dei liquami zootecnici.

Fig.4 Quadro di confronto tra gli inquinamenti di tipo puntuale e diffuso. Tav 3.2 Piano di Tutela delle Acque. Focus Alta Val di Non


Nel PTA è, inoltre, riportata la mappa della densità degli allevamenti zootecnici, aggregati per comune amministrativo, espressi in abitanti equivalenti, secondo le tabelle di conversione di letteratura (PTA), che però non tengono in considerazione delle tecniche di allevamento e del metodo di smaltimento delle deiezioni. Dalla mappa di figura 4V+VI.1 del PTA (Fig. 5), è possibile evincere che, nel territorio dell’Alta Val di Non, i comuni con maggiore intensità di allevamenti zootecnici, e quindi dove è presumibilmente maggiore lo spargimento delle relative deiezioni sui pascoli e sulle aree agricole, sono i comuni di Cavareno, Fondo e Romeno.

Fig. 5 Distribuzione degli allevamenti zootecnici. Mappa 4V+VI.1 Piano di Tutela delle Acque. Focus Alta Val di Non.


4.2. Consistenza degli allevamenti nell’Alta Val di Non

Per la distribuzione dei capi all’interno dell’aria di studio si è fatto riferimento ai dati del 6° Censimento generale dell’Agricoltura redatto con dati aggiornati al 24 ottobre 2010, confrontati poi con i dati aggiornati al 2012 forniti dall’U.O. Igiene e Sanità Pubblica Veterinaria, Servizio Territoriale Valle di Non, che rileva le consistenze degli allevamenti zootecnici al giugno 2012 (Allegato 1). Dall’analisi condotta emerge che il settore dell’allevamento bovino è più sviluppato rispetto agli altri allevamenti zootecnici praticati nell’Alta Val di Non (Tabella 7 e Tabella 8). A giugno 2012, complessivamente l’area concentra 59 aziende (Tabella 9) e circa 3.015 bovini (Tabella 7). Circa 1.797 sono vacche da latte mentre il rimanente è costituito da giovenche (manze) da allevamento, vitelli e pochi capi da carne o lavoro. Nell’Alta Val di Non, l’alpeggio è praticato nel periodo da giugno a settembre. I capi in alpeggio rappresentano il 30% dei capi totali. Sul territorio dell’Alta Val di Non sono presenti alcuni maneggi, per un totale di circa 110 capi equini. L’unico allevamento di avicoli di consistenza rilevante è presente nel comune di Amblar per un numero di capi pari a 100 avicoli. Sono presenti piccoli allevamenti di ovini e caprini. L’allevamento suinicolo nei comuni di interesse si limita ad una dimensione familiare, sono infatti presenti solo n. 7 aziende con un numero di capi inferiore a 3 (Tabella 8).

Tabella 7 Numero di capi bovini per comune

Allevamento Bovino n. totale capi bovini n. totale vacche n. totale manze e

vitelli n. totale capi bovini in alpeggio

Alta Val di Non (TOTALE) 3.015 1.797 1.218 818 Amblar 36 0 36 30 Cavareno 798 406 392 404 Dambel 134 81 53 nd Don 77 42 35 nd Fondo 374 182 192 88 Malosco 46 25 21 nd Romeno 1.002 711 291 206 Ronzone 211 143 68 56 Ruffrè-Mendola 91 68 23 nd Sarnonico 246 139 107 34

Tabella 8 Numero di capi per comune e tipologia di allevamento

Tipo Allevamento n. totale capi equini

n. totale capi ovaiole

n. totale capi caprini

n. totale aziende suini familiare

Alta Val di Non (TOTALE) 110 100 20 7 Amblar 48 100 - 1 Cavareno 42 0 8 3 Dambel - - - - Don - - - - Fondo 0 - 12 3 Malosco - - - - Romeno - - - - Ronzone - - - - Ruffrè-Mendola 20 - - - Sarnonico - - - -

Considerando il comparto zootecnico si riportano di seguito alcune osservazioni sulle tipologie di allevamento, di stabulazione nonché sulle dimensioni aziendali (Tabella 9 e Tabella 10). In Alta Val di Non, prevale l’allevamento dei bovini da latte, solo pochi capi sono bovini per l’ingrasso. Nei comuni di Cavareno, Romeno e Ronzone, caratterizzati da grandi allevamenti, prevale la stabulazione libera rispetto a quella fissa, con conseguente maggiore produzione di liquame rispetto al letame. Il comune di Fondo è caratterizzato sia da piccoli che da grandi allevamenti. I rimanenti comuni hanno una maggioranza di piccoli allevamenti (n. capi < di 50 ) e quasi tutti presentano una stabulazione fissa, con maggiore produzione di letame.

Tabella 9 Numero di aziende e dimensioni per comune

Allevamento Bovino n aziende 1-10 capi

n aziende 10-30 capi



n aziende >100 capi

n aziende Totale

Alta Val di Non (TOTALE) 18 11 10 11 9 59

Amblar - - 1 - - 1 Cavareno 1 2 - 2 3 8 Dambel 2 1 1 1 - 5 Don 1 - 2 - - 3 Fondo 8 5 - 1 1 15 Malosco 1 - 1 - - 2 Romeno 1 - 1 5 4 11 Ronzone - - - 1 1 2 Ruffrè-Mendola 1 - 2 - - 3 Sarnonico 3 3 2 1 - 9


Tabella 10 Numero di capi per tipologia di allevamento e di stabulazione categoria bovini

Tipologia stabulazione FISSA LIBERA Totale

complessivo Tipologia allevamento Ingrasso Latte Totale Ingrasso Latte Totale

Alta Val di Non (TOTALE) 67 906 973 0 2.042 2.042 3015 Amblar - 36 36 - - - 36 Cavareno - 113 113 - 685 685 798 Dambel 3 65 68 - 66 66 134 Don 1 76 77 - - - 77 Fondo 17 186 203 - 171 171 374 Malosco - 46 46 - - - 46 Romeno 2 66 68 - 934 934 1002 Ronzone - 112 112 - 99 99 211 Ruffrè-Mendola - 91 91 - - - 91 Sarnonico 44 115 159 - 87 87 246


4.3. Ubicazione degli allevamenti

Partendo dalle osservazioni del paragrafo precedente e dai dati georeferenziati degli allevamenti forniti dall’U.O. Igiene e Sanità Pubblica Veterinaria del Servizio Territoriale Valle di Non, è stato possibile ricostruire una mappa degli allevamenti presenti in Alta Val di Non (Allegato 2). La Fig. 6 riporta la distribuzione degli allevamenti bovini, mentre la Fig. 7 la distribuzione delle altre tipologie di allevamento.

Fig. 6 Distribuzione degli allevamenti bovini (rosso). Vista 3D

Fig. 7 Distribuzione degli allevamenti equini (verde), ovini (bianco), avicoli (giallo) e suinicoli (Ciano). Vista 3D


4.4. Stima produzione Liquame e Letame

La corretta valutazione dei quantitativi di effluente zootecnico, suddiviso come materiale palabile (letame) e non palabile (liquame) riveste importanza ai fini della corretta determinazione del massimo potenziale di biometanazione dell’Alta Val di Non e del conseguente dimensionamento dell’impianto di digestione anaerobica, in quanto influenza il contenuto di solidi dell’effluente zootecnico, la produzione specifica di biogas e i volumi da trattare. Non essendovi a disposizione dati quantitativi sulla produzione di letame e liquame dei singoli allevamenti in Alta Val di Non, è stata effettuata una stima delle produzioni sulla base del numero dei capi e della tipologia di stabulazione, nonché del tipo di materiale utilizzato per la lettiera, così come previsto dal DM 7 aprile 2006. È stata inoltre effettuata una verifica delle stime sulla base dei quantitativi presunti di latte prodotto così come proposto da alcuni studi specifici condotti dal C.R.P.A. Dalle analisi effettuate, considerando i dati sulla tipologia di allevamento e di stabulazione, forniti dall’U.O. Igiene e Sanità Pubblica Veterinaria della Provincia Autonoma di Trento, e da quanto emerso dalle interviste fatte ad alcuni allevatori dell’Alta Val di Non, negli allevamenti bovini nei comuni di Cavareno, Romeno e Ronzone prevale la presenza di stalle con stabulazione libera, con conseguente maggiore produzione di liquame, a differenza degli altri comuni dell’Alta Val di Non dove invece prevale la stabulazione fissa che determina una maggiore produzione di letame. La segatura prevale come materiale di lettiera (probabilmente per della presenza di segherie nel territorio) rispetto alla paglia, che viene invece utilizzata solo per vitelli. Si riportano in Tabella 11, le tipologie di allevamento individuate ed utilizzate per la stima della produzione di letame e liquame in Alta Val di Non così come definite nel DM 7 aprile 2006. Gli allevamenti di ovini, caprini e suini non sono stati considerati in quanto a carattere familiare e di piccole dimensioni.

Tabella 11. Tipologie di capi animali individuate e considerate in Alta Val di Non • Bovini

o Vacche da latte in produzione, stabulazione fissa con paglia o Vacche da latte in produzione, stabulazione libera con cuccetta* o Rimonta vacche da Latte, stabulazione fissa con lettiera o Rimonta vacche da latte, stabulazione libera cuccetta* o Bovini e bufalini all'ingrasso, stabulazione fissa

• Equini o Equini stalloni e fattrici

• Avicoli o Ovaiole E Riproduttori Leggeri A Terra Con Fessurato

Nel caso degli allevamenti bovini con stabulazione libera, in assenza di dati specifici sul tipo di stabulazione (es. libera senza paglia, libera cuccetta groppa a groppa con paglia, libera cuccetta testa a testa con paglia) e al fine di determinare la produzione specifica annua di letame e liquame per capo bovino (Vacche da latte in produzione e Rimonta vacche da Latte) è stata effettuata una media tra le differenti tipologie di stabulazione libera con cuccetta fornite dal DM 7 aprile 2006 (Tabella 12). Tale assunzione prevede un valore di produzione specifica di 22 t liquame /t pv / anno e 18,5 t letame /t pv / anno per le vacche da latte in produzione e 17 t liquame /t pv / anno e 14,5 t letame /t pv / anno per le vacche da latte da rimonta.


Tabella 12 Stralcio della Tabella 1 del DM 7 aprile 2006 Specie Categoria

Animale Peso vivo Tipo di

stabulazione Dettaglio stabulazione

Liquame letame o materiale palabile

Quantità di paglia

Bov

ini

kg/capo (m³/t p.v. /anno) - (m³/t p.v. / a) (t/t p.v. / a) (m³/t p.v. / a) (kg/t p.v./ giorno)

Vacche da latte in produzione

600

Fissa con paglia 9 26 34,8 5

Libera* 22 18,5 25,48 4 Libera con

cuccetta senza paglia 33 - 0

Libera con cuccetta groppa

a groppa con paglia 20 15 19 5

Libera con cuccetta testa a

testa con paglia 13 22 26,3 5

Rimonta vacche da Latte (Manze)

300

Fissa con lettiera 3,2 17,5 23,5 5

Libera* 17 14,5 11,8 5 Libera con

cuccetta senza paglia 26 0 Libera con

cuccetta groppa a groppa

con paglia 16 11 13,9 5

Libera con cuccetta testa a

testa con paglia 9 18 21,5 5

Bovini e bufalini all’ingrasso

350 Fissa con lettiera 3,2 17,5 23,5 5

Equini Stalloni e Fattrici

550 in recinti individuali o collettivi 5 15 24,4 -

Ovaiole

ovaiole e riproduttori (capo leggero)

1,8

a terra

con fessurato (posatoio) totale

o parziale e disidratazione

della pollina

0,15 9 18

* Valori medi tra le diverse tipologie di stabulazione libera con cuccetta , così come intese dal DM 7 aprile 2006.

Dalle stime condotte, è stato calcolato, considerando l’insieme degli allevamenti bovini, equini ed avicoli, un quantitativo totale di liquame e letame pari a 24'212 t/anno e 23'277 t/anno rispettivamente (Fig. 8). La Tabella 13 e la Fig. 9 mostrano la ripartizione dei quantitativi di liquame e letame per tipologia di allevamento. Il maggiore contributo è dato dagli allevamenti bovini. In particolare negli allevamenti con stabulazione libera prevale la produzione di liquame rispetto al letame mentre negli stabilimenti con stabulazione fissa prevale la produzione di letame.

Fig. 8 Ripartizione stimata tra liquame e letame in Alta Val di Non. Elaborazione dati EURAC

Liquame (51%) 24.212 ton/ a

Letame (49%)23.277 ton /a


Tabella 13 Ripartizione tra liquame e letame in Alta Val di Non, in funzione della tipologia di allevamento e stabulazione.

Allevamento Liquame Letame (materiale palabile)

Tipo Stabulazione m3/a t/a t/d ST (%TQ)

SV (%ST) m3/a t/a t/d ST

(%TQ) SV

(%ST)

TOTALE Alta Val di Non 24..212 24..212 60 30.125 23.277 64

Bovini Vacche da latte in produzione, st. fissa con paglia 2.500 2.500 6 8 5 9.667 7.223 20 20 16

Bovini Vacche da latte in produzione, st. libera con paglia 16.946 16.946 42 8 5 13.091 10.544 29 20 16

Bovini Rimonta Vacche Da Latte, st. fissa con letteria 347 347 1 8 5 2.545 1.895 5 18 15

Bovini Rimonta Vacche Da Latte, st libera con paglia 4.044 4.044 10 8 5 2.807 2.308 6 18 15

Bovini Bovini e bufalini all'ingrass, st. fissa 73 73 0 8 5 535 398 1 18 15

Avicoli Ovaiole e riproduttori leggeri, a terra con fessurato 0,03 0,03 0,0001 55 35 3 2 0,004 55 35

Equini Equini stalloni e fattrici 303 303 1 7.5 6 1.476 908 2 28 21

Fig. 9 Ripartizione tra liquame e letame in Alta Val di Non, in funzione della tipologia di allevamento e stabulazione. Elaborazione dati EURAC

E’ importante evidenziare che tali dati rappresentano una stima della produzione di liquami e letami in Alta Val di Non. La quantità totale di effluenti prodotti è stata comunque verificata anche in base a calcoli effettuati sulla produzione di latte (par. 0) e dunque verosimilmente rappresenta la situazione attuale. La ripartizione degli effluenti tra liquame e letame potrebbe invece differire rispetto a quella reale, risultando nella realtà una maggiore quantità di liquame rispetto al letame. Tale possibile differenza è imputabile al fatto che, in assenza di dati specifici sulla tipologia di stabulazione libera, è stato calcolato un valore medio della produzione specifica di letame e liquame per capo bovino annuo. Tuttavia, a vantaggio di sicurezza è stato scelto un valore di produzione di biogas del letame relativamente basso, e dunque una maggiore produzione di letame rispetto al liquame non comporta un sovrastima del potenziale di biogas dell’Alta Val di Non. Al fine di valutare le problematiche connesse alla gestione degli effluenti zootecnici in Alta Val di Non, in particolare riferimento al loro impiego in agricoltura, e le potenzialità energetiche di ciascun comune, in Tabella 14, è riportata una stima del liquame e del letame prodotto per tipologia di allevamento e per singolo comune. Dal grafico in Fig. 10 si evince una prevalenza di liquame prodotto nei comuni di Cavareno e Romeno, dove sono presenti stalle più grandi con stabulazione libera. Negli altri comuni, dove vi è invece una maggioranza di stalle più piccole, con prevalente stabulazione fissa, le quantità di liquame si riducono rispetto a quelle di letame.

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

Vacche da latte in produzione, st. fissa

con paglia

Vacche da latte in produzione, st. libera

con paglia

Rimonta Vacche Da Latte, st. fissa con

letteria

Rimonta Vacche Da Latte, st libera con

paglia

Bovini e bufalini all'ingrass, st. fissa

Ovaiole e riproduttori leggeri, a terra con

fessurato

Equini stalloni e fattrici

ton/

anno Liquame Letame


Tabella 14 Ripartizione tra liquame e letame in Alta Val di Non, in funzione della tipologia di allevamento e comune

Liquame Letame

Allevamento Bovini Avicoli Equini Totale Bovini Avicoli Equini Totale

Comuni t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a

Alta Val di Non (TOTALE) 23.910 0,03 303 24.212 22.367 2 908 23.277

Amblar 35 0,03 132 167 189 2 396 587

Cavareno 6.667 116 6.783 4.760 347 5.107

Dambel 912 912 1.149 1.149

Don 260 260 839 839

Fondo 2.171 2.171 2.992 2.992

Malosco 155 155 500 500

Romeno 10.436 10.436 6.508 6.508

Ronzone 1.467 1.467 2.003 2.003

Ruffrè-Mendola 389 55 444 1.182 165 1.347

Sarnonico 1.418 1.418 2.246 2.246

Fig. 10 Ripartizione tra liquame e letame in Alta Val di Non

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Amblar Cavareno Dambel Don Fondo Malosco Romeno Ronzone Ruffrè-Mendola

Sarnonico

ton/

anno

Liquame Letame


4.5. Carichi zootecnici e distribuzione della superficie agricola

Il controllo dei carichi zootecnici nel territorio assume particolare importanza al fine di contenere l’impatto ambientale delle attività agricole e zootecniche. La Provincia Autonoma di Trento, in termini normativi, è molto attenta alle problematiche ambientali. Il Piano di sviluppo rurale (PSR) della Provincia Autonoma di Trento subordina il riconoscimento di alcuni specifici incentivi, destinati alle aziende agricole, al rispetto di precisi vincoli, espressi come rapporto tra il numero di capi allevati (“unità bovino adulto” o UBA) e la superficie agricola utile (SAU) o la superficie foraggera dell’azienda. Nello specifico, pur non essendo il territorio trentino classificato come Zona Vulnerabile ai nitrati, il PSR va ben oltre i limiti minimi della condizionalità di 4 UBA/ha ed impone agli allevatori limiti più restrittivi per l’accesso ad una serie di meccanismi premianti. Molti premi vengono assegnati alle aziende con carico UBA/ha inferiore a 2,5 , valore che equivale all’incirca al limite di 170 kgN/ha anno, previsto dal DM 7 aprile 2006, per le zone vulnerabili (ZVN).

La superficie agricola utile (SAU) rappresenta la superficie investita ed effettivamente utilizzata in coltivazioni propriamente agricole. Non essendo riportato nell’ultimo censimento ISTAT 2010 (6° Censimento dell’Agricoltura) il livello comunale di dettaglio delle superfici agricole, per le valutazioni e le osservazioni inerenti la superficie agricola si è fatto riferimento ai dati del 5° Censimento dell’Agricoltura del 2000. Il Rapporto agricoltura PAT, riporta, comunque, nel 2007 una contrazione del 4% dell’intera SAU provinciale rispetto al valore del 2000. Nell’ultimo periodo infatti nella zona di Romeno e Cavareno si è assistito ad una notevole espansione della frutticoltura con conseguente sottrazione di terreni alla attività zootecnica. I dati del Censimento ISTAT del 2000 indicano un’estensione della SAU, all’interno dell’area di studio, di circa 1.730 ettari, corrispondente solo al 20% della superficie totale in Alta Val di Non (8.265 ettari). Il 61% della SAU in Alta Val di Non, pari a circa 1.000 ettari, è suddivisa tra i comuni di Cavareno, Fondo e Romeno (Tabella 15). La maggior parte (circa l’87%) della superficie agricola utilizzata (SAU) risulta costituita da prati permanenti e pascoli (1.498 ettari). Risulta abbastanza contenuta, in termini di estensione, la superficie occupata dalle coltivazioni legnose agrarie: pari a 200 ettari circa nell’intera area dell’Alta Valle di Non, e molto concentrata geograficamente nei comuni di Fondo e Romeno, per la coltivazione del melo e pero.

Tabella 15 Utilizzazione dei terreni agricoli e boschivi (ISTAT 2000). Superfici in ettari

Superficie agricola utilizzata (SAU)

Superficie

Seminativi (ha)

Prati permanenti e pascoli (ha)

Coltivazioni legnose

agrarie (ha)

Superficie agricola

utilizzata (ha)

Superficie a bosco

(ha)

Superficie improduttiva

(ha)

Superficie totale (ha)

Alta Val di Non (TOTALE) 29,90 1498,31 203,21 1731,42 6398,61 135,94 8265,97 Amblar 0,20 99,06 0,00 99,26 344,82 7,40 451,48 Cavareno 0,30 154,09 0,25 154,64 551,69 11,02 717,35 Dambel nd nd nd nd nd nd nd Don 0,66 50,19 0,74 51,59 393,19 1,10 445,88 Fondo 2,83 366,33 57,02 426,18 2138,28 6,10 2570,56 Malosco 2,14 156,44 3,76 162,34 474,25 52,17 688,76 Romeno 22,03 310,71 137,74 470,48 982,48 31,19 1484,15 Ronzone 0,40 80,42 3,40 84,22 432,18 9,71 526,11 Ruffrè-Mendola 0,75 170,32 0,30 171,37 473,73 9,33 654,43 Sarnonico 0,59 110,75 0,00 111,34 607,99 7,92 727,25


Di seguito, sono riportate alcune considerazioni sulla distribuzione dei capi bovini nel territorio dell’Alta Val di Non. Da riepiloghi a scala comunale, il dato provvisorio non permette di suddividere e quantificare le aziende in funzione del rapporto, più o meno elevato, tra numero di capi e superfici aziendali, ma solo di esprimere alcuni indicatori “medi” e di valutarne la variabilità nell’ambito del territorio. E’ stato difatti calcolato il numero di capi bovini per ettaro di SAU compresa nei confini amministrativi comunali, non considerando dunque che parte della SAU di alcune aziende zootecniche può essere posta al di fuori del territorio del comune di appartenenza. Il numero medio di capi bovini per ettaro di SAU in Alta Val di Non è pari a 1,7, inferiore al limite di 2,5 UBA/ettaro. Per quanto concerne la concentrazione del patrimonio bovino nei comuni di interesse, confrontando la SAU disponibile per ogni comune e il numero di capi bovini, si evince che il comune di Cavareno ha il carico medio di bovini più elevato pari a circa 5,2 capi per ettaro di SAU. Seguono i comuni di Romeno, Ronzone e Sarnonico, che presentano valori di 2,1 – 2,5 capi per ettaro di superficie, mentre gli altri comuni sono caratterizzati da carichi inferiori a 1,5 (Tabella 16).

Le rappresentazioni cartografiche che seguono (Fig. 11), costruite sulla base dei confini amministrativi comunali, forniscono una visione più immediata del carico zootecnico di bovini in ambito comunale misurato in termini di capi per ettaro di SAU. Esse forniscono i trend spaziali della distribuzione e della densità delle produzioni zootecniche in Alta Val di Non, in relazione alla SAU compresa nei confini amministrativi comunali. Tali dati calcolati sono in linea con quanto riportato dal PTA in termini di abitanti equivalenti (par. 4.1).

Tabella 16 Distribuzione e densità dei capi bovini nell’area di studio

Superficie Superficie agricola utilizzata (ha)

n. totale capi bovini

n. capi bovini/SAU

Alta Val di Non (TOTALE) 1731,42 3.015 1,7 Amblar 99,26 36 0,4 Cavareno 154,64 798 5,2 Dambel nd 134 nd Don 51,59 77 1,5 Fondo 426,18 374 0,9 Malosco 162,34 46 0,3 Romeno 470,48 1.002 2,1 Ronzone 84,22 211 2,5 Ruffrè-Mendola 171,37 91 0,5 Sarnonico 111,34 246 2,2


Fig. 11. Carico zootecnico bovino per ettaro di SAU. Elaborazione EURAC su dati ISTAT e Servizi veterinari

locali

Infine per valutare l’effettiva compatibilità tra la realtà territoriale e quella produttiva è stata calcolata la SAU necessaria per consentire un corretto smaltimento degli effluenti zootecnici prodotti dai singoli comuni. Le dosi di liquame e letame che possono essere applicate alle colture sono espresse in termini di contenuto di azoto e sono fissate dalla Direttiva Nitrati in 170 kgN/ha anno per le Zone Vulnerabili e in 340 kgN/ha anno per le zone ordinarie. In questo caso, pur essendo il territorio dell’Alta Val di Non classificato come zona ordinaria (ZO), per il calcolo della SAU necessaria, è stato considerato come vincolo allo spandimento il limite di 170 kN/ha anno, al fine di considerare che la quasi totalità delle aziende, pur non essendo in ZVN, accede agli incentivi previsti nel PSR, rispettando il carico di 2,5 UBA ettaro. Per il calcolo dell’apporto di azoto al campo da parte degli effluenti zootecnici, si è fatto riferimento alle tabelle riportate dal DM 7 aprile 2006 (Tabella 17) e riprese in diversi regolamenti regionali, come il regolamento regionale n.1 dell’Emilia-Romagna 28 ottobre 2011, che riportano, per le principali categorie di animali zootecnici, i valori stimati di azoto al campo per capo o tonnellata di peso vivo, in funzione del tipo di allevamento e stabulazione. L’azoto al campo è quello spandibile al netto delle perdite per volatilizzazione. Anche in questo caso, come per la valutazione delle produzioni di letame e liquame, sono stati considerati dei valori medi di produzione specifica di azoto per le vacche da latte in produzione e per i capi da rimonta in stabulazione libera.


Tabella 17 Stralcio della Tabella 2 del DM 7 aprile 2006. Azoto prodotto da animali di interesse zootecnico

Specie Categoria Animale

Peso vivo

Tipo di stabulazione

Dettaglio stabulazione Azoto al campo

Ripartizione N al campo Capi/ha SAU

Liquame Letame

Bov

ini

kg/capo - (kgN/t pv) (kgN/capo) (kgN/t p.v./anno)

(kgN/t p.v./anno)

ZNV ZO

Vacche da latte in produzione

600

Fissa con paglia 138 82,80 39 99 2,0 4,1 Libera * 138 82,80 57,8 80,2 2,0 4,1 Libera con cuccetta senza paglia

138 82,80

85 53

2,0 4,1 Libera con cuccetta groppa a groppa

con paglia 53 85

Libera con cuccetta testa a testa

con paglia 35,5 102,5

Rimonta vacche da Latte (Manze)

300

Fissa con lettiera 120 36 26 94 4,7 9,4 Libera * 120 36 77,0 43,0 4,7 9,4 Libera con cuccetta senza paglia

120 36

120 0

4,7 9,4 Libera con cuccetta groppa a groppa

con paglia 71,1 48,9

Libera con cuccetta testa a testa

con paglia 40 80

Bovini e bufalini all’ingrasso

350 Fissa con lettiera 84 29,4 18 66 5,8 11,6

Equini Stalloni e Fattrici 550 in recinti individuali o

collettivi 69 37,95 21 48 4,5 9,0

Ovaiole ovaiole e riproduttori (capo leggero)

1,8 a terra

con fessurato totale o

parziale/ disidratazion

e pollina

230 0,41 0,2 229,8 414 829

* Valori medi tra le diverse tipologie di stabulazione libera con cuccetta , così come intese dal DM 7 aprile 2006.

Per ciascun comune, è stato calcolato l’azoto prodotto (kgN/anno) dagli allevamenti presenti, applicando quanto prescritto dal DM 7 aprile 2006 e considerando specifici parametri per bovini, equini ed avicoli. Dividendo l’azoto prodotto per comune (kgN/anno) per i valori limite di azoto per ettaro anno (170 e 340 kgN/ha anno) è possibile ricavare la superficie agricola utile (SAU) necessaria per lo smaltimento degli effluenti zootecnici in ZO e ZNV (Tabella 18). Dal confronto tra la SAU disponibile e la SAU necessaria in ZNV è stato calcolato un indice SAU, definito come:

INDICE SAU SAU disponibile SAU necessaria= − Tabella 18 Distribuzione dell’azoto nell’area di studio

kgN/anno per Tipologia

allevamento

Bovini (kgN/anno)

Avicoli (kgN/anno)

Equini (kgN/anno)

Totale (kgN/anno)

SAU disponibile

(ha)

SAU necessaria

in ZVN (ha)

Indice SAU

Alta Val di Non (TOTALE)

193.997 46 4.167 188.567 1.731 1.166 +565

Amblar 1407,34 46 1.818,4 3.075,5 99,3 19,2 +80,0

Cavareno 46905,80 1.591,1 47.109,0 154,6 285,3 -130,6

Dambel 8603,39 8.280,1 nd 50,6 n.d.

Don 4841,42 4.612,0 51,6 28,5 +23,1

Fondo 21902,00 21.066,8 426,2 128,8 +297,3

Malosco 2888,31 2.751,1 162,3 17,0 +145,3

Romeno 68660,63 66.311,9 470,5 403,9 +66,6

Ronzone 14256,29 13.773,4 84,2 83,9 +0,4

Ruffrè-Mendola 6522,36 757,7 7.017,2 171,4 42,8 +128,5

Sarnonico 18009,31 14.570,2 111,3 105,9 +5,4


L’Alta Val di Non presenta un indice SAU di +565 ettari (Fig. 12), calcolato come differenza tra la SAU disponibile totale (1.731 ettari) e la SAU necessaria totale in ZNV (1.166 ettari). Complessivamente si evince dunque che, in un’ottica di cooperazione, l’Alta Val di Non ha le risorse per gestire il problema dello spandimento degli effluenti zootecnici nel proprio territorio. Dall’analisi effettuata, si evince che la situazione della sostenibilità della zootecnia è particolarmente critica nei comuni di Cavareno e Ronzone, dove la produzione di azoto è eccedentaria rispetto al limite di 170 kgN/ha anno, richiedendo delle superfici aziendali aggiuntive. Per contro si evidenziano situazioni positive di alcuni comuni che hanno SAU in eccedenza, come i comuni di Fondo, Malosco e Ruffrè-Mendola. I comuni di Don e Sarnonico, sono al limite del rispetto dei vincoli relativi ai massimi carichi consentiti in zona vulnerabile da nitrati.

Fig. 12. Indice SAU in Alta Val di Non

In conclusione, dalle analisi effettuate sulla distribuzione degli allevamenti in Alta Val di Non, emerge che in un’ottica di cooperazione, complessivamente l’area di studio riesce a gestire il carico di azoto prodotto, rispettando il vincolo di 170 kgN/ettaro anno, equivalente al limite di 2,5 UBA/ettaro. I comuni infatti che presentano situazioni più critiche, come ad esempio il comune di Cavareno, riescono a fronteggiare il problema dello spandimento delle deiezioni tramite l’utilizzo di terreni aziendali al di fuori del proprio territorio di appartenenza.

-150

50

250

450

Indi

ce SA

U (h

a)

Indice SAU


5. Analisi del potenziale energetico ricavabile dalla digestione anaerobica

5.1. Potenzialità energetica degli effluenti zootecnici e delle biomasse

Gli scarti organici da utilizzare come substrati nel processo di digestione anaerobica, come visto, possono provenire dalle più svariate fonti (biomasse di origine zootecnica e agroindustriale, colture energetiche, residui colturali, fanghi di depurazione e frazioni organiche derivanti da raccolta differenziata secco/umido dei rifiuti urbani) e possiedono quindi forti differenze nella composizione chimica e nella biodegradabilità, nonché in termini di quantità e qualità di biogas. Per dimensionare e gestire correttamente un impianto per la produzione di biogas è necessario tenere conto del potenziale metanigeno massimo o “BMP” (dall’inglese Biochemical Methane Potential) delle biomasse utilizzate. Questo parametro esprime la quantità di biogas/metano massimo potenzialmente ottenibile dalla degradazione di una biomassa, ed è espresso come Nm3 /kgSV, ovvero normal metri cubi di biogas per kg di solidi volatili. Accanto al volume di biogas producibile, l’analisi deve sempre riportare anche la percentuale di metano presente nel biogas, in quanto è questo il combustibile utile per la conversione energetica. In Tabella 19 è riportata la resa indicativa in biogas di vari effluenti zootecnici, così come riportato in letteratura.

Tabella 19 Effluenti zootecnici per la digestione anaerobica e loro resa in biogas (m3 per tonnellata di solidi volatili) Effluenti zootecnici Solidi totali

% TQ Solidi

volatili* %ST

m3 biogas/ t SV(*)

% CH4

Letame bovino 27 81 300-400 50-56 Liquame bovino 8 78 300- 480 50-58 Letame equino° 28 75 ~350 ~60 Liquame equino° 7,5 80 ~250 ~60 Pollina di galline ovaiole 55 -72 62-70 600-700 53-55 Letame suino° 22 82 ~450 ~60 Liquame suino 3 75 450 - 590 60-65 (*) Solidi volatili: frazione della sostanza secca costituita da sostanza organica Dati: Banca dati CRPA Danieli and Aldrovandi, 2011,

A seconda del materiale di lettiera utilizzato nelle stalle, delle modalità di lavaggio delle stesse è, inoltre, possibile che vi siano delle differenze in termini di contenuto di solidi nelle deiezioni zootecniche di differenti allevamenti e di produzione di biogas. In particolare, si sottolineano le possibili differenze in termini di rese di biogas a seconda che il materiale utilizzato nella stabulazione degli allevamenti bovini sia paglia o segatura. I valori riportati in Tabella 19, fanno riferimento a potenziali di biometanazione del liquame e letame bovino di allevamenti che utilizzano paglia come materiale di lettiera. Il CRPA ha, recentemente, condotto delle prove di biometanazione sulla frazione solida (a valle di una separazione solido/liquido) di un liquame bovino (vedi tabella successiva) dalle quali si evince che l’utilizzo di segatura penalizza, seppur non di molto, la produzione di biogas, essendo questa meno biodegradabile della paglia.


Tabella 20 Effluenti zootecnici per la digestione anaerobica e loro resa in biogas (m3 per tonnellata di solidi volatili) Frazione solida di liquame bovino Solidi totali

% TQ Solidi

volatili* %ST

m3 biogas/ t SV(*)

% CH4 m3 CH4/ t SV(*)

Fresco con paglia 21.2 91 375 57 214 Fresco con segatura 20.9 92.7 352 53.4 188

(*) Solidi volatili: frazione della sostanza secca costituita da sostanza organica Dati CRPA (C Fabbri et al., 2012). Prove BMP condotte con tempi maggiori di 35 giorni.

Le biomasse derivanti da scarti agroindustriali e da vari tipi di colture dimostrano di possedere un buon potenziale di produzione di biogas, come è possibile evincere dai dati riportati in Tabella 21 e Tabella 22:

Tabella 21 Scarti organici e reflui dell’agroindustria per la digestione anaerobica e loro resa in biogas (m3 per tonnellata di solidi volatili)

Scarti organici e reflui dell’agroindustria

Solidi totali % TQ

Solidi volatili

%ST

m3 biogas/ t SV(*) % CH4

Siero 6.0 – 6.5 85-90 500-550 65-75 Fango di caseificio centrifugato 13.3 80 427 67 Crusca di frumento tenero 89.4 95 625 51 Crusca di frumento duro 88.5 95.7 689 54 Paglia di riso 39.7 86.7 438 55 Fondi di caffè 39.9 97.7 710 57 Fecce di vino 43 86.5 831 60 Barbarbietole 31 94.5 761 52 Vinacce d’uva con raspi 28.2 94 156 57 Sansa d’oliva 47.2 97.6 340 60 Ributto di sorgo zuccherino 49.9 77.5 234 56 Sangue bovino 16.2 95 843 58 Trippa bovina 27.9 98.2 977 65 Grasso bovino 86.7 99.9 1284 65 Dati Danieli and Aldrovandi, 2011

Tabella 22 Colture energetiche per la digestione anaerobica e loro resa in biogas (m3 per tonnellata di solidi volatili) Colture energetiche Solidi totali

% TQ Solidi

volatili %ST

m3 biogas/ t SV(*)

% CH4

Mais ceroso fresco 35.2 93.7 466 53 Mais 53.9 92.2 317 52 Trinciato di mais 22.3 93.7 858 53 Insilato di mais 45.5 92.1 500 55 Insilato di mais ceroso ad elevato tenore di granella 23.7 96.2 781 53

Insilato di mais ceroso ad elevato tenore di granella triturato 23 95.6 900 53

Dati Danieli and Aldrovandi, 2011

Tra le biomasse avviabili a digestione, infine, i fanghi di depurazione sono caratterizzati da un potenziale di biometanazione di 250 – 350 m3 biogas/t SV, mentre la FORSU di 400 – 600 m3 biogas//t SV. In una fase preliminare di dimensionamento di un impianto di digestione anaerobica è possibile utilizzare i dati di letteratura per valutare le rese di produzione di biogas e di conseguenza la fattibilità tecnico-economica dell’impianto. In fase di progettazione definitiva ed esecutiva è bene effettuare un’indagine specifica del potenziale di biometanazione degli effluenti zootecnici e delle biomasse da trattare, mediante test specifici di biometanazione (Claudio Fabbri and Sergio Piccinini, 2011).


5.2. Potenzialità dal settore agro-industriale in Alta Val di Non

Al fine di valutare la presenza di eventuali matrici da utilizzare per il processo di co-digestione con gli effluenti zootecnici in Alta Val di Non, è stata condotta un’analisi del settore agro-industriale locale, valutando la presenza di possibili co-substrati con alto contenuto di sostanza organica ma modesto apporto proteico, al fine di non incrementare il carico di azoto in Alta Val di Non. Sono di seguito riportate una serie di spunti ed osservazioni sul settore agricolo ed industriale dell’Alta Val di Non. In linea generale, in Trentino, l’attività agricola caratterizza positivamente l’economia della zona. La quasi totalità delle produzioni agricole trentine è rappresentata dal settore frutticolo, ortaggi, fragola, piccoli frutti e mais da polenta; dal settore vitivinicolo; dal settore foraggero, zootecnico e lattiero caseario; dal settore ittico e della grappa. Sebbene basata su attività tradizionali prevalentemente di tipo intensivo, l’attività agricola presenta rese modeste per unità di superficie a causa delle condizioni pedoclimatiche della zona e punta sull’elevata qualità del prodotto. Conseguentemente il mantenimento degli standard attuali di qualità richiede constanti investimenti in termini di innovazione e sviluppo, sia per quanto concerne le scelte colturali che le modalità di allevamento zootecnico e gestione ambientale. In Alta Val di Non, l’agricoltura è prevalente in alcuni comuni (in modo particolare Sanzeno), negli altri invece si caratterizza come un’attività di integrazione al reddito. Il settore agricolo, ed in particolare la coltivazione delle mele, recita ancora un ruolo prioritario nella zona, insieme ad una buona zootecnia ed alle attività di trasformazione ad essa connesse (caseifici). Le aziende zootecniche producono in loco gran parte del foraggio necessario per i bisogni degli animali allevati, una quota di concentrati e foraggio proviene anche da fuori regione. Alla praticoltura è mediamente destinata una modesta quantità di interventi tecnici e di attenzioni per cui si assiste ad un progressivo degrado dei prati con conseguente calo della quantità e della qualità del foraggio prodotto. Per quanto riguarda il settore industriale, la posizione geografica e la conformazione della zona poco si prestano allo sviluppo della media e della grande impresa, e l’attuale assenza di tali tipologie lo conferma. La struttura industriale dell’Alta Valle di Non, rispetto al complesso della provincia non è trascurabile e rappresenta il 2,1% per quanto riguarda le unità locali e l’1,2% per quanto riguarda gli addetti. I settori maggiormente rappresentati sono quelli delle attività manifatturiere ed il settore delle costruzioni. Questi due settori rappresentano il 98% sia in termini di unità locali che di addetti nell’ambito delle attività secondarie. Le altre attività del settore industriale sono scarsamente o per nulla rappresentate nell’Alta Valle di Non. Considerando gli aspetti strutturali delle imprese, per la maggior parte si tratta di piccole imprese. In Alta Val di Non è presente comparto lattiero-caseario, ma il siero di latte, sottoprodotto dei caseifici, in Trentino ha una filiera ben definita per la produzione di latte in polvere. A valle di una verifica preliminare delle disponibilità di frazioni organiche biodegradabili e delle relative condizioni di approvvigionamento sulla base di contratti di fornitura, non sono stati individuati substrati prontamente disponibili per un processo di co-digestione anaerobica con effluenti zootecnici in Alta Val di Non. Eventuali scarti della macellazione e lavorazione della carne sono da escludere per un processo di co-digestione soprattutto per il loro alto contenuto proteico. Tra i flussi puliti il siero di latte rappresenterebbe un’ottimo co-substrato, ma è da escludere come co-substrato in quanto è stata progettata e sviluppata una filiera alternativa per la produzione di latte in polvere. In fase di progettazione esecutiva potrebbero risultare idonei, per lo meno in alcuni periodi, alcuni residui colturali, provenienti dai raccolti agricoli, come foraggi, frutta e vegetali di scarsa qualità, percolati da silos e paglia. Nel presente studio, comunque, non è emersa la presenza di particolari flussi o biomasse da poter avviare, in modalità costante, a digestione anaerobica per la produzione di biogas, insieme agli effluenti zootecnici.


5.3. Potenziale di produzione di biogas ed energia dell’Alta Val di Non dal comparto zootecnico

Il potenziale di produzione di biogas del comporto zootecnico in Alta Val di Non è stato valutato effettuando una serie di stime basate su dati di letteratura, sull’esperienza nel settore, sulla realtà sito specifica dell’Alta Val di Non. Si ribadisce che non è stata contemplata l’ipotesi di co-digestione con altre biomasse, in quanto dall’analisi preliminare condotta non è emersa la presenza di particolari biomasse fermentescibili da poter avviare a digestione anaerobica per la produzione di biogas, insieme agli effluenti zootecnici. Per le stime di liquame e letame prodotto dagli allevamenti presenti in Alta val di Non si è fatto riferimento ai dati riportati nel paragrafo 0. Considerando i valori di letteratura riportati nel paragrafo 5.1 e osservazioni sito-specifiche, sono stati fissati, introducendo opportuni fattori di sicurezza, i potenziali di biometanazione nelle singole biomasse avviabili al processo di digestione anaerobica in Alta Val di Non, così come riportato in Tabella 23.

Tabella 23 Biomasse per la digestione anaerobica in Alta Val di Non e loro resa in biogas (m3 per tonnellata di solidi volatili) Effluenti zootecnici Solidi totali

% TQ Solidi

volatili*

%ST

m3 biogas/ t SV(*)

% CH4

Letame bovino 20 82 300 55 Liquame bovino 8 68 400 55 Letame equino° 28 75 350 60 Liquame equino° 7,5 80 250 60 Pollina di galline ovaiole 55 70 700 55

(*) Solidi volatili: frazione della sostanza secca costituita da sostanza organica Dati Valutazioni EURAC, introducendo opportuni fattori di sicurezza sui dati di letteratura-

A partire dalle potenzialità metanigene delle biomasse è possibile determinare la producibilità energetica dei substrati. La combustione all’interno di motori cogenerativi consente di convertire l’energia contenuta nel combustibile biogas in energia elettrica e termica. La quantità di energia effettivamente riutilizzabile dipende dall’efficienza di conversione dei motori. Le stime di producibilità energetica dei substrati sono state condotte considerando i parametri riportati in Tabella 24:

Tabella 24 Parametri assunti per la stima della producibilità energetica dei substrati

Parametro Unità di misura Valore

Potere Calorifico del Metano (PCI) kJ/Nm3 36.000

Ore di funzionamento annue h/a 8.200

Efficienza elettrica cogeneratore % 38

Efficienza termica cogeneratore % 45

Efficienza complessiva cogeneratore % 83

Le stime dei valori di energia recuperabile in Alta Val di Non, dal solo comparto zootecnico, sono riportate nelle tabelle che seguono suddivise per categoria animale (Tabella 25) e per comune (Tabella 26).


Tabella 25 Producibilità energetica (biogas, metano, potenza elettrica, energia elettrica, energia termica) suddivisa per categoria animale

Potenziale

metanigeno Energia Elettrica prodotta

Allevamento Stabulazione m3biogas/a m3CH4/a

Potenza Unita

cogenerativa kWel

Elergia elettrica prodotta MWh/a

Elergia termica prodotta MWh/a

Alta Val di Non (TOTALE) 1.692.434 934.401 434 3.550 4.205

Bovini Vacche da latte in produzione, st. fissa con paglia 482.750 265.286 123 1.008 1.194

Bovini Vacche da latte in produzione, st. libera con paglia 811.790 446.484 207 1.696 2.008

Bovini Rimonta Vacche Da Latte, st. fissa con letteria 93.338 51.336 24 195 231

Bovini Rimonta Vacche Da Latte, st libera con paglia 207.169 113.943 53 433 513

Bovini Bovini e bufalini all'ingrass, st. fissa 21.172 11.645 5 44 53

Avicoli Ovaiole e riproduttori leggeri, a terra con fessurato 444 244 0,1 1 1

Equini Equini stalloni e fattrici 75.772 45.463 21 173 205

Tabella 26 Producibilità energetica (biogas, metano, potenza elettrica, energia elettrica, energia termica) suddivisa per Comune

Potenziale

metanigeno Energia Elettrica prodotta

Comune m3biogas/a m3CH4/a

Potenza Unita

cogenerativa kWel

Elergia elettrica prodotta MWh/a

Elergia termica prodotta MWh/a

Alta Val di Non (TOTALE) 1.692.434 934.401 434 3.550 4.205

Amblar 41.581 24.424 11 93 110

Cavareno 406.478 224.923 105 858 1.017

Dambel 76.375 42.006 19 160 189

Don 46.943 25.818 12 98 116

Fondo 194.415 106.928 50 406 481

Malosco 27.989 15.394 7 58 69

Romeno 547.267 300.997 139 1.140 1.350

Ronzone 130.485 71.767 33 273 323

Ruffrè 79.555 44.403 21 169 200

Sarnonico 141.346 77.740 36 295 350

Dall’analisi condotta emerge che l’Alta Val di Non presenta un elevato potenziale di produzione di biogas dal solo comparto zootecnico, pari a 1.692.434 m3biogas/anno, equivalenti a 934.401 m3CH4/anno. Ciò consentirebbe l’installazione di un’unità di cogenerazione, per il recupero elettrico e termico dell’energia, di 433 kWel, con conseguente produzione di energia elettrica di 3.550 MWh/anno e di energia termica di 4.205 MWh/anno.


Fig. 13. kWelettrici producibili per comune

Considerando le distanze tra gli allevamenti, le potenzialità dei singoli comuni e l’orografia del territorio, in relazione al potenziale energetico degli effluenti zootecnici in Alta Val di Non, sono stati individuati i seguenti possibili scenari:

1 realizzazione di un unico impianto interaziendale da circa 450 kWel di potenza installata, da collocare al confine tra i comuni di Cavareno e Romeno.

2 realizzazione di due impianti di biogas di potenza inferiore a 450 kWel, da collocare: a. uno nella zona centro-nord (a servizio dei comuni di Fondo, Ronzone, Malosco,

Sarnonico, Ruffré ) di potenza nominale pari a circa 150 kWel. b. uno nella zona Sud del territorio (al servizio dei comuni di Amblar, Cavareno, Dambel,

Don, Romeno) di potenza nominale pari a circa 300 kWel. Nell’ipotesi che tutti gli allevatori dell’Alta Val di Non siano interessati alla realizzazione di un impianto a biogas, tale soluzione consentirebbe di ottimizzare la logistica, minimizzando le distanze di conferimento degli effluenti dagli allevamenti al sito di trattamento, e di accrescere la sostenibilità economica degli investimenti soprattutto in riferimento alla maggiore incentivazione prevista nel DM 6 luglio 2012 per gli impianti a biogas di potenza inferiore a 300 kWel. In Tabella 27 è riportata la suddivisione per zone dell’Alta Val di Non, così come descritta nello scenario 2.


Tabella 27 Producibilità energetica (potenza elettrica, energia elettrica, energia termica) suddivisa per Comune. Scenario 2 Energia Elettrica producibile

Comune Potenza Unita cogenerativa

kWel

Elergia elettrica producibile

MWh/a

Elergia termica prudicibile

MWh/a Centro Nord 147 1.202 1.423 Fondo 50 406 481 Ronzone 7 58 69 Malosco 33 273 323 Sarnonico 21 169 200 Ruffrè 36 295 350 Sud 286 2.349 2.781 Amblar 11 93 110 Cavareno 105 858 1.017 Dambel 19 160 189 Don 12 98 116 Romeno 139 1.140 1.350

3 realizzazione di un unico impianto da 300 kWel su tutto il territorio, a cui pervengono gli effluenti degli allevamenti di maggiori dimensioni. Tale ipotesi è molto realistica, se si considera che non tutti gli allevamenti presenti nel territorio possano essere interessati alla realizzazione di un impianto di biogas.

Non potendo tuttavia prevedere, ad oggi, in che modo si distribuirà il consenso degli allevatori a partecipare all’iniziativa, la taglia di 300 kWel, individuata negli scenari 2 e 3, risulta comunque quella più interessante da studiare in quanto quella maggiormente sostenuta dagli attuali strumenti di incentivazione.


5.3.1. Verifica della potenzialità energetica dell’Alta Val di Non

Al fine di effettuare una verifica sulle produzioni totali di liquame e letame effettuate (0) e della producibilità elettrica specifica in Alta Val di Non (5.3), sono state condotte delle verifiche sulla base della sostanza secca escreta per singolo capo allevato. Sperimentazioni condotte dal CRPA (Claudio Fabbri et al., 2012) hanno mostrato che la produzione di materia secca escreta da bovini da latte è proporzionale alla quantità di latte prodotto giornalmente. Lo studio fornisce un’indicazione dei quantitativi di sostanza secca escreta (ST) mediamente per le diverse categorie di bovino in una mandria da 100 capi produttivi (100 vacche più relative manze, manzette e vitelli) come riportato in Tabella 28. La sostanza secca (ST) disponibile è stata valutata come somma di quella escreta e di quella contenuta nella lettiera.

Tabella 28 Sostanza secca disponibile per capo allevato (Claudio Fabbri et al., 2012)

Categoria animale

Sostanza secca disponibile (escreta +

lettiera) kg ST/capo d

Vacche da latte in produzione 9,5 Vacche da latte in asciutta 6,0 Manze 6,4 Manzette 3,8 Vitelli 2,3

Nel presente studio, le quantità di sostanza secca prodotte negli allevamenti dell’Alta Val di Non sono state stimate a partire da:

- valori indicati dal DM 7/04/06 per quanto riguarda la produzione di letame/liquame tal quale per peso vivo, per categoria animale e in base al tipo di stabulazione (fissa o libera)

- valori di contenuto di secco (%ST) dei letami e dei liquami bovini ricavati da dati di letteratura.

Dai valori di produzione di produzione di liquame e letame stimati al paragrafo 0, si è risalito al valore di sostanza secca per capo al giorno, per tipologia di animale, così come riportato nella tabella successiva.

Tabella 29 Stima della sostanza secca disponibile per capo allevato negli allevamenti dell’Alta Val di Non

Categoria animale

Sostanza secca disponibile (escreta +

lettiera) kg ST/capo d

Vacche da latte in produzione, stabulazione fissa 9,73

Vacche da latte in produzione, stabulazione libera 6,94

Rimonta vacche da latte, stabulazione fissa 3,09 Rimonta vacche da latte, stabulazione libera 2,71 Bovini e bufalini all’ingrasso, stabulazione fissa 3,60


Dai dati di Tabella 29 si osserva che la produzione specifica stimata per le vacche da latte, pari a 9,73 kg ST/capo d, è in linea con il valore fornito dallo studio del CRPA 9,5 kg ST/capo e forniti in Tabella 28. Anche per le altre categorie animali considerate nel presente studio, seppur non direttamente confrontabili con quelle considerate dal CRPA, si ottengono valori di produzione specifica di sostanza secca in linea con quelle di categorie animali simili per peso vivo e stabulazione. Tale risultato indica che la produzione totale di liquame e letame stimata in Alta Val di Non, è verosimile ed in linea con quanto i dati di letteratura.

Altro dato fornito dal CRPA è relativo alla producibilità elettrica specifica che risulta variabile mediamente nel range 0,20 - 0,35 kWel/capo produttivo (vacche in lattazione + vacche in asciutta) compresa la rimonta (Claudio Fabbri, 2011) per un allevamento bovino da latte tipico. Il presente studio ha fornito una stima di 434 kWel complessivamente producibili che, rapportati al numero di capi produttivi considerati pari a 1795, fornisce un valore specifico di 0,24 kWel/capo produttivo, prossimo all’estremo inferiore del suddetto range teorico. Tale valore risulta in linea con le ipotesi fatte (come meglio chiarito nei paragrafi precedenti) ed in particolare con le basse rese specifiche assunte per il letame bovino, a causa dell’utilizzo della segatura come materiale di lettiera.

6. Dimensionamento di un impianto interaziendale P <300 kWel

Con riferimento allo scenario 3 definito nel capitolo precedente (paragrafo 5.3), si illustrano di seguito l’analisi dimensionale e le caratteristiche principali di un impianto a biogas di potenza nominale pari a 299 kWel (potenza producibile stimata pari a 286 kWel), che tra le alternative proposte risulta essere la taglia di impianto di maggiore interesse.

6.1. Substrati alimentati all’impianto

L’impianto considerato sarà alimentato con le seguenti tipologie e quantità di effluenti zootecnici:

Tabella 30 – Quantità e caratteristiche dei substrati alimentati all’impianto da 300 kWel

Tal quale Sostanza secca

Sostanza volatile Azoto

t/d t/d t/d kg/d

TOTALE Impianto 90 12 9 449 Letame bovino 36,8 7,4 6,0 187 Liquame bovino 50,2 4,0 2,7 253 Letame equino 2,0 0,6 0,4 7 Liquame equino 0,7 0,05 0,04 3

Ipotizzando un’ubicazione al confine tra Cavareno e Romeno, le quantità di liquami e letami ipotizzate rispecchiano uno scenario in cui i maggiori conferimenti avvengono da questi due comuni e da quelli immediatamente limitrofi con una conseguente preponderanza di liquami rispetto ai letami, in linea con quanto ampiamente discusso nei precedenti paragrafi riguardanti la producibilità di effluenti nei comuni dell’Alta Val di Non. Il mix di substrati in ingresso come definito nella Tabella 30 è caratterizzato da un contenuto di sostanza secca pari al 13,3%.

6.2. Tecnologia di processo

La tipologia di processo proposta per l’impianto è la digestione anaerobica “a umido” caratterizzata da un contenuto di sostanza secca (ST) all’interno delle vasche di digestione inferiore al 10%. Le vasche saranno tenute ad una temperatura di esercizio costante e prossima ai 40 °C, tale da favorire la crescita di batteri e microrganismi “mesofili”, e saranno mantenute completamente miscelate mediante opportuni sistemi di agitazione. Un tipico schema di trattamento per la digestione degli effluenti di allevamento prevede il susseguirsi delle seguenti fasi: - ricezione dei substrati:

saranno presenti una vasca coperta per l’accumulo dei liquami ed un capannone coperto con tettoia per l’accumulo dei letami

- alimentazione dei substrati: gli effluenti saranno inviati alla prima vasca (digestore primario) mediante un sistema di

dosaggio che permette di miscelare le frazioni solide e liquide; - digestione anaerobica (DA):


la DA sarà condotta in due stadi all’interno di un digestore primario e di un post-digestore e contestuale produzione di biogas;

- accumulo del biogas: ottimizzare la fase successiva di valorizzazione energetica del biogas, sarà previsto un

volume di accumulo del biogas; - trattamento del biogas:

il biogas prima dell’invio alla combustione verrà deumidificato e depurato da eventuali composti indesiderati (polveri, H2S, etc.);

- produzione di energia: il biogas sarà bruciato all’interno di un motore cogenerativo con conseguente produzione

contestuale di energia elettrica e termica; - separazione S/L:

il digestato in uscita dal digestore secondario sarà inviato ad un sistema di separazione meccanico che consente di ottenere una frazione solida ed una frazione liquida con caratteristiche fisico-chimiche differenti;

- riconduzione: il digestato tal quale e/o il digestato liquido chiarificato potranno essere inviati in

ingresso al digestore primario con la duplice finalità di diluire i substrati in ingresso e di ricircolare nelle vasche parte della biomassa anaerobica;

- stoccaggio: la frazione liquida del digestato dovrà essere stoccata all’interno di vasche, mentre la

frazione solida si dovrà prevedere uno stoccaggio su una platea coperta. I tempi di stoccaggio risultano funzionali alla stabilizzazione del digestato (viene decomposta l’eventuale aliquota di sostanza organica non degradata nei digestori) e alla sua gestione finalizzata all’impiego in agricoltura;

- utilizzo del digestato: le frazioni solida e liquida del digestato potranno essere prelevate dagli stoccaggi e

inviate mediante automezzi all’impiego in agricoltura, nel rispetto delle buone pratiche agricole;

- trattamenti depurativi: Aria: le normative regionali vigenti possono richiedere che laddove non sia già prevista la

captazione del biogas, i manufatti siano dotati di copertura con aspirazione dell’aria o captazione degli sfiati e successivo invio a trattamento (es. biofiltro)

Fumi di combustione: qualora il funzionamento del cogeneratore non consenta il rispetto dei limiti in emissione andranno previsti opportuni trattamenti (generalmente per l’abbattimento del monossido di carbonio CO e degli ossidi di azoto NOx)

Acque di prima pioggia e acque reflue domestiche: va intercettato e trattato il volume delle acque di prima pioggia. Le acque reflue provenienti dai servizi a disposizione del personale vanno convogliate in fognatura o opportunamente trattate.


6.3. Produzione di energia

La tabella che segue sintetizza le potenzialità di produzione energetica, a partire dai substrati considerati in alimentazione all’impianto, suddivisa tra le aliquote elettrica e termica.

Tabella 31 – Producibilità di energia elettrica e termica a partire dai substrati considerati

Tal quale Biogas producibile

Producibilità energia elettrica

Producibilità energia termica

t/d m3 /d kWel MWh/a kWt MWh/a TOTALE Impianto 90 3.064 286 2.349 339 2.781 Letame bovino 36,8 1.812 169 1.389 201 1.645 Liquame bovino 50,2 1.092 102 837 121 991 Letame equino 2,0 150 14 115 17 136 Liquame equino 0,7 11 1 8 1 10 Una parte dell’energia prodotta sarà autoconsumata per garantire l’esercizio e la piena efficienza dell’intero impianto. In particolare si stimano:

- un consumo intorno al 9-11% dell’energia elettrica prodotta per garantire il funzionamento degli organi elettromeccanici quali miscelatori, pompe, elettrovalvole, separatore S/L;

- un consumo medio del 35-40% dell’energia termica prodotta necessario alla termostatazione delle vasche di digestione, tale da garantire una temperatura costante intorno ai 40 °C.

Il recupero dell’energia termica potrà avvenire dal circuito di raffreddamento del cogeneratore. L’eventuale recupero di calore dai fumi di combustione, mediante un apposito scambiatore di calore, garantirà la massimizzazione del recupero di energia termica utilizzabile per ulteriori scopi quali il teleriscaldamento oppure i trattamenti del digestato finalizzati all’essiccamento e/o al recupero di azoto (es. mediante strippaggio). A tale proposito, la valutazione economica riportata di seguito contiene diversi scenari che differiscono tra loro per il prevedere o meno tali trattamenti opzionali.


6.4. Strutture e apparecchiature dell’impianto

Si propone di seguito una possibile configurazione impiantistica che tiene conto principalmente della potenzialità attesa e del tipo di biomasse alimentate. Nella Fig. 14, tale configurazione è rappresentata in maniera schematica insieme alle principali linee di flusso relative al conferimento e al trattamento dei substrati organici (effluenti di allevamento) e alla conseguente produzione di energia e di digestato (solido e liquido). Si stima per l’impianto un’occupazione di superficie compresa tra 12.000 e 16.000 m2 variabile in base alle specifiche scelte che saranno adottate in fase di progettazione definitiva e che riguarderanno ad es. la profondità e la disposizione delle vasche e delle altre opere civili, gli accessi al sito disponibili e tutte le variabili dipendenti dalla specificità del sito che sarà individuato per l’ubicazione dell’impianto.

6.4.1. Stoccaggio biomasse in ingresso

L’impianto prevederà strutture di stoccaggio delle biomasse finalizzate a garantire un’alimentazione il più costante e regolare possibile alla fase di digestione anaerobica. Nel caso specifico, essendo le biomasse costituite da effluenti di allevamento, la capacità di stoccaggio non dovrà essere molto elevata in quanto è importante che sia i liquami che i letami siano alimentati alla fase di digestione il prima possibile. Infatti, dal momento della loro produzione presso gli allevamenti essi sono sottoposti a processi degradativi spontanei (gli effluenti zootecnici contengono naturalmente una carica microbica in grado di digerire la sostanza organica). Tempi di stoccaggio superiori a 2-3 gg determinano dunque una riduzione considerevole del contenuto di sostanza organica e una minore resa in termini di produzione di biogas.

Vasca di stoccaggio dei liquami:

La vasca consentirà il conferimento dei liquami dagli allevamenti del comprensorio. Un volume pari a 150 m3 potrà garantirà la piena autonomia dell’impianto nonché la possibilità di far fronte ad eventuali punte. La vasca potrà essere coibentata ma non necessariamente riscaldata. Se infatti da un lato è importante non disperdere calore eventualmente già disponibile, dall’altro temperature alte in prevasca accelererebbero i processi di fermentazione anaerobica con conseguente perdita di biogas. La copertura potrà essere in solaio cementizio o in alternativa con copertura galleggiante. In ogni caso la vasca sarà posta in depressione e si provvederà alla captazione degli sfiati e l’invio al sistema di trattamento aria (biofiltro).

Fabbricato di stoccaggio letami:

Lo stoccaggio dei letami avverrà in un fabbricato chiuso dotato di platea. La superficie interna dovrà essere di almeno 100 m2 tale da garantire il tempo minimo di stoccaggio e un’agevole movimentazione di una ruspa dedicata al prelievo del letame per l’invio al sistema di alimentazione. Anche per questo fabbricato si provvederà alla captazione degli sfiati e al loro invio al sistema di trattamento aria (biofiltro).


6.4.2. Sistema di dosaggio ed alimentazione

Il sistema di dosaggio ed alimentazione dovrà essere composto da un contenitore meccanizzato per le biomasse solide, seguito da un sistema di miscelazione che garantirà un intimo contatto dei liquami e dei letami prima del loro invio al digestore primario mediante pompa dedicata. Si prevederà l’installazione di una pompa trituratrice in grado di separare eventuale materiale inerte contenuto presumibilmente soprattutto nei letami.

6.4.3. Digestori

Il volume complessivo di digestione sarà di poco inferiore a 4.200 m3. Si è ipotizzata una digestione a doppio stadio. La vasca di digestione primaria avrà una capacità di circa 1.900 m3, mentre il digestore secondario avrà una capacità di 2.260 m3 Nel digestore primario si completeranno le fasi di idrolisi e acido genesi e si avrà una rilevante produzione di biogas generato dalla fermentazione dell’aliquota di sostanza organica più facilmente degradabile. Per questo motivo il digestore primario sarà dotato di cupola gasometrica che sarà posta in collegamento con la cupola del digestore secondario (stadio successivo) e sarà tenuta a pressione maggiore (alcuni millibar) in modo da garantire costantemente un flusso dal primo al secondo stadio. Il volume del digestore è stato calcolato considerando un tempo di ritenzione idraulica complessivo nell’impianto superiore ai 40 gg, in modo da consentire una completa degradazione e massimizzare le rese energetiche degli effluenti di allevamento. In tali ipotesi il carico organico volumetrico (parametro che esprime la quantità di sostanza organica alimentata per unità di volume di digestione) risulta pari a circa 2,2 kgSV/m3 d. Nel caso degli effluenti di allevamento valori inferiori a 2,5 kgSV/m3 d risultano sostenibili per la biomassa anaerobica. Entrambe le vasche di digestione dovranno essere coibentate e riscaldate sfruttando il recupero di calore dal circuito di raffreddamento del motore cogenerativo. Inoltre saranno dotate di organi di miscelazione indispensabili per garantire una temperatura omogenea in tutto il volume e per agevolare il contatto tra i substrati e la biomassa. I parametri di esercizio dovranno essere costantemente monitorati mediante opportuni sensori, in particolare per la misurazione di:

- temperatura - pH - livelli nelle vasche - livelli nelle cupole gasometriche

I segnali relativi a tali parametri saranno trasmessi ad un sistema di centrale di controllo in grado di gestire eventuali operazioni in automatico nonché di generare opportuni allarmi per guidare le operazioni del gestore dell’impianto.

Fig. 14 Schema di flusso e principali caratteristiche dell’impianto a biogas da reflui zootecnici di potenza < 300 kWe

1 Conferimento effluenti zootecnici 8 Stoccaggio digestato solido

2 Stoccaggio letami 9 Stoccaggio digestato liquido

3 Stoccaggio liquami 10 Trattamento e combustione biogas in cogenerazione

4 Alimentazione substrati (solidi+liquidi+ digestato liquido) 11 Produzione di energia elettrica

5 Digestore primario 12 Produzione di energia termica

6 Digestore secondario 13 Impiego del digestato solido in agricoltura

7 Separazione Solido/liquido del digestato 14 Impiego del digestato liquido in agricoltura


6.4.4. Separatore solido/liquido

Il digestato in uscita potrà essere sottoposto ad un processo di separazione solido/liquido atto a generare due flussi distinti:

- solido con una concentrazione di secco superiore al 20% - liquido con una concentrazione di secco inferiore al 3-4%

Entrambi dovranno essere stoccati con le modalità descritte in seguito. Al fine di ridurre le emissioni in atmosfera (odori, protossidi di azoto), la fase di separazione solido/liquido sarà realizzata in un ambiente completamente chiuso e in depressione, con aspirazione e trattamento dell’aria esausta prima della sua immissione in atmosfera.

6.4.5. Stoccaggi digestati

La frazione solida del digestato sarà stoccata su una platea al coperto in capannone chiuso su tre lati (che potrà essere lo stesso in cui è alloggiato il separatore), accorgimento che consente di ridurre la dispersione delle sostanze odorigene. Per lo stoccaggio del solido bisognerà garantire un volume pari a quello prodotto in 90 gg. La platea avrà dunque una superficie pari a circa 1.200 m2 atta a garantire il tempo di stoccaggio richiesto nonché la possibilità di movimentare i cumuli così da favorire il compostaggio e la stabilizzazione del materiale solido.

La frazione liquida sarà invece stoccata in un’apposita vasca che ne garantirà la permanenza fino a 180 gg. Il volume di stoccaggio sarà pertanto di 9.000 m3. Anche lo stoccaggio del digestato liquido dovrà essere dimensionato per garantire il contenimento delle emissioni di odori, ammoniaca e gas serra causati dalla presenza di sostanza organica non completamente digerita. Per questo, sarà dotato di copertura galleggiante con sistema di captazione degli sfiati e invio al sistema di trattamento con biofiltro.

6.4.6. Cogeneratore

Il biogas sarà bruciato in un motore endotermico a ciclo Otto. Tale motore è definito cogenerativo in quanto in grado di convertire il contenuto energetico del biogas in energia elettrica ed energia termica. Per l’impianto in oggetto, si è considerato un motore della potenza nominale pari a 300 kWel caratterizzato da un rendimento elettrico del 38% ed un rendimento termico 45%. Il motore sarà contenuto in un container, contenente tutte le apparecchiature di supporto alla cogenerazione e in grado di fornire un significativo isolamento acustico. Il motore genererà una portata di fumi dell’ordine dei 1.500 Nm3/h caratterizzati da valori di emissione tipici di 500 mg/Nm3 di NOx e di 650 mg/Nm3 di CO. Tali valori saranno definiti in maniera precisa in fase di progettazione definitiva qualora sarà individuato il modello di motore utilizzato. Al fine di rispettare le normative vigenti relative ai limiti di emissione in atmosfera (DLgs n.152/06), il motore potrà essere affiancato da un sistema di trattamento dei fumi per il contenimento di NOx e CO (es. post-combustore, trattamento catalitico, etc.) Il biogas, aspirato dagli accumuli (cupole) mediante apposita soffiante, sarà alimentato al motore previo trattamento di condensazione, per l’eliminazione del vapore acqueo, e di desolforazione per la riduzione del contenuto di idrogeno solforato (tipicamente massimo 200 ppm). La desolforazione potrà essere attuata mediante sistema biologico (biofiltro), che prevede l’utilizzo di un mezzo filtrante sul quale risiedono microrganismi specifici all’inquinante da trattare. La condensazione/deumidificazione del biogas può essere realizzata all’interno di un chiller disposto lungo la linea di collettamento del biogas.


All'esterno del gruppo di cogenerazione dovrà essere posta una torcia di emergenza per la combustione del biogas in caso di emergenza, ad es. in caso di mal funzionamento o avaria nella cogenerazione.

6.4.7. Biofiltro

Il biofiltro è una vasca contenente materiale vegetale all’interno del quale viene convogliato il flusso di aria di collettamento degli sfiati previsti su tutto l’impianto (vedi strutture precedentemente descritte). Il processo richiede un certo grado di umidificazione e saturazione di ossigeno dell’aria da trattare. L’azione di rimozione biologica in presenza di ossigeno consente di contenere in particolare le emissioni di odori, idrogeno solforato e ammoniaca.

6.4.8. Vasca di prima pioggia

La vasca di prima pioggia è deputata al trattamento del volume di prima pioggia raccolto dalle superfici impermeabili e di quelle drenate. Il volume di prima pioggia Vpp è quello corrispondente ai primi 5 mm di un evento meteorico preceduto da almeno 48h di tempo asciutto. Il volume della vasca di prima pioggia andrà determinato con accuratezza sulla base delle effettive caratteristiche del sito in termini di coefficienti di afflusso delle superfici pavimentate e di tutte quelle carrabili e del possibile collettamento separato dei pluviali (tetti e coperture vasche), i quali non sono obbligatoriamente da sottoporre a trattamento e possono essere collettati separatamente. Considerando che tutta la superficie (compresi i tetti e le coperture) concorrano alla determinazione del Vpp, la vasca avrà una volumetria di circa 30-50 m3.


6.5. Tecnologie possibili per il trattamento del digestato

Dall’analisi condotta in Alta val di Non, è emerso che i carichi di azoto prodotti dalle deiezioni tal quali possono essere gestiti, in un’ottica di cooperazione, nel territorio. L’effluente che si genera dal processo di digestione anaerobica, ha in linea del tutto generale, caratteristiche tali da renderlo in parte fertilizzante ed in parte ammendante. Il contenuto di azoto ammoniacale presente nelle deiezioni zootecniche avviate a digestione, non diminuisce nel processo di digestione anaerobica, in quanto l’azoto viene solo in minima parte gassificato, ma anzi aumenta leggermente, perché gran parte dell’azoto organico presente viene trasformato in azoto ammoniacale. I carichi di azoto relativi al digestato sono comunque paragonabili a quelli degli effluenti zootecnici tal quali, e quindi non si evidenzia una reale situazione di necessità di riduzione e/o abbattimento dell’azoto. Per completezza si è comunque deciso di riportare una serie di osservazioni tecniche ed economiche legate al trattamento del digestato per il recupero/rimozione dell’azoto. Al fine di gestire al meglio e di ridurre il carico di azoto ai campi, diverse sono le tecnologie che possono essere applicate per il trattamento del digestato. Si riporta di seguito, una panoramica, non esaustiva, delle molteplici tecnologie disponibili: trattamenti di separazione solido/liquido processi biologici di rimozione dell’azoto processi biologici convenzionali processi biologici innovativi

trattamenti chimico/fisici strippaggio dell’ammoniaca essiccamento evaporazione e concentrazione trattamenti a membrana (ultrafiltrazione e osmosi inversa) precipitazione chimica (struvite) per recupero di azoto e fosforo abbattimento dell’azoto del digestato con produzione di materiale palabile

6.5.1. Trattamenti di separazione solido/liquido

La separazione solido-liquido è un trattamento applicabile sia agli effluenti zootecnici tal quali che al digestato finalizzato a semplificarne il trasporto nonché l’eventuale trattamento delle frazioni separate, che saranno caratterizzate da un contenuto differente di sostanza secca e nutrienti. La separazione solido/liquida consente di operare una blanda separazione dell’azoto. L’efficienza di separazione e la ripartizione dell’azoto tra la fase liquida e solida variano notevolmente in base alla tecnologia di separazione adottata ed in particolare se si opera con vagliatura (separazione dimensionale) o con centrifugazione (separazione per differenza di peso specifico) e al tipo di prodotto trattato. Le tecnologie più comunemente utilizzate per la separazione solido/liquido in ambito agricolo sono il rotovaglio ed il compressore elicoidale, con rese di separazione inferiori alla centrifuga, ma più semplici ed economiche. Di conseguenza si ottengono volumi diversi di solidi, con caratteristiche altrettanto variabili. In generale nella frazione chiarificata vengono concentrati i composti solubili, e quindi l’azoto ammoniacale, che è più facilmente disponibile per l’assorbimento da parte delle colture. Per questo motivo la frazione chiarificata è assimilabile ad un fertilizzante minerale in soluzione acquosa e la sua utilizzazione agronomica dovrebbe essere effettuata in prossimità delle fasi di crescita della coltura. La frazione solida derivante dai liquami, digeriti e non, concentrando la sostanza organica può essere valorizzata come ammendante, con distribuzioni anche autunnali, oltre ad essere più facilmente trasportabile.

6.5.2. Processi biologici di rimozione dell’azoto

I processi biologici per la rimozione dell’azoto, si basano sul metabolismo di differenti batteri che, in specifiche condizioni, sono in grado di rimuovere l’azoto ammoniacale dalle acque e trasformarlo più o meno direttamente in azoto gassoso, che viene rilasciato in atmosfera senza nessun impatto. Sono dunque processi di rimozione dell’azoto. Nel processo biologico convenzionale la rimozione dell’azoto ammoniacale avviene grazie a due processi biologici di nitrificazione e denitrificazione. Il primo processo è quello di nitrificazione, dove, in ambiente aerobico avviene l’ossidazione dell’azoto ammoniacale (NH4

+) in azoto nitroso (NO2

-)e nitrico (NO3-), da parte di due ceppi di batteri aerobici autotrofi. Il

secondo processo è quello di denitrificazione, durante il quale l’azoto nitroso e nitrico, prodotti precedentemente, vengono ridotti ad azoto gassoso grazie a batteri eterotrofi facoltativi. Il processo di nitrificazione comporta il consumo di ingenti quantità di ossigeno per l’ossidazione dell’azoto ammoniacale, mentre il processo di denitrificazione richiede una adeguata disponibilità di sostanza organica biodegradabile. Nel caso del digestato, caratterizzato da elevate concentrazioni di azoto ammoniacale e basse concentrazioni di sostanza organica (C/N<2), tale trattamento risulta essere molto oneroso, in quanto sono elevati sia i consumi energetici legati all’aerazione per la nitrificazione sia i costi perl’acquisto di sostanza organica da aggiungere come fonte esterna per la denitrificazione. I processi di nitrificazione e denitrificazione possono avvenire in vasche diverse, con opportuni ricircoli, oppure in un’unica vasca, con aerazione alternata. Una delle configurazioni impiantistiche più utilizzate per il trattamento del digestato è il Sequencing Batch Reactor (SBR) che si basa sull’attuazione sequenziale di più fasi di trattamento biologico all’interno di uno stesso reattore che funge anche da bacino di sedimentazione. In questo tipo di reattore le varie fasi depurative che compongono il processo biologico convenzionale (denitrificazione -ossidazione e nitrificazione con aria, sedimentazione) vengono realizzate ciclicamente in successione temporale, non spaziale, comportando una riduzione dei costi di investimento oltre che una maggiore flessibilità del processo. L’applicazione dei processi biologici innovativi per il trattamento del digestato consente di ottenere elevati risparmi soprattutto in riferimento ai costi di esercizio dell’impianto. Tali processi consentono di evitare degli step intermedi del ciclo dell’azoto. Tra i processi biologici innovativi applicati al digestato vi sono:

- processo di nitrificazione e denitrificazione via nitrito. Tale processo prevede che l’ossidazione dell’ammoniaca si fermi a nitrito (NO2

-) che viene poi denitrificato ad azoto gassoso (N2), comportando, rispetto al processo convenzionale, un risparmio del 25% dei costi di aerazione e del 40% dei costi di fornitura di carbonio esterno.

- processo di nitritazione, anammox e denitrificazione. Tale processo prevede di sfruttare simultaneamente differenti gruppi di batteri tra cui un ceppo specifico di microorganismi, di recente scoperta, che ossida, in assenza di ossigeno, l’azoto ammoniacale ad azoto gassoso. Il processo di nitritazione, anammox e denitrificazione consente di avere una riduzione del 60% sui consumi energetici legati all’aerazione e di azzerare i costi legati all’acquisto della fonte esterna di sostanza organica.

Infine, l’abbattimento dell’azoto del digestato con produzione di materiale palabile è un processo nel quale il digestato tal quale o la frazione chiarificata viene distribuito su un letto di materiale organico palabile a basso contenuto di umidità (paglia trinciata, truciolo di legno, segatura, stocchi di mais trinciati, etc). Il materiale viene movimentato ed aerato mediante successive fasi di rivoltamento ed aerazione, consentendo lo sviluppo di processi biologici che comportano una riduzione della massa, una rimozione dell’azoto, nonché la formazione di un materiale stabile con elevato valore agronomico.


6.5.3. Trattamenti chimico/fisici

I trattamenti chimico-fisici si distinguono dai trattamenti biologici in quanto consentono di recuperare l’azoto, separandolo e concentrandolo in una frazione separata, liquida o solida. Lo strippaggio è una tecnica che, in una prima fase, favorisce il passaggio dell’ammoniaca presente in un refluo dallo stato liquido a quello gassoso, per venire quindi catturata, in una seconda fase, mediante contatto con una soluzione di acido solforico, ottenendo una soluzione di solfato ammonico. Il passaggio alla fase gassosa può avvenire a temperatura ambiente ma con elevati pH. Tuttavia nel caso di applicazioni a digestato, di solito, lo strippaggio è condotto ad elevate temperature (T>60°C) sfruttando quindi le notevoli quantità di energia termica (calore) recuperate dalla cogenerazione. Lo strippaggio può essere applicato al digestato tal quale o alla frazione chiarificata del digestato, aumentandone l’efficienza di recupero dell’azoto. Esperienze condotte dal C.R.P.A. su un impianto pilota di strippaggio applicato a digestato di effluenti bovini hanno evidenziato efficienze di rimozione dell’ammonio comprese tra il 30% ed il 55%. La tecnologia dell’essiccamento (essiccazione) è finalizzata alla produzione di un prodotto ad alto contenuto di sostanza secca partendo dal digestato, con l’obiettivo di poter meglio gestire il prodotto solido ottenuto. Essa viene effettuata utilizzando un sistema a doppio nastro attraversato da un flusso d’aria caldo. L’energia termica necessaria al processo di essiccazione viene garantita dal gruppo di co-generazione dell’impianto di biogas, sia dal circuito motore sia dai fumi di scarico. L’essiccamento può essere applicato sia su prodotti palabili (separato solido del digestato) che sul digestato tal quale effettuando un’opportuna miscelazione con una quota parte del materiale essiccato. Il flusso d’aria in uscita dall’essiccatoio viene opportunamente trattato mediante un sistema di trattamento (torri scrubber con soluzione acquosa di acido solforico), in grado di portare la concentrazione del gas e il flusso orario in uscita dai camini a valori inferiori ai limiti imposti dal D.Lgs. 152/2006 e s.m.i., con conseguente produzione di solfato d’ammonio. Il solfato d’ammonio prodotto può essere commercializzato come tale, oppure aggiunto al prodotto solido, per conferirgli un maggior valore come fertilizzante oltre che ammendante. I costi di investimento e di esercizio sono comparabili a quelli dello strippaggio. Rimane da chiarire le reali potenzialità commerciali dei prodotti ottenuti, ovvero del prodotto essiccato oltre che del solfato d’ammonio. Il processo di evaporazione sottovuoto, di recente concezione, consiste nel concentrare il chiarificato del digestato tramite stadi successivi di evaporazione sottovuoto al fine di produrre un refluo concentrato e con alto contenuto in solidi che può essere facilmente trasportato al di fuori dell’azienda. Il processo avviene in particolari reattori all’interno dei quali si instaura una pressione negativa tale da permettere l’evaporazione del liquido da trattare ad una temperatura inferiore a quella che caratterizza le condizioni di pressione atmosferica (circa 100 °C per l’acqua a 1 atmosfera). Dal processo di evaporazione sottovuoto è possibile ottenere un distillato ottenuto dall’evaporazione e successiva condensazione per raffreddamento della frazione liquida trattata ed un concentrato, materiale di consistenza molto densa che tende a concentrarsi a mano a mano che la frazione liquida evapora. Nel caso di reflui zootecnici è necessario abbassare il pH anche a valori inferiori a 6,5 aggiungendo reagenti chimici, per evitare che l’ammoniaca passi allo stato gassoso e quindi nel distillato. L’energia termica necessaria può essere fornita dal cogeneratore. Una serie di problemi sono stati riscontrati per l’emissioni di odori sgradevoli sia dal concentrato che dal distillato. I trattamenti a membrana (ultrafiltrazione + osmosi inversa) sono stati di recente applicati per il trattamento del digestato per la rimozione e recupero dell’azoto. Tale tecnologia, viene preceduta da fasi di separazione più o meno blanda, e consente di ottenere una chiarificazione spinta del digestato, concentrando l’azoto e tutti gli altri costituenti del digestato in un’unica frazione detta concentrato. Il prodotto finale, il permeato, possiede caratteristiche tali da poter prevedere, in linea teorica, lo scarico in acque superficiali. Sia i costi di investimento che di esercizio sono ancora molto alti.


La precipitazione chimica di struvite viene applicata alla frazione liquida del digestato ed è un metodo per il recupero di azoto e fosforo. La struvite potrebbe essere utilizzata per usi agricoli, ma attualmente non ha ancora mercato tale da giustificare l’investimento.


7. Valutazione economico-finanziaria

La gestione degli effluenti zootecnici può essere intesa come una filiera integrata, con molteplici tecnologie in serie come ad esempio fasi di trasporto ed accumulo degli effluenti, digestione anaerobica e produzione di biogas, accumulo del digestato, separazione solido/liquida, post-trattamento del digestato per l’abbattimento o recupero dell’azoto, spandimento ai campi, riduzione delle emissioni in atmosfera. La valutazione dell’investimento dell’intera filiera di gestione degli effluenti zootecnici dell’Alta Val di Non è stata condotta considerando i costi di investimento iniziali, i costi di manutenzione e di esercizio dell’impianto e i ricavi derivanti dalla vendita dell’energia elettrica e/o del fertilizzante ottenuto. Non sono stati considerati la vendita di energia termica e l’erogazione di contributi in conto capitale da parte della Provincia. La valutazione della convenienza dell’investimento è stata condotta attraverso la determinazione di alcuni parametri economici e finanziari (VAN, TIR, payback period) con criteri basati sull’attualizzazione dei flussi di cassa, ossia sui valori monetari positivi e negativi attualizzati attraverso un tasso di sconto deflazionato. Dalla somma dei flussi di cassa netti attualizzati di ciascun anno è stato determinato il Valore Attuale Netto (VAN). Il VAN di un investimento è calcolato come differenza tra la somma algebrica dei flussi finanziari positivi e negativi, attualizzati, generati durante tutto il periodo dell’investimento e l’investimento iniziale

𝑉𝐴𝑁 = �𝐹𝑡

(1 + 𝑖)𝑡

𝑇

𝑡=0

dove “Ft“ indica il flusso di cassa netto del progetto (il saldo di tutte le entrate e di tutte le uscite) nell’anno “t”, “T” rappresenta la vita utile del progetto e “i” è il tasso di sconto o tasso di attualizzazione (il rendimento che si potrebbe ottenere da un investimento alternativo con un livello di rischio simile). La positività del VAN è sinonimo di convenienza economica dell’investimento. Per quanto riguarda la scelta del tasso di attualizzazione, la letteratura è estremamente ampia: nel calcolo effettuato abbiamo ritenuto opportuno effettuare due ipotesi considerando un tasso di attualizzazione del 5% e del 10%. In fase di progettazione definitiva sarebbe congruo utilizzare il medesimo tasso con il quale la banca è disponibile a finanziare il progetto. Al crescere del tasso di sconto, diminuisce il valore attuale netto del progetto e viceversa. E’ stata inoltre condotta un’analisi della sensibilità del valore attuale netto (VAN) rispetto alla variazione del tasso di attualizzazione, attraverso il calcolo del Tasso Interno di Redditività (TIR o IRR – Internal Rate of Return), definito come il tasso di attualizzazione per cui il VAN risulta uguale a zero a parità di altre ipotesi.

𝑉𝐴𝑁 = �𝐹𝑡

(1 + 𝑖)𝑡

𝑇

𝑡=0

= 0

Determinato il TIR, è possibile effettuare la valutazione dell’investimento confrontando il valore ottenuto con un valore di rendimento prefissato o con un costo in termini di tasso di interesse predefinito. Affinché l’investimento sia proficuo, il tasso di sconto effettivo dovrà risultare non superiore al TIR. Naturalmente tanto maggiore è la differenza tra tasso di sconto e TIR, tanto minore sarà il rischio di una stima approssimata del tasso di sconto. E’ stato infine valutato il Pay Back Period o tempo di ritorno dell’investimento, che indica il periodo (espresso in anni o frazioni di questo) necessario per cui i flussi di cassa positivi e negativi cumulati, previsti considerando un fattore di attualizzazione, si annullino e conseguentemente si abbia il recupero dell’investimento. Ovviamente minore sarà il Pay Back Period e più vantaggioso sarà l’investimento.

Riassumendo, il Pay Back Period rappresenta il periodo alla fine del quale si ha il rientro dell’investimento iniziale ossia il periodo durante il quale l’investimento è esposto al rischio; il VAN rappresenta i flussi di cassa e il valore netto dell’impianto con la sua rendita, mentre il TIR

fornisce un’indicazione sulla sicurezza dell’investimento ossia sulla sua vulnerabilità rispetto a variazioni del tasso di sconto.

7.1. Analisi di fattibilità economica e finanziaria di un impianto a biogas consortile (P< 300 kWel) in Alta Val di Non

A valle di analisi tecniche effettuate sulla localizzazione degli allevamenti e sulla potenzialità massima di produzione di biogas dell’Alta Val di Non, sono state individuati tre possibili scenari di localizzazione dell’impianto di digestione anaerobica in Alta Val di Non. L’analisi economica e finanziaria, così come l’analisi tecnica, è stata condotta considerando un impianto di biogas di media taglia, con una potenza di 300 kWel, che potrebbe essere realizzato sia ipotizzando che tutti gli allevamenti presenti nella parte sud dell’Alta Val di Non (comuni di Cavareno, Romeno, Amblar, Don e Dambel) siano interessati a realizzare un sistema di gestione integrata degli effluenti zootecnici (scenario 2), sia ipotizzando che solo gli allevamenti più grandi presenti in Alta Val di Non siano interessati alla realizzazione dell’impianto di biogas (scenario 3). Un impianto di biogas di taglia 300 kWel consente inoltre di massimizzare l’entità degli incentivi all'energia elettrica da fonte rinnovabile. Nello specifico le osservazioni che seguono fanno riferimento ad un impianto consortile, nei pressi di Cavareno e Romeno, al quale si è ipotizzato che vengano convogliati gli effluenti zootecnici dei comuni di Cavareno, Romeno, Amblar, Don e Dambel, considerando una distanza allevatore conferente – impianto compresa tra 2 e 5 km. Differenti soluzioni della gestione integrata degli effluenti zootecnici sono state messe a confronto al fine di individuare la soluzione ottimale in termini economici e finanziari ed ambientali. Vengono di seguito elencati gli scenari considerati e messi a confronto.

- scenario A – SITUAZIONE ATTUALE: situazione attuale in cui tutto l’effluente è avviato all’utilizzo agronomico nel rispetto della normativa sui nitrati, ma senza ricevere alcun tipo di trattamento. - scenario B – DIGESTIONE ANAEROBICA: realizzazione di un impianto consortile di digestione anaerobica degli effluenti di allevamento da 300 kWel, con separazione solido-liquido del digestato ed utilizzo agronomico delle frazioni solida e liquida del digestato, nel rispetto della normativa sui nitrati. In tale scenario si ipotizza che gli effluenti prodotti dalle aziende situate nei comuni di Cavareno, Romeno, Amblar, Don, Dambel sono utilizzati per la produzione di energia in un impianto a biogas di 300 kWel. Il digestato, dopo una fase di separazione liquido- solido, è destinato all’utilizzo agronomico. - scenario C - DIGESTIONE ANAEROBICA + RIMOZIONE BIOLOGICA CONVENZIONALE dell’AZOTO: realizzazione di un impianto consortile di digestione anaerobica degli effluenti di allevamento da 300 kWel, con separazione solido-liquido del digestato, rimozione biologica dell’azoto dal digestato mediante processi biologici convenzionali di nitrificazione e denitrificazione ed utilizzo agronomico del digestato, nel rispetto della normativa sui nitrati. Tale scenario di gestione è in tutto e per tutto analogo al precedente, ma tutta la frazione liquida del digestato, prima di essere utilizzata in campo, subisce un post-trattamento biologico per l’abbattimento dell’azoto, al fine di ridurre la SAU necessaria. La rimozione biologica dell’azoto se dal lato ambientale è sostenibile in quanto comporta una riduzione dell’apporto di azoto al campo, dal lato economico comporta oneri aggiuntivi alla gestione integrata degli effluenti zootecnici, che difficilmente vengono compensati dall’aumento della tariffa incentivante base grazie ai premi per la rimozione dell’azoto.


- scenario D - DIGESTIONE ANAEROBICA + RIMOZIONE BIOLOGICA INNOVATIVA dell’AZOTO: tale scenario è analogo allo scenario C, eccezion fatta per il tipo di processo di rimozione biologica dell’azoto dal digestato che è di tipo biologico innovativo, quale il processo di parziale nitritazione, anammox e denitrificazione. Tale processo, meno applicato in scala industriale rispetto al processo biologico convenzionale di nitrificazione – denitrificazione, comporta un risparmio in termini di costi di gestione della sezione di post-trattamento di circa il 60%, in quanto consente di ridurre i costi legati all’aerazione durante il processo di nitritazione ed i costi legati all’acquisto di una fonte di carbonio esterna necessaria al processo di denitrificazione. - scenario E- DIGESTIONE ANAEROBICA + RECUPERO AZOTO: realizzazione di un impianto consortile di digestione anaerobica degli effluenti di allevamento da 300 kWel, con separazione solido-liquido del digestato, recupero dell’azoto dal digestato ed utilizzo agronomico del digestato nel rispetto della normativa sui nitrati. Tale scenario di gestione prevede dunque una sezione di recupero dell’azoto mediante un trattamento chimico e/o termico. Nell’analisi economica è stato considerato un processo di strippaggio che consente di produrre solfato di ammonio, che poi può essere commercializzato. Ad oggi, esistono anche altri trattamenti di recupero dell’azoto, tra questi vale la pena menzionare processi termici che consentono la disidratazione del digestato e la produzione di solfato di ammonio dal trattamento della condensa. Una tale sezione di post-trattamento del digestato comporta comunque una serie di costi aggiuntivi di investimento e di gestione, ma consente al contempo sia di produrre un prodotto commercializzabile come fertilizzante e/o ammendante sia di accedere a premi aggiuntivi alla tariffa incentivante base, quali i premi per la cogenerazione ad alto rendimento e recupero dell’azoto. Si evidenzia che per semplicità di trattazione e confronto tra i differenti scenari, è stato ipotizzato che tutta la frazione chiarificata del digestato sia sottoposta al post-trattamento di rimozione/recupero dell’azoto. In fase di progettazione definitiva e nell’ipotesi di impianto consortile si potrebbe pensare di trattare solo una parte del digestato nell’impianto consortile mentre la rimanente parte potrebbe essere ritirata dagli allevatori per le usuali pratiche di concimazione.


7.2. Parametri tecnico-economici assunti per l’analisi economica-finanziaria

7.2.1. Costo di spandimento degli effluenti zootecnici

I parametri utilizzati per valutare i costi di spandimento degli effluenti zootecnici sono riportati in Tabella 32. E’ stato considerato un costo fisso di un carico a cui è stato aggiunto un costo variabile in funzione della distanza percorsa. E’ stato inoltre considerato che il costo fisso possa variare a seconda della differente capacità di carico per la frazione solida e liquida (TIS_Innovation_Park, 2011). Considerando una distanza massima dei terreni disponibili e di proprietà degli allevatori di 10 km si può calcorare un costo di 2,69 €/m3 per il letame e 4,67€/m3 per il liquame. Tabella 32 Costi di Trasporto e di spandimento degli effluenti zootecnici e del digestato

Costi di trasporto Unità Valore Costo di un carico

Base fissa €/carico 60 Componente variabile in funzione della distanza percorsa €/km 1 Capacità di un carico

Frazione solida m3/carico 15 Frazione Liquida m3/carico 26

Per la valutazione della produzione annuale di liquame e letame dei singoli comuni di Cavareno, Romeno, Don, Amblar e Dambel, si è fatto riferimento ai dati riportati nei paragrafi 0, in funzione della tipologia di allevamento e delle differenti stabulazioni adottate in Alta Val di Non. I cinque comuni hanno, in totale, un numero di 1.559 UBA. La Tabella 33 riporta la produzione di liquame e letame nei comuni considerati, in funzione della tipologia di allevamento.

Tabella 33 Ripartizione tra liquame e letame nei comuni della parte sud dell’Alta Val di Non

Liquame Letame Allevamento Bovini Avicoli Equini Totale Bovini Avicoli Equini Totale

Comuni t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a Alta Val di Non (TOTALE) 18.310 0,03 248 18.558 13.445 2 743 14.190

Amblar 35 0,03 132 167 189 2 396 587 Cavareno 6.667 116 6.783 4.760 347 5.107 Dambel 912 912 1.149 1.149 Don 260 260 839 839 Romeno 10.436 10.436 6.508 6.508

Infine, per completezza si riporta il carico di azoto prodotto dagli allevamenti dei comuni di Cavareno, Romeno, Don, Amblar e Dambel e per ogni singolo comune i quantitativi di SAU disponibili e necessari in ZNV (Tabella 34), cosi come determinati nel paragrafo 0.

Tabella 34 Distribuzione dell’azoto nei comuni della parte sud dell’Alta Val di Non kgN/anno per

Tipologia allevamento

Bovini (kgN/anno)

Avicoli (kgN/anno)

Equini (kgN/anno)

Totale (kgN/anno)

SAU disponibile

(ha)

SAU necessaria in ZVN (ha)

Indice SAU

Alta Val di Non (TOTALE) 193.997 46 4.167 188.567 1.731 1.166 +565

Amblar 1407,34 46 1.818,4 3.075,5 99,3 19,2 +80,0

Cavareno 46905,80 - 1.591,1 47.109,0 154,6 285,3 -130,6

Dambel 8603,39 - - 8.280,1 nd 50,6 n.d.

Don 4841,42 - - 4.612,0 51,6 28,5 +23,1

Romeno 68660,63 - - 66.311,9 470,5 403,9 +66,6


7.2.2. Costo della biomassa in ingresso

Nel caso dell’impianto contemplato in questo studio, la biomassa trattata è costituita esclusivamente da effluenti di allevamento (liquame e letame). E’ stato ipotizzato che il costo di acquisto di tali materiali sia nullo. I costi di trasporto degli effluenti zootecnici all’impianto di digestione anaerobica non ricadono nel bilancio dell’impianto stesso, poiché in questo caso il trasporto è stato ipotizzato a carico dell’allevatore. Dal momento che le aziende zootecniche conferenti all’impianto consortile distano da 2 a 5 km dall’impianto, i costi di trasporto della sostanza fresca sono comunque piuttosto contenuti. In fase di progettazione definitiva, è possibile valutare la realizzazione di condotte a gravità per gli allevamenti a stabulazione libera più vicini e posti ad una quotra maggiore dell’impianto, oltre che valutare l’effettivo costo di un servizio giornaliero di raccolta degli effluenzti zootecnici.

7.2.3. Impianto di Biogas

I costi di realizzazione dell’impianto di biogas con una potenza di 300 kWel sono stati calcolati considerando prezzi unitari in funzione della taglia dell’impianto stesso. I prezzi unitari sono stati ricavati da studi che riportano dati reali di impianti di taglia media e possono dunque considerarsi al lordo di IVA e di eventuali percentuali di sconto. Impianti di taglia minore sono caratterizzati da un fattore di scala che comporta un incremento dei costi unitari considerati. I parametri che descrivono i costi ed il funzionamento degli impianti a biogas sono stati estratti da una serie di dati riportati in letteratura. In particolare si è fatto riferimento all’ ”Analisi energetica, ambientale ed economica di impianti a biogas in Provincia di Bolzano, 2011” e al “Progetto Riduca Reflui 2011” (Riducareflui, 2012). Costi di Investimento

Per un impianto di media taglia (300 kWel) il costo unitario risulta compreso tra 4500 e 5500 €/kWel. Nel caso specifico il costo di investimento dell’impianto di biogas è stato stimato considerando un costo di investimento unitario di 5200 €/ kWel (Tabella 35). Le singoli voci considerate sono di seguito sintetizzate:

• Lavori di scavo: predisposizione area cantiere, sbancamenti, scavi in roccia, etc • Opere civili: vasca stoccaggio liquami, digestore, vasca stoccaggio digestato, locale

tecnico, etc • Opere elettromeccaniche: circuiti termo-idraulici, pompe, sistema di supervisone, etc • Unità di cogenerazione: completa con linea fumi, scambiatore di calore, etc • Allacciamento elettrico: completo di TRAFO e quadri di comando • Allacciamento termico: predisposizione • Progettazione e direzione lavori.

Tabella 35 Costi di Investimento – Impianto biogas media taglia

Costi di investimento % €/kWel Totale 100% 5200 Lavori di scavo 15% 763 Opere edili 28% 1474 Opere elettromeccaniche 29% 1500 Unità di Cogenerazione 13% 697 Allacciamento elettrico 8% 421 Allacciamento termico 4% 211 Progettazione e direzione lavori 3% 134 Altro 0% 0


I costi per le opere civili rappresentano una parte significativa dell’onere iniziale, variando in generale tra il 24 ed il 45% dei costi totali di investimento, a seconda della taglia dell’impianto e della tipologia di costruzione. Essendo l’impianto ubicato in zona montana, al fine di minimizzare le perdite di calore del digestore anaerobico, in fase di progettazione esecutiva va valutata la possibilità di interrare le vasche di stoccaggio e il digestore anaerobico oltre che di utilizzare materiali per un’adeguata coibentazione. Nel caso di vasche interrate i costi di scavo possono arrivare a coprire dal 13 al 20% del costo totale di realizzazione. Nei costi di investimento sono stati inoltre considerati anche i costi di progettazione e direzione lavori. L’eventuale costo legato all’acquisto del terreno per la realizzazione dell’impianto consortile non è stato considerato, in quanto è già stato individuato un sito per la possibile ubicazione dell’impianto, di proprietà comunale. Nel caso in cui il terreno dovesse essere acquistato, il costo del terreno può essere stimato intorno a 500 €/ kWel. Si è ritenuto infine opportuno considerare i costi di ricambi e manutenzione straordinaria che solitamente, al secondo o terzo anno di esercizio, si possono avere poiché ci si accorge, in base all’operatività, che è necessario correggere qualche errore impiantistico oppure è possibile apportare qualche miglioria: tipicamente questo costo è stimabile nell’1% del valore dell’impianto.

Costi di esercizio

In generale, i costi annui di esercizio variano fortemente da un impianto all’altro, in funzione delle specifiche caratteristiche e necessità di ciascun impianto. Nel presente studio i costi di esercizio sono stati suddivisi in differenti voci così come riportati in Tabella 36. Tabella 36 Costi di esercizio: Impianto di Biogas

Costi di esercizio % €/ton Totale 100% 2,42 Personale 28% 0,54 Manutenzione ordinaria 53% 1,00 Monitoraggio remoto 8% 0,15 Consulenti esterni 12% 0,23 Assicurazione 24% 0,46 Analisi substrato 2% 0,04

La gestione di un impianto necessita di personale (uno o due persone impiegate) che sovrintenda al funzionamento dell’impianto, con costo unitario di 12€/h dove il numero di ore varia a seconda della complessità dell’impianto. Nello specifico, la gestione è stata integrata con sistema di controllo remoto che consente di ridurre le ore di presidio dell’impianto. La manutenzione ordinaria rappresenta una voce di costo importante del costo complessivo di gestione. Una verifica sul peso di tale voce può essere effettuata considerando che in genere rappresenta il 4% del costo di investimento delle opere elettromeccaniche e del cogeneratore. Sono stati considerati altri costi di gestione, come il costo per consulenti esterni (ad esempio il commercialista), il costo dell’assicurazione ed i costi delle analisi chimiche. L’energia elettrica necessaria al funzionamento dell’impianto di biogas è stata valutata considerando una quota di autoconsumo pari al 9-11% dell’energia elettrica prodotta, che è stata dunque direttamente sottratta dall’energia cedibile in rete. Per quanto riguarda l’energia termica, una parte significativa dell’energia termica recuperata dal cogeneratore (35-40%) viene utilizzata per garantire le temperature necessarie per il corretto esercizio del digestore, con picchi che possono arrivare durante il periodo invernale al 70 – 80% dell’energia prodotta. Non è stato dunque considerata la voce di fornitura di energia termica dalla rete di teleriscalmento o di energia elettrica dalla rete per scopi termici.


7.2.4. Processo di rimozione biologica dell’azoto

Anche per gli impianti di rimozione biologica dell’azoto si è fatto riferimento a costi di investimento e costi di esercizio. Il processo convenzionale di rimozione biologica dell’azoto consiste in un processo di nitrificazione e denitrificazione. Il principale inconveniente di processo è rappresentato dall’ingresso al trattamento di nitrificazione-denitrificazione di un refluo con un rapporto sbilanciato COD/TKN, a vantaggio cioè della componente azotata: tale rapporto viene inoltre reso sfavorevole dalla fase di separazione solido-liquido (comunque necessaria) sull’effluente della digestione anaerobica. Il trattamento biologico innovativo, consiste invece in un processo di nitritazione, anammox e denitrificazione, che meglio si presta al trattamento di effluenti con un rapporto COD/TKN inferiore a 2, come nel caso del digestato. Il processo innovativo è caratterizzato da un costo di investimento paragonabile a quello del processo biologico convenzionale, ma comporta una riduzione notevole dei costi di esercizio.

Costi di investimento I costi di investimento sono stati determinati considerando un costo unitario per le opere civili, pari a 730 €/m3 vasca, sia per il processo biologico convenzionale che innovativo. Il costo delle opere elettromeccaniche e della progettazione e direzione dei lavori è stato invece calcolato come percentuale delle opere edili. Tabella 37 Costi di investimento: processo biologico

Costi di investimento % €/m3 reattore

Opere edili - 730 Opere elettromeccaniche

40% 296

Oneri di progettazione 3% 8,88

Una delle configurazioni reattoristiche più utilizzate sia per il processo biologico convenzionale che innovativo è il Sequencing Batch Reactor (SBR), costituito da un unico reattore nel quale hanno luogo tutte le fasi del processo biologico e dove la sequenza spaziale di vasche in condizioni differenti viene sostituita da una sequenza temporale di fasi aerobiche e anossiche. Per la determinazione delle volumetrie è stato considerato un carico volumetrico di 0,6 kgN/m3 d.

Costi di esercizio I costi di esercizio per il trattamaneto biologico, come già evidenziato, differiscono a seconda che si consideri il trattamento biologico convenzionale o il trattamento biologico innovativo. Per il processo biologico convenzionale, i costi di esercizio per il post-trattamento aerobico totale, comprensivo della separazione, oscillano tra 5 - 8 €/m3 di digestato. Per il trattamento biologico innovativo si ha una riduzione del 40% dei consumi energetici e del 90% dei reagenti, che comporta un abbassamento dei costi di esercizio fino a 1,8 €/m3 di digestato (Tabella 38). Tabella 38 Costi di esercizio: processi biologici

Costi di esercizio Processo Convenzionale Processo Innovativo

% €/m3 digestato % €/m3 digestato TOTALE 5,54 1,81

Consumi energetici (aerazione, pompaggio, miscelazione) 19% 1,04 34% 0,62

Costo reagenti * 66% 3,68 20% 0,37 Personale 10% 0,53 29% 0,53

Controllo remoto processo biologico 3% 0,15 8% 0,15

Manutenzione ordinaria 3% 0,14 8% 0,14 * rimozione di N del 70%


Per quanto riguarda il trattamento biologico è stata considerata un’efficienza di rimozione dell’azoto del 70% e un costo di reagenti, quali sostanza organica, di circa 2 €/kgNrimosso pari a 3,68 €/m3 di digestato trattato. Anche la sezione di post-trattamento del digestato necessita di personale che sovrintenda al funzionamento dell’impianto, con costo unitario di 12€/ora, il numero di ore varia a seconda della complessità dell’impianto. Nello specifico, la gestione è stata integrata con sistema di controllo remoto che consente di ridurre le ore di presidio dell’impianto. La manutenzione ordinaria rappresenta una voce di costo importante del costo complessivo di gestione. Una verifica sul peso di tale voce può essere effettuata considerando che in genere rappresenta il 4% del costo di investimento delle opere elettromeccaniche.

7.2.5. Strippaggio I costi di investimento e di esercizio dello strippaggio sono stati ricavati da quanto riportato in letteratura (Sommariva et al., 2011).

Costi di investimento I costi di investimento dell’impianto di strippaggio sono stati valutati considerando una rata di ammortamento di 1,73 €/m3 di digestato considerando un tasso al 5 % per 10 anni (Tabella 39) Tabella 39 Costi di investimento: strippaggio

Costi di investimento €/m3 digestato Opere edili ed apparecchiature elettromeccaniche Impianto di strippaggio con sistema di separazione avanzato 1,73

Rata ammortamento 10 anni al 5% interesse

Costi di esercizio I costi di esercizio considerano i consumi elettrici imputabili alle pompe di sollevamento e ricircolo, alla soffiante di aria calda, al sistema di agitazione della calce e al separatore; vengono inoltre indicati i consumi delle materie prime impiegate, con computo relativo al metro cubo trattato. Tabella 40 Costi di esercizio: strippaggio

Costi di esercizio % €/m3 digestato Costi totali 100% 1,88 Personale 7% 0,13 Manutenzione ordinaria 11% 0,21 Consumi elettrici 21% 0,4 Idrossido di calcio 46% 0,86 Acido solforico 15% 0,28


7.2.6. Costo di trasporto e di spandimento del digestato I costi di trasporto e spandimento del digestato sono stati stimati e considerati nelle analisi economiche effettuate al fine di compiere un confronto omogeneo con la situazione attuale. Per i costi di trasporto e spandimento del digestato valgono le stesse osservazioni effettuate per il trasporto e smaltimento degli effluenti zootecnicital quali. Nell’analisi economica effettuata è stato imputato all’impianto consortile la sola differenza di costo del trasporto e dello spandimento del digestato rispetto alla situazione attuale. La rimanente parte è stata considerata a carico degli allevatori, così come avviene attualmente. In fase di progettazione definitiva, il business plan potrebbe prevedere che i costi di trasporto e spandimento del digestato siano totalmente o in parte a carico dell’impianto consortile, prevedendo una quota di conferimento degli effluenti zootecnici da parte degli allevatori, variabile tra 3 – 5 €/ton di biomassa fresca.

7.2.7. Entrate Le entrate degli impianti di biogas derivano dalla vendita dell’energia elettrica e termica, ed in particolare nell’incentivo riconosciuto dal GSE per l’energia elettrica prodotta. In particolare per l’impianto con potenza fino a 300 kWel, il GSE riconosce una tariffa base del valore di 23,6 €cent/kWh per l’energia immessa in rete da impianti che entreranno in esercizio nell’anno 2013. Alla tariffa base possono sommarsi alcuni premi aggiuntivi per la cogenerazione ad alto rendimento (CAR) e la rimozione/recupero dell’azoto. Per gli anni successivi al 2013, la tariffa base verrà decurtata del 2% all’anno. Nel caso specifico dell’Alta Val di Non, è stato considerato un periodo di 2 anni per la progettazione e realizzazione dell’impianto di biogas. Prevedendo dunque che l’impianto di biogas entri in servizio alla fine del 2014, è stata considerata una tariffa base decurtata del 2% di 23,13 €cent/kWh, anzicchè 23,6 €cent/kWh. Di seguiti vengono riportate le tariffe incentivanti calcolate per ogni scenario individuato: SCENARIO B - DIGESTIONE ANAEROBICA: Impianto a biogas: Tariffa base 23,13 €cent/kWh

SCENARIO C DIGESTIONE ANAEROBICA + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA CONVENZIONALE dell’AZOTO: Impianto a biogas + CAR + rimozione biologica convenzionale dell’azoto del 40%:

Tariffa base 23,13 €cent/kWh premio 1,5 €cent/kWh per rimozione azoto al 40% premio 1,0 €cent/kWh per CAR Tariffa finale = 25,63€cent/kWh

SCENARIO D - DIGESTIONE ANAEROBICA + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA INNOVATIVA dell’AZOTO: Impianto a biogas + CAR + rimozione biologica innovativa dell’azoto del 40%:

Tariffa base 23,13 €cent/kWh premio1,5 €cent/kWh per rimozione azoto al 40% premio 1,0 €cent/kWh per CAR Tariffa finale = 25,63€cent/kWh

SCENARIO E - DIGESTIONE ANAEROBICA + CAR + RECUPERO AZOTO: Impianto a biogas + CAR + recupero dell’azoto del 30%:

Tariffa base 23,13 €cent/kWh premio 2,0 €cent/kWh per recupero azoto al 30% premio 1,0 €cent/kWh per CAR Tariffa finale = 26,13€cent/kWh


I ricavi dalla vendita di energia elettrica sono stati calcolati considerando che la pratica del pascolo autunnale ed estivo praticata in Alta Val di Non comporta per sei mesi all’anno una diminuzionde di circa 30% dei capi presenti negli allevamenti e quindi delle rese di biogas e di energia elettrica prodotta (kWh). I ricavi dalla vendita di energia termica sono sitospecifiche e variano fortemente. Nella seguente analisi è stato considerato che l’energia termica recuperata venga riutilizzata per il riscaldamento del digestore (consumo del 40% con picchi dell’80% durante la stagione invernale) e dell’impianto consortile. Nel caso di rimozione e recupero dell’azoto, il surplus del calore potrebbe essere utilizzato nella sezione di post- trattamento del digestato. Le entrate prodotte da questa modalità di valorizzazione termica possono essere considerate come delle entrate indirette, derivanti dal risparmio di combustibile fossile tradizionale. Non è stato invece contemplata la possibilità di immissione in rete di teleriscaldamento dell’energia termica non richiesta per il processo di digestione, in quanto si ritiene che i quantitativi di energia termica prodotta non giustifichino l’allaccio ad una rete di teleriscaldamento. Analisi più approfondite saranno comunque necessarie in fase di progettazione definitiva, considerando il ricavo che comunque potrebbe derivare dalla vendita dell’energia termica, variabile tra 4 e 7 €cent/kWh. Nel caso di recupero dell’azoto, la produzione di solfato ammonico rappresenta un’entrata per l’impianto a biogas. E’ possibile vendere a ditte specializzate, mediante contratti pluriennale, il solfato d’ammonio con caratteristiche specifiche, quali pH 4-5, densità 1250 g/L e azoto ammoniacale minimo del 6%. L’azienda consortile dovrà essere iscritta al Registro dei fabbricanti di fertilizzanti secondo il DLgs n.175/2010 (Disciplina in materia di fertilizzanti) mentre il prodotto dovrà essere iscritto al Registro dei fertilizzanti e classificato come «Concime nazionale azotato liquido». E’ stato considerato un ricavo derivante dalla vendita di solfato di ammonio pari a 34 €/m3 di digestato trattato in accordo a Sommariva et al., (2011)

7.2.8. Flusso di cassa netto L’analisi economica finanziaria è stata condotta ipotizzando che l’investimento iniziale venga effettuato nei primi due anni, durante i quali si considera venga costruita l’intera filiera di gestione degli effluenti zootecnici. Il terzo anno corrisponde al primo anno di esercizio dell’impianto. I flussi di cassa sono calcolati come differenza tra tutte le entrate e l'insieme delle uscite monetarie. I flussi in entrata compaiono con segno positivo, quelli in uscita con segno negativo e sono misurati in migliaia di euro. I flussi di cassa sono stati valutati per 22 anni, considerando 2 anni per la realizzazione dell’impianto e 20 anni di contributi. E’ importante evidenziare, che per quanto riguarda i costi legati allo smaltimento e riutilizzo agronomico del digestato, il flusso di cassa è stato determinato come differenza rispetto alla situazione attuale di smaltimento degli effluenti zootecnici.


7.3. Analisi economica e finanziaria

Nei prospetti che seguono sono riportate le analisi economiche e finaziarie condotte per i vari scenari ipotizzati. La Tabella 41 presenta i costi di investimento, non attualizzati, per ogni scenario analizzato di gestione degli effluenti zootecnici.

Tabella 41 Costi di investimento non attualizzati delle filiere integrate per la gestione degli effluenti zootecnici (EUR)

Dal confronto dei dati riportati in Tabella 41, si evince che gli scenari che prevedono la sezione di rimozione e recupero dell’azoto (scenari C,D,E) presentano costi di investimento maggiori rispetto allo scenario B che contempla la sola digestione anaerobica. La sezione di post- trattameno dell’azoto è dunque un’onere per l’azienda che viene giustificato solo considerando il miglioramento dell’impatto ambientale, in termini di riduzione degli apporti di azoto al campo, nonché gli eventuali premi riconosciuti dal DM sugli incentivi. E’ da evidenziare che, allo stato attuale, il territorio dell’Alta Val di Non, nell’ottica di una coperazione tra i differenti comuni, non necessita di particolari accorgimenti per la riduzione dell’azoto, disponendo di una superficie agricola utile maggiore rispetto alla superficie necessaria per lo spandimento degli effluenti zootecnici rispettando il limite dei 170 kgN/ha anno.

Scenario A Scenario B Scenario C Scenario D Scenario E

DA

DA + CAR + N rimozione Biologico

Convenzionale

DA + CAR+N rimozione

Biologico Innovativo

DA +CAR+ N recupero

300 kW 300 kW 300 kW 300 kW0 1.448.845 1.448.845 1.448.845 1.448.845

Opere civili 0 616.835 616.835 616.835 616.835Opere elettromeccaniche 0 502.075 502.075 502.075 502.075Cogeneratore 0 315.590 315.590 315.590 315.590Manutenzione straordinaria (3 anno esercizio) 14.345 14.345 14.345 14.345

0 0 0 0 450.000Sistema di separazione avanzato 0 0 0 0 100.000Impianto strippaggio 0 0 0 0 350.000

0 0 418.218 418.218 0Opere civili 0 0 290.027 290.027 0Opere elettromeccaniche 0 0 116.011 116.011 0Oneri di progettazione 0 0 12.181 12.181 0

0 1.448.845 1.867.063 1.852.718 1.898.845

Filiera integratadi gestione degli effluenti zootecnici

Digestione anaerobica

Recupero dell'azoto

Abbattimento dell'azoto

Costo totale non attualizzato

Situazione attuale


La Tabella 42 presenta, invece, sia i costi di esercizio stimati per ogni scenario sia i ricavi della vendita dell’energia elettrica e/o di solfato di ammonio di ciascuna filiera integrata, una volta che questa sia entrata a regime.

Tabella 42 Costi e ricavi operativi (EUR/anno) delle filiere integrate di gestione degli effluenti zootecnici (a regime)

Anche considerando i costi di esercizio, dal confronto dei dati riportati in Tabella 42, si evince che gli scenari che prevedono la sezione di rimozione e recupero dell’azoto (scenari C,D,E) presentano costi di esercizio maggiori rispetto allo scenario B che contempla la sola digestione anaerobica. In particolare lo scenario C risulta essere caratterizzato da elevati costi di gestione, a causa dei maggiori costi legati all’aerazione per il processo di nitrificazione e all’acquisto di fonte di carbonio esterna per il processo di denitrificazione. Tali costi si riducono nel caso dello scenario D che prevede un processo biologico innovativo di rimozione dell’azoto, che consente appunto di abbattere i costi relativi all’aerazione e all’acquisto della fonte esetrna di carbonio. I costi di esercizio della sezione di recupero dell’azoto dello scenario E sono comparabili a quelli della sezione di rimozione dell’azoto dello scenario D. I ricavi annuali per tutti gli scenari sono comunque sempre maggiori dei costi di esercizio totali. Un maggior margine di giuadagno vi è per gli scenari B, D, ed E.


DA


Convenzionale



DA +CAR+ N recupero

300 kW 300 kW 300 kW 300 kW0 411.143 455.586 455.586 503.0970 411.143 455.586 455.586 464.4740 0 0 0 38.623

135.510 261.335 444.774 314.464 321.042

135.510 182.155 182.155 182.155 182.155Asservimento terreni 0 0 0 0 0Trasporto e distribuzione 135.510 182.155 182.155 182.155 182.155

0 79.180 79.180 79.180 79.180Manodopera diretta 0 17.520 17.520 17.520 17.520Manutenzione ordinaria 0 32.707 32.707 32.707 32.707Monitoraggio remoto 0 5.000 5.000 5.000 5.000Consulenti esterni 7.547 7.547 7.547 7.547Assicurazione 15.094 15.094 15.094 15.094Analisi substrato 1.313 1.313 1.313 1.313

0 0 0 0 59.706Costo dei reagenti 0 0 0 0 38.077Consumi elettrici 0 0 0 0 10.249Manodopera diretta 0 0 0 0 4.380Manutenzione ordinaria 0 0 0 0 7.000

0 0 183.438 53.128 0Costi energetici 0 0 34.467 13.787 0Manodopera diretta 0 0 17.520 17.520 0Manutenzione ordinaria 0 0 4.640 4.640 0Costo reagenti 0 0 121.811 12.181 0Monitoraggio remoto 0 0 5.000 5.000 0


Situazione attuale

Digestione anaerobica+S/Ldigest

Recupero dell'azoto

Abbattimento dell'azoto

Ricavi totali

Costi di esercizio totali

Utilizzo agronomico effluenti

Vendita energia elettricaVendita ammonio solfato


E’ riportata di seguito l’analisi economica - finanziaria vera e propria di ogni filiera, condotta su 22 anni (2 anni din progettazione ed esecuzione e 20 anni di esercizio). Per ogni filiera, vengono presentati il VAN – calcolato per due diversi valori del tasso di sconto (5% e 10%), il TIR e il tempo di ritorno dell’investimento (PBP) calcolato sulla base dei flussi di cassa attualizzati considerando il 5 ed il 10% di tasso di sconto. Scenario A –SITUAZIONE ATTUALE: trasporto e spandimento degli effluenti zootecnici Tale situazione comporta una spesa attuale per gli allevatori dell’Alta Val di Non di circa 135.000 euro all’anno, considerando che i terreni aziendali su cui spandere gli effluenti zootecnic siano ad una distanza di massimo 10 km dagli allevamenti, corrispondente dunque a circa 87€/UBA anno. Rispetto a tale situazione sono riportati i costi e i ricavi dei differenti scenari di gestione degli effluenti zootecnici indivituati. Scenario B - DIGESTIONE ANAEROBICA 300 kWel In tale scenario è stata prevista la sola realizzazione dell’impianto di biogas e l’utilizzo agronomico del digestato previa separazione solido/liquido. L’impianto così come configurato può accedere alla tariffa base incentivante dell’energia elettrica, pari a 23,13€cent/kWh (consiederando che l’inizio dell’esercizio dell’impianto sia entro la fine del 2014). Essendo previsto il recupero di energia termica solo per l’impianto di biogas (riscaldamento del digestore e dei locali tecnici), non è possibile accedere all’ulteriore incentivo (premio) per la cogenerazione ad alto rendimento. Nel caso in cui, in fase di progettazione definitiva, si valuti la possibilità di allacciare l’impianto ad una rete di teleriscaldamento, si potrebbe godere di un premio aggiuntivo pari a 1,0€cent/kWh. Tale configurazione è quella che consente di avere comunque un tempo di ritorno dell’investimento breve pari a circa 7 anni con un tasso di sconto del 5%, con un VAN positivo di 1.929.000 euro ed un TIR del 17,5%. La frazione liquida del digestato prodotta, ricca di azoto, potrebbe essere utilizzata per la fertirrigazione dei terreni aziendali, mentre la frazione solida, impoverita di azoto, potrebbe essere utilizzata come ammendante. E’ da evidenziare che la digestione anaerobica modifica la forma dell’azoto contenuto negli effluenti ma non ne riduce la quantità al campo, per cui solo in un’ottica di cooperazione tra i diversi comuni, l’Alta Val di Non ha la possibilità di gestire lo spandimento del digestato nel proprio territorio. Tale scenario comporterebbe, per allevatori, un investimento pari a 46 €/UBA anno per 20 anni per la realizzazione dell’impianto di digestione anaerobica, a fronte di un ricavo lordo di 96 €/UBA anno per 20 anni, ossia di un ricavo netto di circa 50 €/UBA anno. E’ da considerare che il contributo provinciale per la realizzazione dell’impianto a biogas, può comportare un dimezzamento dei costi di investimento ed un conseguente aumento dei ricavi netti degli allevatori. Scenario C - DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA CONVENZIONALE dell’AZOTO Lo scenario C è stato individuato per cercare di ridurre i carichi di azoto da smaltire sul territorio dell’Alta Val di Non, introducendo un processo biologico convenzionele di nitrificazione e denitrificazione. Tale scenario potrebbe accedere alla tariffa base incentivante dell’energia elettrica, pari a 23,13€cent/kWh ed una serie di premi aggiuntivi, quali: • Premio per la rimozione del 40% dell’azoto, pari a 1,5 €cent/kWh. Come specificato nelle FAQ

del GSE (http://www.gse.it/it/EnergiaFacile/faq/Pages/default.aspx), la rimozione dell’azoto pari ad almeno il 40% non deve avvenire necessariamente attraverso la produzione di fertilizzante, dunque anche i processi biologici di rimozione dell’azoto consentono di accedere a tale premio.

http://www.gse.it/it/EnergiaFacile/faq/Pages/default.aspx


• Premio per cogenerazione ad alto rendimento (CAR), pari a 1,0 €cent/kWh. Come specificato nelle FAQ del GSE (http://www.gse.it/it/EnergiaFacile/faq/Pages/default.aspx) l’energia termica eventualmente utilizzata nel processo di recupero e/o rimozione dell’azoto, può essere considerata calore utile ai fini del riconoscimento CAR all’energia prodotta, fatte salve eventuali altre valutazioni specifiche che dovessero emergere nell’ambito dell’istruttoria di riconoscimento CAR.

Il processo convenzionale di nitrificazione e denitrificazione comporta elevati costi di gestione che annullano i ricavi. Il VAN del progetto si presenta negativo al tasso di sconto del 5 e del 10% e, pertanto, sarebbe un errore accettare l’investimento. Scenario D - DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA INNOVATIVA dell’AZOTO Sempre con l’obiettivo di ridurre il carico di azoto da spandere sui terreni mediante un processo di rimozione biologica, è stato considerato lo scenario D, dove il processo convenzionale di nitrificazione e denitrificazione è stato sostitito da un processo biologico innovatico di nitritazione, anammox e denitrificazione. Sono stati considerati, per tale applicazione, gli stessi costi di investimento del processo biologico convenzionale ma una riduzione dei costi di gestione, così come spiegato nei paragrafi precedenti. Lo scenario, che può godere della stessa tariffa incentivante dell’energia prodotta dello scenario C, presenta un VAN positivo di 1.442.000 euro e un tempo di ritorno dell’investimento di 9 anni. Tale scenario comporterebbe per gli allevatori ricavo netto di 31 €/UBA anno. Scenario E - DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RECUPERO dell’AZOTO L’ultimo scenario considerato prevede come sezione di post-trattamento del digestato una fase di strippaggio. Tale configurazione consente di accedere alla tariffa base incentivante dell’energia elettrica, pari a 23,13€cent/kWh ed una serie di premi aggiuntivi, quali: • Premio per il recupredo del 30% dell’azoto in regime di cogenerazione ad alto rendimento,

pari a 2,0 €cent/kWh. • Premio per cogenerazione ad alto rendimento (CAR), pari a 1,0 €cent/kWh. Come specificato

nelle FAQ del GSE (http://www.gse.it/it/EnergiaFacile/faq/Pages/default.aspx) l’energia termica eventualmente utilizzata nel processo di recupero e/o rimozione dell’azoto, può essere considerata calore utile ai fini del riconoscimento CAR all’energia prodotta, fatte salve eventuali altre valutazioni specifiche che dovessero emergere nell’ambito dell’istruttoria di riconoscimento CAR.

Inoltre, a fronte del maggiore investimento per la sezione di post-trattamento del digestato, in questo scenario è possibile considerare un’ulteriore ricavo, rappresentato dalla vendita del solfato di ammonio. Tale scenario comporterebbe per gli allevatori un ricavo netto di 56 €/UBA anno, in quanto a fronte dei maggiori investimenti, è possibile accedere ad una tariffa incentivante maggiore ed usufruire di un ulteriore ricavo rappresentato dalla vendita del solfato di ammonio.



Bolzano – GESTIONE SOSTENIBILE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI 86

La Tabella 43 riporta una sintesi del tempo di ritorno (PBP) e dei principali indici finanziari per ogni scenario. Tabella 43 Analisi del tempo di ritorno e dei principali indici finanziari


DA


Convenzionale



DA +CAR+ N recupero

300 kW 300 kW 300 kW 300 kW- 7 >20 9 8- 8 >20 13 11- 1.929 -16 1.442 1.891- 771 -564 347 613- 17,5% 4,9% 12,8% 14,7%

VAN (5%) [euro]VAN (10%) [euro]TIR [%]

PBP inizio esercizio (10%) [anni]


Situazione attuale

PBP inizio esercizio (5%) [anni]


Nelle tabelle seguenti Tabella 44 - Tabella 47) sono infine riportati i dettagli delle analisi economiche- finanziare, per ogni scenario considerato. Tabella 44 Analisi finanziaria Scenario B - DIGESTIONE ANAEROBICA 300 kWel (migliaia di EUR)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

-717,3 -717,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 143,5Separatore S–L eflluente zootecnicoImpianto biogas + Separatore S-L -717,3 -717,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto abbattimento azotoImpianto recupero azotoValore residuo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 143,5

0,0 0,0 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8 -125,8Utilizzo agronomico degli effluenti 0,0 0,0 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6Separazione S–LDigestione anaerobica 0,0 0,0 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2Abbattimento dell'azotoRecupero dell'azoto

0,0 0,0 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1Vendita energia elettrica 0,0 0,0 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1 411,1Vendita ammonio solfato

0,0 0,0 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3

-717,3 -717,3 285,3 285,3 271,0 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 285,3 428,8

-683,1 -650,6 246,5 234,7 212,3 212,9 202,8 193,1 183,9 175,2 166,8 158,9 151,3 144,1 137,2 130,7 124,5 118,6 112,9 107,5 102,4 146,6

-683,1 -1.333,7 -1.087,2 -852,5 -640,1 -427,2 -224,5 -31,4 152,6

-652,0 -592,8 214,4 194,9 168,3 161,1 146,4 133,1 121,0 110,0 100,0 90,9 82,6 75,1 68,3 62,1 56,4 51,3 46,7 42,4 38,6 52,7

-652,0 -1.244,8 -1.030,5 -835,6 -667,3 -506,3 -359,9 -226,7 -105,7 4,3

Flusso di cassa netto (A + B) attualizzato Flusso di cassa netto (A + B) attualizzato i=10% Cumulato

Anno

1. Costi di investimento

2a. Costi di esercizio

2b Ricavi operativi

2. Ricavi operativi al netto dei costi di esercizio (2a. + 2b.)

Flusso di cassa netto (1. + 2.)


17,5%

Tasso d'interesse 5% 10%1.929,3 771,4

7,0 8,0

9,0 10,0

TIR finanziario

VAN finanziario (€)Tempo di ritorno dall'inizio dell' investimento (anni)

Tempo di ritorno dall'inizion della fase di esercizio dell'impianto (anni)


Tabella 45 Analisi finanziaria Scenario C- DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA CONVENZIONALE dell’AZOTO (migliaia di EUR)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

-926,4 -926,4 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 185,3Separatore S–LImpianto biogas -717,3 -717,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto abbattimento azoto -209,1 -209,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto recupero azotoValore residuo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 185,3

0,0 0,0 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3 -309,3Utilizzo agronomico degli effluenti 0,0 0,0 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6Separazione S–LDigestione anaerobica 0,0 0,0 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2Abbattimento dell'azoto 0,0 0,0 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4 -183,4Recupero dell'azoto


0,0 0,0 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3

-926,4 -926,4 146,3 146,3 132,0 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 146,3 331,6

-882,2 -840,2 126,4 120,4 103,4 109,2 104,0 99,0 94,3 89,8 85,6 81,5 77,6 73,9 70,4 67,0 63,8 60,8 57,9 55,1 52,5 113,4

-882,2 -1.722,5 -1.596,1 -1.475,7 -1.372,3 -1.263,1 -1.159,1 -1.060,1 -965,8 -875,9 -790,4 -708,9 -631,3 -557,4 -487,0 -420,0 -356,1 -295,4 -237,4 -182,3 -129,8 -16,4

-842,1 -765,6 109,9 99,9 81,9 82,6 75,1 68,3 62,1 56,4 51,3 46,6 42,4 38,5 35,0 31,8 28,9 26,3 23,9 21,7 19,8 40,7

-842,1 -1.607,7 -1.497,8 -1.397,9 -1.315,9 -1.233,3 -1.158,2 -1.090,0 -1.027,9 -971,5 -920,2 -873,6 -831,2 -792,7 -757,6 -725,8 -696,9 -670,5 -646,6 -624,9 -605,1 -564,4


2a. Costi operativi

Flusso di cassa netto (A + B) attualizzato i=5% Cumulato


2b. Ricavi operativi

Anno

Flusso di cassa netto (A + B) attualizzato

2. Ricavi operativi netti (2a. + 2b.)

Flusso di cassa netto (1 + 2)

4,9%

Tasso d'interesse 5% 10%-16,4 -564,4>20 >20>20 >20

TIR finanziario

VAN finanziario (€)Tempo di ritorno dall'inizio dell' investimento (anni)Tempo di ritorno dall'inizion della fase di esercizio d ll'i i ( i)


Tabella 46 Analisi finanziaria Scenario D - DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RIMOZIONE BIOLOGICA INNOVATIVA dell’AZOTO (migliaia di EUR)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

-926,4 -926,4 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 143,5Separatore S–LImpianto biogas -717,3 -717,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto abbattimento azoto -209,1 -209,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto recupero azotoValore residuo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 143,5

0,0 0,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0 -179,0Utilizzo agronomico degli effluenti 0,0 0,0 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6Separazione S–LDigestione anaerobica 0,0 0,0 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2Abbattimento dell'azoto 0,0 0,0 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1 -53,1Recupero dell'azoto


0,0 0,0 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6

-926,4 -926,4 276,6 276,6 262,3 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 276,6 420,1

-882,2 -840,2 239,0 227,6 205,5 206,4 196,6 187,2 178,3 169,8 161,7 154,0 146,7 139,7 133,1 126,7 120,7 114,9 109,5 104,3 99,3 143,6

-882,2 -1.722,5 -1.483,5 -1.255,9 -1.050,4 -844,0 -647,4 -460,2 -281,8 -112,0 49,7

-842,1 -765,6 207,8 188,9 162,9 156,2 142,0 129,1 117,3 106,7 97,0 88,1 80,1 72,8 66,2 60,2 54,7 49,8 45,2 41,1 37,4 51,6

-842,1 -1.607,7 -1.399,9 -1.210,9 -1.048,1 -891,9 -750,0 -620,9 -503,6 -397,0 -300,0 -211,9 -131,7 -58,9 7,3


2a. Costi operativi






Anno

12,8%


11,0 15,09,0 13,0


TIR finanziario


Tabella 47 Analisi finanziaria Scenario E - Scenario E - DIGESTIONE ANAEROBICA (300 kWel) + CAR + RECUPERO dell’AZOTO (migliaia di EUR)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

-942,3 -942,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 188,5Separatore S–LImpianto biogas -717,3 -717,3 0,0 0,0 -14,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Impianto abbattimento azotoImpianto recupero azoto -225,0 -225,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0Valore residuo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 188,5

0,0 0,0 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5 -185,5Utilizzo agronomico degli effluenti 0,0 0,0 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6 -46,6Separazione S–LDigestione anaerobica 0,0 0,0 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2 -79,2Abbattimento dell'azotoRecupero dell'azoto 0,0 0,0 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7 -59,7

0,0 0,0 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1 503,1Vendita energia elettrica 0,0 0,0 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5 464,5Vendita ammonio solfato 0,0 0,0 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6 38,6

0,0 0,0 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6

-942,3 -942,3 317,6 317,6 303,2 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 317,6 506,0

-897,4 -854,6 274,3 261,3 237,6 237,0 225,7 214,9 204,7 195,0 185,7 176,8 168,4 160,4 152,8 145,5 138,6 132,0 125,7 119,7 114,0 173,0

-897,4 -1.752,0 -1.477,7 -1.216,4 -978,9 -741,9 -516,2 -301,3 -96,6 98,4

-856,6 -778,7 238,6 216,9 188,3 179,3 163,0 148,1 134,7 122,4 111,3 101,2 92,0 83,6 76,0 69,1 62,8 57,1 51,9 47,2 42,9 62,2

-856,6 -1.635,3 -1.396,7 -1.179,8 -991,5 -812,3 -649,3 -501,2 -366,5 -244,1 -132,8 -31,6 60,4





2a. Costi operativi

Anno



14,7%


10,0 13,08,0 11,0

TIR finanziario



7.3.1. Ulteriori considerazioni all’analisi tecnico economica e finanziaria Nell’analisi tecnico, economica e finzanziaria non sono stati volutamente considerati alcuni aspetti che invece dovranno essere presi in considerazione in fase di progettazione definitiva, quali ad esempio l’individuazione di eventuali co-substrati periodici presenti nella zona oggetto di studio e i contributi provinciali per la realizzazione dell’impianto. Si ripotano di seguito una serie di osservazioni in merito a tali aspetti. Co-substrati Nel seguente studio è stato considerato un impianto di biogas che tratta liquame e letame soptrattutto proveniente dagli allevamenti bovini. In fase di progettazione definitiva o comunque in fase di gestione, al fine di ottimizzare al massimo l’impianto da 300 kWel è possibile pensare di individuare anche piccoli scarti di lavorazione delle aziende agricole e zootecniche presenti nella zona oggetto di studio. Possibili co-substrati, da introdurre in minime quantità, possono essere rappresentati da buccette di mela, sfalcio dei prati ed insilato di mais (550 – 750 m3biogas /t SV). E’ da considerare che tali scarti potrebbero essere a titolo onoeroso (anche 20 – 40 €/t), andrebbe dunque riconsidarata l’analisi economica e finanziaria. L’inserimento di tali substrati potrebbe essere utile nei mesi durante i quali è praticato il pascolo autunnale ed estivo, al fine di mantenere una certa produzione di biogas, dalla cui valorizzazione nel cogeneratore viene recuperata l’energia elettrica che viene immessa in rete.

Contributo provinciale Da ultimo è da indagare il ruolo svolto dal contributo provinciale per la realizzazione dell’impianto a biogas. Tale contributo comporterebbe infatti una diminuzione del costo di investimento dell’impianto, e di conseguenza un tempo di ritorno dell’investimento inferiore. In provincia di Trento la legge provinciale LP 8/2012, prevede una serie di misure e contributi, soggetti al regime di cumulabilità previsto dalla normativa statale, per la realizzazione di impianti di digestione anaerobica. Per gli impianti per la produzione di biogas, la percentuale di contributo è pari al 50% delle spese massime ammissibili per la realizzazione di impianti di trattamento anaerobico di effluenti di allevamento e al 50% delle spese massime ammissibili per la realizzazione di strutture accessorie agli impianti di trattamento.


8. Analisi degli impatti ambientali derivanti dall’impianto a biogas

Le scelte tecnologiche sopra descritte sono state effettuate considerando aspetti tecnici, economici ed ambientali. Si è cercato infatti fornire delle linee guida per la corretta progettazione di un impianto di biogas per il trattamento degli effluenti zootecnici, al fine di minimizzare gli impatti sulle diverse componenti ambientali, descrivendo e computando una serie di interventi e misure di mitigazione. Un’attenta analisi degli impatti ambientali andrà comunque realizzata in fase di progettazione definitiva. Per completezza di trattazione sono riportati gli impatti ambientali da considerare i fase di progettazione di un impianto a biogas:

• utilizzo risorse naturali ed energetiche • emissioni odorose • scarichi idrici ed inquinamento al suolo • rumore • emissione di polveri in atmosfera • trasporti • stabilità e sicurezza geologica • impatto visivo

8.1. Utilizzo risorse naturali ed energetiche

Dall’analisi effettuata è emerso che la realizzazione di un impianto di biogas per la gestione degli effluenti zootecnici in Alta Val di Non, comporta una valorizzazione delle risorse naturali ed energetiche quali appunto gli effluenti zootecnici. L’impianto di biogas consente infatti di ottenere energia rinnovabile dagli effluenti zootecnici, oltre che una migliore gestione degli effluenti zootecnici.

8.2. Emissioni odorose

Le sorgenti emissive di un impianto di biogas sono molteplici, sia diffuse, generate dalle differenti fasi del processo di generazione del biogas, quali:

- stoccaggio e movimentazione dei liquami; - stoccaggio e movimentazione del letame; - sezioni di separazione solido/liquido e dalla sezione di post-trattamento del digestato; - spandimento del digestato;

sia puntuali, generate essenzialmente dal processo di conversione del biogas in energia: - fumi del gruppo di cogenerazione, ad una temperatura media di 180°C.

Le emissioni di tipo diffuso, di gran lunga più rilevanti, sono quelle di ammoniaca e di gas serra che si hanno dagli stoccaggi dei digestati e delle loro frazioni solide e liquide separate. Le emissioni maleodoranti possono essere prodotte invece in tutti i reparti dell’impianto, soprattutto se progettato e gestito in maniera non adeguata. Si evidenzia che non sono disponibili limiti di riferimento né a livello provinciale, né a livello nazionale, dunque nel presente studio, al fine di mitigare degli impatti odorigeni dell’impianto di biogas si consiglia di considerare quanto riportato nel DRG 1495/2011 della Regione Emilia Romagna, dove si evidenziano una serie di criteri infrastrutturali e gestionali da rispettare in fase di progettazione definitiva e di gestione dell’impianto. In linea generale è bene prevedere, soprattutto nelle zone di accumulo del liquame e del letame, sistemi chiusi in depressione con


aspirazione dell’aria e successivo trattamento. La norma UNI EN 13725/2004 riporta i valori guida a cui fare riferimento per le emissioni odorigene in uscita dall’impianto di trattamento dell’aria. Tra le misure strutturali, per l’accumulo del materiale palabile (letame tal quale) da introdurre al digestore anaerobico, è consigliabile realizzare strutture coperte oppure prevedere l’acquisto di contenitori chiusi per evitare dispersioni di composti organici volatili (COV) e particolato. Se i contenitori sono completamente chiusi va prevista un’apertura minima per gli sfiati che dovranno essere trattati (es. filtri a carbone). Per le biomasse non palabili (liquame) è bene prevedere, qualora i liquami non siano avviati direttamente alla digestione anaerobica, vasche/contenitori chiusi a tenuta, salvo un’apertura minima per gli sfiati che dovranno comunque essere trattati. Anche lo stoccaggio del digestato dovrà essere dimensionato per garantire il contenimento delle emissioni di odori, ammoniaca e gas serra causati dalla presenza di sostanza organica non completamente digerita. I volumi di stoccaggio del digestato non devono essere inferiori al volume di digestato tal quale o chiarificato prodotto in 180 gg in zona vulnerabile ai nitrati (ZVN) e 120 gg in zona ordinaria (ZO), 90 gg per l’eventuale frazione palabile. Le vasche/contenitori coperti dovranno prevedere il trattamento dell’aria esausta o la captazione del biogas e l’utilizzo del medesimo per produzione energetica. Per quanto riguarda la frazione palabile del digestato è bene prevedere la realizzazione di una platea al coperto in capannone chiuso su tre lati proprio per ridurre la dispersione delle sostanze odorigene da tale area strutture. Per ridurre l’emissione in atmosfera della fase di separazione solido/liquido, soprattutto se effettuata con mezzi a forte efficienza e impiego energetico, è opportuno ricorrere ad interventi strutturali che consistono nella realizzazione di ambienti completamente chiusi e in depressione, con aspirazione e trattamento dell’aria esausta prima della sua immissione in atmosfera. Tra le misure gestionali particolare attenzione dovrà essere riservata alla movimentazione dei materiali all’interno dell’area perimetrata dell’impianto e alla gestione degli stoccaggi. Lo stoccaggio dei materiali in arrivo dovrà essere di breve durata e comunque non superiore a 2 – 3 giorni. Infine, lo stoccaggio del digestato separato solido dovrà essere effettuato in modo tale da evitare fenomeni di anaerobiosi nei cumuli che pertanto dovranno essere di dimensioni contenute e se possibile periodicamente rivoltati.

Per quel che concerne la fase di spandimento del digestato, prove di laboratorio hanno evidenziato che la distribuzione delle frazioni chiarificate, digerite e non, riduce la volatilizzazione dell’ammoniaca di oltre un terzo rispetto ai liquami e letami tal quali. Questa diminuzione è da attribuire alla rapidità di infiltrazione nel suolo delle frazioni chiarificate rispetto al liquame tal quale (Monaco et al., 2011). Dunque l’inserimento di un impianto a biogas con successiva fase di separazione solido/liquido tenderebbe a ridurre l’impatto odorigeno che invece genera la gestione attuale degli effluenti zootecnici in Alta Val di Non.

Infine, i limiti alle emissioni provenienti dai motori a cogenerazione per impianti nuovi, sono regolamentati in Emilia Romagna con la DGR 1496/11, che prevede limiti sulle polveri, composti organici volatili, NOx e NH3, ossidi di zolfo, CO in funzione della potenza nominale del motore.


8.3. Scarichi idrici ed inquinamento al suolo

In fase di progettazione definitiva dovrà essere dimensionato il sistema di gestione delle acque complessivamente generate nell’area d’impianto, in maniera conforme al Dlgs 152/06 e s.m.i. e dal Piano provinciale di risanamento delle acque. Per quanto riguarda le aree di stoccaggio del materiale palabile è opportuno realizzare una pavimentazione, quando presente, impermeabilizzata e sagomata in modo da favorire il rapido sgrondo di eventuali percolati. Questi potranno essere inviati direttamente al digestore od in alternativa, conservati in contenitori chiusi, in attesa del loro caricamento. Inoltre, lo smaltimento delle acque meteoriche raccolte nei piazzali dovrà avvenire nel rispetto di quanto previsto dall’art. 14 delle norme di attuazione del Piano provinciale di risanamento delle acque e della normativa vigente in materia di gestione dei rifiuti. In fase di progettazione definitiva occorrerà verificare l’effettiva assenza di interferenza dell’attività dell’impianto con eventuali pozzi ad uso irriguo rilevati cartograficamente nella zona, e delle relative fasce di rispetto.

8.4. Rumore

Negli impianti di biogas sono installati una serie di macchinari più o meno rumorosi che possono costituire delle fonti di rumore impattanti. I macchinari più rumorosi devono essere installati all’interno di capannoni. In particolare, i moduli di cogenerazione per la produzione di energia elettrica e calore devono essere collocati all’interno di una sala motori, realizzata in muratura o in container, e comunque devono essere costruiti in modo da contenere adeguatamente l’impatto acustico. In fase di progettazione definitiva è possibile richiedere, ai fornitori delle macchine, i livelli di pressione sonora delle singole macchine (rumore misurato ad una distanza di 1 m) ed effettuare una valutazione del rumore generato dall’impianto rispetto al ricettore più sensibile. Il riferimento normativo per l'inquinamento acustico é la legge n. 447/1995 con i relativi decreti attuativi.

8.5. Stabilità e sicurezza geologica

Il territorio dell’Alta Val di Non è classificato, secondo la Carta di Sintesi Geologica allegata al Piano urbanistico provinciale (PUP), come “Area con penalità gravi o medie” con alcune zone con elevata pericolosità. Per cui una volta individuata l’effettiva localizzazione dell’impianto di biogas, secondo le relative Norme di Attuazione in tali aree gli aspetti litologici, morfologici, idrogeologici e di allagamento richiedono l'esecuzione di studi ed indagini geologiche e geotecniche approfondite per ogni tipo di intervento, estesi alla possibile area di influenza delle opere in progetto.

8.6. Trasporti

La realizzazione di un impianto consortile comporterebbe un incremento di traffico veicolare rispetto alla situazione attuale, dovuto al trasporto dei liquami e/o letami dagli allevamenti per i quali non è possibile realizzare un sistema di fognatura diretta. Al fine di valutare l’incremento di traffico aggiunto, nel presente studio, sono state fatte delle ipotesi sulla massa dei letami/liquami trasportata dai mezzi in entrata ed in uscita dall’impianto sulla base di quanto potrebbe accadere nella realtà.


Tenendo in considerazione una differente capacità di carico per la frazione solida e liquida, si è ipotizzato che i letami vengano conferiti con mezzi con portata media pari a 15 tonnellate e il liquame con mezzi da 26 tonnellate;

Materiale in entrata: 32.800 t/anno (18.600 Liquame t/anno, 14.200 Letame t /anno)

Materiale in uscita: 31.300 ton/anno (Solido, ammendante 11.900 ton/anno, Liquido, fertilizzante 19.400

ton/anno)

Ne consegue che il traffico indotto dal trasporto del materiale in ingresso è pari a circa 1.700 mezzi all’anno. Considerando quindi 250 giorni utili all’anno, si avrà il transito di circa 6-7 mezzi al giorno; questo dato va raddoppiato (12-14 mezzi al giorno) per tenere conto del tragitto di ritorno. Per quanto riguarda il traffico in uscita, seguendo uno schema di calcolo analogo si ottiene un traffico pari a 7 mezzi al giorno, che raddoppiato considerando il ritorno corrisponde a 14 mezzi al giorno. In totale si avrà quindi un traffico pari a 28 mezzi al giorno. Rispetto al volumi di traffico locale (1.700 veicoli al giorno di cui 50 veicoli pesanti /d), il traffico indotto dall’impianto consortile potrebbe far raddoppiare il traffico di automezzi, ma è comunque trascurabile rispetto al traffico veicolare totale già esistente, rimanendo pressoché impercettibile alla popolazione residente nei dintorni. Bisogna considerare inoltre che il suddetto scenario del traffico ipotizzato è quello peggiore in quanto non contempla l’ipotesi in cui gli automezzi che trasportano il materiale in ingresso siano utilizzati per il trasporto del digestato in uscita. Questo perché non sempre i rispettivi periodi di conferimento coincidono, tuttavia un’attenta pianificazione dei trasporti può sensibilmente consentire di ridurre il numero di viaggi necessari con vantaggi non solo ambientali ma anche economici. Tale situazione potrebbe inoltre essere migliorata, prevedendo la realizzazione di condotte a gravita per il convogliamento dei liquami dagli allevamenti più grandi a stabulazione libera e posti ad una quota maggiore rispetto a quella dell’impianto.

8.7. Impatto visivo

Al fine di mitigare l’impatto visivo dell’impianto di biogas, in fase di progettazione definitiva sarà opportuno prevedere una barriera verde costituita da piante con medio-alto fusto di essenze autoctone, limitando così la vista dell’impianto dal tracciato della strada statale. Peraltro in sede di progettazione definitiva, potranno essere anche valutate soluzioni architettoniche tali da valorizzare il contesto ambientale circostante o gli elementi caratteristici degli impianti dedicati al recupero energetico al fine di evidenziare gli aspetti positivi dell’attività svolta nel sito.


9. Alternativa alla produzione elettrica: Biometano

Il biogas prodotto dall’impianto di digestione anaerobica, può essere utilizzato in ambito cogenerativo (per la produzione di energia elettrica e termica) ma anche raffinato a biometano ed utilizzato per autotrazione come biocarburante o immesso nella rete del gas naturale. Tale alternativa risulta essere molto interessante, in quanto significherebbe che il potere energetico del biogas potrebbe essere stoccato e veicolato facilmente. Nel presente paragrafo vengono descritte le principali tecnologie che consentono l’upgrading del biogas a biometano e viene presentata una valutazione di massima per l’ipotesi di produzione di biometano dal trattamento dei reflui zootecnici dell’Alta Val di Non.

9.1. Tecnologie di upgrading del biogas a biometano

La trasformazione del biogas in biometano è attuata in due fasi principali: purificazione (deidratazione, desolforazione, rimozione dell’ammoniaca gassosa, mercaptani, silossani e particolato) e upgrading (rimozione dell’anidride carbonica). I principali trattamenti di purificazione, previsti anche nell’ipotesi di cogenerazione, consistono in:

- deidratazione: raffreddamento del gas e raccolta delle condense (gruppi frigoriferi), compressione, assorbimento in soluzioni a base di glicoli, ossidi di silicio, carbone attivo o sali igroscopici; il trattamento è efficace anche per l’abbattimento dei silossani;

- desolforazione: scrubbing ad umido; precipitazione chimica con sali di ferro dosati durante la digestione anaerobica; assorbimento su carboni attivi con catalizzatori a base di sali o ossidi di potassio;

- rimozione ammoniaca e altri componenti: strippaggio, compressione e assorbimento su carboni attivi.

Nel caso di produzione di biometano, alcuni di questi trattamenti possono avvenire contemporaneamente alla fase di upgrading a seconda della tecnologia utilizzata per la rimozione della CO2. Di seguito sono descritti brevemente i principali processi di upgrading attualmente utilizzati, per la rimozione della CO2.

Adsorbimento a pressione oscillante (PSA):

L’adsorbimento a pressione oscillante, Pressure Swing Adsorbption, sfrutta la capacità di alcuni materiali adsorbenti (carboni attivi o zeliti) di trattenere la CO2 presente nel biogas quando questo viene compresso ad elevate pressioni. La rigenerazione del materiale avviene con una successiva progressiva diminuzione di pressione. Il trattamento richiede il preventivo abbattimento dell’idrogeno solforato che si potrebbe legare permanentemente alla matrice adsorbente e l’eliminazione dell’acqua che danneggia la struttura dello stesso materiale. Tale trattamento si presta anche ad applicazioni di piccola media taglia (250 Nm3 /h di biogas grezzo trattato).


Absorbimento:

L’absorbimento è un processo di depurazione chimico fisico che sfrutta la minore solubilità del metano rispetto alla CO2. Il biogas attraversa in controcorrente un flusso di liquido all’interno del quale la CO2 rimane intrappolata in forma disciolta. A seconda del fluido di lavaggio impiegato il processo è definito come:

- Lavaggio ad acqua ad alta pressione (PWS, Pressare Water Scrubbing): presenta buone efficienze di rimozione di CO2 e risulta più adatto per piccole portate di biogas grezzo (30 – 100 Nm3/h);

- Lavaggio con solventi organici (Organic Phisical Scrubbing): sfrutta la maggiore solubilità rispetto all’acqua della CO2 nel Polietilene Glicole. Il processo consente la rimozione contemporanea dell’idrogeno solforato, dell’acqua, dell’ossigeno e dell’ammoniaca. La rigenerazione del fluido può avvenire mediante riscaldamento o depressurizzazione;

- Lavaggio chimico con ammine (MEA, DEA): il lavaggio viene effettuato impiegando una soluzione a base di ammine le quali reagiscono chimicamente con la CO2. La rigenerazione del liquido avviene per riscaldamento. È consigliabile la rimozione preventiva di idrogeno solforato nel flusso di biogas grezzo che altrimenti comporterebbe una maggiore temperatura per la rigenerazione del liquido. Il lavaggio può essere effettuato con due tipi di ammina: le monoetanolammina (processo MEA) e la dimetiletanolammina (processo DEA).

Filtrazione su membrana:

Il biogas grezzo attraversa membrane selettive che lasciano passare la CO2 , acqua e ammoniaca e ostacolano il passaggio di metano ed azoto che sono convogliati verso la raccolta. L’idrogeno solforato viene parzialmente selezionato, pertanto è opportuna la sua preventiva rimozione. Le attuali tecnologie che prevedono un doppio stadio di filtrazione, consentono di contenere i costi di compressione utilizzando pressioni di 8 bar. Insieme al lavaggio ad acqua la filtrazione su membrana è quella maggiormente adatta ad un impianto di piccola taglia, come quello oggetto del presente studio di fattibilità, caratterizzato da una produzione di metano grezzo di circa 190 Nm3/h.


9.2. Compressione ed immissione in rete

Terminata la fase di produzione precedentemente descritta, il biometano può essere immesso nella rete nazionale del gas e successivamente prelevato per i seguenti usi:

• Combustione in Cogenerazione; • Utilizzo diretto per industria ed abitazioni; • Autotrazione

Fig. 15: Schema concettuale di produzione ed utilizzo del biometano

L’immissione in rete del biometano richiede i seguenti step impiantistici: • Compressione (calibrata in accordo con la pressione interna al gasdotto nazionale) • Iniezione eventuale di propano • Odorizzazione • Adduzione al gasdotto tramite condotta interrata (metanodotto) • Monitoraggio qualità, contenuto energetico e portata • Immissione vera e propria

9.3. Upgrading del biogas a biometano in Alta Val di Non

Al fine di valutare l’inserimento, in Alta Val di Non, di un sistema di upgrading del biogas per la produzione di biometano da immettere nella rete del gas o per autotrazione, è stato condotto un confronto con l’alternativa di utilizzo in cogenerazione del biogas prodotto per la produzione di energia elettrica e termica (Tabella 48). Il confronto è solamente di tipo qualitativo in quanto non esistono attualmente esperienze in scala reale in Italia ed un tale confronto richiederebbe un’analisi dettagliata ed aggiornata dei sistemi offerti da aziende che attualmente realizzano impianti di upgrading in Paesi europei come ad es. la Germania o la Svezia. A tal proposito, si evidenzia che sono stati condotti alcuni studi di fattibilità, tra cui quello condotto all’interno del progetto europeo BIOMASTER (www.biomaster-project.eu) nel quale il Trentino ha rappresentato uno dei siti europei investigati, al fine di individuare i vantaggi e gli svantaggi nell’uso del biometano nel trasporto pubblico.

http://www.biomaster-project.eu/


Tabella 48 Confronto Impianto di cogenerazione da biogas e impianto di upgrading di biogas a biometano

Cogenerazione

da biogas

Upgrading Biogas a

Biometano Note

Caratteristiche principali

Funzionamento continuo Funzionamento in h/anno leggermente superiore nella cogenerazione

Produzione Energia elettrica Nel caso del biometano attuabile in un momento successivo alla immissione in rete Produzione Energia termica

Produzione Biometano Autoconsumi Leggermente superiori per il biometano

Principali voci dei costi di realizzazione Opere civili Leggermente superiore per il biometano

Opere elettromeccaniche Leggermente superiore per la cogenerazione

Cogeneratore L’impianto di upgrading costa più del doppio rispetto al cogeneratore Impianto upgrading

Stoccaggi All'incirca uguali

Allacciamento alla rete elettrica Il costo di allacciamento alla rete gas di un impianto di upgrading è leggermente più elevato rispetto all’allacciamento alla rete elettrica di un impianto di cogenerazione

Allacciamento alla rete gas

Principali voci dei costi di esercizio

Service cogeneratore Il costo di manutenzione del cogeneratore è

più elevato Service impianto upgrading Gestione e manutenzione ordinaria impianto All'incirca uguali

EE per funzionamento digestore Nel caso della cogenerazione l’energia necessaria è autoconsumata, non deve essere acquistata EE per upgrading

Autoconsumo biogas

Seppur presenti molteplici aspetti vantaggiosi, la produzione di biometano presenta costi sia di realizzazione che di esercizio leggermente superiori se paragonati a quelli di un impianto che, a parità di portata di biogas prodotta, utilizza il biogas per la cogenerazione. La differenza principale è legata alla fase di up-grading, sia in fase di realizzazione che di esercizio. Il processo di produzione del biometano è caratterizzato da una maggiore complessità tecnologica ed ingegneristica e le diverse soluzioni utilizzabili, seppur ormai già collaudate, sono in via di affinamento. Inoltre il processo di raffinazione del biogas a biometano si avvale di una tecnologia relativamente nuova rispetto a quella più consolidata della cogenerazione alimentata a biogas. È realistico dunque aspettarsi che nei prossimi anni il funzionamento prolungato di impianti in scala reale e lo sviluppo di meccanismi di incentivazione consentano una diminuzione dei costi complessivi di produzione del biometano.


10. Considerazioni conclusive

Gli effluenti zootecnici, in Alta Val di Non, possono essere considerati una risorsa naturale utilizzabile per la produzione di energia rinnovabile. L’Alta Val di Non presenta un potenziale massimo di produzione di biogas da effluenti zootecnici superiore 1.650.000 m3 biogas/anno. Il biogas prodotto può essere utilizzato in cogenerazione per la produzione di energia elettrica e termica oppure raffinato a biometano ed utilizzato per autotrazione come biocarburante o immesso nella rete del gas naturale. Ad oggi, seppur presenti molteplici aspetti vantaggiosi, la produzione di biometano presenta costi sia di realizzazione che di esercizio leggermente superiori se paragonati a quelli di un impianto che, a parità di portata di biogas prodotta, utilizza il biogas per la cogenerazione. Inoltre non risulta essere ben definito il quadro normativo di riferimento. Per cui la maggiore complessità tecnologica, i maggiori costi e la mancanza di un insieme di norme specifiche non consentono lo sviluppo in scala reale di impianti di upgrading biogas-biometano. E’ però da evidenziare che alcuni studi di fattibilità si stanno conducendo a tal pro, tra cui quello condotto all’interno del progetto europeo BIOMASTER (www.biomaster-project.eu) nel quale il Trentino ha rappresentato uno dei siti europei investigati, al fine di individuare i vantaggi e gli svantaggi nell’uso del biometano nel trasporto pubblico. Dalle analisi condotte nel presente studio, la realizzazione di un impianto di digestione anaerobica, con successivo utilizzo del biogas in cogenerazione per la produzione di energia elettrica e termica, risulta una strada percorribile. Il biogas prodotto in Alta Val di Non consentirebbe di alimentare nel complesso una sezione cogenerativa da 430 kWel di potenza elettrica. Nel presente studio, con l’obiettivo di ottimizzare la logistica dei convogliamenti degli effluenti zootecnici all’impianto e di minimizzare l’impatto dovuto ai trasporti, si è ipotizzato di realizzare due impianti di biogas: uno da 300 kWel a servizio degli allevamenti presenti nei comuni ubicati nella parte sud dell’Alta Val di Non (comuni di Cavareno, Romeno, Amblar, Don e Dambel) e uno da 150 kWel a servizio degli allevamenti situati nella zona a Nord dell’Alta Val di Non (comuni di Fondo, Malosco, Ronzone, Ruffré e Sarnonico). L’analisi tecnico-economica e finanziaria della gestione degli effluenti zootecnici è stata condotta considerando il solo impianto di biogas di 300 kWel, che potrebbe essere realizzato sia ipotizzando che tutti gli allevamenti presenti nella parte sud dell’Alta Val di Non siano interessati a realizzare un sistema di gestione integrata degli effluenti zootecnici, sia ipotizzando che solo gli allevamenti più grandi presenti in Alta Val di Non siano interessati alla realizzazione dell’impianto di biogas. Quella dei 300 kWel rappresenta comunque la taglia più interessante da studiare in quanto maggiormente favorita dagli attuali strumenti di incentivazione dell'energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili. L’investimento per la realizzazione di un impianto di biogas da 300 kWel, senza alcuna sezione di post-trattamento del digestato, è caratterizzato da un tempo di ritorno dell’investimento breve, pari a circa 7 anni con un tasso di sconto del 5%, da un VAN positivo di 1.929.000 euro ed un TIR del 17,5%. La realizzazione dell’impianto comporterebbe, per gli allevatori, un investimento pari a 46 €/UBA anno per 20 anni, a fronte di un ricavo lordo di 96 €/UBA anno per 20 anni, ossia di un ricavo netto di 50 €/UBA anno. L’analisi economico –finanziaria effettuata non ha tenuto conto del contributo provinciale per la realizzazione dell’impinato,che potrebbe invece comportare un dimezzamento dei costi di investimento ed un conseguente aumento dei ricavi netti degli allevatori. Dall’analisi condotta in Alta val di Non, è emerso inoltre che i carichi di azoto prodotti dalle deiezioni tal quali, paragonabili a quelli prodotti dallo spandimento del digestato, possono essere gestiti nel territorio, in un’ottica di cooperazione, non richiedendo dunque azioni per la riduzione dell’azoto. Per completezza di trattazione, nell’ambito del presente studio, sono state riportate una serie di osservazioni tecniche ed economiche legate all’eventuale trattamento del digestato per il recupero/rimozione dell’azoto. Per semplicità di trattazione e confronto tra i differenti scenari di gestione individuati, è stato ipotizzato che tutta la frazione chiarificata del digestato venisse sottoposta al post-trattamento di rimozione/recupero dell’azoto. In fase di

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progettazione definitiva e nell’ipotesi di impianto consortile si potrebbe pensare di trattare solo una parte del digestato nell’impianto consortile mentre la rimanente parte potrebbe essere ritirata dagli allevatori per le usuali pratiche di concimazione, con conseguente riduzione dei costi di investimento e di esercizio legati alla sezione di post-trattamento. La variabilità e la non sempre regolare disponibilità di effluenti bovini, messe in evidenza nel corso del seguente studio, soprattutto a causa della pratica di pascolo autunnale ed estivo, richiedono una progettazione accurata dell’impianto. A tale scopo, in fase di progettazione definitiva, saranno indispensabili analisi preliminari particolarmente approfondite sulla modalità di gestione degli effluenti nella stalla - dalla tecnica di rimozione degli effluenti alla gestione delle acque di lavaggio della sala mungitura e delle acque meteoriche - fino all’uso di altre tecniche che potrebbero influire sulla diluizione dei prodotti e delle relative caratteristiche chimico-fisiche (Schiff et al., 2011). In fase di progettazione definitiva sono necessari inoltre test di biometanazione ad hoc sui liquami e sui letami che verranno alimentati all’impianto di digestione anaerobica, e di altre biomasse (scarti dell’agro-industria) che potrebbero eventualmente essere utilizzate durante il periodo di pascolo autunnale ed estivo, per incrementare le rese del digestore.

La produzione di biogas da soli effluenti zootecnici in Alta Val di Non permette di ottenere risultati molto interessanti sia in termini energetici che economici. Non sono poi da sottovalutare i benefici ambientali derivanti dalla riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra, come pure il contenimento dell’impatto olfattivo giustificato da un ottimale impiego agronomico del digestato rispetto agli effluenti zootecnici non sottoposto a digestione anaerobica. In Alta Val di Non è dunque emersa l’evidenza che la zootecnia è una realtà diffusa sul territorio in tante piccole/medio realtà aziendali, che difficilmente hanno dimensioni sufficienti per realizzare un impianto di biogas autonomo che si sostenga economicamente. In tale contesto territoriale, ormai molto sensibile alle questioni ambientali ed alle energie rinnovabili, una soluzione interessante è rappresentata da impianti consortili di biogas alimentati con gli effluenti zootecnici provenienti dai territori adiacenti. Ad oggi, esistono esperienze positive di molti impianti consortili, come ETRA Biogas Schiavon SpA (VI) che ha realizzato un impianto di biogas da 999 kWel per la gestione degli effluenti zootecnici di nove allevamenti (Berton and Berno, 2012). In tale impianto consortile ogni socio partecipa alla società con una quota procapite variabile tra lo 0,1 e il 20% e tra i soci vi sono anche le associazioni di categoria rappresentative degli allevatori. L’allevatore si vincola a conferire i propri liquami e letami prodotti per un numero minimo di anni. Questi devono rispettare delle determinate caratteristiche (sulla cui base è stato dimensionato l’impianto di biogas). Differenti possono essere le scelte di gestione del digestato. L’allevatore della ETRA Biogas Schiavon SpA, ad esempio, per tutta la durata del contratto si impegna a ricevere, in apposite strutture di stoccaggio, un quantitativo di digestato per utilizzo agronomico, corrispondente ad una certa percentuale (50%) dell’azoto zootecnico escreto contenuto negli effluenti zootecnici conferiti all’impianto, mentre la rimanente parte rimane presso l’impianto di biogas e subisce un trattamento per la rimozione dell’azoto. Comunque, il modello consortile così come organizzato dà la possibilità ad ogni soggetto della società di beneficiare di eventuali utili derivanti dalla vendita dell’energia elettrica prodotta, in base alla propria quota societaria. Tale gestione responsabilizza i singoli allevatori, che sono direttamente interessati al buon funzionamento dell’impianto e quindi al conferimento della giusta quantità e qualità del liquame e del letame. Inoltre l’abbattimento del carico di azoto tramite la sezione di post-trattamento di una certa quota del digestato prodotto consente agli allevatori di ridurre la superficie necessaria per lo spandimento ed i costi di gestione degli effluenti zootecnici. Al fine dell’ottimizzazione della progettazione di impianto consortile bisogna considerare la qualità degli effluenti, l’organizzazione dei trasporti, la viabilità, gli stoccaggi aggiuntivi e la possibilità di utilizzo di co-substrati periodici. Dovrebbero inoltre essere adottati una serie di accorgimenti, quali il collettamento degli effluenti da pozzetti posizionati all’ingresso delle


aziende, per evitare che i mezzi di collettamento entrino nei centri aziendali, modifiche di alcune pratiche aziendali, quali lavaggio stalle e sistema di raccolta delle deiezioni, al fine di migliorare la qualità degli effluenti zootecnici. Si evidenzia poi la possibilità, al fine di integrare il reddito dell’impianto consortile, di investire in altre fonti energetiche rinnovabili come il solare fotovoltaico, ritenuto un comparto affidabile, con tariffe incentivanti molto interessanti e che non richiede particolari impegni gestionali. Esperienze di impianti di biogas integrati con il fotovoltaico sono sempre più numerose, con istallazioni su tetto e a terra.

Il presente studio, può essere assunto, infine, come strumento per future analisi finalizzate ad identificare gruppi di aziende interessate alla realizzazione di un impianto consortile. Si riporta un elenco, non esaustivo, di possibili attività future da compiere per una corretta progettazione definitiva: - identificazione di aziende zootecniche interessate e con un numero di capi maggiore di 30 – 50; -analisi e valutazione delle aziende, dei loro modelli organizzativi al fine di una corretta stima delle produzioni di liquame e letame; - realizzazione di specifici test di biometanazione; - sulla base dei dati raccolti nel presente studio, realizzazione di un sistema informativo geografico per analizzare le distanze e le connessioni tra le varie aziende

Un sistema di gestione degli effluenti zootecnici mediante un modello consortile consentirebbe di dare una risposta ad un problema di interesse comune in Alta Val di Non. Tale modello di gestione prevede una forte collaborazione ed interazione tra gli allevatori e l’amministrazione per una progettazione e gestione partecipata.


Bibliografia

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Allegato 1 - Consistenza degli allevamenti


Allegato 2 - Geolocalizzazione degli allevamenti

GESTIONE SOSTENIBILE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI Stima del potenziale di produzione … · 2014. 12....

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