Il biogas negli allevamenti zootecnici · Pozza di Maranello 10 Giugno 2014 Sostenibilità...

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SEMINARIO Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti Martedì 10 giugno 2014 Agriturismo del Papa Pozza di Maranello Modena SEMINARIO Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti Martedì 10 giugno 2014 Agriturismo del Papa Pozza di Maranello Modena Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A. Il biogas negli allevamenti zootecnici Nicola Labartino CRPA SpA

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Data e luogo dell’evento

SEMINARIO

Sostenibilità economica ed ambientale del

biogas negli allevamentiMartedì 10 giugno 2014

Agriturismo del Papa Pozza di Maranello

Modena

SEMINARIO

Sostenibilità economica ed ambientale del

biogas negli allevamentiMartedì 10 giugno 2014

Agriturismo del Papa Pozza di Maranello

Modena

Area loghiCentro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.

Il biogas negli allevamenti zootecnici

Nicola Labartino

CRPA SpA

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Schema Schema della digestione della digestione

anaerobicaanaerobica

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

La digestione anaerobica e la digestione del bovinoLa digestione anaerobica e la digestione del bovino

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

DIGESTIONE ANAEROBICADIGESTIONE ANAEROBICA

• Trasforma scarti o altre matrici organiche in BIOGAS;

• utilizza quello che altre tecnologie di conversione energetica non possono utilizzare:

• MATRICI VEGETALI E/O ANIMALI• MATERIE PRIME, SOTTOPRODOTTI, RIFIUTI

con ST e SV molto diversi (dal 2% al 100%)

TECNOLOGIA DI CONVERSIONE ENERGETICA TECNOLOGIA DI CONVERSIONE ENERGETICA MOLTO VERSATILEMOLTO VERSATILE

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Composizione delle matrici per biogas

Acqua(10-98% tq)

Ceneri(2-50% ST)

Solidi volatili (50-98% ST)

Solidi totali(2-90% tq)

+ Indegradabile(10-70% SV)

ATTENZIONE però alla corretta valutazione del contenuto energetico lordo che può variare da 60 kWh/t tq (liquame suino) a 12.000 kWh/t tq (grasso animale)

Degradabile(30-90% SV)

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

EFFLUENTI ZOOTECNICILIQUAMEEffluente d’allevamento NON PALABILE costituito da FECI, URINE, RESIDUI ALIMENTARI e di lettiera, ACQUA di bevanda, ACQUA di veicolazione delle deiezioni e ACQUA di lavaggio.

Materiale di consistenza liquida, fluida o densa, con contenuto di ST inferiore al 20% sul tal quale, pompabile fino al 16% di ST.

LETAMEEffluente d’allevamento PALABILE costituito da feci, urine, residui alimentari, materiali da lettiera e acqua di bevanda.

Materiale di consistenza molto densa, semisolida o solida, con contenuto di ST pari o superiore al 20% sul tal quale, non pompabile

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Rese in biogas in condizioni ottimaliRese in biogas in condizioni ottimali

Dal liquame prodotto da un suino da ingrasso del peso vivo medio di 85 kg

0,100 m3 di biogasal giorno

Si possono ottenere

Dal liquame prodotto da una vacca da latte del peso vivo medio di 500 kg

Si possono ottenere 0,750 m3 di biogasal giorno

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Biomasse e scarti organici avviabili a DA e loro resa in Biogas (m3 per ton di solidi volatili)

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

GLI EFFLUENTI ZOOTECNICI: SUINI

FATTORI CHE INFLUENZANO QUANTITA’ E QUALITA’ DELLE DEIEZIONI in “ingresso” alla linea BIOGAS

età degli animali, “età” del liquame

alimentazione

modalità di stabulazione e di gestione delle deiezioni

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Peso vivo [kg]

Esc

rezi

one

(kg/

tpv/

a)

600

800

1000

1200

1400

1600

1/12 31/12 31/1 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 31/8 1/10 31/10 1/12 31/12

Pes

o v

ivo m

edia

men

te p

rese

nte

[t]

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

EFFLUENTI SUINI

LIQUAMI SUINI CARATTERISTICHE INDICATIVE (1)

Valore medio Intervallo

Sostanza secca - ST (%) 4,4 2,8 - 6,0

Sostanza organica - SV (%) 70 63 - 77

Azoto totale - NTK (% ST) 8,0 6,3 - 9,7 CARATTERISTICHE DI PRODUZIONE

(2) Quantità Soluzione stabulativa

A. (m3/anno * t p.v.) 37 - 44 Pavimento totalmente o parzialmente fessurato

B. (m3/anno * t p.v.) 55 - 73 Rimozione con acqua

(pavimento pieno, gabbie, ecc.)

PRODUZIONE DI BIOGAS (m3/kg SV in ingresso)

0,45 - 0,55 (di cui il 60-65% metano)

(1) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA).

   

(2) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'Allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

LIQUAME SUINO FRESCO E NON – 2Rese energetiche

Test DA in continuo. HRT: 26 gg – 38°C

(Dati CRPA pubblicati)

Resa in biogas

[Nm3/t SV]

CH4 nel biogas

[%]

Resa in CH4

[Nm3/t SV]

Liquame da tracimazione 392 68,5 269

Liquame da vacuum system 557 67,2 375

Resa in biogas: +42%Resa in biogas: +42%

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

EFFLUENTI BOVINI

LIQUAMI BOVINI CARATTERISTICHE INDICATIVE (1)

Valore medio Intervallo

Sostanza secca - ST (%) 8,2 5,7 - 10,7

Sostanza organica - SV (%) 73 64 - 82

Azoto totale - NTK (% ST) 4,7 2,8 - 6,6 CARATTERISTICHE DI PRODUZIONE

(2) Quantità Soluzione stabulativa

A. (m3/anno * t p.v.) 20 - 30 Stabulazione libera su

fessurato, cuccette senza uso di paglia

B. (m3/anno * t p.v.) 9 - 16 Stabulazione libera a cuccette con uso di paglia, stabulazione

su lettiera

PRODUZIONE DI BIOGAS (m3/kg SV in ingresso)

0,30 - 0,45 (di cui il 55-60% metano)

(1) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA).

   

(2) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'Allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Esempio di rese di effluenti boviniEsempio di rese di effluenti bovini

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Esempi di rese di effluenti avicoli e suiniEsempi di rese di effluenti avicoli e suini

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Tariffe incentivanti base dal 2013

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda ANTONIO, allevamento bovini da Azienda ANTONIO, allevamento bovini da latte, Molinella latte, Molinella

Nome azienda: Azienda Agricola Antonio s.s.

Stato impianto: Operativo dal 2009

Localizzazione: Località Marmorta - Molinella (BO), via Zanolini 1

Fornitore tecnologia biogas: B.T.S. Italia s.r.l.

Fornitore tecnologia cogenerazione: AB Energy

Substrati: insilato di mais, letame e liquame bovino

Temperatura di processo: regime di mesofilia con processo a circa 40 °C

Volumi digestori: due digestori primari da 1900 m3, 1 postdigestore da 4700 m3,un lagone coperto

Gruppo di cogenerazione: un motore Jenbacher modello JGS 320

Potenza elettrica installata: 995 kWel installati

Produzione energia elettrica (kWh/a): 8.000.000 kWh/a

Produzione biogas giornaliera: 11000 m³ giornalieri (450 m ³/h al 59% di metano, 100 ppm H 2S)

Impianto inserito in un allevamento bovino con circa Impianto inserito in un allevamento bovino con circa 200 vacche in lattazione, più quelle necessarie alla 200 vacche in lattazione, più quelle necessarie alla rimontarimonta

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda ANTONIO, potenza elettrica giornaliera Azienda ANTONIO, potenza elettrica giornaliera prodotta e ripartizione del carico tal quale prodotta e ripartizione del carico tal quale

La potenza elettrica media installata è stata di 972 kW

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda ANTONIO, analisi delle matrici caricateAzienda ANTONIO, analisi delle matrici caricate

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda Colombaro2, allevamento suini, Azienda Colombaro2, allevamento suini, Colombaro Colombaro

Nome e tipologia azienda: Azienda Agricola Colombaro 2, azienda con allevamento suinicolo da

ingrasso

Stato impianto: Operativo dal 2011

Localizzazione: Località Colombaro – Formigine (MO), via viazza di sotto 11

Fornitore tecnologia biogas: Rota Guido

Fornitore tecnologia cogenerazione: AB Energy

Substrati: liquame suino addensato, frazione solida da vaglio, insilato di mai s, farina di mais di

scarto

Temperatura di processo: mesofilia con processo a circa 40 °C

Volumi digestori: due digestori da 2700 m3

Gruppo di cogenerazione: motore Jenbacher

Potenza elettrica installata: 625 kWel installati

Produzione energia elettrica (kWh/a): 4.500.000 kWh/a

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda Colombaro2Azienda Colombaro2, potenza elettrica giornaliera , potenza elettrica giornaliera prodotta e ripartizione del carico tal quale prodotta e ripartizione del carico tal quale

La potenza elettrica media installata è stata di 598,4 kW (95,7% della potenza installata)

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Azienda Colombaro2, Azienda Colombaro2, analisi delle matrici caricate analisi delle matrici caricate

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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

Confronto tra gli indici di produzioneConfronto tra gli indici di produzione

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

L'azienda Colombaro2, ha sfruttato il calore di cogenerazione per

riscaldare le sale di accrescimento dei suini, mantenendo una

condizione di benessere per gli animali e risparmiando circa 30.000€

di gasolio per il riscaldamento delle stesse.

Inoltre.....

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

• SUBSTRATO “COMPLETO” CON BUONA DOTAZIONE di SOSTANZA ORGANICA, BUON POTERE TAMPONE

• PRODUZIONE REGOLARE e ABBONDANTE!!!

• RESE NON ELEVATE, MA REGOLARI

• ELEVATA IDONEITA’ ALLA DIGESTIONE ANAEROBICA, anche se legata alla specie considerata (e alla soluzione stabul., età, ecc.)

• SOTTOPRODOTTI DISPONIBILI A COSTO NULLO

ConclusioniDEIEZIONI ZOOTECNICHE e BIOGAS

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

ConclusioniDEIEZIONI ZOOTECNICHE e BIOGAS

Gli impianti a biogas ben si inseriscono nelle aziende agricole con allevamento, apportando:

§ Un salutare e costante flusso di cassa per fronteggiare le fluttuazioni del prezzo dei prodotti

§Un valore aggiunto dal punto di vista ambientale grazie alla produzione di energia da fonti rinnovabili e all'abbattimento delle emissioni in atmosfera (metano, NH3, odori dalle lagune)

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Pozza di Maranello 10 Giugno 2014

Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti

www.crpa.it

[email protected]

Grazie per l'AttenzioneGrazie per l'Attenzione

Pozza di Maranello, 10 giugno 2014