MODELLIZZAZIONI DELLE DISPERSIONI IN ATMOSFERAMODELLIZZAZIONI DELLE DISPERSIONI IN ATMOSFERA Ditta...

Studio Agronomico Forestale dott. Baldo Gabriele Località Ritonda 77 – 37047 San Bonifacio VR

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Az. Agricola Delta Energia 1 di 27

MODELLIZZAZIONI DELLE DISPERSIONI

IN ATMOSFERA

Ditta richiedente

Soc. Agricola Delta Energia

Comune di Porto Viro (Rovigo)




Sommario

Premessa .................................................................................................................................................................... 3

Aspetti normativi ....................................................................................................................................................... 6

Sostanze esaminate .................................................................................................................................................... 9

PM10 .............................................................................................................................................................................. 9

Ammoniaca - NH3......................................................................................................................................................... 11

Idrogeno solforato – H2S .............................................................................................................................................. 11

Odori ............................................................................................................................................................................ 13

Caratterizzazione meteoclimatica .............................................................................................................................. 14

Classi di stabilità atmosferica ............................................................................................................................ 15

Modello di calcolo ..................................................................................................................................................... 18

Reticolo ........................................................................................................................................................................ 19

Recettori ....................................................................................................................................................................... 19

Sorgenti ........................................................................................................................................................................ 20

Risultati ..................................................................................................................................................................... 22

Ammoniaca – NH3 ....................................................................................................................................................... 22

PM10 ............................................................................................................................................................................ 23

H2S................................................................................................................................................................................ 24

Odori ............................................................................................................................................................................ 25

Conclusioni ................................................................................................................................................................ 27




Premessa

L’espansione dei centri abitati, a discapito delle zone agricole, può portare all’insorgere di problemi

di convivenza tra la popolazione e le attività produttive naturalmente dislocate nel territorio.

Partendo dal presupposto che non è possibile ostacolare la produzione, indipendentemente dal bene

realizzato, tutte le ditte devono tenere in considerazione le influenze negative che la loro attività

può causare, ricercando le migliori soluzioni tecnologiche per eliminare, o quanto meno limitare, la

generazione di inquinanti. Per quel che riguarda i centri zootecnici avicoli, il maggior disturbo

arrecato agli abitanti è dato dall’emissione di sostanze gassose, alcune delle quali potenziali fonti di

molestie olfattive. Le molecole maggiormente studiate sono l’ammoniaca, il metano, il protossido

di azoto e le polveri sospese, perché prodotte dai processi di allevamento sia in fase di stabulazione

che di stoccaggio.

Oggetto di interesse dei giorni nostri è anche il problema legato alla diffusione degli odori, spesso

considerati come inquinanti atmosferici attribuendovi una valenza il più delle volte superiore alla

reale problematica. La maggiore preoccupazione in questo contesto è soprattutto legata alla paura di

rischio tossicologico poiché condizioni di cattivo odore vengono quasi sempre associate a situazioni

insalubri dell’aria. A questo si deve aggiungere la progressiva espansione delle zone residenziali che

spesso ha determinato frequenti attriti fra residenti e allevatori a causa del fastidio legato a questo

genere di impianti. In particolare il problema dell’inquinamento olfattivo ha raggiunto negli ultimi

anni una rilevanza pari ad altre forme di inquinamento (Cortellini, ARPA; Grande, 2000).

Le emissioni in atmosfera prodotte dagli animali sono costituite da gas semplici, da polveri, altri

composti volatili e da bioaerosol che possono quindi generare odori. Si tratta quindi di sostanze

derivanti dal metabolismo animale, dai processi di degradazione biologica delle sostanze organiche

contenute nelle deiezioni, dalle stesse attività animali e dalla manipolazione dei mangimi. Le

sostanze chimiche a essi associate appartengono a diverse classi di composti chimici in particolare:

acidi grassi volatili, composti dell’azoto quali ammoniaca ed ammine, composti dello zolfo, indoli e

fenoli. Per gran parte di queste sostanze studi scientifici hanno rilevato che la concentrazione

nell’aria è molto bassa essendo generalmente nell’ordine dei µg/m3. Solo la concentrazione di

ammoniaca è generalmente superiore (Regione Piemonte, 2010).




Scopo del presente studio è la quantificazione del contributo all'inquinamento atmosferico derivante

dall’ampliamento del centro zootecnico avicolo nel comune di Porto Viro (Rovigo) dell’az.

Agricola Delta Energia. L'analisi ha comportato l'indagine del clima che caratterizza l'area di

osservazione, nonché le peculiarità degli inquinanti e l'inventario delle sorgenti di emissione e dei

recettori presenti nella zona limitrofa. Nello specifico, la presente relazione tratterà la diffusione dei

seguenti inquinanti:

- ammoniaca

- idrogeno solforato

- polveri sospese (PM10)

- odori

Le sostanze complesse come mercaptani, indolo, scatolo, ecc non vengono esaminate in quanto

l'alto peso molecolare ne limita notevolmente la dispersione.

Lo studio delle ricadute delle emissioni in atmosfera è stato eseguito con due diversi programmi.

La valutazione della diffusione di ammoniaca, idrogeno solforato e polveri sospese è stata fatta

con WinDimula 3.0 (WD3) dell'Enea (Cirillo e Cagnetti), modello gaussiano a plume che permette

di svolgere calcoli di diffusione in atmosfera di inquinanti non reattivi da sorgenti multiple. Il

modello di calcolo permette inoltre di valutare la dispersione delle sostanze anche in presenza di

situazioni di calma di vento, generando per tutti i casi analizzati una esplicativa simulazione grafica.

Per lo studio della diffusione dell’odore si è utilizzata l'applicazione OdiGauss 3.1, sviluppata dal

Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali dell’Università di Udine da Francesco Danuso e

Alvaro Rocca. L'utilizzo dell'applicativo Odigauss è dovuto ai seguenti motivi:

si tratta di un'applicazione studiata dal Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali

dell'Università di Udine appositamente per gli allevamenti zootecnici;

l'applicazione permette l'utilizzo di fattori di emissione variabili che rappresentano meglio la

realtà degli allevamenti;




l'applicazione è ad uso gratuito e quindi facilmente utilizzabile anche da altri enti che

volessero replicare lo studio




Aspetti normativi

La normativa di riferimento in materia di inquinamento atmosferico è numerosa e comprende sia

direttive europee che leggi nazionali. Di seguito si elencano, in ordine temporale, quelle più

significative nella stesura della presente relazione.

Decreto Legislativo n. 351 del 04.08.1999 – attuazione della Direttiva 96/62/CE in materia

di valutazione e di gestione della qualità dell'aria ambiente;

Decreto Ministeriale n. 60 del 02.4.2002 – valori limite di qualità dell'ambiente per alcuni

inquinanti; in particolare, in recepimento delle successive Direttive CE, abroga alcuni

articoli del DPR 230/88 fissando nuovi limiti per il biossido di zolfo, gli ossidi di azoto, le

particelle, il piombo, il benzene e il monossido di carbonio;

Direttiva 2008/50/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 21.05.08 relativa alla

qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita in Europa.

A partire dal 15 settembre 2010 è entrato in vigore il Decreto Legislativo 155/2010, che ha

effettivamente abrogato tutta la precedente normativa in materia di qualità dell'aria.

Sostanzialmente però non vengono modificati i valori limite per gli inquinanti, già considerati nelle

antecedenti leggi, ma unificata tutta la legislazione (si parla infatti di Testo Unico sulla Qualità

dell'Aria). Viene inoltre ribadito che la zonizzazione regionale, già obbligatoria ai sensi del D.Lgs.

351/99, è il presupposto sulla quale verrà organizzata la valutazione della qualità dell'aria.

Il Decreto Legislativo n. 155/2010 stabilisce che le Regioni redigano un progetto di riesame della

zonizzazione del territorio regionale sulla base dei criteri individuati in Appendice I al decreto

stesso. La precedente zonizzazione era stata approvata con Deliberazione della Giunta Regionale

del Veneto n. 3195/2006.

Il progetto di riesame della zonizzazione della Regione Veneto, in ottemperanza alle disposizioni

del Decreto Legislativo n.155/2010, è stato redatto da ARPAV - Servizio Osservatorio Aria, in

accordo con l'Unità Complessa Tutela Atmosfera, ed è stato approvato con Delibera della Giunta

Regionale del Veneto n°2130 del 23/10/2012 il cui Allegato A individua per la Regione Veneto 5

agglomerati. Tra questi, il Comune di Porto Viro si localizza nell’area identificata dal Codice




IT0514 della zonizzazione del Veneto ai sensi del D.Lgs 155/2010, ossia come area a bassa

pianura, come riportato nella Figura 1.

Figura 1: Zonizzazione del Veneto ai sensi del D.Lgs. 155/2010

La normativa italiana non fa esplicito riferimento alle molestie olfattive e tratta il tema degli odori

in un più ampio quadro di inquinamento ambientale. In particolare il testo unico sull’ambiente, il

Dlgs 152/06, definisce l’inquinamento come l’introduzione di agenti fisici, nell’aria, nell’acqua o

nel suolo, che potrebbero nuocere alla salute umana o alla qualità dell’ambiente, causare il

deterioramento di beni materiali, oppure danni o perturbazioni a valori ricreativi dell’ambiente o ad

altri suoi legittimi usi. Questa definizione include di fatto anche i composti odorigeni ma, nella

parte quinta del T.U., tra le “Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in

atmosfera”, si fa esplicito riferimento alla sola riduzione di sostanze rilevanti dal punto di vista

tossicologico, manca quindi un diretto riferimento ai composti odorigeni. Anche in materia di

gestione dei rifiuti (parte quarta del T.U.) si definisce la necessità di limitare le emissioni odorose




(art. 178, comma 2) nel recupero e nello smaltimento dei rifiuti ma anche in questo caso mancano

dei riferimenti quantitativi. Oltre al Dlgs 152/06 anche nella normativa sanitaria si possono

riscontrare riferimenti alle emissioni odorose, in particolare il Testo Unico delle leggi sanitarie

(R.D. n.1265/1934) indica i criteri per la localizzazione di determinate tipologie di impianti, in

modo da limitare, a livelli accettabili, eventuali molestie alla popolazione. In dettaglio individua le

lavorazioni insalubri, definite come le manifatture o fabbriche che producono vapori, gas o altre

esalazioni insalubri o che possano riuscire in altro modo pericolose per la salute degli abitanti

indicandole in due tipologie di insediamenti: le industrie insalubri di prima e di seconda classe.

Secondo questa disciplina gli allevamenti animali rientrano nella prima classe e sono sottoposti

all'obbligo di localizzazione al di fuori dei centri abitati ma anche in questo caso quindi manca un

riferimento quantitativo alle emissioni di odore. La necessità di tutelare i cittadini da danni o

molestie provocate anche da emissioni in atmosfera, è riscontrabile anche nel codice civile (art.

844) e nel codice penale (art. 674) dove ancora una volta emerge la volontà di limitare le emissioni

odorigene ma senza un’indicazione specifica di limiti di emissione.

La Regione Veneto definisce, in ogni caso, le distanze da centri abitati, da residenze civili sparse e

da altri centri zootecnici per la realizzazione degli allevamenti. Queste distanze sono valutate in

base al tipo e alla dimensione dell'allevamento in considerazione quindi della qualità e della

quantità di inquinamento prodotto (Dgr n. 2879/2013). Manca tuttavia un riferimento alle emissioni

odorigene. In altre Regioni vi sono alcuni riferimenti specifici quale è il caso della Regione

Lombardia, che con D.G.R. n.7/2003 definisce un limite alle emissioni odorose all'interno delle

linee guida per la costruzione e l'esercizio di impianti di compostaggio. Tale limite è fissato a 300

UO/m3. Uguale limite è posto anche dalla Regione Abruzzo con DDGGRR nn.. 440000//22000044 ppeerr ggllii iimmppiiaannttii

ddii ttrraattttaammeennttoo ddeeii rriiffiiuuttii uurrbbaannii.. CCoonn DDGGRR nn.. 11449955//22001111 llaa RReeggiioonnee EEmmiilliiaa RRoommaaggnnaa nneellllaa

ddeeffiinniizziioonnee ddeeii ccrriitteerrii tteeccnniiccii ppeerr llaa mmiittiiggaazziioonnee ddeeggllii iimmppaattttii aammbbiieennttaallii nneellllaa pprrooggeettttaazziioonnee ee

ggeessttiioonnee ddeeggllii iimmppiiaannttii aa bbiiooggaass ppoonnee ccoommee vvaalloorree gguuiiddaa aallll’’uusscciittaa ddeellll’’iimmppiiaannttoo ddii ttrraattttaammeennttoo ddeell

ddiiggeessttaattoo,, iill lliimmiittee ddii 440000 UO/m3. Solo recentemente la Regione Lombardia ha fatto un passo avanti

in materia di emissioni odorigene emanando le linee guida per la caratterizzazione e

l’autorizzazione delle emissioni gassose in atmosfera delle attività di impatto odorigeno (DGR

n.3018/2012). Tale decreto si applica a tutte le attività che danno luogo ad emissioni odorigene e




che sono soggette ad autorizzazione integrata ambientale, ad autorizzazione alla gestione dei rifiuti

o alla valutazione d’impatto ambientale. Si tratta però di un’applicazione che per ora esclude ancora

le attività zootecniche per le quali è prevista l’emanazione di uno specifico atto.

PPeerrttaannttoo ppeerr qquuaannttoo rriigguuaarrddaa iill sseettttoorree zzooootteeccnniiccoo nnoonn vvii ssoonnoo rriiffeerriimmeennttii ddii eemmiissssiioonnii aapppplliiccaabbiillii,,

nnéé aa lliivveelllloo rreeggiioonnaallee,, nnéé aa lliivveelllloo nnaazziioonnaallee.. II ccrriitteerrii ddii vvaalluuttaazziioonnee uuttiilliizzzzaattii nneell pprreesseennttee llaavvoorroo

ffaannnnoo qquuiinnddii rriiffeerriimmeennttoo aaii lliimmiittii ddii ccoonncceennttrraazziioonnee ddeeffiinniittii ddaallllaa FFrraanncciiaa ppeerr ggllii iimmppiiaannttii ddii

ccoommppoossttaaggggiioo ((JORF du 22 Avril 2008). Tali valori devono essere inferiori a 5 UO/mc almeno per

175 ore all’anno, corrispondenti ad una frequenza del 2% (98°percentile). Tale concentrazione di

odore fa riferimento ai recettori posti entro un raggio di 3 km.

Si tenga presente che gli odori relativi agli impianti di compostaggio, dovuti quindi alla

putrefazione di materiale organico, sono maggiormente fastidiosi rispetto agli odori generati dagli

allevamenti animali. Pertanto il valore di 5 UO/mc (quale 98° percentile di concentrazione) è da

ritenersi come un termine di paragone ma non come valore assoluto a cui attenersi.

Sostanze esaminate

Il Decreto legislativo 155/10 definisce come inquinante qualsiasi sostanza presente nell'aria

ambiente che può avere effetti dannosi sulla salute umana o sull'ambiente nel suo complesso. Per

aria ambiente si intende l’aria esterna presente nella troposfera, ad esclusione di quella presente nei

luoghi di lavoro definiti dal D.Lgs 81/2008.

Di seguito si evidenzieranno le caratteristiche principali degli inquinanti trattati nella presente

relazione:

PM10

Si tratta di particelle di diametro > 10 µm il cui tempo medio di vita nell’atmosfera varia da pochi

minuti ad alcune ore. In ragione delle loro dimensioni possono essere aerotrasportate per una

distanza massima di 1-10 Km. Le PM10 sono un insieme eterogeneo di particelle solide o liquide

che restano in sospensione nell'aria e la cui origine può essere primaria (emesse come tali) o

derivata (da una serie di reazioni fisiche e chimiche). Ai fini degli effetti sulla salute è molto

importante la determinazione delle dimensioni e della composizione chimica delle particelle. Le




dimensioni determinano il grado di penetrazione all'interno del tratto respiratorio mentre le

caratteristiche chimiche determinano la capacità di reagire con altre sostanze inquinanti (IPA,

metalli pesanti, SO2). Le particelle che si depositano nel tratto superiore o extratoracico (cavità

nasali, faringe e laringe) possono causare effetti irritativi locali quali secchezza e infiammazione;

quelle che si depositano nel tratto tracheobronchiale (trachea, bronchi e bronchioli) possono causare

costrizione e riduzione della capacità epurativa dell'apparato respiratorio, aggravamento delle

malattie respiratorie croniche (asma, bronchite ed enfisema) ed eventualmente neoplasie.

L’emissione di particolato PM10 deriva da frammenti di mangime e di lettiera che formano appunto

il materiale sospeso nell'aria e visibile controluce. L’emissione di polveri PM10 deve essere

inferiore a 50 μg/mc al giorno, questo valore può essere tuttavia superato ma non più di 35 volte

all’anno. A livello annuale il valore medio da non superare è di 40 μg/mc.

Figura 2: Valori limite per la protezione della salute umana e della vegetazione (D.Lgs 155/2010 s.m.i.)




Ammoniaca - NH3

In soluzione liquida è comunemente utilizzata come igienizzante ed è irritante a contatto con pelle e

occhi. Negli allevamenti viene prodotta durante la fase di maturazione della pollina, come gas

incolore e dall'odore pungente, che può essere tossico per inalazione di elevata quantità. Secondo le

analisi condotte dalla Regione Veneto per l’Inventario regionale delle emissioni in atmosfera-

INEMAR, nella relazione generale del 2008, si riscontra una riduzione delle emissioni di

ammoniaca del 12% e tale riduzione è principalmente legata al settore agricolo con particolare

riguardo alla variazione del numero di capi da allevamento. Anche le emissioni da trasporto su

strada tuttavia, sono diminuite (-39%, circa 580 t in meno).

Per questo tipo di inquinante la Normativa nazionale non prevede un limite di emissione pertanto,

nel presente studio si è scelto di utilizzare i valori riportati nella pubblicazione dell’APAT (Agenzia

per la protezione dell’ambiente e dei servizi tecnici, 2003) riferiti al Threshold Limit Value- TLV.

Questo parametro indica la massima concentrazione a cui un lavoratore può essere esposto durante

la vita lavorativa (convenzionalmente 8 ore al giorno, 5 giorni alla settimana e 50 settimane l’anno)

senza incorrere in effetti patogeni. Tale valore per l’ammoniaca è pari a 18.000 μg/mc.

Idrogeno solforato – H2S

Si tratta di un gas incolore ed infiammabile dall’odore caratteristico di uova marce. La sua soglia

olfattiva è molto bassa essendo rilevabile già in concentrazioni di 0.7 μg/mc. Questo gas, presente

in natura nel petrolio greggio, nelle sorgenti termali, acque sotterranee e gas vulcanici, viene

notevolmente prodotto anche dalle attività industriali umane. La maggiore causa di produzione è il

metabolismo di composti sulfidrilici contenenti amminoacidi. L’idorgeno solforato viene facilmente

inalato attraverso la respirazione e facilmente assorbito a livello polmonare. Si tratta tuttavia di una

sostanza estremamente tossica poiché è irritante e asfissiante, in particolare l’azione irritante si

esplica a concentrazione superiori a 15000 μg/mc e mucose ed occhi rappresentano i principali

bersagli. La normativa europea e quella nazionale però non stabiliscono dei valori limite, né soglie

di allarme o valori obiettivo per la qualità dell’aria. I riferimenti considerabili per il solforato di




idrogeno potrebbero quindi essere:

- CICADS 53 (Concise International Assesment Document 53) dell’ICPS-International Programme

on Chemical Safety)

- L’organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), per la tutela della salute della popolazione

- D.P.R. 322/1971, Decreto abrogato, che regolava l’inquinamento atmosferico limitatamente al

settore industriale

L’Organizzazione Mondiale della Sanità, fissa quale valore di concentrazione per la tutela della

salute della popolazione, 150 μg/mc, come valore medio sulle 24h.

Il CICADS considera invece come concentrazioni tollerabili a medio e breve termine i seguenti

valori:

- Breve termine (esposizione di durata da 1 a 14 gg): 100 μg/mc;

- Medio termine (esposizione di durata da 1 a 90 gg): 20 μg/mc;

Al fine del presente studio si è quindi considerato il valore della WHO, l’Organizzazione Mondiale

della Sanità poiché tali valori sono confrontabili con i valori limite della Normativa italiana.

In relazione all’elevata tossicità di questo gas comunque, si ritiene opportuno riportare di seguito le

relative relazioni dose-effetto.

Figura 3: Relazione dose-effetto per l'esposizione all'H2S. Tratto da Agenzia Regionale per la Protezione dell'ambiente

di Basilicata-ARPAB

Nel presente lavoro si considera quale valore soglia il limite dell’Organizzazione Mondiale della




Sanità.

Odori

L'odore può essere definito come la risposta soggettiva ad una stimolazione di cellule olfattive,

presenti nella sede nasale da parte di molecole gassose e il disturbo che questo può provocare è

generalmente il risultato di una serie di episodi di percezione che varia da individuo a individuo. La

sensazione di odore dipende infatti da numerosi fattori che possono essere:

- oggettivi in quanto propri della sostanza o della miscela di sostanze (volatilità, idrosolubilità, etc.);

- soggettivi che quindi sono dovuti a cause fisiologiche e psicologiche dell’osservatore;

- ambientali (temperatura, pressione, umidità relativa dell’aria, velocità e direzione dei venti).

La percezione dell'odore avviene quindi solo quando una sostanza o miscela odorigena raggiunge in

atmosfera una concentrazione minima, richiesta per provocare uno stimolo nel sistema ricettivo.

Molti degli odori tipici degli allevamenti avicoli hanno valori soglia di intensità piuttosto bassi,

sono cioè rilevabili a concentrazioni pari a parti per miliardo (ppb), il che significa che essi hanno

una elevata intensità a bassa concentrazione (Lacey et al., 2004). La relazione tra la concentrazione

e l'intensità dell'odore è importante per stabilire l'effetto odorigeno sulla popolazione e di

conseguenza per determinare strategie di abbattimento efficaci. Il fastidio dovuto alle sostanze

odorigene è infatti legato anche all'intensità stessa dell'odore. Tuttavia la relazione tra la

concentrazione e l'intensità dell'odore non è lineare, Misselbrook et al. (1993) hanno dimostrato

come al continuo aumentare della concentrazione odorigena il tasso di incremento dell'intensità

diminuisce. Pertanto la percezione dell'intensità da parte dell'olfatto umano mostra una risposta

inferiore all'aumentare della concentrazione di odore.

Infine un odore viene spesso definito attraverso la sua capacità di diffondersi (diffusibilità) e al tono

edonico che rappresenta il livello di gradimento dell'odore stesso.

La concentrazione dell’odore viene misurata attraverso l'olfattometria, in relazione alla

determinazione della soglia di percezione di un panel di valutatori. La valutazione avviene mediante

la determinazione della soglia di percezione ricorrendo a progressive diluizioni del campione con

aria priva di odori fino ad eliminarne la percettibilità all’olfatto umano. La soglia di percezione

viene definita come la concentrazione di sostanze odorose percepibile dal 50% del gruppo di




persone preposte all'analisi che corrisponde per definizione a 1UO/m3. Attualmente questa sembra

essere la metodologia più adatta per la stima dell’impatto odorigeno, tuttavia resta in essere il

problema della definizione dei limiti di odore accettabili.

CCoonn ll''oobbiieettttiivvoo ddii ddaarree uunnaa qquuaannttiiffiiccaazziioonnee ppiiùù cchhiiaarraa aaii vvaalloorrii ddii ccoonncceennttrraazziioonnee ooddoorriiggeennaa ssii

rriippoorrttaannoo llee ppeerrcceezziioonnii aassssoocciiaattee aa ttrree ccllaassssii ddii ccoonncceennttrraazziioonnii ddii ooddoorree ((IIPPPPCC HH44,, 22000022))::

11 OOUU//mmcc:: ppeerrcceezziioonnee ddeellll''ooddoorree;;

55 OOUU//mmcc:: sseennssaazziioonnee ddeebboollee;;

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TTuuttttaavviiaa ssii ttrraattttaa ddii vvaalloorrii ddii rriiffeerriimmeennttoo cchhee ddeevvoonnoo eesssseerree sseemmpprree ccoonntteessttuuaalliizzzzaattii aallll''aammbbiieennttee iinn

eessaammee ppooiicchhéé llee sseennssaazziioonnii ddoovvuuttee aallll''ooddoorree ddiippeennddoonnoo aanncchhee ddaall ttoonnoo eeddoonniiccoo ee ddaallll''ooddoorree ddii

ffoonnddoo.. LLaa ssoogglliiaa ddii rriiccoonnoosscciimmeennttoo ppuuòò qquuiinnddii eesssseerree iinnffeerriioorree iinn ccaassoo ddii ssoossttaannzzee ooddoorriiggeennee ppooccoo

ooffffeennssiivvee mmeennttrree ppoossssoonnoo eesssseerree ssuuppeerriioorrii iinn ccaassoo ddii ccoommppoossttii ppaarrttiiccoollaarrmmeennttee ffaassttiiddiioossii..

II vvaalloorrii ssoogglliiaa ddii rriiffeerriimmeennttoo uuttiilliizzzzaattii nneell pprreesseennttee llaavvoorroo ffaannnnoo rriiffeerriimmeennttoo aaii lliimmiittii ddii

ccoonncceennttrraazziioonnee ddeeffiinniittii ddaallllaa FFrraanncciiaa ppeerr ggllii iimmppiiaannttii ddii ccoommppoossttaaggggiioo ((JORF du 22 Avril 2008).

Tali valori devono essere inferiori a 5 UO/mc almeno per 175 ore all’anno, corrispondenti ad una

frequenza del 2% (98°percentile). Tale concentrazione di odore fa riferimento ai recettori posti entro

un raggio di 3 km.

Caratterizzazione meteoclimatica

Per l'analisi climatica della zona interessata dall'intervento sono stati usati i dati meteorologici della

stazione di Ariano Polesine preventivamente richiesti all’ARPAV (Agenzia Regionale Prevenzione

Ambientale del Veneto) riferiti all’anno 2011. I dati richiesti sono:

- dati orari di T° dell’aria;

- velocità e direzione del vento;

- dati orari relativi alle classi di stabilità

- altezza di rimescolamento




L'area di studio si localizza in una zona pianeggiante della pianura padana, caratterizzata da un

clima temperato – umido.

Di seguito si riporta la distribuzione dei venti ottenuta attraverso l’applicazione Odigauss inserendo

i dati meteo del vento relativi alla stazione di Ariano ne Polesine e all’anno 2011. La rosa dei venti

indica la direzione verso cui soffia il vento pertanto si può osservare che l’area in esame è

prevalentemente soggetta a venti di provenienza NE ed E.

Figura 4: Rosa dei venti elaborata in Odigauss

Di seguito si riportano le caratteristiche dei dati meteo forniti dall’Arpav:

Classi di stabilità atmosferica

Esistono diversi criteri empirici e teorici che permettono di definire il grado di turbolenza

atmosferica. Il metodo ritenuto attualmente più appropriato dal punto di vista operativo per la

classificazione della stabilità atmosferica, data la disponibilità dei dati, è il metodo empirico di

Pasquill; a tal fine nei dati forniti dall’ARPAV si è adottata la seguente tabella di classificazione

(derivata da Mohan e Siddiqui,1998):




Giorno Notte

Radiazione solare W/m2

tramonto-1h

alba-1h Nuvolosità ottavi

vento(m/s) >750 600<<750 450<<600 300<<450 150<<300 <150 vento(m/s) 0-3 4-7 8

0<<1 A A A B B C D <1 F F D

1<<2 A A B B B C D <2 F F D

2<<3 A B B B C C D <3 F E D

3<<4 B B B B C C D <4 E D D

4<<5 B B C C C C D <5 E D D

5<<6 C C C D D D D <6 D D D

>6 C C D D D D D >6 D D D

Come si può notare si fa la scelta di imporre classi instabili e al più neutre per il giorno e classi

stabili e al più neutre per la notte; questa scelta, pur essendo ragionevole nella maggior parte dei

casi, potrebbe avere alcune eccezioni specialmente nella stagione fredda quando sulla pianura sono

presenti classi stabili anche di giorno, e in presenza di fronti freddi di notte quando l’irruzione di

aria fredda può distruggere la stabilità. Ad un dato sito viene attribuita la copertura nuvolosa

interpolata dalle stazioni sinottiche disponibili a cadenza trioraria, e riportata a cadenza oraria con

una ulteriore interpolazione.

Utilizzo del dato di pioggia

Data la difficoltà di reperire dati di copertura nuvolosa affidabili si utilizza il dato di precipitazione.

Si attribuisce copertura 8/8 se entro le 3 ore almeno un dato di precipitazione è maggiore a 0.4mm.

Ricoprimento buchi nella copertura nuvolosa (tcc) dalle stazioni sinottiche

Quando la copertura nuvolosa interpolata dai dati sinottici non è disponibile (buchi nel database),

essa viene stimata confrontando la radiazione teoria e la radiazione misurata, integrate su 24 ore per

questioni di affidabilità del calcolo. Nelle ore diurne non cambia nulla nella classificazione di

Pasquill mentre l’altezza di rimescolamento può subire delle marginali variazioni. Nelle ore

notturne possono invece essere erroneamente classificate, tipicamente si sovrastima la stabilità

perché difficilmente la copertura misurata potrà essere 8/8.




In assenza di informazioni meteo più complete riguardanti la Stazione di S. Apollinare si riporta di

seguito un approfondimento sull’andamento climatico di Rovigo che può essere ritenuto valido

poiché le due zone sono poste nelle vicinanze e si localizzano in un’area con uguali caratteristiche

ambientali. Le informazioni climatiche relative a Rovigo derivano dai profili climatici messi a

disposizione dall’ENEA (Ente per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente

http://clisun.casaccia.enea.it/Profili/_images/regioni-mappe/venetoprovin/rovi.html).

Il periodo di riferimento è compreso tra gli anni 1961-1990, la temperatura media del mese più

freddo corrisponde a gennaio e si attesta a +1,6 °C, quella del mese più caldo, luglio, è di +24,1 °C.

Le precipitazioni medie annue, distribuite in modo irregolare con minimi relativi in inverno ed

estate, si aggirano sui 650 mm e sono distribuite mediamente in 80 giorni. Si riportano di seguito i

risultati delle elaborazioni fornite dall’ENEA.

Figura 5: Precipitazioni mensili per la Stazione di Rovigo

Mese

http://clisun.casaccia.enea.it/Profili/_images/regioni-mappe/venetoprovin/rovi.html




medie ed estreme

Figura 6: Temperature medie ed estreme

Modello di calcolo

Modello di calcolo per H2S, NH3, PM10 (WinDimula 3)

WinDimula 3 utilizza modelli gaussiani, si tratta di modelli caratterizzati da una relativa semplicità,

che li rende adatti agli studi di impatto ambientale, e richiedono un set di dati iniziale ridotto e

facilmente reperibile. Rispetto alle versioni precedenti è stata inoltre implementata la

differenziazione tra gas e particolato e la possibilità di analizzare anche le situazioni in calma di

vento (in questo caso il calcolo viene implementato con il modello di Cirillo-Poli basato

sull'integrazione temporale dell'equazione gaussiana a puff, non potendo applicare l'altro modello

per assenza di vento). Il calcolo impiegato è lo Short Term o puntuale, che definisce il calcolo

istantaneo della concentrazione specificando in input un insieme di dati meteorologici, come la

velocità del vento, la temperatura ambientale e la stabilità atmosferica. Il programma restituisce

quindi una fotografia istantanea della diffusione di un certo inquinante all'interno del reticolo scelto.

Per analizzare tutte le possibili situazioni si è quindi provveduto ad implementare il programma con

le JFF precedentemente descritte, che coprono l'intero arco dell'anno. Per ogni inquinante analizzato

si è ottenuta una simulazione grafica che rappresenta i valori massimi di concentrazione in ogni

punto del reticolo. Poiché i dati immessi considerano tutte le classi di stabilità di Pasquill vengono

di conseguenza simulate tutte le possibili condizioni climatiche. La rappresentazione inoltre




permette di valutare gli effetti sinergici, derivanti cioè dalla sovrapposizione dei pennacchi delle

singole sorgenti prese in esame.

Va sottolineato che la scelta del calcolo Short Term, rispetto al modello climatologico presente nel

programma, consente una valutazione più cautelativa, poiché i dati di diffusione non vengono

mediati sulla base della loro frequenza. Lo studio considera quindi anche le situazioni più

sfavorevoli, se pur meno probabili.

Reticolo

Scelta l'origine, esterna all'area considerata, viene costruito un reticolo fittizio, da 3000 x 3000

metri, per rapportare le distanze delle sorgenti e dei recettori coinvolti nello studio. I punti di

emissione (sorgenti) sono rappresentati dai sei capannoni avicoli, da una concimaia e dall’impianto

di biogas. Si è quindi ricavata la posizione dei ventilatori (coordinate x-y) all’interno del reticolo. Il

passo del reticolo, scelto per l’elaborazione, è stato definito pari a 100x100 m.

Recettori

Rappresentano gli agglomerati di case di civile abitazione più vicini all'allevamento, che quindi

potrebbero essere maggiormente esposti alla diffusione degli inquinanti e degli odori originati dai

cicli produttivi. Sono stati identificati 5 recettori come riportato in Figura 7.




Figura 7: in rosso è indicato il centro aziendale, ed in rosa i recettori

Sorgenti

Le sorgenti delle emissioni sono rappresentate dai sei capannoni avicoli (A-B-C-D-E), la cui

superficie è di 1.838,2 mq ciascuno. Complessivamente, quindi, la superficie di stabulazione degli

animali risulta di 10.993 mq. Le altre due sorgenti sono:

- concimaia: 480 mq

- impianto di produzione energetica da biomassa agricola della capacità produttiva di 999 Kwh e

superficie di 314 mq, che viene alimentato a biomasse vegetali prevalentemente autoprodotte e

costituite da insilato di mais.

Si riportano di seguito le coordinate x-y delle sorgenti e dei recettori nel reticolo di riferimento:




Sorgenti Coord X Coord Y

Capannone1 1452 1496

Capannone 2 1476 1498





Biogas 1453 1569

Concimaia 1524 1519

Recettori Coord X Coord Y

A 1327 1840

B 2001 1381

C 1739 1194

D 1563 1104

E 1194 1228 Tabella 1: Coordinate x-y relative al centro del reticolo creato

Per la determinazione delle concentrazioni al suolo, all'interno di WD3 è possibile usufruire dei

programma di Analisi Grafica che permette la visualizzazione grafica dei dati elaborati dai modelli

gaussiani. I dati rappresentati sono espressi in μg/mc, per essere immediatamente confrontabili con i

valori normativi, indicati nelle pagine precedenti.

Si sottolinea che le rappresentazioni, nonché i dati ricavati dalla post-processazione, non tengono

conto della complessità e rugosità del terreno. Trattandosi infatti di una zona particolarmente

pianeggiante, con abitazione sparse e priva di edifici di rilevante altezza, non si è ritenuto di dover

appesantire l'elaborazione.

Modello di calcolo per le ricadute degli odori (Odigauss)

Anche per lo studio della diffusione dell’odore si sono usati i modelli statici di tipo gaussiano.

Questo tipo di modello funziona bene con territori omogenei e pianeggianti (Mc Cartney e Fitt,

1985) poiché considerano che le condizioni meteorologiche possano essere ritenute omogenee e

stazionarie nell'area modellata. I modelli gaussiani necessitano di parametri meteorologici facili da

misurare o reperire permettendo una maggiore facilità di applicazione alle situazioni reali. Modelli

statistici più complessi sarebbero invece di difficile applicazione poiché richiederebbero spesso dati




più complessi, difficili da ottenere e da trattare. Benché la formulazione basilare del modello sia

ottenuta teoricamente, nella pratica vengono utilizzate relazioni empiriche per poter calcolare molti

dei parametri richiesti dal calcolo.

Le coordinate dei recettori e delle sorgenti sono le stesse del reticolo precedente, la distanza

massima per il calcolo della dispersione è pari a 3 km con dimensioni dei cella di 100 mq.

Risultati

Ammoniaca – NH3

Il calcolo delle emissioni di ammoniaca è stato fatto utilizzando i riferimenti delle IPPC (2007).

Si osservi che il fattore di emissione è diverso tra la situazione stabulativa e di stoccaggio, pertanto,

i fattori di emissione considerati nel presente studio sono:

- 0,043 kg/anno per le aree di stoccaggio e 0.23 kg/anno per le aree di stabulazione/ricovero

animali.

Ciascuno di questi fattori è riferito ad un arco temporale di un anno e a singolo capo, pertanto per

stimare le emissioni di ammoniaca dalla concimaia e dai capannoni si è moltiplicato il fattore di

emissione per il numero di animali in allevamento, ottenendo quindi un valore di emissione

complessiva annua.

Fattore emissione IPPC (2007) *

CAPANNONE CAPI

Capannoni 1 11177 0,23 2570,6 163026Capannoni 2 11177 0,23 2570,6 163026Capannoni 3 11177 0,23 2570,6 163026Capannoni 4 11177 0,23 2570,6 163026Capannoni 5 11177 0,23 2570,6 163026Capannoni 6 11177 0,23 2570,6 163026Concimaia 67059 0,043 2883,5 182873Biogas (vasca di carico) -

NH3

Fattore di emissione kg NH3/capo/anno

Emissione complessiva kg NH3/anno

Emissione complessiva μg/s

* IPPC. Linee Guida per l'identificazione delle migliori tecniche disponibili. Supplemento alla Gazzetta ufficiale 31.05.2007

Complessivamente l’azienda emetterà 18.307 kg di ammoniaca all’anno di cui 2.883,5 kg dalle

strutture di stoccaggio (concimaia).

I risultati ottenuti dall’elaborazione relativa all’ammoniaca sono i seguenti. Il valore medio più




elevato si ha in corrispondenza del Recettore E.

Valore (μg/mc)

Descrizione medio massimo*

"REC_A" 10,8 114

"REC_B" 6,59 199

"REC_C" 12,3 210

"REC_D" 11,7 224

"REC_E" 21,1 237

Valore soglia 18000

* massimo sulla media giornaliera

Come si può osservare i valori sono notevolmente bassi. In nessun caso viene superato il valore

TLV (Threshold Limit Value) di 18.000 μg/mc.

PM10

Per la valutazione delle polveri sottili, si è utilizzato un fattore specifico per i tacchini proposto da

Li Hong et al. (2009) che considera un fattore di emissione pari a 37 g per ciascun tacchino

venduto.

L’azienda in esame accasa circa 31.514 maschi/ciclo e 35.545 femmine/ciclo. Considerando una

mortalità media rispettivamente pari a 10% e al 6% si considera la seguente numerosità di capi

venduti:

accasamenti numero accasati percentuale morti n° capi morti n° capi venduti

maschi 31514 0,10 3151 28363

femmine 35545 0,06 2133 33412

Al numero di capi venduti così ottenuto è stato applicato il fattore di emissione di 37 gr per il

calcolo dell’emissione complessiva dell’allevamento. Ne conseguono i seguenti risultati.

Fattore emissione Li et al.(2009) *PM10

CAPANNONE CAPI

Capannoni 1 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Capannoni 2 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Capannoni 3 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Capannoni 4 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Capannoni 5 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Capannoni 6 20592 37 761890,4 0,02 24159,39Concimaia -

Fattore di emissione (g PM10/capo venduto)

Emissione complessiva (g

PM10/anno)

Emissione complessiva (g

PM10/s)

Emissione complessiva (μg

PM10/s)

* Li, H., H. Xin, R. T. Burns, R. 2009. Ammonia and Particulate Matter Emissions from a Tom Turkey Barn in Iowa. Iowa State University Animal Industry Report 2009.




Segue la tabella dei risultati dell’elaborazione, riportante il valore massimo e medio della

concentrazione di PM10 stimata per ciascun recettore. Come si può osservare non si hanno valori

superiori alla concentrazione massima ammissibile per legge. Il valore soglia giornaliero è di 50

μg/mc, che è superabile 35 volte all’anno.

Valore (μg/mc)


"REC_A" 1,33 13,2

"REC_B" 0,82 24,5

"REC_C" 1,5 26,2

"REC_D" 1,51 24,9

"REC_E" 2,68 30,2

Valore soglia

40 * Massimo sulla media giornaliera

L’elaborazione effettuata con Runanalizer dimostra che non vi sono superamenti dei valori soglia ai

Recettori.

H2S

In assenza di valori di riferimento relativi all’emissione di idrogeno solforato da parte degli

allevamenti avicoli a livello italiano, si sono considerati i valori proposti da uno studio statunitense

del 2003 (Jacobson et al. 2003). Tale studio indica che ciascun capo emette mediamente un valore

pari 0.19 g/mq/giorno di H2S. Si è tenuto valido lo stesso fattore di emissione anche per la

concimaia e per l’impianto di biogas.

Per le aree di stabulazione quindi, l’emissione di questo gas è stimabile pari a 2,1 kg annui, 0.07 kg

sono l’apporto dovuto alle altre due fonti del centro zootecnico (concimaia e biogas)




Tabella 2: Dati di input per l’elaborazione in WD3

Fattore emissione Jacobson et al. 2003 *

CAPANNONE SUPERFICIE

Capannoni 1 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Capannoni 2 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Capannoni 3 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Capannoni 4 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Capannoni 5 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Capannoni 6 1838,2 0,19 349,3 0,004042 4042,34Concimaia 480 0,19 91,2 0,001056 1055,56

314 0,19 59,66 0,000691 690,51

H2S

Fattore di emissione (g/mq/giorno)

Emissione complessiva (g/giorno)

Emissione complessiva g/s

Emissione complessiva μg/s

Biogas (mq)

* JACOBSON, L. D., J. R. BICUDO, D. R. SCHMIDT, S. WOOD-GAY, R. S. GATES, S. J. HOFF (2003): Air emissions from animal production. Proceedings of the

XIth International Congress in Animal Hygiene, 23-27 February 2003, Mexico City, Mexico.

Seguono i risultati delle concentrazioni ai recettori.

Tabella 3: Concentrazione di H2S stimata ai recettori

Valore (μg/mc)


"REC_A" 0,24 2,52

"REC_B" 0,15 4,36

"REC_C" 0,27 4,66

"REC_D" 0,27 4,53

"REC_E" 0,48 5,24

Valore limite 150

* massimo sulla media giornaliera

La concentrazione dell’idrogeno solforato ai recettori assume valori medi molto bassi e anche i

valori massimi risultano essere notevolmente inferiori ai limiti medi previsti per questo gas

dall’organizzazione Mondiale della Sanità.

Odori

Per la valutazione degli odori si è considerato il valore di emissione espresso per unità di superficie

indicato nel report sulla gestione degli odori prodotto da Sheffield e Thompson (2004). Tale

rapporto, indica, per i tacchini in allevamento un valore di 0,6 OU/mq/s e di 2 OU/mq/s per la

concimaia. Per questa analisi tale valore è stato utilizzato anche per il biogas. Segue quindi la

tabella dei valori emissivi calcolati.




Tabella 4: Dati di input per l'elaborazione con l'applicativo Odigauss 3.1

Fattore emissione Sheffield e Thompson (2004)*ODORI

CAPANNONE SUPERFICIE (mq)

Capannoni 1 1838,2 0,6 1102,9Capannoni 2 1838,2 0,6 1102,9Capannoni 3 1838,2 0,6 1102,9Capannoni 4 1838,2 0,6 1102,9Capannoni 5 1838,2 0,6 1102,9

Capannoni 6 1838,2 0,6 1102,9Concimaia 480 2 960,0Biogas 314 2 628

Fattore di emissione UOE/mq/s

Emissione complessiva UOE/s

* Sheffield, R.R. and M.W. Thompson. 2004. Odor assessments for Idaho Livestock Farms and Mnaure Application Practises. University of Idaho, College of Agricultural

and Life Sciences Research Bulletin: RES164. Moscow, ID.

Segue la tabella dei risultati con i valori ai recettori.

Tabella 5: Concentrazione di odore stimata ai recettori

Recettore Valore medio 98° Percentile Time over threshold (%)

A 0,046 0,67 1,21

B 0,039 0,64 1,36

C 0,066 1,47 2,51

D 0,067 1,40 2,71

E 0,115 1,17 2,45

Soglia di riferimento 5,00

Ad ogni recettore considerato si stima che il 98° percentile sarà inferiore a 5 UO/mc, valore soglia

proposto dalla Francia per gli impianti di compostaggio che richiede valori odorigeni inferiori a 5

UO/mc almeno per 175 ore all’anno, corrispondenti ad una frequenza del 2% (98°percentile). Si

tenga presente che gli odori relativi agli impianti di compostaggio, dovuti quindi alla putrefazione

di materiale organico, sono maggiormente fastidiosi rispetto agli odori generati dagli allevamenti

animali. Pertanto il valore di 5 UO/mc (quale 98° percentile di concentrazione) è da ritenersi come

un termine di paragone ma non come valore assoluto a cui attenersi.

Inoltre la percezione stimata per 5 OU/mc corrisponde ad una sensazione debole, bisogna

raggiungere le 10 OU/mc per avere una sensazione distinta. Pertanto la situazione prevista in




corrispondenza del recettore 5 non si ritiene problematica.

Conclusioni

In seguito alla simulazione effettuata con WindImula 3 ed Odigauss 3.1 non si sono ottenuti risultati

preoccupanti per i recettori considerati. I valori ottenuti dalla simulazione sono inferiori ai limiti di

legge pertanto non si riscontrano problemi. Si può quindi concludere che sulla base dei risultati

della simulazione condotta, il centro zootecnico in esame non sarà problematico per le emissioni

che genererà. I recettori posti nelle vicinanze non saranno interessati in modo invasivo da diffusione

di polveri o da problematiche sanitarie provenienti dall'allevamento.

Si riportano in allegato:

- Tavola grafica della ricaduta delle emissioni di PM10;

- Tavola grafica della ricaduta delle emissioni di NH3;

- Tavola grafica della ricaduta delle emissioni di H2S;

- Tavola grafica della ricaduta delle emissioni di Odori al 98° percentile;

San Bonifacio 10.04.2015

Il tecnico

Dott. Baldo Gabriele

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