PRIMO FORUM NAZIONALE SUL BIOGAS

“BIOGAS E RICERCA IN ITALIA”

La gestione agronomica del digestato

Tommaso Maggiore Di.Pro.Ve.

Università degli studiMilano

tommaso.maggiore@unimi.it

  DIGESTATO DIGESTATODigestat

o  

 Separato

solidoSeparato liquido tq Liquami *

Letame *

  Az. 1 Az. 2 Az. 1 Az. 2 Az.2bovini

suini maturo

                 

ss 22,5 25,3 5,93 4,64 5,24 4-5 3-4 15-25

N tot tq % 0,95 0,48 0,5 0,46 0,47 0,4 0,25 0,4-0,6

N tot ss% 3,8 1,95 8,7 9,9 10,42 4 7  

N-NH4 /N tot in ss 55 44 64 58 50      

P2O5 tq% 0,45 0,35 0,14 0,6 0,85 0,3 0,14 0,2-0,3

P2O5 ss% 1,96 1,47 2,37 1,27 1,6 3 4  

K2O tq % 0,21 0,19 0,23 0,24 0,26 0,4 0,25 0,6-0,8

K2O ss% 0,76 0,82 2,03 5,25 5,06 4 7  

                 

Ca ss% 1,86 1,23 3,21 1,9 3,04 3 5 3,3

Mg ss% 1,09 0,66 0,89 1,67 0,75 0,7 1 1

Na ss% 0,22 0,19 0,83 0,5 1,55      

Zn ss% 0,03 0,05 0,07 0,02 0,06      

* valori medi orientativi                

  DIGESTATO DIGESTATO Digestato  

  Separato solido Separato liquido tq Liquami *Letame *

  Az. 1 Az. 2 Az. 1 Az. 2 Az.2bovini suini maturo

                 

ss 19-28 21-33 5-8 4-5 4,7-5,7 4-5 3-4 15-25

N tot tq % 0,4-1,6 0,2-0,6 0,4-0,6 0,4-0,6 0,4-0,6 0,4 0,25 0,4-0,6

N tot ss% 1,4-6,6 0,9-2,9 5,8-11,3 7,8-11,0 7,1-19,2 4 7  

N-NH4 /N tot in ss 0,3-0,6 0,4-1,3 4,2-6,8 4,7-7,3 3,8-7,4      

P2O5 tq% 0,3-0,6 0,35 0,02-0,25 0,03-0,140,035-0,15 0,3 0,14 0,2-0,3

P2O5 ss% 0,8-2,9 1,47 0,4-3,5 0,6-3,1 0,5-2,9 3 4  

K2O tq % 0,15-0,3 0,1-0,34 0,15-0,28 0,15-0,32 0,06- 0,5 0,4 0,25 0,6-0,8

K2O ss% 0,7-1,0 0,5-1,0 2,5-5,1 3,3-6,7 1,1-8,6 4 7  

                 

Ca ss% 1,2-2,3 0,2-2,2 1,4-5,7 0,9-3,8 1,2-4,3 3 5 3,3

Mg ss% 0,4-1,9 0,2-1,5 0,7-1,1 0,7-2,5 0,5-1,2 0,7 1 1

Na ss% 0,15-0,45 0,01-0,6 0,5-1,2 0,1-1,3 0,2-3,1      

Zn ss% 0,01-0,03 0,01-1,1 0,03-0,200,025-0,21 0,01-0,1      

* valori medi orientativi                

Analisi del digestato appena prima della distribuzione in campocon apparecchiatura NIR

Necessità di ricerca: determinare le curve di taraturadegli strumenti utilizzando un adeguato numero di campioni.

Predisporre una attrezzatura semplice, quindi a basso costo,da utilizzare in campagna.

Metodi di stima rapida per liquami bovini

•NIR da laboratorio

RER(4)RPD(3)R2RMSEPUnit(2)N(1)Var.

Tab. 2 - Full spectra: results of the validation

4.41.10.190.67mg/g24K8.42.00.780.13mg/g30P

10.33.00.940.21mg/g30NVN12.33.40.923.74mg/g24TC8.72.40.840.30mg/g20ON

10.02.40.830.18mg/g55AN9.62.50.900.32mg/g24TKN6.91.70.740.37%24Ash

12.13.30.950.95%26DMRER(4)RPD(3)R2RMSEPUnit(2)N(1)Var.

Tab. 2 - Full spectra: results of the validation

4.41.10.190.67mg/g24K8.42.00.780.13mg/g30P

10.33.00.940.21mg/g30NVN12.33.40.923.74mg/g24TC8.72.40.840.30mg/g20ON

10.02.40.830.18mg/g55AN9.62.50.900.32mg/g24TKN6.91.70.740.37%24Ash

12.13.30.950.95%26DM

UTILIZZAZIONE DEL DIGESTATO

FERTILIZZANTE ORGANIC0Necessità di conoscerene il comportamento nei diversi tipi di suolo

Piano di concimazione

AziendaleComprensori

ale

Piano di concimazione

Elaborato in cui si definisconotipodosetempistica di applicazionemodalità di applicazione

di fertilizzanti, al fine di conseguire una definita resa su un definito terrenoA livello aziendale e comprensoriale

prevede:* Ripartizione dei digestati (tra le superfici e

nel tempo)* Definizione del deficit di nutrienti da acquistare

Redazione*Valutazione della fertilità chimico-fisica del terreno

* Stima del fabbisogno di nutrienti della coltura da attuare

* Stima del contributo del terreno alla nutrizione della coltura

* Stima di eventuali altri contributi (precipitazioni, acqua d’irrigazione, azotofissazione, residui colturali)

* Stima delle dosi di fertilizzanti* Definizione delle tempistiche e modalità di applicazione

Dove:Ri = quota prontamente disponibile ad inizio colt. S = mineralizzazione della s.o. stabile del suoloMc = mineralizzazione dei residui colturaliMf = mineralizzazione di precedenti apporti org.An = apporti naturali (deposizioni secche ed umide)Bfx = fissazione biologica (per N)Fc = concimi Fo = fertilizzanti organiciYb = asportazioniZ = perditeRr = quota prontamente disponibile a fine coltura

Ri + S + Mc + Mf + An + Bfx + Fc + Fo = Yb +Z + Rr

Metodo del bilancio

Grignani et al. (2003). Rivista di Agronomia, 37:155-172

Approcci differenziati

P e K• Dinamica

semplice• Regime

conservativo

N• Dinamica

complessa• Regime

dissipativo

Bilancio con poche variabili, riferimento temporale lungo (3-5 anni)

Bilancio con più variabili, riferimento temporale breve (stagione colturale)

Uso dei digestati: possibile perdite di azoto

Permanenza sul suolo

Lisciviazione

NH3

N2O N2

NO3

Nel suolo

Denitrificazione

LiquameN_NH4+

N_org

Nitrificazione

Volatilizzazione

Spandimento

Run off

Efficienza dell’azoto da digestati

Dipende da:• Dose • Epoca di distribuzione• Modalità di applicazione• Caratteristiche del terreno (pH e

potenziale redox)• Coltura

Necessità di ricerca: per tutte le voci sopra esposte !

Efficienza reale ed apparente

Dose

AspTNCAspTCCAU

CRU = Coeff. Reale di Utilizzazione

Dove: AspTC = asportazione della tesi concimata

(kg ha-1)AspTNC = asportazione della tesi non

concimata (kg ha-1)AspCS = asportazione colture in

successioneImmT = immobilizzazione nel suoloDose = dose di elemento somministrata

(kg ha-1)

CAU = Coeff. Apparente di Utilizzazione

Dose

immTAspCSAspTNCAspTCCRU

Necessità di ricerca per i digestati:

Esse vengono stimate più semplicemente tramite l’uso di coefficienti di efficienza (k)

I K vanno determinati sperimentalmente

Misurare le perdite nella pratica operativa è difficile e costoso:

Z = [(1-ko)Fo] + [(1-kc)Fc]

Ri ± S ± Mc + Mf + An + Bfx + Fc + Fo = Yb +Z + Rr

Ri ± S ± Mc + Mf + An + Bfx + FcKc + Foko = Yb + Rr

Vasche lisimetriche atte a raccogliere il percolato

Dimensionamento adeguato dei contenitori del digestato

                                

                             

                                

                             

                              

                               

PRECISIONE NELLA CONCIMAZIONE ORGANICA

CARRO SPANDILETAME BOTTE SPANDILIQUAMI

OPERAZIONE SAVBOT090904Particella catastale Comune F257, Foglio 134, Part. 93

Superficie lavorata (ha): 1,02Periodo esecuzione effettiva: 09/09/2004

Operatrice: Botte spandiliquameTempo totale (min): 342

di cui Lavoro Effettivo (min;%): 20 ; 5,8di cui Tempi Accessori (min;%): 322 ; 94,2

Capacità operativa di lavoro (ha/h): 0,179Prodotto distribuito: Liquame bovino

Quantità totale (kg di liquame): 60000Quantità totale effettiva (kg di azoto/ha): 176,5

S S

A A

A A SRC: SRC: 24%24%IRD: IRD: 52%52%

SRC: SRC: 24%24%IRD: IRD: 52%52%

44 distribuzioni distribuzioni

45 kgN/carico45 kgN/carico

N old = 96 kg/ha N old = 96 kg/ha 5757%%

N new = 139 kg/haN new = 139 kg/ha 82%82%

STIME DI PRODUZIONE ANNUA DI DIGESTATI E RILASCIO DI NUTRIENTI PER UN IMPIANTO DI FERMETAZIONE ANAEROBICA

DI 1,2 MkWh

INGESTATO : 40 t reflui suini + 70 t trinciato di maisDIGESTATO : 74 t

Nutrienti/t/tq

N = 0,5 P2O5 = 0,2 K2O = 0,4

Totali

N = 370 kg P2O5= 148 kg K2O = 296

e per 333 giorni di attività (8.000 ore)=

N = 123.210 P2O5 = 49.284 K2O = 98.568

70 t/d silma + 40 t/d liqsui

N

P2O5

K2O

silomais + liquami suini

0,25

0,14

0,25

100

56

100

0,39

0,2

0,38

0,273

0,140

0,266

totale

373

196

366

500 t/ha/tq apportano N- P2O5-K2O = 250-132-247

= € * 173-104-178 = 455

* N ureico = € 0,69; P triplo =€ 0,79; K solf = 0,72

N = 123.210

: 250 kg/ha/anno = 500 ha

ATTENZIONE AMMETTENDO DI ELIMINARE IL 50%

DELL’AZOTO SI AVRA’ SEMPRE BISOGNO DI 250 ha

Il fosforo e il potassio potrebbero a loro volta diventare un problema!

Da sistema aziendale a sistema comprensoriale o territoriale