Qualità delle biomasse di sorgo e triticale e rese in · 2015. 3. 23. · Qualità delle biomasse...

Data e luogo dell’evento

Sorgo e triticale

da biomassa Qualità e rese energetiche

Mercoledì 18 marzo 2015 Tecnopolo di Reggio Emilia

Piazzale Europa, 1

Reggio Emilia

Area loghi

Incontro tecnico Qualità delle biomasse di

sorgo e triticale e rese in

biogas

Claudio Fabbri, Maria Teresa Pacchioli

Qualità delle biomasse

di sorgo e triticale e

rese in biogas

Incontro tecnico - Sorgo e triticale da biomassa:

qualità e rese energetiche

18 marzo 2015 – Reggio Emilia

Frazioni dei carboidrati nei vegetali



rese in biogas




Variazioni nella composizione dell’insilato

aNDFom +14 %

ADF +27%

Amido - 23%

Lignina +41%

Centro Insilato di

mais

aNDFom (%SS) 45,00

ADF (%SS) 25,02

Lignina (%SS) 2,45

Amido(%SS) 30,46

aNDFom +22 % ADF + 22 %

Amido -25 % Lignina + 26%



rese in biogas




Composizione e rese biogas Sorgo (2014)

Azienda Stuard (PR)

1° semina il 23 maggio

Ultimo taglio (10 ottobre) per ideotipi fibra, foraggero, zuccherino e granella a

taglia alta; penultimo taglio per granella (1 settembre).

2° semina il 13 giugno

Ultimo taglio (23 ottobre) per fibra A, fibra B, foraggero, zuccherino e granella a

taglia alta.

BETA scarl

Baura (FE) 1° semina il 16 maggio

Ultimo taglio (10 ottobre) per ideotipi fibra, foraggero, zuccherino e granella a

taglia alta; penultimo taglio per granella (4 settembre)

Contrapò (FE) 2° semina il 22 maggio

Ultimo taglio (6 ottobre) per fibra A, fibra B, foraggero, zuccherino e granella a

taglia alta.



rese in biogas




Composizione e rese biogas Sorgo 1°

Ceneri Proteine aNDFom ADF ADL Grassi Amido Zuccheri uNDF Potenziale metanigeno

% SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS Nm3CH4/tSV

Stuard

Fibra 6,42 4,11 57,75 38,47 5,09 1,31 8,14 12,89 19,22 252,00

Foraggero 7,11 3,80 49,49 32,87 3,49 0,90 8,77 17,24 14,32 238,51

Granella 8,90 6,45 46,23 29,05 3,31 2,56 25,11 4,94 9,57 289,08

Granella taglia alta 8,50 4,36 49,34 32,86 4,08 1,13 15,07 13,32 14,23 264,21

Zuccherino 8,11 4,44 51,22 34,49 4,50 1,23 12,88 13,88 16,37 253,82

Beta

Fibra 6,38 5,51 58,24 38,07 5,40 1,66 6,48 12,89 17,75 261,35

Foraggero 8,18 5,34 51,54 32,72 3,47 1,25 5,85 16,07 13,24 234,82

Granella 7,96 7,41 42,45 25,82 3,14 2,17 21,72 10,28 9,63 277,65


Zuccherino 7,46 5,73 44,40 27,81 3,78 1,44 14,21 16,59 11,57 262,44

NB: per permettere di massimizzare la validità del confronto fra ideotipi, i test BMP sono stati condotti tutti su trinciati

freschi essiccati e macinati. I valori assoluti, pertanto, non corrispondono esattamente ai potenziali riscontrabili in trincea.



rese in biogas




Composizione e rese biogas Sorgo 2°

Ceneri Proteine aNDFom ADF ADL Grassi Amido Zuccheri uNDF Potenziale metanigeno

% SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS % SS Nm3CH4/tSV

Stuard

Fibra A 6,79 4,82 58,73 38,72 4,36 1,29 4,68 14,24 16,68 289,52

Fibra B 5,51 3,51 58,26 39,33 5,29 1,53 11,00 13,12 17,61 279,12

Foraggero 6,60 5,24 49,63 32,13 4,58 1,50 14,86 14,08 15,00 277,93


Zuccherino 5,87 3,49 57,96 38,64 5,38 1,62 13,45 11,37 18,65 259,83

Beta

Fibra A 7,07 5,62 55,33 35,70 4,48 1,78 10,18 11,56 14,23

Fibra B 6,89 6,13 53,81 35,43 5,43 2,01 14,03 11,08 15,39

Foraggero 7,15 6,22 52,10 32,78 4,50 1,98 10,88 12,31 13,00

Granella taglia alta 8,57 7,73 44,81 27,98 3,61 1,91 18,39 10,99 10,65

Zuccherino 7,65 5,62 56,88 36,02 4,89 1,97 9,70 10,62 15,10

NB: per permettere di massimizzare la validità del confronto fra ideotipi, i test BMP sono stati condotti tutti su trinciati




rese in biogas




Composizione e rese biogas Triticale

aNDFom ADF ADL Amido Zuccheri uNDF Potenziale metanigeno

Maturazione lattea % SS % SS % SS % SS % SS % SS Nm3CH4/tSV

Fido 60,41 a 38,23 a 5,02 a 4,67 c 6,30 b 19,94 a 323,01

FT 1091 57,27 a 36,79 a 5,32 a 6,38 b 6,50 b 22,30 a 320,47

FT 1175 56,58 a 35,10 a 5,06 a 7,07 b 7,23 b 21,46 a 313,74

Biomax 57,98 a 37,42 a 4,98 b 5,42 c 8,77 a 20,60 a 307,88

FT 1135 58,98 a 37,44 a 4,85 b 5,07 c 7,45 b 19,76 a 307,60

Oceania 59,11 a 35,55 b 4,50 c 4,99 c 4,95 b 18,29 b 307,14

Cosinus 58,94 a 37,14 a 4,75 b 4,70 c 8,19 a 19,31 a 307,12

Flash 50,65 b 30,13 d 4,29 d 8,36 a 9,39 a 20,31 c 300,72

Agostino 56,73 a 34,40 b 3,68 e 3,64 d 8,90 a 15,55 c 299,99

FT 966 56,11 a 34,10 c 4,56 c 6,32 b 9,31 a 19,50 b 299,04

FT 937 56,17 a 33,93 b 4,69 c 6,04 c 6,78 b 20,03 b 291,66

Media 57,28 35,58 4,69 5,61 7,62 19,65 306,84

NB: per permettere di massimizzare la validità del confronto fra varietà, i test BMP sono stati condotti tutti su trinciati




rese in biogas




Composizione e rese biogas Triticale

Maturazione cerosa aNDFom ADF ADL Amido Zuccheri uNDF Potenziale metanigeno

% SS % SS % SS % SS % SS % SS Nm3CH4/tSV

FT 1135 56,53 a 36,69 a 5,05 a 15,87 a 3,80 c 21,46 a 314,56

Biomax 52,59 b 34,25 b 4,61 b 15,89 a 6,30 a 21,04 a 311,99

Flash 49,06 c 30,73 c 4,25 c 16,79 a 6,32 b 20,77 b 310,61

FT 966 51,04 c 32,76 b 4,68 b 16,64 a 6,85 a 21,98 b 309,70

Fido 55,59 a 36,09 a 4,98 a 17,84 a 2,82 d 21,50 a 306,73

FT 1091 51,09 b 32,11 b 4,27 b 16,59 a 5,92 b 20,07 b 304,61

FT 1175 52,79 b 33,19 b 4,54 b 15,34 a 5,53 b 20,64 b 299,58

FT 937 59,06 a 38,06 a 4,96 a 9,41 b 3,62 c 20,13 b 291,63

Agostino 53,75 b 33,13 b 3,92 c 14,76 a 5,71 b 17,50 b 290,53

Cosinus 54,98 a 35,84 a 4,82 a 15,19 a 5,75 b 21,00 a 289,23

Oceania 55,00 a 35,28 a 4,61 b 13,63 b 3,68 c 20,13 b 287,09

Media 53,77 34,32 4,58 15,24 5,14 20,43 301,00

NB: per permettere di massimizzare la validità del confronto fra varietà, i test BMP sono stati condotti tutti su trinciati




rese in biogas




Il laboratorio biogas di CRPA Lab

3 armadi termostatati con 16 reattori (48 reattori) da 2,3

l con misura manometrica della produzione di gas

Unità di controllo automatizzata e misura gas

Dal 2011 il laboratorio ha condotto

circa 1.500 test BMP su circa 250

diverse matrici organiche



rese in biogas




Il potenziale biochimico metanigeno (BMP)

E’ un sistema biochimico, relativamente semplice, per valutare la conversione

in biogas di matrici organiche



rese in biogas




Potenziale biochimico: la degradabilità

La degradabilità è uno dei parametri ricavabili dai test BMP. E’ un

parametro fondamentale per la compatibilità idraulica delle biomasse in

digestione anaerobica. Permette di verificare:

• Grado di conversione dei

solidi volatili

• Residuo indegradabile

• Concentrazione di solidi

totali nel digestore

• Fabbisogno di diluizione

• Quantità di digestato

producibile

• Indicazione sulla viscosità

e miscelazione



rese in biogas




BMP sorgo Stuard 1° raccolto



rese in biogas




Confronto caratteristiche energetiche

Caratteristica

Triticale Orzo ibrido Sorgo

Latteo Ceroso Latteo Ceroso Granella Fibra

BMP Nm3 CH4/

t SV 307 301 307 293 287 257

Degra-

dabilità %SV 75 73 72 71 75 72

Digestato

equivalente t/t 0,80 0,70 0,82 0,70 0,75 0,78



rese in biogas




Silomais vs. silosorgo:

quali differenze gestionali?

Silomais: BMP 354 Nm3 CH4/t SV

ST 32%, SV/ST 96%

Parametri dimensionali

HRT 110 gg

COV 2,8 kg SV/m3/gg

ST digestato 7,9%

Silosorgo: BMP 320 Nm3 CH4/t SV

ST 24%, SV/ST 92%


HRT 70 gg

COV 3,2 kg SV/m3/gg

ST digestato 8,6%

Le caratteristiche di digeribilità delle matrici influiscono sulla gestione

idraulica dell’impianto. Di seguito un esempio di come cambiano i parametri gestionali di un impianto a parità di

volume di digestione e produzione di metano

Le caratteristiche delle matrici insilate utilizzate in questo esempio corrispondono ai valori medi dell’archivio

biogas di CRPA Lab



rese in biogas




Silomais vs. silotriticale:

quali differenze gestionali?

Silomais: BMP 354 Nm3 CH4/t SV

ST 32%, SV/ST 96%


HRT 110 gg

COV 2,8 kg SV/m3/gg

ST digestato 7,9%

Silotriticale: BMP 333 Nm3 CH4/t SV

ST 31%, SV/ST 93%


HRT 95 gg

COV 3,0 kg SV/m3/gg

ST digestato 10,2%

Le caratteristiche di digeribilità delle matrici influiscono sulla gestione

idraulica dell’impianto. Di seguito un esempio di come cambiano i parametri gestionali di un impianto a parità di

volume di digestione e produzione di metano

Le caratteristiche delle matrici insilate utilizzate in questo esempio corrispondono ai valori medi dell’archivio

biogas di CRPA Lab



rese in biogas




Viscosità digestati

La presenza di matrici a diversa degradabilità e lunghezza della fibra

possono influire sulla viscosità e quindi miscelabilità del digestato. Di

seguito un confronto fra 3 impianti con diverso rapporto fra insilati di mais,

sorgo e triticale. In tutti gli impianti è sempre presente una quota significativa di liquame

1 10 100 0,1 rpm



rese in biogas




Considerazioni conclusive

• Silosorgo, silotriticale e insilato di orzo ibrido forniscono

valide alternative al classico insilato di mais: rese ettariali

elevate e buone conversioni in biogas ne fanno ottimi

sostituti al mais;

• La disponibilità di ideotipi di sorgo e varietà di triticale è tale

che può permettere di programmare epoche di semina e di

raccolta idonee per diverse esigenze

• La sostituzione integrale del silomais non è facile a cause

della minore degradabilità organica: la soluzione più

conveniente è la co-digestione!

• Carico del digestore, miscelabilità e pompaggio del

digestato sono penalizzati dalla presenza di una maggiore

quantità di fibra a parità di produzione di gas



rese in biogas




Considerazioni conclusive

• Il sorgo è incluso nella Tab 1B del DM 6 luglio 2012 non

sono previste penalizzazioni se si genera energia elettrica e

se si produce biometano entra nella lista delle materie

incentivate con il meccanismo del double counting (viene

cioè considerato alla stregua di un sottoprodotto);

• Con i costi di produzione agronomici (ogni produttore ha i

propri!!) e i dati illustrati, si possono facilmente calcolare i

costi di produzione del biometano (€/m3 di metano).

Data e luogo dell’evento

Sorgo e triticale

da biomassa Qualità e rese energetiche

Mercoledì 18 marzo 2015 Tecnopolo di Reggio Emilia

Piazzale Europa, 1

Reggio Emilia

Area loghi

Incontro tecnico

Contatti:

Claudio Fabbri [email protected]

Maria Teresa Pacchioli [email protected]

Grazie per l’attenzione

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Qualità delle biomasse di sorgo e triticale e rese in · 2015. 3. 23. · Qualità delle biomasse...

Documents

Transcript of Qualità delle biomasse di sorgo e triticale e rese in · 2015. 3. 23. · Qualità delle biomasse...