Qualità agronomica del...

Convegno

“Aspetti tecnico-gestionali ed ambientali della

digestione anaerobica”

Rimini, 8 novembre 2012

Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.

Qualità agronomica del

digestato

Lorella Rossi

Centro Ricerche Produzioni Animali

– C.R.P.A. S.p.A., Reggio Emilia

“Qualità agronomica

del digestato”


“Aspetti tecnico-gestionali ed ambientali della digestione anaerobica”

DIGESTIONE ANAEROBICA di “BIOMASSE”

DEDICATE, DI SCARTO E RIFIUTI ORGANICI

Effluenti

zootecnici

Rifiuti organici (forsu, fanghi,..)

PRODUZIONE

EE

PRODUZIONE

ET

BIOGAS

Miscela OUT

DIGESTATO

DIGESTORE

PRODUZIONE

BIOMETANO Prodotti

Sottoprodotti


del digestato”



POSSIBILI DESTINAZIONI del DIGESTATO

1. USO AGRONOMICO

FRAZIONE SOLIDA (10-20% vol - SS: 22-30%)

FRAZIONE LIQUIDA (80-90% vol – SS: 2–8%)

2. PRODUZIONE FERTILIZZANTI

3. DEPURAZIONE

2. PRODUZIONE FERTILIZZANTI

1. USO AGRONOMICO


del digestato”



DESTINAZIONI del DIGESTATO - 1

……..con EVENTUALE PRODUZIONE FERTILIZZANTI

USO AGRONOMICO (parziale o totale)

DA BIOMASSE “NON RIFIUTI”

ESCLUSIONE DAL CAMPO DI APPLICAZIONE DELLA NORMATIVA “RIFIUTI”

“FERTILIZZANTE AZOTATO” da impiegare secondo i principi del CBPA


del digestato”



Sottoponendo il digestato a separazione solido/liquido si

ottengono due frazioni:

1) CHIARIFICATA: fertilizzante a buona disponibilità di

N. Contiene un’elevata percentuale di azoto ammoniacale

sull’azoto totale, rapporto N/P piuttosto elevato.

2) SOLIDA: buone proprietà ammendanti. Concentra in sè la sostanza organica del digestato e

contiene un’elevata percentuale di azoto organico sull’azoto

totale (e buona parte del fosforo).

IL DIGESTATO. Separazione solido/liquido


del digestato”



IL DIGESTATO. Caratteristiche

Caratteristiche medie di frazioni solide di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA)

Matrici caricate all'impianto

Sostanza secca (SS)

(%)

Sostanza organica

(% SS)

NTK

(kg/t)

N-NH4

(% NTK)

P2O5

(kg/t)

K2O

(kg/t)

LIQUAME SUINO (1) 20-30 65-90 5-10 15-45 5-15 1,5-5

LIQUAME BOVINO o

LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE

14-26 80-90 3-7 20-40 2-8 2-5

COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO-INDUSTRIALI

20-30 85-90 4-12 15-45 2-8 3-7


del digestato”



IL DIGESTATO. Caratteristiche

Caratteristiche medie di frazioni chiarificate di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA)

Matrici caricate all'impianto

Sostanza secca (SS)

(%)

Sostanza organica

(% SS)

NTK

(kg/t)

N-NH4

(% NTK)

P2O5

(kg/t)

K2O

(kg/t)

LIQUAME SUINO (1) 1,5-3,5 30-50 2 - 4,5 75-90 0,3-3 1,5-5

LIQUAME BOVINO o

LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE

2,5-6 55-75 2 - 4 45-70 1,2-2 2,5-5

COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO-INDUSTRIALI

4-8 60-75 3,5-7 35-70 0,7-1,7 3-8


del digestato”



DIGESTATO = MENO ODORE

Misure della concentrazione di odore

Tesi 1: Liquame bovino, NON digerito

Tesi 2: Liquame bovino, digerito


del digestato”



S ep arato so lid o

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40

G iorni dalla fe rtiliz z az ione

S ep arato liq u id o

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 10 20 30 40


mg

CO 2

-C

kg-1

su

olo

S eparato liquido Tal quale

S eparato liquido C odigerito

S eparato liquido D igerito

Liquam e Tal quale

Separato s olido Tal quale

Separato s olido C odigerito

Separato s olido D igerito

Digestione anaerobica ed emissioni di CO2 (Università di Torino, CRPA – MIPAAF, 2011)

S ep arato so lid o

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40


S ep arato liq u id o

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 10 20 30 40


mg

CO 2

-C

kg-1

su

olo

S eparato liquido Tal quale

S eparato liquido C odigerito

S eparato liquido D igerito

Liquam e Tal quale

Separato s olido Tal quale

Separato s olido C odigerito

Separato s olido D igerito


del digestato”



Legge 7 agosto 2012, n. 134 art. 52

Ai sensi dell'articolo 184-bis del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, e' 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'agro-industria, conferiti come sottoprodotti, anche se miscelati fra loro, e utilizzato ai fini agronomici.


del digestato”



DESTINAZIONI del DIGESTATO - 2

PRODUZIONE FERTILIZZANTI

DEPURAZIONE (parz., totale)

ALTRO (discarica, combustione,…)

DA BIOMASSE

“RIFIUTI”

e non solo..

APPLICAZIONE DELLA NORMATIVA “RIFIUTI” “ACQUE “, ECC.

USO AGRONOMICO DIRETTO


del digestato”



DIGESTATO da “RIFIUTI”

CER 19 06 04 (ex 19 06 01 fanghi dal…) “Digestato prodotto dal trattamento anaerobico di RIFIUTI URBANI”

CER 19 06 06 (ex 19 06 02 fanghi dal…) “Digestato prodotto dal trattamento anaerobico di RIFIUTI DI ORIGINE ANIMALE E VEGETALE” [Codice compreso tra quelli avviabili a compostaggio

alla voce 16 DM 05.02.98]


del digestato”



IMPIEGO AGRONOMICO DEL DIGESTATO CLASSIFICATO “RIFIUTO”

AUTORIZZAZIONE ai sensi dell’art. 208 del DLgs 152/06 allo “Spandimento sul suolo a beneficio dell’agricoltura” (R10), di DIGESTATO a partire da “RIFIUTI”, forma di recupero per la quale NON esistono criteri tecnici nazionali ufficiali

AUTORIZZAZIONE ai sensi e secondo i criteri dettati dal DLgs 99/92 ed eventuali norme regionali che regolano l’impiego agronomico dei FANGHI DI DEPURAZIONE

Il digestato non è un FANGO di DEPURAZIONE!


del digestato”



DIGESTATO da RIFIUTI

“PRODOTTO FERTILIZZANTE” ai sensi del d.lgs 75/10?

“NON PIU’ RIFIUTO” ai sensi dell’art. 184 ter D.Lgs 152/10? (“END OF WASTE”)

A livello comunitario si sta lavorando alla definizione dei relativi criteri


del digestato”



Ammendante Ammendante

PARAMETRI Compostato Verde Compostato Misto

pH 6 – 8,5 6 - 8,5

Umidità (%) 50 50

Azoto totale (NTK) (% SS) Dichiarabile Dichiarabile

Azoto organico (% SS) Da dichiarare Da dichiarare

Azoto organico (% NTK) 80 80

Carbonio organico (% SS) 30 25

C/N 50 25

Carbonio umico (HA+FA) (% SS) 2,5 7

P2O5 (% SS) Dichiarabile Dichiarabile

K2O (% SS) Dichiarabile Dichiarabile

Conduc. elett. specif. (1:5) (mS/cm) Da dichiarare Da dichiarare

Limiti relativi ai parametri agronomici previsti dal DLgs 75/10 per gli ammendanti compostati (verde e misto)


del digestato”



Limiti relativi ai parametri microbiologici previsti dal DLgs 75/10 per gli ammendanti compostati

Escherichia coli Salmonella

(UFC/g TQ) (N°/25 g TQ)

D.Lgs n. 75/2010 < 1000 in almeno 4 camp. su 5. assente in 5 campioni

< 5000 in max 1 campione su 5

Necessità di un trattamento successivo di compostaggio, seppure blando, per

raggiungere i limiti di legge.


del digestato”



Digestore

Digestato


del digestato”



QUALITÀ DEL DIGESTATO: aspetti microbiologici e divieti d’uso

Regione Emilia-Romagna - DAL n. 51/2011

B) E’ considerato NON IDONEO all’installazione di impianti di produzione di energia da biogas e produzione di biometano il territorio individuato quale “Comprensorio di produzione del formaggio Parmigiano-Reggiano”, produzione a Denominazione di Origine Protetta (DOP), qualora gli impianti utilizzino silomais o altre essenze vegetali insilate, fatto salvo il caso in cui l’utilizzazione agronomica del residuo del processo di fermentazione (digestato), tal quale o trattato, avvenga in terreni ubicati all’esterno del medesimo comprensorio;


del digestato”



QUALITÀ DEL DIGESTATO: aspetti microbiologici e divieti d’uso

Regione Emilia-Romagna - DAL n. 51/2011

PERCHE’ QUESTA SCELTA CAUTELATIVA?


del digestato”



I clostridi

Batteri anaerobi, svolgono un ruolo fondamentale nel biochimismo che, negli impianti di digestione anaerobica, porta alla produzione di metano.

Sono sporigeni: possono formare al loro interno una cellula dormiente, detta endospora. La sporulazione inizia quando una popolazione di cellule, cosiddette vegetative, rallenta la fase di moltiplicazione esponenziale a causa di condizioni avverse.

Le spore vengono liberate in seguito alla rottura delle cellule entro cui si sono formate, non presentano attività metaboliche apprezzabili, ma mantengono per molti anni la possibilità di germinare e dar luogo a nuove cellule vegetative quando si presentano condizioni idonee.

Le spore sono resistenti al calore, alle radiazioni ultraviolette e ionizzanti e a diversi agenti chimici.


del digestato”



Spore nel latte e difetti

Positività per presenza di spore di clostridi: circa 16-20% dei campioni di latte

Si stima che il 35-40% dei difetti del P-R sia imputabile allo sviluppo dei clostridi.

La produzione di gas è responsabile del gonfiore, delle occhiature e delle spaccature della pasta del formaggio.

La produzione di acidi organici e l’attività proteolica portano, invece, ad alterazioni di sapore e aroma.


del digestato”



La sperimentazione

• Utilizzazione contemporanea di 3 reattori per ogni ciclo, secondo il

seguente disegno sperimentale


del digestato”



“Pg “SPORE E BIOGAS” - I risultati

• Contenuto di spore nei liquami modesto:

• 1 ciclo min 6*101 max 1.25*104 ufc/g

• 2 ciclo 1*103 ufc/g

• 3 ciclo min 4*102 max 8*103 ufc/g.

• Contenuto di spore negli insilati praticamente nullo, quasi sempre inferiore a 10 ufc/g

• Contenuto di spore nei digestati: >1x103 ufc/g ma anche < 1x105 ufc/g

Contenuto di spore nei digestati, confronto fra le 3 tesi:

Nessuna differenza statisticamente significativa fra il contenuto di spore dei digestati del reattore liquame+silomais e quello dei digestati del reattore liquame+silosorgo. L’insilato di mais e di sorgo, addizionati al liquame, condizionano allo stesso modo il contenuto di spore nei digestati

La differenza è significativa fra contenuto di spore dei digestati dei reattori liquame+silomais e liquame+silosorgo e quello dei digestati del reattore solo liquame. I digestati provenienti da solo liquame contengono un numero di spore più basso


del digestato”



Contenuto di spore nei digestati, confronto fra le 3 tesi:

• Nessuna differenza statisticamente significativa fra il contenuto di spore dei digestati del reattore liquame+silomais e quello dei digestati del reattore liquame+silosorgo. L’insilato di mais e di sorgo, addizionati al liquame, condizionano allo stesso modo il contenuto di spore nei digestati

• La differenza è significativa fra contenuto di spore dei digestati dei reattori liquame+silomais e liquame+silosorgo e quello dei digestati del reattore solo liquame. I digestati provenienti da solo liquame contengono un numero di spore più basso

•Bilancio delle spore in ingresso e in uscita dai digestori:

L’aumento delle spore nel digestore solo liquame non è significativo

L’aumento delle spore nei digestori liquame-silomais e liquame-silosorgo è significativo

•Liquame-silomais: rapporto spore IN e spore OUT= 16,7

•Liquame-silosorgo: rapporto spore IN e spore OUT= 18,2

•Le differenze dei rapporti fra queste due tesi non sono differenti

Pg “SPORE E BIOGAS” - I risultati


del digestato”



CONCLUSIONI – 1 Digestato “agricolo”

Il ritorno sul suolo di “sostanza organica stabilizzata”

è PRATICA CORRETTA E SOSTENIBILE

L’accrescimento NETTO della fertilità del suolo, più

pronunciato in seguito all’uso dei materiali più stabili,

AMPIAMENTE DIMOSTRATO SCIENTIFICAMENTE

Dosaggi commisurati ai FABBISOGNI REALI delle

COLTURE

Adozione di BUONE PRATICHE GESTIONALI (epoca e

modalità di distribuzione, stoccaggio…).


del digestato”



CONCLUSIONI – 2 Digestato “rifiuto”

L’uso agronomico del “DIGESTATO-RIFIUTO” è una

pratica molto poco diffusa, anche per carenza di SAU

Che caratteristiche debba possedere un digestato

affinchè “non sia più rifiuto” è oggetto di studio ed

elaborazione da parte della Commissione Europea

(“END of WASTE”)

Semilavorato destinato a “compostaggio” con

produzione di ACM

Convegno

“Aspetti tecnico-gestionali ed ambientali della

digestione anaerobica”


Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.

www.crpa.it

[email protected]

Grazie per l’attenzione!

Lorella Rossi

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