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IIl “liquame” è un refluoprodotto dai moderni si-stemi di stabulazione,

basati sulla minimizzazionedell’impiego del lavoro esull’esclusione dell’uso dellapaglia. Diversi sono i tipi diliquame ma l’elemento piùcaratterizzante è senza dub-bio il grado di diluizione del-la sostanza secca che va adinfluire sulle successive pos-sibilità di utilizzazione agro-nomica. Una gestione noncorretta causa problemi diinquinamento direttamentecollegati all’eccesso di nu-trienti immessi nell’ambien-te. Le principali conseguen-ze risultano essere: satura-zione dei suoli con fosforo;lisciviazione dei nitrati nelleacque di falda; eutrofizzazio-ne dei corpi idrici; emissionidi ammoniaca che causanola formazione di piogge aci-de. Per combattere i feno-meni negativi connessi conl’uso improprio in agricoltu-ra dei reflui sono state ema-nate numerose leggi che ten-dono a limitare l’inquina-mento sia puntuale sia diffu-so. Per controllare quest’ul-

timo, si introducono limitirelativi al carico di bestiameper ettaro, basandoli sullaquantità di macronutrientidisponibili nei reflui zootec-nici, quali i 170 kg per ettarodi azoto (N) stabiliti, in Eu-ropa, nella Direttiva Nitrati(91/676/EEC) su base azien-dale.Per massimizzarne l’effettoagronomico è necessarioche il refluo subisca un ido-neo trattamento di stabiliz-zazione (uno stoccaggio benprogettato, di 120-180 gior-ni, appare idoneo al riguar-do) prima dello spandimen-to e che quest’ultimo avven-ga in epoche e con modalitàtali da ridurre le emissioniin atmosfera, la lisciviazioneo il ruscellamento.

II ssiisstteemmii ddii ddiissttrriibbuuzziioonnee

I sistemi di distribuzionedei liquami possono esseredi tipo fisso, semifisso e mo-

REFLUI ZOOTECNICI • FARM SLURRY • REFLUI ZOOTECNICI • FARM SLURRY • REFLUI

di Franco Sangiorgi Istituto di IngegneriaAgraria - Universitàdegli Studi di Milano

EC

NIC

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MANURE SPREADING: HOW TO HANDLE FARM SLURRY

by Franco SangiorgiMilan University’s Agrarian Engineering Institute

LLiquid manure is one of theproducts of modern sta-bling methods in which

labour is minimised and no strawis used. There are various typesof slurry, but their main charac-teristic is the extent to which theyare diluted, which affects whatuse they can be put to on thefarm. Bad managament willcause issues of pollution linkeddirectly to the introduction of anexcess of nutrients into the soil,for example, phosphorus satura-tion, drainage of nitrates into thewater table, eutrophication oflakes and ponds, and the emis-sion of ammonia, which thenturns into acid rain. The EU, in-cluding Italy and many othercountries in the world havebrought in legislation and regula-tions to limit this type of pollution,whether localised or diffuse. The latter is achieved by settinga limit to the number of animalspermitted per hectare, accordingto the quantity of macro-nutrientspresent in the manure, for exam-ple, 170 kg per hectare for nitro-gen (N), as laid down in the EUfor each farm by the Nitrates Di-rective (91/676/EEC). To max-imise the effects of manure, the

REFLUI ZOOTECNICI:TECNOLOGIE PER LA DISTRIBUZIONE

Attraverso ilmonitoraggio dellemacchine impiegate perlo spandimento dei refluizootecnici e dellestrutture di stoccaggio sipuò tenere sottocontrollo la quantità direfluo distribuita su ogniparcella nel corso disingoli spandimenti enell’arco dell’anno.Fondamentale, alla lucedelle esigenze di unamoderna agricoltura eco-compatibile,l’aggiornamentotecnologico dei carribotte

Monitoring liquid manurespreaders and storagefacilities can be used totrack how much manurehas been distributed oneach plot over a wholeyear, but tankerequipment must be keptup to date with an eye oneco-compatibile farming

I sistemi mobili di distribuzione deiliquami sono rappresentati dal classicocarrobotte spandiliquame/Mobilesystems of manure spreading comedown to the classical liquid manurespraying tanker

bile. Il primo e il secondoprevedono la posa in operadi condutture del tipo im-piegato per l’irrigazione,utilizzabili anche per la di-stribuzione dei liquami. Fraquelli semifissi vanno consi-derati i rotoloni semoventiche fungono da collega-mento tra lo stoccaggio (fis-so aziendale o mobile tra-mite cisterne di accumulotemporaneo a bordo cam-po) ed il luogo della distri-buzione. Nei sistemi semi-fissi vi è una parte mobile

(sistema ombelicale a con-duttura collassabile), checonsente il raggiungimentodi tutti i punti su cui si vuoleeffettuare lo spandimento. Isistemi mobili sono rappre-sentati dal classico carro-botte spandiliquame.

II ssiisstteemmii oommbbeelliiccaallii

L’azienda della Facoltà diAgraria di Milano si è dotatadi un sistema ombelicale perlo spandimento dei liquamicomposto da una conduttu-ra fissa interrata e da 500 mdi tubo collassabile per rag-

giungere i vari punti dell’a-zienda. Il costo del sistema(circa 35 mila euro) è del tut-to simile, se non inferiore, aquello di un carrobotte a treassali da 15 metri cubi mapresenta maggiori capacitàdi lavoro e, soprattutto, noncalpesta il suolo. L’aziendaMenozzi ha acquisito ancheun sistema di monitoraggioconsistente nella installazio-ne su ogni trattore di un pcdedicato con Gps e di untransponder su ogni macchi-na agricola. I dati vengonotrasmessi on line a mezzo disistema Gsm ad una reteaziendale e ad un server do-ve risiede il relativo softwa-re di gestione. Le due fossedi stoccaggio dei liquami so-no dotate di sensori di livello

slurry should be stabilised, usu-ally through storage for 120-180days. Manure spreading shouldbe carried out at times and inways designed to minimise emis-sions, drainage or run-off.

Spreading systems

Manure can be spread through afixed. semi-fixed or mobile system.The first two require a piping sys-tem like the ones used for irrigation,and which can also be used for liq-uid manure. Self-propelled pipedrums form the typical semi-fixedsystem, linking the manure stock-pile or source in the case in which atanker is used and where manurespreading is to be effected. Semi-fixed systems have a mobile sec-tion consisting of movable pipingso that all points where manureis to be spread can be reached.Mobile systems come down tothe classical liquid manure spray-ing tanker.

‘Umbilical’ spreading

Milan University’s Agrarian Fac-ulty has installed a semi-fixedsystem dubbed ‘umbilical’ sinceit consists of a buried fixed pipenetwork and 500 meters of mov-able hose to reach all points onthe farm. The cost of about35,000 euros is about the sameas, or slightly less than a three-axle, 15 cubic meters tanker, butthe work rate is higher and,above all, there is no vehiclecrushing the soil. The Menozzifarm has also bought a monitor-ing system. This consist of a GPSlinked to a PC on each tractorand a transponder on each farmmachine. The data are transmit-ted by a GSM system on line toa farm network and a server withthe necessary management soft-ware. The two storage ditches orvats have ultrasound level sen-sors. If we consider a single manurespreading, we find above all con-tinuous measurement of variationsin the level of the storage vats inwhich a difference of 1 cm ofdepth represents a volume ofabout 2 cubic meters. This makesit possible to see if and when oc-casional access to the stockpileoccurs. For example, filling up theold 6 cubic meters tanker will low-er the level in the storage ditchesby 3 cm. Monitoring manure spreadingrests on constant level controland makes it possible to calcu-

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Per una corretta gestione dei liquamioccorre partire dalla realizzazione di un idoneo sistema di accumuloAn appropriate storage system is thefoundation for correct liquid manuremanagement

I sistemi di distribuzione dei refluipossono essere di tipo fisso, semi-fissoe mobile e vanno scelti in relazione allecondizioni aziendali (es. accorpamentodei campi) ed ambientali/Manure canbe spread through a fixed, semi-fixed ormobile system according to theenvironmental conditions and thefarm’s needs and size

ad ultrasuoni.Consideriamo la singolaoperazione di spandimentodei liquami. Innanzi tuttoviene misurata in continuola variazione di livello nellevasche (una variazione dialtezza di 1 cm rappresentaun volume di 2 metri cubi)che ci permette di indivi-duare se e quando vengonoeffettuati prelievi occasio-nali. Ad esempio, il riempi-mento del vecchio carrobot-te aziendale, che ha una ca-pacità di 6 metri cubi, com-porta una variazione di al-tezza del liquido pari a 3 cm.Il monitoraggio dello span-dimento è basato sul costan-te controllo del livello e per-mette di conoscere la quan-tità di liquame sparso perunità di superficie e di tem-po, oltre al percorso effet-tuato dal trattore. In questomodo, conoscendo le carat-

teristiche del liquame, è pos-sibile sapere se si è eccedutoo meno nella quantità diazoto distribuita per ettaro.Il sistema messo a puntoconsentirà di effettuare deiveri e propri bilanci coltura-li con uno stretto controllodi input ed output in grado

di soddisfare le richieste le-gate alla condizionalità e alrispetto dell’ambiente. Il si-stema di monitoraggio de-scritto, oltre ad una valenzaaziendale, possiede ancheuna valenza territoriale. Si

pensi, a esempio, alla possi-bilità di costituire una retecon i dati del livello di refluicontenuti in tutte le vaschepresenti in certe aree (peresempio, quelle vulnerabili)allo scopo di controllare ilcorretto periodo di spandi-mento (desunto dalla varia-zione di livello).

II ccaarrrriibboottttee ssppaannddiilliiqquuaammee

I carribotte sono le macchi-ne più utilizzate per lo span-dimento dei reflui zootecni-ci. Il carrobotte attuale altronon è che il risultato della in-terazione di più componentiesterne rappresentate dalcontesto agronomico, clima-tico ed economico nonchédalle normative. I carribottespandiliquame sono partico-lari macchine trainate, gene-ralmente costituite da: un te-laio a 1,2 o 3 assi;un conteni-tore del refluo a pressioneatmosferica o a depressione;una pompa attiva o un de-pressore collegata alla PTO;un organo per la distribuzio-

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Sistema semifisso con rotolone natoper la irrigazione ma utilizzabile per ladistribuzione dei liquami/A drumirrigation plant that can also be usedto distribute liquid manure

Sistema ombelicale consistente in unaconduttura fissa interrata e in unaconduttura mobile trascinata dal

trattore. Su quest’ultimo possonoessere montati diversi tipi di

distributore/‘Umbilical’ spreadingsystem with buried piping and a mobile

hose towed by a tractor to whichvarious spreading heads can be fixed

Vasche di accumulo liquami dotate di sensoreper la misura in continuo del livello/Manurestorage vats with sensor for continuous levelmeasurement

late the quantity of liquid manurespread per unit of surface areaand of time, as well as the routefollowed by the tractor. Knowingthe manure’s characteristics, onecan also work out if there hasbeen too much or too little nitro-gen distributed per hectare. Thefarmer can thus make a full cropbalance sheet with close controlover inputs and outputs so as tosatisfy the requirements of givenconditions and respect of the en-vironment. The system can also be appliedto a whole territory, not just a sin-gle farm. It would be possible, forexample, to create a network for agiven area, perhaps because it isvulnerable, handling data on lev-els of liquid manure in all the stor-age vats in the area to check oncorrect timing of manure spread-ing as deduced from changes invat levels.

Liquid manure spreading tanker

The most common way of spread-ing liquid animal manure is by atanker, whose current design rep-resents the interaction of factorssuch as the agronomic, weatherand economic contexts as well asthe regulatory framework. Manurespreading trucks are most oftentowed and can have one, two orthree axles. There is a tank for themanure at atmospheric or a lowerpressure, an active or pressurelowering pump hitched to thePTO, a sprayer, pipes, perhaps asafety valve and measuringgauge. Country to country differ-ences include the number of axlesand permissible load per axle,tank capacity, pump type and thelinked issue of tank type, and thespraying unit.In Italy, about thirty manufactur-ers make around two hundredmodels of manure spreaders.Some 87% have a pressure tankand 13% an active pump, while92.1% are towed and a smallproportion truck-mounted. Noself-propelled models are made.

ne del liquame; tubi; even-tuale valvola di sicurezza;eventuale manometro. Ledifferenze fra i carribotteprodotti nei diversi Paesi ri-guardano: il numero degli as-sali, ovvero il carico ammis-sibile per assale; la capacitàdi carico di liquame; il tipo dipompa e il conseguente tipodi serbatoio; gli organi per ladistribuzione del refluo.In Italia esistono una tren-

tina di ditte costruttrici cheproducono circa 200 model-li di spandiliquame. Analiz-zando i modelli prodotti, siosserva una preponderanzadi macchine con serbatoioin pressione (87%), mentrequelle con pompa attiva so-no il 13%; sono per la mag-gior parte trainati (92,1%),una piccola parte è portatasu autocarro o su autoarti-colato e non esistono mo-delli semoventi.Alcuni mo-delli sono abbondantemen-te al di sopra della massa le-gale e non sono, quindi, ido-

nei per la circolazione sustrada a pieno carico.A seconda del tipo di omolo-gazione stradale dei veicolipossiamo distinguere i carri-botte in tre categorie: adomologazione totale, adomologazione parziale, nonomologati. L’omologazionetotale del veicolo è rilasciataquando esso è definito inte-ro e indivisibile (caso del ser-batoio, non sostituibile per-ché parte portante). L’omo-logazione parziale è richiestaquando il carrobotte è for-mato da un telaio su cui vie-

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Classico carrobotte spandiliquameTraditional manure spreader

Some are well above the legallyacceptable mass for highwayuse and so cannot drive on nor-mal roads when fully loaded. Thevehicles can be distinguished asfully authorised for highway use,partially authorised and unautho-rised. At least under Italian regu-lations, full authorisation is whenthe vehicle is authorised as awhole; in the case of the tank, forexample, it must be an integralpart of the structure. Partially au-thorised vehicles have an autho-rised chassis on which all kindsof tank and accessory can bemounted. The case examinedshows that, leaving aside modelswith a mass of less than 1,500 kgrequiring no authorisation, 62%are authorised partially and 14%ttoally, with the rest having no au-thorisation.Stirring systems generally receivelittle consideration in designing andbuilding machines, and there is littleuse for chopping and filtering de-vices. In the few cases found,chopping is done by rotatingblades. Tyres are for the most partconventional varying from 10-15”in width. But there is still the prob-lem typical of cylindrical tanks un-der pressure of difficulty in usingwide, low-pressure tyres since thevehicle exceeds the maximum di-mensions for highway use.The spreading unit can followvarious basic designs: a diver-sion plate which can be tradition-al and vertical, with a fixed orvariable slope; knifers, to burythe manure in arable land or un-der the surface of grassed areas;an irrigator spray; spray bars atsurface level or just above it. Italian manufacturers should havefewer limitations on what theycan do, to encourage the emer-gence of new designs. In theNetherlands, for example, while77% of the models is towed,

Andamento del livello del liquame nelcorso di una giornata in cui vieneeffettuata la distribuzione/Liquidmanure level changes on a day whenmanure spreading is under way

ne montata la cisterna. Inquesto modo i costruttoriomologano i telai su cuimontano tutte le tipologie diserbatoio e di accessori. Lasituazione esaminata mostra,scorporando i modelli chenon abbisognano di omolo-gazione (massa <1.500 kg),che il 62% ha un’omologa-zione parziale, il 14% un’o-mologazione totale e la re-stante parte non ha omolo-gazione ai fini della circola-zione stradale.I sistemi di agitazione sonoconsiderati in generale pocoimportanti in fase di proget-tazione e costruzione dellemacchine.Anche i sistemi ditriturazione-filtraggio sonopoco diffusi e, nei pochi casitrovati, sono comunque co-stituiti dalla tipologia a col-telli rotanti.Gli pneumatici sono, per lamaggior parte, di tipo con-venzionale con larghezzacompresa tra 10 e 15 pollici.Rimane comunque il pro-blema, tipico dei serbatoi ci-lindrici in pressione, delladifficoltà di adottare pneu-matici larghi, a bassa pres-sione, divenendo l’ingom-bro della macchina maggio-re di quello ammesso dalcodice della strada.Per l’operazione di spandi-mento vengono propostedalle ditte le seguenti tipolo-gie: piatto deviatore (tradi-zionale e verticale, a inclina-

zione fissa e regolabile); in-terratori (profondi per suoliarabili e sottosuperficiali perprati); getto irrigatore; barredi distribuzione rasoterra opoco al di sopra della super-ficie del suolo .Le ditte operanti in Italiadovrebbero essere suppor-tate da una legislazione me-no vincolante, che permettaloro di costruire nuovi mo-delli. Ad esempio, in Olan-da accanto al gran numerodi modelli trainati (77%) èpresente una buona percen-tuale di modelli semoventi(23%). La massa media e lacapacità media, rispettiva-mente di 23,20 t e 13,4 m3,sono decisamente superioria quelle della produzioneitaliana: 10,45 t e 7,1 m3. Afronte di ciò, i modelli olan-desi usano generalmentepneumatici radiali ad ampiasezione con regolazione au-tomatica della pressione de-gli pneumatici stessi. I siste-mi di pompaggio hanno unandamento inverso rispettoa quanto accade in Italia; il40% dei modelli è con com-pressore e il 60% con pom-pa attiva. I sistemi di agita-zione e di triturazione-fil-traggio del refluo sul carro-botte sono considerati orga-ni integranti e di serie sututte le macchine con siste-ma attivo di pompaggio.È necessario quindi incre-mentare i volumi trasportati

dai carrobotte e vanno mo-dificate sia la legge sugli in-gombri sia quella sul caricomassimo per assale. L’ado-zione di pneumatici a bas-sissima pressione deve di-ventare obbligatoria per li-mitare i danni al terreno, co-sì come quella degli assali acarreggiata regolabile. I si-stemi di distribuzione devo-no consentire di spandere inmaniera realmente unifor-me il refluo, limitando almassimo il contatto con l’a-ria allo scopo di ridurre leemissioni di ammoniaca e diodori in genere. Per questomotivo, andrebbero banditii sistemi a piatto deviatoree, ancor più, quelli a getto.

CCoonncclluussiioonnii

I sistemi di spandimento om-belicali dovrebbero trovaremaggior diffusione soprattut-to nel caso di aziende accor-pate dove consentono pro-duttività del lavoro impensa-bili per i sistemi tradizionali.I carribotte attualmente ven-duti costituiscono una tecno-logia in parte ormai supera-ta dal punto di vista sia am-bientale sia agronomico mal’aggiornamento tecnologi-co, che può comportare unincremento di costi anche del50%, è sicuramente giustifi-cato dalle esigenze di unamoderna agricoltura eco-compatibile. Dal punto di vi-sta agronomico-ambientale-gestionale, è oggi possibilemonitorare sia le macchineche si spostano in azienda siale strutture di stoccaggio e sipuò, quindi, controllare laquantità di refluo distribuitasu ogni parcella nel corso disingoli spandimenti e nell’ar-co dell’anno.

FFrraannccoo SSaannggiioorrggii

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La scelta degli pneumatici a largaimpronta è fondamentale dal punto divista agronomico ma trovaimpedimenti a livello normativoChoice of broad tread tyres isfundamental agronomically, but ishindered by existing regulations

23% is self-propelled, and theaverage mass and tank capacityof 23.20 tons and 13.4 cubic me-ters are significantly higher thanItaly’s 10.45 tons and 7.1 cubicmeters. One result is that Dutchmodels can use broad sectionradial tyres with automatic regu-lation of tyre pressure. Pumpingsystems are the inverse of Italy’swith 40% having a compressorand 60% an active pump. Chop-pers, stirrers and filters are con-sidered as integral parts of thewhole and fitted to all spreadersusing an active pump.Spreaders should thus be al-lowed to transport more, and theItalian law should be changed asregards the dimensions of themachines and the maximum loadper axle. The adoption of verylow pressure tyres and an axlegauge that can be regulatedshould be made obligatory tolimit damage to the gorund.Spreading systems should en-sure that spreading is truly uni-form, limiting air contact to themaximum to reduce ammoniaemissions and unpleasant smellsin general. This is one reason forbanning diversion plate spread-ers and, even more, sprayers.

Conclusions

‘Umbilical’ liquid manure spread-ers should be used more widely,especially on larger farms wherethey allow a productivity unthi-nakable with traditional systems. Tankers currently available on themarket use a technology that isnow obsolete in agronomic andenvironmental terms, but techno-logical updating, even though itmay increase the cost by as muchas 50%, will surely by justified bythe requirements of a modern,eco-compatible agriculture. Interms of agronomy, the environ-ment and management, it is nowpossible to monitor machinesmoving round the farm and stor-age vats which makes it possibleto control the amount of liquidmanure distributed on each lot ofland in the course of each spread-ing event and over the year.

Franco Sangiorgi