Le buone pratiche di conduzione degli allevamenti suinicoli e le novità introdotte dal Piano di tutela delle acque

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1 Le buone pratiche di conduzione degli allevamenti suinicoli e le novità introdotte dal Piano di tutela delle acque Giacomo Bodo Servizio Agricoltura e Zootecnia 15/01/2013 1

2 Con particolare riferimento agli effluenti suinicoli prodotti in forma di liquami, con problemi di gestione in fase di trattamento, stoccaggio e spandimento sui terreni. 15/01/2013 2

3 Buone pratiche di utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento Considerare la distribuzione degli effluenti zootecnici come strumento agronomico di promozione delle rese e non come mezzo di smaltimento; Pianificare l utilizzazione degli effluenti in funzione dei fabbisogni colturali e non delle esigenze di svuotamento dei contenitori di stoccaggio. Commisurare gli apporti di elementi nutritivi (N,P,K) alle necessità di ogni coltura, integrando con concimi di sintesi. 15/01/2013 3

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5 Laguna stoccaggio 15/01/2013 5

6 Laguna stoccaggio 15/01/2013 6

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9 Forme azotate liquame suinicolo N- totale (mg/l) N- ammoniacale (mg/l) % NH3 15/01/2013 9

10 L esame delle frazioni azotate presenti nei liquami suinicoli evidenzia una netta prevalenza della forma ammoniacale la cui efficienza, come fertilizzante, è del tutto simile a quella dei concimi chimici. 15/01/

11 L azoto ammoniacale, con temperature del suolo superiori a 5 C, viene ossidato a nitrato che, se non intercettato dalle radici delle colture, essendo solubile in acqua viene veicolato dalle acque di percolazione a quelle di falda. 15/01/

12 Reazione di ossidazione biologica dell ammoniaca nel terreno* NH /2 O 2 (Ammonio) NITROSOMONAS NO 2- + H 2 O + 2H + + energia (Nitrito) NO /2 O 2 (Nitrito) NITROBACTER NO 3- + energia (Nitrato) *ANPA-ONR, /01/

13 N atmosferico + emissioni combustibili N asportato e fissato da vegetazione N da fertilizzanti Chimici + Organici Azotofissazione N N O N 2 N org. + inorg. Zona radicale utile Ammonio + NH 4 Nitriti NO 2 Assorbimento colture Zona anaerobica Nitrati NO 3 NO N 2 2 Denitrificazione LISCIVIAZIONE FALDA 15/01/ Nitrati

14 Concimi azotati Un uso non corretto dei fertilizzanti azotati, chimici e organici, può determinare problemi all ambiente in quanto l azoto, se in eccesso rispetto ai fabbisogni delle colture, può causare: 1. eutrofizzazione nelle acque superficiali per l eccessiva crescita di alghe, con moria di pesci e altri organismi; 2. inquinamento nelle acque sotterranee fino a livelli tali da comportare la non potabilità per valori di nitrati superiori a 50 mg/l (D.Lgs. 31/2001) 15/01/

15 D.G.R. Umbria n.2052/2005: Programma di Azione per le zone vulnerabili da nitrati di origine agricola 170 kg/ha/anno di azoto al campo, come quantitativo medio aziendale, qualora si utilizzino letami e/o liquami e materiali ad essi assimilati, in zone vulnerabili da nitrati di origine agricola, con obbligo di presentazione del Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA). periodo di non spandimento di effluenti zootecnici pari ad almeno 90 giorni consecutivi (liquami) e 90 giorni di cui 60 consecutivi (letami), nella stagione autunno-invernale dal 1 ottobre al 28 febbraio. 15/01/

16 D.G.R. Umbria n.2052/2005: Programma di Azione per le zone vulnerabili da nitrati di origine agricola Periodo di non spandimento di ammendanti di cui al D.Lgs 75/2010 (normativa sui fertilizzanti), di concimi azotati, di fanghi di depurazione di cui al D. Lgs 99/92, acque di vegetazione e sanse umide da frantoi oleari pari ad almeno 90 giorni di cui 60 consecutivi, nella stagione autunno-invernale dal 1 ottobre al 28 febbraio. 15/01/

17 D.G.R. Umbria , n.1492: Direttiva tecnica regionale sulla utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento Fuori ZVN 340 kg/ha/anno di azoto al campo, come quantitativo medio aziendale, qualora si utilizzino letami o materiali ad essi assimilati, comprensivo degli effluenti depositati dagli animali stessi quando sono tenuti al pascolo; 240 kg/ha/anno di azoto al campo, come quantitativo medio aziendale, qualora si utilizzino liquami o materiali ad essi assimilati, comprensivo degli effluenti depositati dagli animali stessi quando sono tenuti al pascolo; elevabile a 340 kg/ha/anno qualora venga presentato il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA); 15/01/

18 PUA Il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA) è un bilancio dell azoto finalizzato a dimostrare l equilibrio tra il fabbisogno prevedibile di azoto delle colture agrarie e l apporto alle stesse di azoto. PUA con cadenza annuale, entro 31 marzo di ogni anno (DGR 524/2008) 15/01/

19 PUA Uscite = fabbisogno di azoto coltura Entrate = apporti di azoto + azoto presente nel suolo (residui coltura precedente, atmosferico, da sostanza organica, concimi chimici e organici, acqua di irrigazione) Uscite Azoto Entrate Azoto (Y x B) = N c +N f +N org +N n +N i +(K c x F c )+(K o x F o ) 15/01/

20 Aree vulnerabili ai nitrati di origine agricola DGR n del 19 luglio San Martino in Campo; -Petrignano di Assisi; -Lago Trasimeno; -Settore orientale Alta Valle del Tevere; -Gubbio (acquifero prossimo all abitato); -Valle Umbra a sud del fiume Chiascio. ha ca 20% ca. SAU ( ha) 15/01/

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22 Aree vulnerabili da nitrati di origine agricola D.G.R. n del 28 settembre 2010 Zona vulnerabile da nitrati di origine agricola di Petrignano di Assisi: riadeguamento della perimetrazione e nuovo Programma di azione (ampliamento di circa ha) 15/01/

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24 Trattamenti aziendali degli effluenti suinicoli Separazione solido-liquido del liquame; Trattamento aerobico del liquame tal quale o della frazione liquida chiarificata; Digestione anaerobica degli effluenti (biogas); Trasformazione del liquame in materiale solido: letame o compost; 15/01/

25 SEPARAZIONE SOLIDO - LIQUIDO 15/01/

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30 Separazione meccanica liquame suino (centrifugazione) Perdite N volatile Frazione solida N netto al campo Frazione liquida chiarificata N netto al campo 28% 30% 70% compostaggio stoccaggio D.L. Mipaf n. 209 del tabella 3 allegato 1 Spandimento agronomico Spandimento agronomico 15/01/

31 EFFETTI AMBIENTALI e AGRONOMICI Frazione liquida chiarificata contiene azoto ammoniacale, a pronto effetto; Frazione solida contiene azoto organico a lento rilascio; Trasporto più agevole del materiale solido; Minori emissioni odorigene; 15/01/

32 TRATTAMENTO AEROBICO LIQUAME TAL QUALE O DEL CHIARIFICATO Insufflazione di aria nel liquame o nella frazione liquida chiarificata (15 minuti/ora) con aeratori sommersi per favorire l azione di batteri aerobi che indirizzano la degradazione della sostanza organica verso la produzione di composti non maleodoranti. 15/01/

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35 EFFETTI AMBIENTALI Deodorizzazione; Stabilizzazione del liquame; Riduzione dell azoto (40% del tenore iniziale); 15/01/

36 DIGESTIONE ANAEROBICA LIQUAME (BIOGAS) La digestione anaerobica è un processo biologico che, in assenza di ossigeno, e in condizioni controllate (temperatura 35 C / 55 C), porta alla degradazione della sostanza organica, alla stabilizzazione dei liquami e alla produzione di energia sotto forma di biogas (miscela di CH % e CO2) 15/01/

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40 Trasformazione del biogas in energia Combustione diretta in caldaia, con produzione di sola energia termica; Combustione in motori azionanti gruppi elettrogeni per la produzione di energia elettrica; Combustione in cogeneratori per la produzione combinata di energia elettrica e di energia termica; Uso per autotrazione come metano al 95% (biometano). 15/01/

41 Digestione Anaerobica Liquame (BIOGAS) Nel processo di digestione anaerobica non si ha riduzione di azoto: tutto l azoto introdotto con le biomasse si trova nel digestato; Durante la digestione anaerobica, parte dell azoto organico viene trasformata in azoto ammoniacale; In caso di separazione solido-liquido del digestato, l azoto ammoniacale si concentra nella frazione liquida chiarificata, prontamente disponibile per la nutrizione vegetale, mentre l azoto organico si ritrova nella frazione solida, a lento rilascio. 15/01/

42 GRUPPO RICICLA 15/01/

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46 Regolamento regionale 4 maggio 2011, n. 4 Gestione degli impianti per il trattamento degli effluenti di allevamento e delle biomasse per la produzione di biogas e l utilizzazione agronomica delle frazioni palabili e non palabili (digestato). 15/01/

47 Regolamento regionale 4 maggio 2011, n. 4 Il digestato prodotto da effluenti di allevamento in miscela con le biomasse è assimilato all effluente zootecnico, fuori dal campo di applicazione della parte IV del Decreto 152/2006 (rifiuti) 15/01/

48 Legge 7 agosto 2012, n. 134 art. 52, comma 2-bis Ai sensi dell art. 184-bis del decreto lgs.152/2006 è 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 tra loro, e utilizzato ai fini agronomici. Con decreto del Mipaaf, di concerto con il Ministero dell Ambiente, sono definite le caratteristiche e le modalità di impiego del digestato equiparabile, per quanto attiene agli effetti fertilizzanti e alla efficienza di uso, ai concimi di origine chimica, nonché le modalità di classificazione delle operazioni di disidratazione, sedimentazione, chiarificazione, centrifugazione ed essiccatura. 15/01/

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52 Regolamento regionale 4 maggio 2011, n. 4 Impianti aziendali ed interaziendali che trattano effluenti di allevamento in miscela con le biomasse per la produzione di energia da biogas con una potenza elettrica fino a 1 MW 15/01/

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54 Effetti ambientali digestione anaerobica Produzione di energia, valorizzando gli effluenti di allevamento; Abbattimento odori ed emissioni inquinanti: le fasi odorigene sono gestite al chiuso nei digestori e le arie esauste sono rappresentate dal biogas utilizzato e non immesso in atmosfera (CH4 con effetto serra maggiore di 21 volte rispetto alla CO2); Stabilizzazione dei liquami (abbattimento carico organico carbonioso); Riduzione della carica patogena dei liquami; 15/01/

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56 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 34 C(P) Introduzione di sistemi di trasformazione degli effluenti liquidi in effluenti solidi, mediante tecniche di compostaggio, lettiera su paglia, ecc. per tutti gli allevamenti suinicoli con stalle di capacità 250 UBA (tabella conversione in allegato V Reg. CE n. 1974/2006 e smi); Conduzione degli allevamenti esistenti secondo le Migliori Tecniche Disponibili (riduzione delle fonti odorigene e di rilascio di aerosol); 15/01/

57 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 34 C(P) 250 UBA 833 capi suini ingrasso 500 scrofe riproduttrici oltre 50 kg 15/01/

58 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 Misura complementare per l intero territorio regionale, obbligatoria per gli allevamenti suinicoli presenti nei seguenti sottobacini idrogeologici caratterizzati dalle maggiori criticità derivanti dalla gestione dei liquami. 15/01/

59 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 34 C(P) Sottobacini idrogeologici critici per allevamenti suinicoli: 1. Trasimeno; 2. Nestore; 3. Chiascio; 4. Piediluco; 5. Acquifero Petrignano di Assisi. 15/01/

60 STABULAZIONE SU LETTIERA PERMANENTE LETAME SUINO 15/01/

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67 Effetti ambientali letame Trasformazione delle deiezioni liquide in materiale solido, palabile senza residuazione di liquami; Trasformazione dell azoto ammoniacale (pronto effetto) in azoto organico, (lento rilascio); Minori problemi di emissioni odorigene; Apporto di sostanza organica al terreno e conservazione della fertilità chimica, fisica e biologica del suolo; Apporto di elementi nutritivi (N,P,K,) a seguito della mineralizzazione della s.o., con parziale sostituzione di concimi chimici; Minori rischi di ruscellamento e di percolazione dei nitrati nelle falde acquifere; Semplificazione delle operazioni di stoccaggio, trasporto e distribuzione in campo; Trasferimento più agevole dell azoto da zone eccedentarie (aree vulnerabili da nitrati) ad altre carenti, in quanto trasportabile anche a distanza. 15/01/

68 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 34 C(P) 1. Nei sottobacini critici è consentita la separazione solido-liquido degli effluenti a condizione che la frazione liquida venga inviata ad idonei impianti di trattamento (no fertirrigazione); 2. Adeguamento obbligatorio entro 31 dicembre /01/

69 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 34 C(P) Documento Unico di Comunicazione (DUC) al Comune e agli Enti preposti ai controlli, sottoscritto da tutti i soggetti responsabili dell intero ciclo (produttore, stoccatore, utilizzatore); Disponibilità dei terreni per almeno tre anni (proprietà, affitto, usufrutto). 15/01/

70 Frazioni azoto compost/letame N minerale prontamente disponibile (1) 9,4-15% N mineralizzabile al I anno (2) 7,3-20% N di riserva 65-83,3% (1)CENTEMERO, 1996; VERDONCK, 1999 (2) SIKORA et al; /01/

71 Contenuto di azoto nei letami DGR Umbria 271/2007 Tipologia di letame N (t. q.) Kg/t Bovino Ovino Equino Compost Suino Pollina Misto maturo 3,5 8,2 6,7 8,0 4,5 30 5,0 15/01/

72 Compostaggio effluenti di allevamento Art. 17 D.G.R. Umbria n del La Regione Umbria promuove il compostaggio aziendale o consortile dei liquami e letami; 15/01/

73 Compostaggio effluenti di allevamento Art. 17 D.G.R. Umbria n del Liquami e letami vanno in ogni caso miscelati, in misura variabile, a materiali lignocellulosici quali: 1. residui di coltivazioni agricole (paglia, stocchi di mais e girasole ecc.); 2. residui derivanti dalla manutenzione del verde ornamentale; 3. segatura, trucioli, frammenti di legno e sughero provenienti da lavorazioni del legno vergine e, comunque, privi di sostanze tossiche; 4. sanse umide ed esauste da reflui oleari. 15/01/

74 Compostaggio effluenti di allevamento Art. 17 D.G.R. Umbria n del Il prodotto che ne deriva dà origine ad un ammendante compostato misto nel rispetto dei valori limite previsti all allegato 2 del D. lgs. n. 75/2010 (normativa sui fertilizzanti) relativo a parametri agronomici, ambientali, microbiologici. 15/01/

75 Ammendante Compostato Misto D. Lgs. 29 aprile 2010, n. 75 allegato 2 Parametri agronomici -Umidità (% t.q.) < 50 -ph 6-8,5 -C organico (% s.s.) > 20 -C/N < 25 -C umico e fulvico (% s.s.) > 7 -N organico (% N tot.) > 80 15/01/

76 Ammendante Compostato Misto D. Lgs. 29 aprile 2010, n. 75 allegato 2 Metalli Pesanti (mg/kg/s.s.) -zinco totale <500 -rame totale <230 -piombo totale <140 -nichel totale <100 -mercurio totale <1,5 -cadmio totale <1,5 -cromo VI totale <0,5 15/01/

77 Ammendante Compostato Misto D. Lgs. 29 aprile 2010, n. 75 allegato 2 Materiali indesiderati (% s.s.) - plastiche, vetri, metalli ( 2mm) 0,5 -inerti litoidi ( 5mm) 5 15/01/

78 Ammendante Compostato Misto D. Lgs 29 aprile 2010, n.75 allegato 2 Parametri biologici -Salmonella assenza in 25 g t.q. -Escherichia coli 1000 UFC/g t.q. -Indice di germinazione 60% 15/01/

79 Compostaggio* Il compostaggio è un processo controllato di decomposizione e stabilizzazione della sostanza organica operato da batteri (80-90% della comunità microbica), funghi e attinomiceti, in presenza di ossigeno. *C.R.P.A., /01/

80 Compostaggio* Stesso processo di trasformazione che in natura avviene sulla lettiera dei terreni forestali o sui cumuli di letame in maturazione, con la differenza che, nelle applicazioni tecnologiche, esso viene opportunamente incrementato ed accelerato. *ANPA-ONR, /01/

81 Compostaggio* FASE BIO-OSSIDATIVA della durata di giorni, in cui la flora batterica demolisce le molecole organiche più facilmente degradabili (zuccheri, acidi organici, proteine, amminoacidi) con produzione di CO 2 ed energia sotto forma di calore. La temperatura all interno del cumulo raggiunge C, comportando la distruzione degli agenti patogeni e dei semi delle erbe infestanti. *C.R.P.A., /01/

82 Compostaggio* FASE DI MATURAZIONE della durata di giorni, in cui la decomposizione procede a carico delle molecole organiche più complesse (cellulosa, emicellulosa e lignina), affiancata da processi di sintesi di composti umici (umificazione). Il processo è più lento e la temperatura della massa diminuisce. *C.R.P.A., /01/

83 Parametri ottimali compostaggio* -Rapporto C/N 25:1-30:1 -Umidità 57-63% -Concentrazione di O 2 10% -Dimensione particelle ( cm) 0,5-5,0 - ph 6,5-8,5 -Temperatura processo ( C ) Densità apparente (kg/m 3 ) 650 * ANPA-ONR, /01/

84 Compostaggio Segatura non trattata 15/01/

85 Compostaggio Tubo adduzione liquame grezzo Copertura in materiale plastico sostenuto da tubolari metallici Carro ponte in scorrimento 15/01/

86 Compostaggio 15/01/

87 Compost Ammendante compostato misto 15/01/

88 Ammendante Compostato Misto (D. Lgs. 29 aprile 2010, n. 75) Prodotto ottenuto attraverso un processo controllato di trasformazione e stabilizzazione di rifiuti organici che possono essere costituiti dalla frazione organica degli RSU proveniente da raccolta differenziata, da rifiuti di origine animale compresi i liquami zootecnici, da rifiuti di attività agroindustriali e da lavorazione del legno e del tessile naturale non trattati, da reflui e fanghi, nonché dalle matrici previste per l ammendante compostato verde. 15/01/

89 Impieghi compost e letame suino nel piano di fertilizzazione azotata dell azienda e nel Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA), per le aziende agricole che ricadono nelle aree vulnerabili da nitrati di origine agricola, nel rispetto del Programma di Azione approvato dalla Regione Umbria con D.G.R. n del 7 dicembre 2005 e s.m.i. 15/01/

90 Effetti ambientali del compost apporto di elementi nutritivi (N, P,K) con parziale sostituzione della concimazione chimica; accumulo di carbonio organico nel suolo, con sottrazione di CO2 in atmosfera; aumento della sostanza organica nei terreni, e miglioramento della fertilità chimica, fisica e biologica del suolo; riduzione del ruscellamento su terreni e, quindi, della erosione del suolo; minori rischi di lisciviazione dei nitrati nelle acque sotterranee, in quanto l azoto organico è a lento rilascio; materiale palabile trasportabile a distanza, specie se in area vulnerabile ai nitrati di origine agricola. 15/01/

91 Compost letame suino distribuzione in campo 15/01/

92 Mineralizzazione sostanza organica I microrganismi del terreno per svolgere la loro attività di degradazione e rielaborazione delle sostanze di origine organica, necessitano di 30 atomi di carbonio (fonte energetica) per ogni atomo di azoto (formazione struttura cellulare). Di questi, 20 vengono ossidati a CO2 e 10 vengono utilizzati per formare composti organici di sintesi (humus stabile). 15/01/

93 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 33 P Adeguamento impianti trattamento effluenti zootecnici di Bettona e Marsciano entro il 2010; Obbligo di conferimento (allevamenti collegati e/o collegabili) di soli effluenti di allevamento presso gli impianti di trattamento, dopo gli interventi strutturali. Disposizioni transitorie per l attività suinicola valide fino alla ristrutturazione degli impianti (Giunta Regionale d intesa con Comuni interessati: Marsciano, Bettona, Bastia Umbra, Cannara); 15/01/

94 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 MISURA Q 35 (P) 150 UBA 500 capi suini ingrasso 300 scrofe riproduttrici oltre 50 kg 15/01/

95 Piano regionale di tutela delle acque L.R. 10 dicembre 2009, n. 25 La Misura Q35 prevede che l autorizzazione di nuovi allevamenti suinicoli con capacità di stalla > a 150 UBA, venga subordinata ad una verifica di sostenibilità ambientale, sottoposta a parere obbligatorio delle autorità ambientali competenti. 15/01/

96 DGR 29 luglio 2011 n. 891 Approvazione del Documento preliminare per il Piano Zootecnico Regionale, comprensivo del rapporto preliminare sui possibili impatti ambientali 15/01/

97 Grazie per l attenzione 15/01/