Gestione della problematica Nitrati nelle aziende zootecniche

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1 S.A.T.A Gestione della problematica Nitrati nelle aziende zootecniche Flavio Sommariva specialista SATA Agronomia e Gestione Reflui Pasturago di V. (MI) 16 Dicembre 2008

2 S.A.T.A. PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del PROGRAMMA DI TUTELA E USO DELLE ACQUE designazione zone vulnerabili d.g.r del 11_10_06 DECRETO MINISTERIALE n. 209 del DECRETO LEGISLATIVO 152/99 LEGGE REGIONALE 37/93 C.B.P.A DIRETTIVA NITRATI 91/676/CEE

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5 COMUNICAZIONE AZIENDE IN ZONE VULNERABILI Classe dimensionale Azoto da e.a. al campo prodotto e/o utilizzato Kg/anno) Minore o uguale a 1000 Da 1001 a 3000 Da 3001 a 6000 Superiore a 6000 Allevamenti con più di 500 UBA Posti bestiame corrispondenti (N) Suini Inf. o uguali a 90 grassi da 100 Kg di p.v. Inf. o uguali a 38 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Inf. o uguali a 12 vacche in produzione Inf. o uguali a 27 capi in rimonta Suini Da 91 a 270 grassi da 100 Kg di p.v. Da 39 a 114 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Da 13 a 36 vacche in produzione Da 28 a 83 capi in rimonta Suini Da 271 a 540 grassi da 100 Kg di p.v. Da 115 a 228 scrofe con suinetti inf. a 30 kg Bovini Da 37 a 72 vacche in produzione Da 84 a 166 capi in rimonta Suini Da 541 a 2000 grassi Da 229 a 750 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Da 73 a 416 vacche in produzione Da 167 a 833 capi in rimonta Tipologia di comunicazione esonero dalla presentazione della comunicazione del Programma Operativo Aziendale (POA) Programma Operativo Aziendale semplificato (POAs) Programma Operativo Aziendale (POA) e Piano di Utilizzazione Agronomica semplificato (PUAs) Programma Operativo Aziendale (POA) e Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA) Presentazione del Programma Operativo Aziendale (POA) con il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA)

6 COMUNICAZIONE AZIENDE IN ZONE NON VULNERABILI Classe dimensionale Azoto al campo prodotto e/o utilizzato (organico e/o minerale) (Kg/anno) Minore o uguale a 1000 Da 1001 a 3000 Da 3001 a 6000 Superiore a 6000 Posti bestiame corrispondenti (N) Suini Inf. o uguali a 90 grassi da 100 Kg di p.v. Inf. o uguali a 38 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Inf. o uguali a 12 vacche in produzione Inf. o uguali a 27 capi in rimonta Suini Da 91 a 270 grassi da 100 Kg di p.v. Da 39 a 114 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Da 13 a 36 vacche in produzione Da 28 a 83 capi in rimonta Suini Da 271 a 540 grassi da 100 Kg di p.v. Da 115 a 228 scrofe con suinetti inf. a 30 kg Bovini Da 37 a 72 vacche in produzione Da 84 a 166 capi in rimonta Suini Da 541 a 2000 grassi Da 229 a 750 scrofe con suinetti inf. a 30 Kg Bovini Da 73 a 416 vacche in produzione Da 167 a 833 capi in rimonta Tipologia di comunicazione esonero dalla presentazione alla comunicazione del Programma Operativo Aziendale (POA) esonero dalla presentazione della comunicazione del Programma Operativo Aziendale (POA) Programma Operativo Aziendale semplificato (POAs) Programma Operativo Aziendale (POA) Allevamenti con più di 500 UBA Programma Operativo Aziendale (POA) con il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA)

7 COMUNICAZIONE Presentazione di POA - POAs valenza quinquennale PUA - PUAs valenza annuale Classe dimensionale Azoto al campo Prodotto e/o utilizzato (organico e/o minerale) (Kg/anno) Minore o uguale a 1000 Da 1001 a 3000 Da 3001 a 6000 Superiore a 6000 Allevamenti ricadenti nel campo di applicazione del D.Lgs 59/2005 Autorizzazione Integrata Ambientale Tipologia di comunicazione esonero dalla presentazione del Programma Operativo Aziendale (P.O.A) Programma Operativo Aziendale Semplificato (P.O.A.s) Programma Operativo Aziendale (POA) con Piano Utilizzo Agronomico Semplificato (PUAs) Programma Operativo Aziendale (POA) con Piano Utilizzo Agronomico (PUA) Integrazione tra le procedure di Autorizzazione ai sensi del D.Lgs 59/2005 e il PUA completo Al fine di monitorare l applicazione del PUA/s l azienda è tenuta alla predisposizione di un Piano di Monitoraggio interno

8 REDAZIONE PUAs PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del Ordinamento colturale ed asportazioni tipi di fertilizzante organico, di sintesi, ammendante o altro tempi e modalità di utilizzo rispetto alle colture, i suoli, i mezzi, ecc bilancio complessivo delle esigenze azotate e della copertura con la concimazione

9 PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del REDAZIONE PUA Tipo di alimentazione Sistema di gestione del refluo (stabulazione, rimozione..) Tipi di fertilizzante organico, di sintesi, ammendante o altro Tempi e modalità di utilizzo rispetto alle colture, i suoli, i mezzi, ecc Ordinamento colturale ed asportazioni bilancio delle esigenze azotate e della copertura con la concimazione

10 PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del elaborazione dei dati per l'individuazione: delle dosi di azoto da utilizzarsi per coltura e/o avvicendamento, calcolate mediante l equazione del bilancio dell azoto, da applicare a livello di area aziendale omogenea; dei tipi di fertilizzanti o di acque reflue; delle rispettive quantità, in considerazione degli indici di efficienza; delle modalità di utilizzazione, in relazione alle aree omogenee, alle colture, ai suoli, ai mezzi di distribuzione, ecc.

11 uso di metodi di bilancio: N c +N f +A n + (K c F C ) + (K o F O ) = (Y b) N C = disponibilità di N derivante da precessioni colturali N F = disponibilità di N derivante dalle fertilizzazioni organiche A N = apporti naturali, F C è la quantità di N apportata col concime chimico o minerale F O è la quantità di N apportata con il concime organico K C e K O sono coefficienti di efficienza

12 Tab. 2/a - Coefficienti di efficienza dei liquami provenienti da allevamenti di suini, bovini ed avicoli Interazione tra epoche di applicazione e tipo di terreno Tessitura grossolana Tessitura media Tessitura fine Efficienza (1) Avicoli Suini Bovini Avicoli Suini Bovini Avicoli Suini Bovini Alta efficienza 0,84 0,73 (2) 0,62 0,75 0,65 0,55 0,66 0,57 0,48 Media efficienza 0,61 0,53 0,45 0,55 0,48 0,41 0,48 0,42 0,36 Bassa efficienza 0,38 0,33 0,28 0,36 0,31 0,26 0,32 0,28 0,24 1) La scelta del livello di efficienza (alta, media o bassa) deve avvenire in relazione alle epoche di distribuzione 2) I coefficienti di efficienza indicati per i liquami bovini possono ritenersi validi anche per i materiali palabili non soggetti a processi di maturazione e/o compostaggio

13 PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del Determinazione del contenuto di azoto negli effluenti: 138 kg di azoto al campo per una tonnellata di vacche adulte (45,5 kg per ton) 120 kg di azoto al campo per una tonnellata di animali da rimonta (45,5 kg per ton) 110 kg di azoto al campo per una tonnellata di suini all ingrasso (70 kg per ton) 101 kg di azoto al campo per una tonnellata di scrofe con suinetti (70 kg per ton)

14 L.R.37/ vacche (120 ton) producono kg di N con efficienza del 50% si ha 5460 kg N al campo 200 manze (60 ton) producono 5460 kg di N con efficienza del 50% si ha 2730 kg N al campo si ha un totale di 8190 kg di N al campo che ripartiti su 60 ha, danno 137 kg N/ha ovvero sia un carico assolutamente considerato compatibile. D.G.R. n 3439 del 07/11/ vacche (120 ton) producono kg di N al campo 200 manze (60 ton) producono 7200 kg di N al campo si ha un totale di kg di N al campo che ripartiti su 60 ha danno 396 kg N/ha ovvero sia un carico non compatibile sia che si tratti di zona vulnerabile (max 170 kg/ha) che di zona non vulnerabile (max 340 kg/ha). Per cui la stessa azienda posta in comune vulnerabile ha necessità, per avere lo stesso carico di circa 80 ettari in più; in zona non vulnerabile necessita di circa 10 ettari in più.

15 zone vulnerabili N Tot SAU Kg N /ha ha Mantova Cremona Brescia Bergamo Lodi zone non vulnerabili N Tot SAU Kg N /ha ha Mantova Cremona Brescia Bergamo Lodi Stato attuale con zone vulnerabili a 170 kg/ha Mantova Cremona 226 Brescia Bergamo Lodi Con eventuale deroga a 250 kg/ha Mantova Cremona Brescia Bergamo Lodi

16 Direttiva Nitrati Deroga alla Danimarca Allevamenti interessati: bovini Dose di effluente consentita: fino a 230 kg N/ha/a Condizioni per la deroga: 1. almeno il 70% della SAU a prato permanente o avvicendato o ad altre colture intercalate da praticoltura; 2. no colture a leguminose (eccezione per i prati con trifoglio fino al 50%)

17 Direttiva Nitrati Deroga alla Olanda Allevamenti interessati: bovini e altri animali che praticano il pascolo Dose di effluente consentita: fino a 250 kg N/ha/a Condizioni per la deroga: 1. almeno il 70% della SAU a prato permanente o avvicendato. Sui seminativi copertura invernale 2. se la rotazione comprende leguminose si abbassa la dose di azoto in proporzione

18 Direttiva Nitrati Deroga alla Germania Allevamenti interessati: bovini Dose di effluente consentita: fino a 230 kg N/ha/a su prato a produzione intensiva ; Condizioni per la deroga: per prato a produzione intensiva si intende un prato permanente o temporaneo (almeno 4 anni) con almeno 4 tagli o 3 tagli più un turno di pascolamento; il prato a produzione intensiva non deve contenere leguminose. Tuttavia è consentito un prato misto con un massimo del 50% di trifoglio.

19 Direttiva Nitrati Deroga all Austria Allevamenti interessati: bovini Dose di effluente consentita: fino a 230 kg N/ha/a Condizioni per la deroga: 1. almeno il 70% della SAU a prato permanente o avvicendato. Sui seminativi copertura invernale 2. no colture a leguminose (eccezione per i prati con trifoglio fino al 50%)

20 Direttiva Nitrati Deroga all Irlanda Allevamenti interessati: bovini Dose di effluente consentita: fino a 250 kg N/ha/a Condizioni per la deroga: 1. almeno l 80% della SAU a prato permanente o avvicendato. 2. no colture a leguminose (eccezione per i prati con trifoglio fino al 50%)

21 Direttiva Nitrati Deroga alla Wallonia (BE) Allevamenti interessati: bovini Dose di effluente consentita: fino a 230 kg N/ha/a su prati. Su altre colture dose massima di N: 115 kg/ha/a Condizioni per la deroga: 1. almeno il 48% della SAU deve essere a prato permanente. 2. no colture a leguminose (eccezione per i prati con trifoglio fino al 50%)

22 Liquami specie erbivore Liquami specie suina Trattamento fisico-meccanico (centrifugazione) - raccolta e trattamento delle emissioni gassose Deroga a Fiandre Schema riassuntivo Frazione liquida N/P2O5: >3,3 [Nt]: > 3g/kg Frazione solida Deve segregare dal liquame tal quale: Ntot: >35% Ptot: >70% SST: >85% Utilizzazione agronomica fino a 250 kg N/ha/a: prati e mais in doppia coltura; fino a 200 kg N/ha/a: frumento + coltura di copertura, barbabietola Stabilimenti autorizzati per la produzione di fertilizzanti da immettere sul mercato EXPORT Immissione sul mercato e vendita fuori dalle Fiandre

23 Liquami bovini da latte Trattamento fisico-meccanico (separatore a compressione elicoidale o cilindrico rotante) Liquami specie suina Trattamento fisico-meccanico (centrifugazione) raccolta e trattamento delle emissioni gassose Proposta di deroga per bacino padano Frazione liquida Nessun trattamento successivo Frazione solida Ntot: >20% Ptot: >20% SST: > 40% Frazione liquida Nessun trattamento successivo Frazione solida Ntot: >25% Ptot: >60% SST: >75% Utilizzazione agronomica fino a 250 kg N/ha/a: prati e mais in doppia coltura; fino a 200 kg N/ha/a: cereale autunno-vernino + seconda coltura, Stabilimenti autorizzati per la produzione di fertilizzanti da immettere sul mercato EXPORT Immissione sul mercato e vendita fuori da bacino Padano-Veneto

24 S.A.T.A. INTEGRAZIONI CON MODIFICA AL PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del INTEGRAZIONI AL PROGRAMMA DI AZIONE REGIONALE d.g.r del DECRETO MINISTERIALE n. 209 del DIRETTIVA NITRATI 91/676/CEE

25 TEMPISTICHE 1. Comunicazione (POAs/POA) per le aziende in possesso dell autorizzazione all utilizzazione agronomica in base alla L.R. 37/93. deve essere aperta entro il 30 settembre 2008 e presentata al Sindaco del Comune dove è ubicato il centro aziendale entro i 90 giorni successivi (27 dicembre 2008) Le aziende dotate di strutture di stoccaggio dimensionate alla data di settembre 2008, in base ai dettati della l.r. 37/93, devono porre in essere gli eventuali adeguamenti entro dicembre 2010 Le aziende che non hanno ultimato gli interventi di adeguamento delle strutture di stoccaggio in base alla l.r. 37/93, devono provvedere all adeguamento delle stesse e porre in essere altri eventuali adeguamenti in base ai nuovi parametri fissati dal presente atto entro dicembre 2009

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33 L.R. 37/93 DM 7 apr 2006 liquame mc letame t liquame mc letame t 100 vacche lattazione cuccette vacche asciutte lettiera pernanente , manze lettiera pernanente manzette lettiera pernanente vitelli lettiera totale ,2 788 L.R. 37/93 DM 7 apr 2006 liquame mc letame t liquame mc letame t 1500 suini ingrasso grigliato totale suini ingrasso grigliato esterno scrofe con suinetti gabbie parto scrofe gestanti pav. parz. fessurato

34 STRUTTURE DI STOCCAGGIO TERRENO TESSITURA GROSSOLANA mar apr mag giu lug ago set ott obbiettivi mc % eff. 0,73 0,73 0,33 0,33 0,53 media p. 18,25 18,25 8,25 8,25 0,53 stoccaggio 6957 mc mar apr mag giu lug ago set ott obbiettivi mc % eff. 0,73 0,73 0,33 0,33 0,60 media p. 24,82 24,09 5,61 5,28 0,60 stoccaggio gg

35 STRUTTURE DI STOCCAGGIO TERRENO TESSITURA MEDIA mar apr mag giu lug ago set ott obbiettivi mc % eff. 0,65 0,65 0,31 0,31 0,48 media p. 16,25 16,25 7,75 7,75 0,48 stoccaggio 6957 mc mar apr mag giu lug ago set ott obbiettivi mc % eff. 0,65 0,65 0,31 0,31 0,60 media p. 27,3 27,3 2,48 2,48 0,60 stoccaggio gg

36 Gestione degli effluenti nell allevamento Rimozione Rimuovere presto e bene per: - Evitare la permanenza delle deiezioni a contatto con gli animali -Limitare le emissioni di gas in aria -Limitare le perdite di ammoniaca

37 Gestione degli effluenti nell allevamento stoccaggio Dimensionamento corretto Calendario di distribuzione Minimi di legge Vasche collegate Gestione adeguata Manutenzione (controllo delle strutture) Manutenzione (rimozione sedimento)

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39 Vagli statici, vibro-vagli vagli rotativi Solido separato (circa 3-5% del liquame iniziale) con 20-25% della sostanza secca, 4-7% dell azoto e 8-12% del fosforo contenuti nel liquame di partenza. Liquido separato con 75-80% della sostanza secca, 93-96% dell azoto 88-92% del fosforo contenuti nel liquame di partenza.

40 Separatori cilindrici rotanti con controrulli

41 Separatori a compressione elicoidale

42 Separatori centrifughi

43 I COSTI DELLA SEPARAZIONE SOLIDO LIQUIDO confronto tra efficienza di separazione costo del separatore metri cubi di liquame separati all anno prezzo del terreno in asservimento per tre tipologie di separatori ipotizzando efficienze di separazione dell azoto pari a separatore rotativo a controrulli 8% (suino) 23% (bovino), a compressione elicoidale 12% (suino) 26% (bovino) centrifugo 20% (suino) 28% (bovino)

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47 METODI DI DISTRIBUZIONE è necessario garantire la massima uniformità distributiva sulla superficie e ridurre al minimo le perdite per volatilizzazione iniezione diretta nel suolo per una profondità indicativa di 0,10 0,20 m; spandimento superficiale a bassa pressione; spandimento radente in bande quando trattasi di colture erbacee in copertura; spandimento radente il suolo con leggera scarificazione quando trattasi di prati; interramento non oltre le 24 ore.

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55 Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Terreno asciutto Temperatura 10 C senza vento Liquame bovino al 7% di SS 3 kg.m -3 azoto ammoniacale Dose di applicazione di 100 m 3.ha -1 Piatto deviatore senza interramento Tempo (ore) Fonte ALFAM (

56 Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Terreno asciutto Temperatura 20 C brezza (1m/s) Liquame bovino al 7% di SS 3 kg.m -3 azoto ammoniacale Dose di applicazione di 100 m 3.ha -1 Piatto deviatore senza interramento Tempo (ore) Fonte ALFAM (

57 Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Terreno asciutto Temperatura 20 C brezza (1m/s) Liquame bovino al 7% di SS 3 kg.m -3 azoto ammoniacale Dose di applicazione di 100 m 3.ha -1 Distribuzione raso terra senza interramento Tempo (ore) Fonte ALFAM (

58 Perdite cumulate di Ammoniaca (% sul totale applicato) Terreno asciutto Temperatura 20 C brezza (1m/s) Liquame bovino al 7% di SS 3 kg.m -3 azoto ammoniacale Dose di applicazione di 100 m 3.ha -1 Piatto deviatore con interramento Tempo (ore) Fonte ALFAM (

59 Trattamento biologico degli effluenti SCHEMA CONVENZIONALE La fase Biologica inizia con l ossidazione delle sostanze organiche, disciolte o colloidali, che non possono essere estratte con i trattamenti fisici precedenti. L ossidazione avviene grazie all attività di microrganismi aerobici e l ossigeno di cui abbisognano viene fornito artificialmente con aeratori di varie tipologie. Infatti l O2 atmosferico non è sufficiente per permettere scambi gassosi sufficienti all enorme massa microbica.

60 Impianti per la rimozione combinata dell inquinamento organico e dell azoto Due processi: -Nitrificazione: batteri autotrofi aerobici (substrato nutritizio: carbonio inorganico) -Denitrificazione: batteri eterotrofi anaerobici (substrato nutritizio: carbonio organico)

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64 DIGESTIONE ANAEROBICA Processo biologico di stabilizzazione di un substrato organico putrescibile condotto in uno o più reattori controllati, in assenza di ossigeno, attraverso idrolisi, acidogenesi, acetogenesi e metanogenesi della frazione biodegradabile del substrato. Lo scopo del processo di digestione anaerobica è quello di ottenere un recupero energetico grazie all utilizzo del biogas prodotto e contemporaneamente una stabilizzazione del rifiuto, intesa come riduzione almeno del 50% della frazione volatile.

65 TRASFORMAZIONE DELL AZOTO NELLA DIGESTIONE ANAEROBICA AZOTO IN: /40 SOSPESO 60/75 LIQUIDO 40/60 AMMONIACALE AZOTO OUT: 100 CIRCA: 10/15 SOSPESO 85/90 LIQUIDO > 80 AMMONIACALE

66 STRIPPAGGIO DELL AMMONIACA E FORMAZIONE DI SOLFATO AMMONICO H 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 NH 3 NH 3 + H 2 O NH 4+ + OH -

67 COMPOSTAGGIO Conferimento e triturazione scarti vegetali Conferimento liquame o digestato e miscelazione in ambiente chiuso

68 Fase intensiva in biocelle. L aria di processo viene depurata con biofiltri Il capannone è mantenuto in depressione e l aria aspirata viene depurata da biofiltri

69 Stoccaggio prodotto finito Raffinazione del compost

70 MONITORAGGIO Al fine di monitorare lo stato di applicazione del PUAS/PUA l azienda è tenuta alla predisposizione di un Piano di monitoraggio, sottoscritto dal legale rappresentante dell azienda, secondo le indicazioni di sotto riportate: CHI EFFETTUA IL MONITORAGGIO Gestore dell impianto (controllo interno-automonitoraggio) Società terza contraente (controllo esterno a seguito di certificazione) -

71 ATTIVITA MONITORATA MONITORAGGIO ATTUALITA PREVISIONE A partire dal Formazione degli addetti L azienda detiene copia dei documenti di partecipazione a corsi di formazione e/o annota le giornate alle quali hanno partecipato gli addetti Selezione e utilizzo delle materie prime L azienda mantiene aggiornati i registri relativi alle materie prime, conserva gli eventuali rapporti di non conformità rilasciati dalle autorità competenti al controllo Selezione e utilizzo L azienda mantiene traccia delle razioni alimentari (tipo cartellino) e dell alimentazione animale registro relativo ai mangimi. Conserva gli eventuali rapporti di non conformità al controllo. Distribuzione e preparazione dell alimentazione L azienda provvede alla preparazione e distribuzione mangimi secondo le norme in vigore. E dotata di stoccaggi in sistemi chiusi idonei a prevenire perdite e a minimizzare le polveri Gestione dell acqua L azienda possiede un contatore per ciascuna fonte di approvvigionamento idrico. Conserva le misurazioni e le registrazioni relative all utilizzo dell acqua Localizzazione e gestione L azienda detiene planimetria dell impianto su cui sono indicati locali/spazi degli stoccaggi di deposito e tipologia di materiali stoccati in tali luoghi Stoccaggio e utilizzazione effluenti di allevamenti L azienda deve essere in possesso del piano di utilizzazione agronomica e dei relativi stoccaggi Gestione Energia L azienda conserva le misurazioni e registrazioni relative all utilizzo dell energia Controllo degli odori L azienda conserva la documentazione comprovante gli interventi al fine di minimizzare l impatto olfattivo Rumore L azienda conserva documentazione comprovante gli interventi effettuati al fine di minimizzare l impatto sonoro Altro

72 .. grazie per l attenzione Flavio Sommariva specialista SATA Agronomia e Gestione Reflui