ST01 Tecniche di alimentazione

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1 ST01 Tecniche di alimentazione Obiettivo della tecnologia Gli obiettivi di questa tecnica possono essere sintetizzi in: riduzione del contenuto in nutrienti delle deiezioni; riduzione del volume di liquami prodotti; riduzione delle perdite e degli sprechi di alimento e di acqua. Tipologia di trattamento: Riduzione dei volumi e dei quantitativi di azoto prodotti Reflui da trattare: liquido palabile liquame bovino liquame suino Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: Viene classificata come BAT Avvertenze controindicazioni La tecnica deve essere adottata con adeguato supporto tecnico per non influenzare negativamente il risultato produttivo aziendale.

2 1. Caratteristiche operative In termini generali, riducendo di un punto percentuale il contenuto in proteine della razione alimentare, si ottiene una riduzione del 10% dell azoto escreto con le deiezioni. 2. Principio di funzionamento La quantità di azoto che viene escreto dagli animali è in relazione a quello ingerito e alla utilizzazione da parte dell animale. Una razione che consenta di mantenere le produzioni desiderate riducendo al contempo le quantità di azoto fornite, consentirà di contenere l azoto escreto. La riduzione del volume delle deiezioni viene ottenuta mediante la riduzione degli sprechi idrici e mediante la riduzione delle superfici che raccolgono acqua piovana che poi viene convogliata negli stoccaggi. 3. Schema di installazione L applicazione della tecnica è un intervento gestionale che richiede la valutazione con l alimentarista dei possibili interventi di riduzione delle proteine (ed eventualmente del fosforo). Le riduzioni degli sprechi idrici si possono ottenere con una adeguata gestione e manutenzione delle attrezzature. La riduzione delle superfici che raccolgono acque può essere ottenuta limitando l uso da parte degli animali dei paddock esterni, mettendo al contempo in atto sistemi per non convogliare le acque chiare negli stoccaggi. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi I risultati delle tecniche per la riduzione dell azoto con l alimentazione risentono delle modalità di alimentazione attuate. L intervento non è necessariamente oneroso, in quanto prevede la razionalizzazione dell alimentazione. Se si prevede l utilizzo di additivi, è necessario considerare il loro costo, difficilmente quantificabile se non nell applicazione specifica. 5. Considerazioni operative Il raggiungimento di questi obiettivi richiede la revisione delle scelte alimentari aziendali e l adozione di impiantistica in grado di assicurare la completa utilizzazione degli alimenti e dell acqua. L uso in questo senso di sistemi di alimentazione che consentano il dosaggio e la registrazione delle quantità di alimento fornite agli animali (singolarmente o in gruppi) consente di programmare le quantità in relazione agli effettivi fabbisogni e, di conseguenza ridurre gli sprechi.

3 ST02 Riduzione del volume dell effluente prodotto mediante l uso di tecniche stabulative e gestionali Obiettivo della tecnologia Limitare la diluizione dell effluente per migliorare la gestione e agevolare la gestione dell azoto Tipologia di trattamento: Riduzione del volume di effluente Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: è una BAT Avvertenze controindicazioni E necessario effettuare una attenta analisi dell allevamento ai fini di individuare le fasi critiche e intervenire sulle effettive priorità

4 1. Caratteristiche operative La tecnica non influenza direttamente il contenuto di azoto degli effluenti, ma migliora le modalità gestionali. 2. Principio di funzionamento La quantità di liquami prodotti da un allevamento è in relazione con il peso vivo allevato, le categorie di animali presenti, l alimentazione, le acque di diluizione, la quantità di lettiera utilizzata. I vantaggi della riduzione della diluizione dei liquami possono essere sintetizzati in: - minori volumi da trasferire e distribuire in campo; - miglior efficienza dei trattamenti di separazione solido-liquido; - minori volumi delle vasche di stoccaggio. 3. Schema di installazione L adozione di questa tecnica prevede sia interventi strutturali sia interventi gestionali. Le più rilevanti soluzioni strutturali sono: - riduzione delle superfici scoperte - introduzione di sistemi antispreco per l abbeverata - realizzazione di sistemi di stabulazione che non richiedono uso di acqua per la rimozione delle deiezioni - recupero e riutilizzo delle acque di lavaggio degli impianti Dal punto di vista gestionale, il principale aspetto riguarda la manutenzione delle attrezzature per la distribuzione dell acqua e di abbeverata. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi Le diverse soluzioni adottate possono portare a riduzione significativa dei volumi di liquami prodotti. A esempio, l eliminazione di un paddock esterno per 100 vacche in lattazione dimensionato con 10 m 2.capo -1 consente di passare da una produzione di liquame di 2800 m 3 a una produzione di 1980 m 3 con una riduzione del 30%. Conseguentemente si riducono i costi di stoccaggio e gestione degli effluenti nella fase di distribuzione. Per gli allevamenti di suini si riporta a titolo di esempio, le differenze che si possono ottenere nei volumi di liquame prodotti in relazione alla tipologia di stabulazione utilizzata. 400' '000 liquame prodotto (m 3 per anno) 300' ' ' ' '000 elevato uso di acqua per la rimozione 50'000 limitato uso di acqua per la rimozione '000 1'500 2'000 2'500 3'000 3'500 4'000 4'500 5'000 peso vivo (t) 5. Considerazioni operative

5 La valutazione degli interventi deve tener conto delle possibilità di intervento effettivamente adottabili nell allevamento e dell efficacia degli interventi in relazione ai consumi idrici complessivi. A questo proposito risulta utile un analisi preliminare anche mediante la registrazione dell utilizzo dell acqua nell allevamento in diversi periodi dell anno in modo da valutare quali sono le attività che contribuiscono maggiormente all incremento di volume dei liquami.

6 ST03 Gestione dell azoto negli stoccaggi Obiettivo della tecnologia Ridurre le perdite di azoto contenuto negli effluenti durante la fase di stoccaggio Tipologia di trattamento: Tecnologia conservativa Reflui da trattare: liquido palabile liquame bovino liquame suino Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: è classificata BAT Avvertenze controindicazioni Alcune soluzioni, come la copertura degli stoccaggi, può creare problemi gestionali se l effluente non è stato preventivamente sottoposto a separazione solido-liquido. La riduzione delle perdite di azoto dagli stoccaggi di materiale palabile è molto limitata in quanto richiederebbe tecniche di raccolta e filtraggio dell aria poco sostenibili.

7 1. Caratteristiche operative La riduzione delle perdite di azoto che è possibile ottenere varia in relazione alla soluzione adottata. La copertura delle vasche con coperture rigide o flessibili riduce le emissioni di ammoniaca da questa fase della gestione del 75-85%. L utilizzo di crostone naturale o materiali galleggianti consente una riduzione dell azoto perso del 35-45%. La riduzione del volume di liquame deriva dall allontamento dell acqua piovana dalla vasca stessa e dipende dalla geometria della vasca. Per vasche a pareti verticali e con altezza utile di 3 m la riduzione del volume è del 10-15%. 2. Principio di funzionamento L emissione di azoto in forma ammoniacale dalle vasche di stoccaggio è proporzionale alla concentrazione di azoto nella massa liquida, dalla temperatura e dalla velocità dell aria sopra il pelo libero. E inoltre influenzata dal ph. La copertura delle vasche consente di ridurre drasticamente le emissioni di ammoniaca grazie alla limitazione del ricambio dell aria. 3. Schema di installazione L utilizzo di coperture rigide realizzate con pannelli di calcestruzzo prefabbricati o con lastre in fibra di vetro deve essere previsto al momento della realizzazione dello stoccaggio in quanto risulta difficile la posa in tempi successivi. La realizzazione di coperture flessibili con struttura a tenda nelle vasche circolari prevede una piantana centrale e travi disposte a raggiera in modo da sostenere un telo in materiale plastico (a esempio polietilene) eventualmente rinforzati da telatura, adeguatamente fissati al bordo della vasca. Vasca con coperture flessibili sostenute da struttura a tenda. Le coperture rigide e flessibili devono essere dotate di opportune aperture per la fuoriuscita dei gas (alcuni dei quali tossici) che si formano durante lo stoccaggio. Questo tipo di copertura è adatto sia al contenimento delle emissioni sia all allontanamento dell acqua piovana. Le coperture galleggianti sono finalizzate al contenimento degli odori e delle emissioni di gas. Alcune soluzioni possono consentire anche il recupero di biogas. La loro caratteristica è di non avere una struttura di supporto ma di appoggiare sulla superficie del liquame, muovendosi con essa. In questo modo si possono utilizzare materiali con bassa resistenza alla trazione o addirittura sfusi. Le soluzioni che utilizzano teli di materiale plastico possono prevedere un sistema per

8 l allontanamento dell acqua piovana, costituito da una pompa che preleva l acqua dal centro del telo e la porta verso l esterno. Questi teli devono essere dotati di aperture per la fuoriuscita dei gas e per l introduzione delle attrezzature. Possono essere ancorati al bordo della vasca o sostenuti da supporti galleggianti. Schema di una vasca con copertura galleggiante e rimozione dell acqua meteorica. E stato proposto anche l utilizzo di materiale galleggiante come paglia, argilla espansa, pellet di materiale plastico, olio. Questi materiali sono sicuramente efficaci nel contenimento delle emissioni, ma pongono alcuni problemi di tipo gestionale e richiedono un rinnovo frequente. In alcuni casi si hanno anche fenomeni di degradazione e putrefazione. Inoltre, non sono adatti a contenitori di superficie elevata perché soggetti a spostamento e accumulo per azione del vento, Infine, non hanno nessun effetto sull allontanamento dell acqua piovana. Alla stessa categoria appartiene anche la formazione della crosta naturale nelle vasche di stoccaggio. Questo fenomeno è più frequente con liquame bovino ricco di materiale fibroso e in cui sono presenti residui di alimento e lettiera. La crosta risulta efficace nel contenimento delle emissioni di ammoniaca e degli odori, ma deve essere garantita la copertura completa della superficie. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi La copertura degli stoccaggi viene considerata troppo onerosa per i soli fini della conservazione dell azoto, ma può essere prevista nei nuovi stoccaggi soprattutto quando si vuole ottenere acneh una efficace riduzione delle emissioni odorose. La copertura degli stoccaggi può essere abbinata a una separazione dei solidi grossolani che consente di eliminare le formazioni di crostoni e riduce significativamente la necessità di miscelazione. 5. Considerazioni operative Le operazioni di miscelazione possono portare a un notevole rilascio in aria di azoto in forma ammoniacale. Pertanto è opportuno effettuare la miscelazione solo quando necessario (prima delle distribuzioni).

9 ST04 -Vagli rotativi Obiettivo della tecnologia Separare i solidi di dimensioni maggiori (grossolani) presenti nei liquami e ottenere una frazione palabile che può essere utilizzata sui terreni, esportata o destinata a compostaggio. Migliora la gestione dei liquami (riduzione di croste e sedimenti) che possono essere utilizzati per il flushing. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni Questa attrezzatura non è adatta a liquami con basso contenuto in solidi grossolani. L uso per la rimozione dei solidi da liquami bovini deve essere valutato attentamente per i rischi di intasamento della superficie filtrante.

10 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sui liquami suini sono orientativamente le seguenti: liquame bovino liquame suino liquido palabile liquido palabile % % % % Volume Solidi Azoto Fosforo Il palabile che si ottiene ha un contenuto in solidi del 18-20%. 2. Principio di funzionamento Il liquame viene convogliato all interno di un tamburo cilindrico o tronco-conico la cui superficie è costituita da una rete con maglie di acciaio inossidabile con fori generalmente da 0,8 a 2,0 mm. Il movimento rotativo consente la fuoriuscita della parte liquida dal tamburo verso la zona sottostante dove viene raccolto e inviato all uscita. I solidi che non riescono ad attraversare le maglie vengono progressivamente portati verso l estremità opposta all ingresso fino a fuoriuscire dal tamburo per gravità. ingresso liquame vaglio rotante uscita liquido uscita palabile 3. Schema di installazione Lo schema di installazione è quello riportato per le attrezzature per la separazione dei solidi grossolani nella scheda SO-01 a cui si rimanda. (mettere link) 4. Prestazioni in condizioni operative e costi I separatori rotativi (che possono essere chiamati anche rototovagli o rotostacci) vengono generalmente utilizzati per la rimozione della parte più grossalana dei solidi per evitare intasamenti nelle successive operazioni di pompaggio dei liquami. Non vengono consigliati quando si vuole ottenere una separazione meccanica dei solidi per destinarli al trasporto delle eccedenza al di fuori dell azienda o per il compostaggio. I costi orientativi sono attribuibili per buona parte all ammortamento, ma sono contenuti sotto gli 0,5 euro per metro cubo di liquame trattato.

11 Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative Queste attrezzature vengono spesso utilizzate come primo stadio di separazione negli impianti per la rimozione dell azoto in quanto riducono efficacemente la frazione più grossolana a costi contenuti.

12 ST05 - Vibrovagli Obiettivo della tecnologia Separare i solidi presenti nei liquami e ottenere una frazione palabile che può essere utilizzata sui terreni, esportata o destinata a compostaggio. Migliora la gestione dei liquami (riduzione di croste e sedimenti) che possono essere utilizzati per il flushing. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni Per tenori di sostanza secca superiori all 8% si possono verificare fenomeni di intasamento.

13 1. Caratteristiche operative La scarsa diffusione di questa attrezzatura non consente di fornire caratteristiche operative lombarde. I rendimenti di rimozione sono in genere simili a quelli dei vagli rotativi, ma l efficienza varia molto a seconda della dimensione delle maglie utilizzate e si possono ottenere efficienze di separazione dei solidi fino al 70% e simili rendimenti si ottengono per quanto riguarda la separazione della sostanza organica. La separazione dell azoto nella parte palabile varia da valori intorno al 5% con maglie di 0,5 mm al 50% se si utilizzano maglie di 0.1 mm. Il solido separato ha generalmente una percentuale di solidi che al massimo può arrivare al 21% ed è quindi palabile e stoccabile su una platea per il successivo impiego in agricoltura o invio a successivi trattamenti aggiuntivi (compostaggio). Generalmente la potenza installata è intorno ai 2-3 kw. 2. Principio di funzionamento La separazione avviene immettendo il liquame da trattare sopra la tela del vaglio. Il movimento vibratorio del setaccio fa sì che le particelle di sostanza secca si dirigano verso la periferia della tela vagliante mentre il liquido passa attraverso e maglie. Un vibrovaglio può essere composto da uno o più (fino a quattro) stadi di vagliatura posti in serie, comandati da un motore elettrico che garantisce il movimento vibratorio. Un braccio eccentrico (regolabile) dotato di pesi controlla il movimento dei setacci. La regolazione del braccio (cambiamento dei pesi o loro disposizione) permette di variare la frequenza di vibrazione modificando il movimento orizzontale, verticale od oscillante. 3. Schema di installazione Lo schema di installazione è quello riportato per le attrezzature per la separazione dei solidi grossolani nella scheda SO-01 a cui si rimanda. (mettere link) 4. Prestazioni in condizioni operative e costi L efficienza di separazione è grandemente influenzata dal tenore di solidi del liquame in ingresso, dalle dimensioni dei fori del vaglio e dalla portata di liquame in ingresso. Nel grafico sottostante viene riportato l andamento dell efficienza di separazione in base al tenore di solidi del liquame in ingresso. Si possono ottenere efficienze di separazione dei solidi fino al 70% e simili rendimenti si ottengono per quanto riguarda la separazione della sostanza organica. Il solido separato ha generalmente una percentuale di solidi che al massimo può arrivare al 21% ed è quindi palabile e stoccabile su una

14 platea per il successivo impiego in agricoltura o invio a successivi trattamenti aggiuntivi (compostaggio). Nel considerare l operatività della macchina non va sottovalutata la necessità di lavare due volte al giorno le superfici vaglianti in modo da mantenere una perfetta efficienza di separazione. Tale operazione viene generalmente svolta in automatico. I consumi elettrici sono abbastanza contenuti (considerando portate medie). I costi orientativi sono legati al costo di acquisto e alla gestione più onerosa rispetto ai rotovagli anche in termini di manutenzione. Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative Questo tipo di separatore non viene normalmente utilizzato nelle condizioni operative aziendali in quanto è più costoso e richiede più manutenzione a parità di efficienza di separazione. Risulta però interessante il suo utilizzo con liquame che ha già subito un trattamento, come a esempio la digestione anaerobica, dove si vogliano rimuovere con un sistema meccanico i solidi sia grossolani sia fini con un unico dispositivo.

15 ST06 Separatori a rulli controrotanti Obiettivo della tecnologia Separare i solidi presenti nei liquami e ottenere una frazione palabile che può essere utilizzata sui terreni, esportata o destinata a compostaggio. Migliora la gestione dei liquami (riduzione di croste e sedimenti) che possono essere utilizzati per il flushing. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni La macchina è indicata particolarmente per liquami con tenore di solido secco medio-elevato (bovini).

16 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sono orientativamente le seguenti: liquame bovino liquame suino liquido palabile liquido palabile % % % % Volume Solidi Azoto Fosforo Il palabile che si ottiene ha un contenuto in solidi del 25-30%. 2. Principio di funzionamento La separazione avviene facendo passare in continuo il liquame attraverso la maglie di un cilindro rotante. Il sistema è dotato di rulli pressori in gomma esterni e contro rulli interni che comprimono il liquame in ingresso e contribuiscono a disidratare la frazione solida che è rimasta sulla superficie esterna del vaglio. Questa viene poi rimossa per gravità dalla superficie con l aiuto di una lama fissa che sfiora la superficie laterale del cilindro. Vaglio rotativo Solido Liquame fresco Chiarificato 3. Schema di installazione Lo schema di installazione è quello riportato per le attrezzature per la separazione dei solidi grossolani nella scheda SO-01 a cui si rimanda. (mettere link) 4. Prestazioni in condizioni operative e costi Come in altri sistemi di separazione meccanica, l efficienza di separazione è grandemente influenzata dal tenore di solidi del liquame in ingresso, dalle dimensioni dei fori del vaglio e dalla portata di liquame in ingresso. Il solido separato ha una percentuale di solidi che al massimo può arrivare, nel caso di liquami più concentrati come quelli bovini, fino al 30% ed è quindi palabile e stoccabile su una platea per il successivo impiego in agricoltura o invio a successivi trattamenti aggiuntivi (compostaggio). Il funzionamento della macchina risulta ottimizzato se si prevede un lavaggio periodico della superficie filtrante. La maggior parte delle attrezzature eseguono automaticamente il ciclo di lavaggio alla fine di ogni utilizzazione.

17 I costi di gestione sono contenuti (intorno a 0,3 euro per metro cubo di liquame trattato) e la quota più significativa del costo totale risulta l ammortamento del separatore e delle opere accessorie necessarie alla sua installazione. Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative Il separatore a rulli controrotanti trova il suo utilizzo principale nel trattamento dei liquami bovini mentre in quelli di suini non fornisce prestazioni particolarmente elevate. L attrezzatura richiede una manutenzione periodica per evitare malfunzionamenti superiore a quella di altri separatori. Inoltre ha un consumo energetico superiore, a parità di efficienza degli altri separatori meccanici.

18 ST07 Separatori a vite elicoidale Obiettivo della tecnologia Separare i solidi presenti nei liquami e ottenere una frazione palabile che può essere utilizzata sui terreni, esportata o destinata a compostaggio. Migliora la gestione dei liquami (riduzione di croste e sedimenti) che possono essere utilizzati per il flushing. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni I rendimenti di rimozione dipendono dal contenuto in solidi del liquame in ingresso

19 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sono orientativamente le seguenti: liquame bovino liquame suino liquido palabile liquido palabile % % % % Volume Solidi Azoto Fosforo Il palabile che si ottiene ha un contenuto in solidi del 25-30%. Le potenze installate sono variabili tra 4 e 12 kw. 2. Principio di funzionamento Il liquame viene compresso da una coclea in un vaglio cilindrico, costituito da barre di acciaio; la frazione liquida passa attraverso le fessure del vaglio e la frazione solida viene compressa dalla coclea verso una la parte terminale da cui fuoriesce. Il grado di compressione viene regolato sulla base delle caratteristiche del liquame in genere tramite un contrappeso. 3. Schema di installazione Lo schema di installazione è quello riportato per le attrezzature per la separazione dei solidi grossolani nella scheda SO-01 a cui si rimanda. (mettere link) 4. Prestazioni in condizioni operative e costi I separatori a vite elicoidale hanno portate elevate (fino a 40 m 3 h -1 ) e, di conseguenza il tempo di funzionamento giornaliero è limitato anche per allevamenti che producono elevate quantità di effluente. Con volumi di m 3 anno -1 il tempo di funzionamento è di 2 ore alla massima portata. La portata diminuisce in relazione al grado di separazione (regolazione della compressione). Come conseguenza la frazione palabile prodotta ha un minore umidità. Peraltro i rendimenti di separazione rimangono sostanzialmente analoghi. Di contro, l efficienza varia sensibilmente in relazione al contenuto in solidi nel liquame in ingresso. I costi di gestione sono limitati date le elevate portate di queste apparecchiature che ne limitano il funzionamento a poche ora al giorno anche in aziende di grandi dimensioni.

20 Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative La quantità di azoto complessivamente disponibile non viene modificata, ma la frazione palabile può essere trasferita al di fuori dell azienda previo stoccaggio aziendale su platea o compostaggio. Nella gestione aziendale, la separazione consente di razionalizzare la gestione distribuendo la frazione palabile nelle zone più distanti mentre la frazione liquida può essere gestita più agevolmente anche con sistemi di trasporto in condotte. La riduzione di volume dei liquidi che si ottiene è in genere modesta. Può diventare significativa (>10%) solo nel caso si utilizzi del liquame bovino con un contenuto di solidi rilevante (>5%). L efficienza di separazione dipende anche dalla dimensione delle maglie che varia da 0.25 a 1.00 mm. Anche le quantità di azoto separate risultano in condizioni operative generalmente non particolarmente rilevanti (15%). Pertanto l attrezzatura può essere utilizzata vantaggiosamente per motivi gestionali, ma difficilmente consente di affrontare situazioni in cui si riscontra un eccedenza dell azoto prodotto se non di entità particolarmente contenute. In ogni caso, la riduzione effettiva dell azoto si ottiene solo con la cessione ad altre aziende della frazione solida separata.

21 ST08 Separatori centrifughi Obiettivo della tecnologia Separazione spinta della frazione solida dei liquami o dei fanghi derivanti da un trattamento. La finalità è in genere quella di rimuovere la parte liquida in modo da migliorare la gestione del palabile. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido dei solidi grossolani e fini Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni Questa attrezzatura ha elevati richieste di manutenzione e non è adatta alla separazione di liquame tal quale.

22 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sono orientativamente le seguenti: liquame bovino liquame suino liquido palabile liquido palabile % % % % Volume Solidi Azoto Fosforo Il palabile che si ottiene ha un contenuto in solidi del 20-40%. 2. Principio di funzionamento La separazione avviene all interno del tamburo cilindrico orizzontale della macchina per l azione di una coclea. Il liquame entra nel tamburo attraverso un distributore e viene gradatamente accelerato in modo da impartire al fluido la forza centrifuga necessaria affinché avvenga la separazione tra la fase liquida e quella solida. La coclea ruota nella stessa direzione del tamburo, ma a una velocità differente, in modo tale da indirizzare i solidi verso l estremità conica del tamburo. Distributore liquame Ingresso liquame Frazione liquida Estremità conica Frazione solida 3. Schema di installazione Lo schema di installazione è quello riportato per le attrezzature per la separazione dei solidi grossolani e fini nella scheda SO-02 a cui si rimanda. (mettere link) E possibile prevedere l installazione di un separatore centrifugo come secondo stadio dopo un addensamento e separazione ottenuta a esempio con un flottatore o un sedimentatore. L attrezzatura viene utilizzata anche per addensare i fanghi prodotti da trattamenti biologici. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi I separatori centrifughi possono avere portate elevate (fino a oltre 200 m 3 h -1 ) e, di conseguenza, il tempo di funzionamento giornaliero è limitato anche per allevamenti che producono elevate quantità di effluente. Per la macchina più piccola (5 m 3 h -1 ) con volumi di m 3 anno -1 il tempo di funzionamento è di circa 16 ore alla massima portata. La portata diminuisce in relazione al grado di separazione. Come conseguenza la frazione palabile prodotta ha un minore umidità. Peraltro i rendimenti di separazione rimangono sostanzialmente analoghi. Di contro, l efficienza varia sensibilmente in relazione al contenuto in solidi nel liquame in ingresso. I costi sia di esercizio, sia di gestione sono più elevati rispetto a altri separatori meccanici.

23 Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative L uso di flocculanti può essere previsto per aumentare le efficienze di rimozione, ma anche i costi risultano più elevati. Le centrifughe vengono spesso utilizzate per la disidratazione dei fanghi e per la rimozione del fosforo in impianti per il trattamento biologico dei liquami.

24 ST09 - Nastropresse Obiettivo della tecnologia Rimuovere i solidi fini riducendo il volume di liquami o fanghi. Tipologia di trattamento: Separazione dei solidi fini Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: BAT se gestito correttamente Avvertenze controindicazioni Costi elevati. Capacità di trattamento non elevate.

25 1. Caratteristiche operative Le nastro presse sono in grado di separare il 50-70% dei solidi presenti nel liquame in ingresso. Nella frazione separata si ritrova anche il 25-35% dell azoto e il 60-80% dell azoto. Il prodotto separato è un palabile con un tenore di sostanza secca del 20-30%. 2. Principio di funzionamento E una apparecchiatura che lavora in continuo, costituita da due bande di tela filtrante messe in moto da una seri di rulli. La distanza tra le due serie di rulli, relativamente grande nella zona di alimentazione si va sempre più riducendo, in maniera da obbligare il liquido ad attraversare la tela filtrante. Alla fine del percorso il solido cade, aiutato da una apposita lama che ne facilita il distacco dalla tela. Quindi viene raccolto e successivamente smaltito. I due teli tubolari convergono trascinati dai rulli e comprimono il fango tra essi interposto. Il fango ed il polielettrolita (eventuale) in precedenza addizionato vengono pompati nella zona di carico del nastro pressa. La bandella (2) distribuisce il fango, assicurando uno strato uniforme su tutta la larghezza dei teli. Il fango flocculato perde nella zona (3), zona a gravità, il maggior quantitativo di acqua per semplice drenaggio naturale. Dopo la zona a scivolo, al punto di rinvio (4) il pannello viene ribaltato e rompendosi viene facilitata l espulsione di ulteriore acqua. Nella zona a cuneo (5) il telo inferiore e quello superiore si avvicinano progressivamente e consentono di applicare una leggera pressione al fango, che viene così preparato ad entrare nella zona (7) di pressione alternata costituita da rulli di diametro decrescente, di cui i primi due (6) forati. In questa fase il fango subisce pressioni importanti e crescenti, assieme ad uno scorrimento interno tra i vari strati elementari assicurando la massima espulsione di acqua. All uscita della macchina (8) il fango viene staccato dai teli tramite appositi raschiàteli ed opportunamente evacuato. I teli vengono successivamente lavati ad alta pressione da speciali rampe di ugelli (9). Il centraggio dei teli viene assicurato da appositi gruppi pneumatici provvisti di sensori. La tensionatura teli è applicata dai cilindri pneumatici (12). 3. Schema di installazione Le nastropresse vengono di solito installate a valle di un trattamento preventivo dei liquami, come riportato nello schema di installazione per la separazione dei solidi grossolani e fini nella scheda

26 SO-02 a cui si rimanda. (mettere link). Un frequente utilizzo delle nastro presse riguarda la disidratazione dei fanghi biologici derivanti da un trattamento di rimozione biologica dell azoto vedi scheda SO-04 e ST-19) (mettere link). 4. Prestazioni in condizioni operative e costi Con nastri di larghezza compresa tra 0,8 m e 2,5 m, si raggiungono lavorazioni di 3 m 3 h m 3 h -1 di fango liquido, e si ottiene un residuo con contenuto in solido variabile dal 20% fino al 70%. Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative È di solito necessario l impiego di polielettrolita. La concentrazione del refluo in ingresso alla nastro pressa deve avere un tenore di solidi non inferiore al 3%. -1 La velocità della tela: m 3 h Flusso specifico (2-8 m 3 m -1 di tela) Per i lavaggi della tela è necessario impiegare acqua a una pressione di kpa.

27 ST10 Separazione per flottazione Obiettivo della tecnologia Rimuovere i solidi fini e quindi il carico organico dai liquami per successivamente avviarli a un trattamento biologico. Si può inoltre compiere una separazione selettiva ricorrendo ad additivi chimici (agenti flocculanti) specifici. Tipologia di trattamento: Separazione solido liquido dei solidi fini Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile * Fosforo da liquido a palabile * Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi * il separato è un addensato non palabile Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: attualmente non rientra tra le BAT Avvertenze controindicazioni Necessità di una separazione di solidi grossolani a monte (vagli rotativi). La frazione separata non è palabile.

28 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sono orientativamente del 30-40% per l azoto e 70-90% per il fosforo. I solidi separati sono il 70-90% di quelli in ingresso. Questi risultati si ottengono con l utilizzo di flocculanti. Il fango flottato che viene allontanato con il raschiatore può avere, a seconda dell efficienza del processo, un tenore di solido secco compreso tra il 3 e l 8%. 2. Principio di funzionamento La flottazione è un processo nel quale la separazione avviene per gravità: le particelle di solido vengono separate per azione di bolle di aria o di gas che vengono insufflati nel liquame. Grazie all azione di particolari agenti chimici (flocculanti) le particelle di solido rimangono attaccate alle bolle d aria che, essendo più leggere del liquame, tendono ad affiorare in superficie trasportando con sé le particelle di solido. Le tipologie di processo di distinguono in base al sistema di produzione delle bolle nel liquame. La tipologia più diffusa è quella DAF (Dissolved Air Flotation). In questo sistema l aria viene immessa nella vasca con una certa pressione. Con il diminuire della pressione fino al valore atmosferico si ha la formazione delle bolle di aria. Le particelle di solido che vengono trascinate dalle bolle arrivano in superficie dove vengono allontanate per mezzo di un raschiatore a catena. Di norma vengono utilizzati agenti flocculanti per aumentare l efficienza di separazione. Nastro sfioratore liquame chiarificato uscita fango Ingresso liquame miscelato a aria e flocculante 3. Schema di installazione Un trattamento di flottazione deve prevedere a monte un trattamento di separazione dei solidi grossolani. L effluente chiarificato dal flottatore può essere avviato a successivi trattamenti o utilizzato agronomicamente. L addensato richiede comunque una stabilizzazione. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi Date le caratteristiche del fango flottato, questo processo si configura come particolarmente indicato a essere la prima fase in un impianto che debba digerire anaerobicamente liquami a basso tenore di solido secco come quelli suini. Una fase di flottazione a monte della sezione di digestione anaerobica permette di diminuire i volumi di processo, ottimizzando quindi la gestione dei flussi. I costi del trattamento sono legati significativamente ai costi di gestione e all uso di additivi.

29 Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative Il trattamento di flottazione deve essere sempre inserito in un sistema di gestione che prevede altri trattamenti. Rispetto ad altri sistemi di rimozione dei solidi fini, risulta avere una elevata efficienza con una occupazione limitata di spazio e viene quindi preferito ai bacini di sedimentazione.

30 ST11 Sedimentazione per gravità Obiettivo della tecnologia Separare per decantazione a gravità una sospensione diluita di solidi in un fluido chiarificato e in un fango ad alta concentrazione di solidi. Tipologia di trattamento: Separazione dei solidi fini Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: viene considerata BAT Avvertenze controindicazioni Costi di installazione elevati. È un processo che solitamente costituisce la fase iniziale o finale di processi più complessi. Non è adatto ai liquami tal quali in particolare di bovini a causa della formazione di croste superficiali.

31 1. Caratteristiche operative Le efficienze di separazione che si possono ottenere sono orientativamente le seguenti: liquame suino liquido palabile % % Volume Solidi Azoto Fosforo L addensato che si ottiene ha un contenuto in solidi limitato (8-12%) e pertanto non è un palabile. Il fango ottenuto può essere avviato a un processo di disidratazione mediante centrifughe (ST08) o nastropresse (ST09). 2. Principio di funzionamento Separatore Dorr E un sedimentatore di forma circolare. Il liquame viene immesso al centro dell'apparecchiatura in un cassone di forma cilindrica di sezione piccola, confrontata con quella complessiva del sedimentatore. In questo modo l'acqua acquista una velocità elevata diretta verso il basso, trascinando con sé i solidi in essa contenuti. Superato il cassonetto cilindrico l'acqua cambia direzione e riduce drasticamente la sua velocità. In questo modo i solidi di maggiori dimensioni, dotati di una certa inerzia, non cambiano direzione con l'acqua, ma proseguono verso il fondo. Gli altri solidi continuano a sedimentare, agevolati dalla bassa velocità di trascinamento dell'acqua. L'acqua chiarificata raggiunge quindi la periferia del sedimentatore da dove esce per troppo pieno (stramazzo), tramite una apposita canaletta di raccolta. I solidi raccolti sul fondo formano uno strato di fanghi che deve essere gradualmente smaltito. Il sedimentatore è dotato di un sistema di pale raschia-fanghi, collegate ad un carro-ponte che, imperniato al centro dell'apparecchiatura, gira sul bordo della vasca trascinato da un motore elettrico. La particolare angolazione delle pale è tale che ad ogni giro i fanghi vengono spostati verso il centro ove è presente una tramoggia di scarico. Sedimentatore longitudinale Il sedimentatore longitudinale ha una geometria differente rispetto a quello circolare, ma caratteristiche analoghe. L ingresso del liquido avviene in maniera uniforme lungo il lato più corto.

32 Alcune tipologie di sedimentatori longitudinali sono dotate di un deflettore che, analogamente al cilindro presente nel sedimentatore Dorr, ha la funzione di impartire un elevata velocità di trascinamento diretta verso il basso. Superato il deflettore, il liquido cambia direzione mentre i solidi di maggiori dimensioni proseguono la loro discesa verso il basso e si raccolgono nella tramoggia di scarico dei fanghi. Successivamente si ha la sedimentazione dei solidi di minori dimensioni, dotati di velocità di sedimentazione inferiore. Anche in questo caso il sedimentatore è dotato di un carro-ponte che trascina un sistema di pale raschia-fanghi che convogliano i fanghi verso la tramoggia. Bacini di sedimentazione La sedimentazione può essere ottenuta anche in bacini di sedimentazione costituiti da strutture che fungono anche da stoccaggio per i liquami e per i fanghi che si depositano sul fondo e vengono periodicamente rimossi. In questo caso i volumi dei bacini devono essere tali da contenere al minimo il liquame prodotto in un mese. 3. Schema di installazione I sedimentatori sono utilizzati in genere come stadio di un trattamento più complesso e il loro inserimento dipende, quindi, dallo schema impiantistico generale. I bacini di sedimentazione, invece, possono ricevere i liquami tal quali (solo suini), anche se è preferibile rimuovere i solidi grossolani prima della immissione del liquame nelle vasche. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi L efficienza di separazione che si ottiene con questa tecnica può essere aumentata mediante l utilizzo di flocculanti che favorendo l aggregazione delle particelle solide migliorano e accelerano il processo di sedimentazione. I costi della sedimentazione dipendono dalla soluzione impiantistica utilizzata. I costi sono dovuti principalmente alle strutture. Le attrezzature sono limitate e i consumi energetici limitati. L uso di flocculanti può incidere significativamente sui costi. I costi che vengono qui riportati si riferiscono a bacini di sedimentazione senza l uso di flocculanti.

33 Costi orientativi liquame da trattare (m3 all'anno) ammortamento gestione euro per metro cubo trattato 5. Considerazioni operative La sedimentazione per gravità richiede la realizzazione di vasche di notevoli dimensioni. Spesso, si preferisce usare un sistema di flottazione (ST10) che in uno spazio contenuto consente di ottenere risultati in termini di efficienza di separazione analoghi o superiori.

34 ST12 Stabilizzazione aerobica Obiettivo della tecnologia Ridurre la formazioni di odori mediante una degradazione della sostanza organica mediante ossigenazione Tipologia di trattamento: Trattamento biologico Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: L areazione continua Non è considerata una BAT Avvertenze controindicazioni La stabilizzazione aerobica può comportare un aumento delle emissioni in aria di azoto in forma ammoniacale.

35 1. Caratteristiche operative La stabilizzazione aerobica viene utilizzata per la riduzione degli odori e per rendere più stabili liquami grazie alla mineralizzazione della sostanza organica. Al tempo stesso, si riduce il contenuto di solidi. La conseguenza è che l azoto organico viene mineralizzato alla forma ammoniacale. In genere la quantità di ossigeno utilizzata non consente il successivo passaggio alla forma nitritica e, pertanto, l ammoniaca tende a volatilizzare. Le perdite di azoto per volatilizzazione possono essere superiori al 50% principalmente nella forma ammoniacale. Per tale motivo questa tecnica è sconsigliata. 2. Principio di funzionamento La stabilizzazione anaerobica prevede l insufflazione di aria nella massa di liquame in modo da favorire i processi biologici di degradazione della sostanza organica. I microorganismi aerobici presenti nel liquame attaccano rapidamente una parte della sostanza organica, quella più facilmente degradabile, limitando la formazione di composti maleodoranti. 3. Schema di installazione La vasca di ossigenazione deve avere un tempo di ritenzione che va da pochi giorni (4-5) a circa un mese a seconda dell intensità dell areazione. La quantità di ossigeno necessario al processo dipende dal contenuto in solidi e, quindi, è consigliabile prevedere una separazione solido-liquida del liquame in ingresso. Il processo può avvenire anche senza l insufflazione di ossigeno mediante lo stoccaggio dei liquami in bacini con profondità massima di 1,5 m dove, grazie ai fenomeni di diffusione dell aria nella massa liquida, si instaura il processo di ossidazione. I tempi di ritenzione, in questo caso sono elevati e le superfici necessarie spesso improponibili. La raccolta dell acqua piovana che ne consegue e le emissioni di ammoniaca legate alla superficie esposta ne rendono impraticabile l utilizzo. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi Il processo è fortemente condizionato dalla temperatura e dalla quantità di aria insufflata. In condizioni operative si può considerare che una stabilizzazione finalizzata a una riduzione parziale della sostanza organica possa avere un costo intorno a un euro per metro cubo di liquame trattato. Trattamenti più energici possono portare i costi a 2-3 euro per metro cubo. 5. Considerazioni operative Il trattamento aerobico non è accettabile dal punto di vista delle emissioni in aria e, pertanto non ne è consigliato l utilizzo finalizzato alla stabilizzazione degli effluenti.

36 ST13 - Omogeneizzazione Obiettivo della tecnologia Ottenere una composizione uniforme dei liquami Tipologia di trattamento: Omogeneizzazione Reflui da trattare: liquido liquame bovino liquame suino palabile Grado di sviluppo della tecnologia sperimentale commerciale Grado di diffusione basso alto Effetto del trattamento Riduzione Azoto Azoto da liquido a palabile Fosforo da liquido a palabile Stabilizzazione Riduzione odori Riduzione volumi Classificazione rispetto alle migliori tecniche disponibili: è considerata positivamente ma deve essere limitata allo stretto necessario per evitare emissioni in aria. Avvertenze controindicazioni La necessità di miscelazione può essere notevolmente ridotta da un preventivo trattamento di separazione dei solidi.

37 1. Caratteristiche operative Il liquame nelle vasche di stoccaggio tende a sedimentare. Pertanto al fine di ottenere un prodotto omogeneo in fase di distribuzione o per garantire lo svuotamento delle fosse, è opportuno prevedere sistemi di miscelazione. La miscelazione è un operazione essenziale per consentire una distribuzione uniforme di liquame in relazione al suo contenuto di nutrienti. 2. Principio di funzionamento La miscelazione può essere effettuata con movimento idraulico del liquame stesso. In questo caso, se si trattano effluenti con residui di lettiera e di alimenti con elevato contenuto di solidi, pur rimanendo nei limiti della pompabilità, è necessario utilizzare attrezzature che siano in grado di sminuzzare le componenti più grossolane. Per questo si utilizzano delle pompe trituratrici, dotate cioè di un dispositivo con lama rotante e controlama fissa che garantisce una frammentazione delle componenti fibrose, evitando l intasamento della pompa centrifuga. La potenza necessaria in questi casi è elevata, raggiungendo anche i kw di potenza richiesta, e pertanto vengono in genere azionati dalla presa di potenza della trattrice che deve avere una potenza motore di circa un terzo superiore a quella richiesta. La miscelazione può essere effettuata meccanicamente con attrezzature che, pur di vario tipo, si basano tutte sul principio della movimentazione della massa mediante pale a elica ruotanti, montate all estremità di un braccio contenente l albero per la trasmissione del moto o applicate direttamente a un motore. Le diverse soluzioni consentono la miscelazione di vasche di diverso tipo, sia interrate che fuori terra e l azionamento tramite motore elettrico o mediante la presa di potenza della trattrice. 3. Schema di installazione Le attrezzature per la miscelazione posso essere mobili, in genere azionate dalla presa di potenza della trattrice, o fisse, azionate da un motore elettrico. 4. Prestazioni in condizioni operative e costi I tempi necessari per la miscelazione e i consumi energetici dipendono grandemente dalla tipologia di attrezzatura utilizzata e dalla forma e dimensione delle strutture di stoccaggio. In generale i costi per eseguire questo trattamento sono dell ordine dei centesimi di euro per metro cubo di liquame trattato. 5. Considerazioni operative E opportuno effettuare la miscelazione solo in concomitanza con le operazioni di distribuzione. La miscelazione agevola la movimentazione del liquame, favorisce lo svuotamento delle vasche e crea le condizioni favorevoli per un corretto campionamento dei liquami.