Progetto del Programma Regionale di Ricerca in campo Agricolo

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1 Gestione e valorizzazione delle ceneri di combustione nella filiera Legno-Energia Progetto del Programma Regionale di Ricerca in campo Agricolo Novembre 2004 Comitato Termotecnico Italiano CTI Energia e Ambiente

2 Partner del progetto sono stati: Comitato Termotecnico Italiano CTI Energia e Ambiente (Riva G., Panvini A., Alberti M.) Teleriscaldamento Cogenerazione Valtellina, Valcamonica, Valchiavenna - TCVVV S.p.A. e Federazione Italiana dei Produttori di Energia Rinnovabile FIPER (Righini W., Bré A.) Consorzio Forestale Alta Valtellina CFAV - (Giacomelli E.) KOBA s.r.l. (Bombelli V, Casula A.) Università Politecnica delle Marche - (Perucci P.) VTT Energy - Organizzazione finlandese specializzata nel campo della biomassa e che sta sviluppando le ricerche più avanzate in campo europeo per la valorizzazione delle ceneri. (Vesterinen P.) Regione Lombardia. (Boccasile G.) Accanto ai partner indicati si segnala inoltre l attiva collaborazione della Stazione Sperimentale dei Combustibili di San Donato. (Pinelli G., Zerlia T.) La relazione tecnica conclusiva e gli allegati sono disponibili sul sito internet 2

3 SOMMARIO 1 - PREMESSE CONCLUSIONI PROGETTO BIOCEN: GESTIONE E VALORIZZAZIONE DELLE CENERI DI COMBUSTIONE NELLA FILIERA LEGNO-ENERGIA PREMESSE IL PROGETTO BIOCEN STATO DELL ARTE DELLA GESTIONE DELLE CENERI DA BIOMASSA PREMESSE Le ceneri da biomasse Tipologie di ceneri Composizione delle ceneri Quantitativi di cenere nell utilizzo energetico delle biomasse Prime considerazioni sul riutilizzo delle ceneri da biomasse LA LEGISLAZIONE ITALIANA IN MATERIA Recupero di materia in cementifici, industria dei laterizi, recuperi ambientali Recupero di materia per produzione di compost Produzione di fertilizzanti Modalità di gestione, stoccaggio e trattamento STATO DELL ARTE IN EUROPA Finlandia e Svezia Austria Danimarca Francia Gran Bretagna Olanda CONCLUSIONI ANALISI DI SUPPORTO AL RIUTILIZZO AGRONOMICO CARATTERIZZAZIONE DELLE CENERI ITALIANE Premessa Raccolta delle ceneri - Prove di combustione Analisi sui campioni raccolti (ceneri e combustibili/biomasse) INTERAZIONI CENERI-SUOLO; STUDIO DEL COMPORTAMENTO DELLA BIOMASSA MICROBICA DEL SUOLO IN SEGUITO A TRATTAMENTO CON CENERI DA LEGNO Premesse Scopo della ricerca Parte sperimentale Risultati e discussione CONCLUSIONI RIUTILIZZAZIONE AGRONOMICA DELLE CENERI INTRODUZIONE FILIERA ATTUALE NUOVE FILIERE La compattazione e granulazione delle ceneri

4 Trasporto Filiere di riutilizzo agronomico CONCLUSIONI E CONSIDERAZIONI GENERALI SUL RIUTILIZZO AGRONOMICO DELLE CENERI NELLA FILIERA LEGNO-ENERGIA BIBLIOGRAFIA APPENDICE UNITÀ DI MISURA ANALISI ECONOMICA DELLE FILIERE RACCOLTA E ANALISI DELLE CENERI Schede degli impianti censiti Approfondimento sulla centrale a biomassa di Tirano Metodologia di raccolta dei campioni di materiale (ceneri e biomasse) Risultati delle analisi - Biomasse Risultati delle analisi Ceneri LA COMPATTAZIONE E GRANULAZIONE DELLE CENERI Premessa Stato dell arte delle tecniche di compattazione/agglomerazione delle ceneri da combustione di biomassa Prove di granulazione delle ceneri realizzate nell ambito del progetto Aziende contattate nell'ambito dell'approfondimento sulla granulazione Approfondimento sui processi di compattazione delle ceneri INDICE DELLE FIGURE Figura 1 Gli scopi del progetto BIOCEN...10 Figura 2 Schema riassuntivo della filiera di riutilizzazione agronomica delle ceneri...13 Figura 3 Schema della filiera della biomassa e delle ceneri...19 Figura 4 - Ceneri da legno (sinistra) - Ceneri da paglia (destra)...30 Figura 5 Appezzamento utilizzato per le valutazioni di impatto a pieno campo e indicazione delle parcelle...64 Figura 6 - Andamento del contenuto di C-Biomassa (mg C-CO 2 kg -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...67 Figura 7 - Andamento del contenuto di C-Biomassa (mg C-CO 2 kg -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere Figura 8 - Andamento del contenuto di C-Biomassa (mg C-CO 2 kg -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione della dose (b) Figura 9 - Andamento dell FDA (µg FDA idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...70 Figura 10 - Andamento dell FDA (µg FDA idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...71 Figura 11 - Andamento dell FDA (µg FDA idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione della dose...71 Figura 12 - Andamento della fosfatasi alcalina (µg p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...72 Figura 13 - Andamento della fosfatasi alcalina (µg p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...73 Figura 14 - Andamento della fosfatasi alcalina (µg p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione della dose

5 Figura 15 - Andamento dell arilsolfatasi (µg di p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...74 Figura 16 - Andamento dell arilsolfatasi (µg di p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni di suolo della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...75 Figura 17 - Andamento dell arilsolfatasi (µg di p-nitrofenolo idrolizzato g -1 h -1 ) nei diversi campioni di suolo della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere (a) e della dose...75 Figura 18 - Andamento della catalasi (mg O 2 g -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...77 Figura 19 - Andamento della catalasi (mg O 2 g -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...77 Figura 20 - Andamento della catalasi (mg O 2 g -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione della dose...78 Figura 21 - Andamento della deidrogenasi (nmoli INTF g -1 2h -1 ) nei campioni di suolo incubati in condizioni controllate...79 Figura 22 - Andamento della deidrogenasi (nmoli INTF g -1 2 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...79 Figura 23 - Andamento della deidrogenasi (nmoli INTF g -1 2 h -1 ) nei diversi campioni della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere (a) e della dose...80 Figura 24 - Andamento della o-dpo (µmoli di catecolo ossidato g -1 10min -1 ) nei diversi campioni di suolo incubati in condizioni controllate...80 Figura 25 - Andamento della o-dpo (µmoli di catecolo ossidato g -1 10min -1 ) nei diversi campioni di suolo della prova di pieno campo in funzione del tipo di cenere...81 Figura 26 - Andamento della o-dpo (µmoli di catecolo ossidato g -1 10min -1 ) nei diversi campioni di suolo della prova di pieno campo in funzione della dose...82 Figura 27 - Schema delle possibili filiere di riutilizzo agronomico delle ceneri...90 Figura 28 - Schema Caldaia 3. Fonte: Sistema informativo impianto TCVVV Spa - Tirano Figura 29 - Schema di interfaccia tra caldaia (n 3), gruppo di cogenerazione e rete di teleriscaldamento. Fonte: TCVVV Spa Tirano Figura 30 - Resa media (kwh/m 3 di cippato) del combustibile per le caldaie 1 e Figura 31 - kwh termici immessi in rete e ceduti (fatturati) all utenza Figura 32 - Domanda giornaliera di calore della rete di teleriscaldamento di Tirano (05/01/2004). Fonte: Turboden Figura 33 - Esempio di definizione di punti di raccolta distribuiti Figura 34 - Schema dei possibili intervalli di tempo da considerare per raccogliere ceneri che corrispondono al combustibile prelevato in ingresso alla caldaia Figura 35 - Rappresentazione schematica di un miscelatore-granulatore a vomeri. Fonte: Nordenberg, Figura 36 - Granulatore a piatto per la agglomerazione di ceneri da combustione di legno. Fonte: Chadwick and Bridgwater, Figura 37 - Granulatore a tamburo utilizzato in Kalmar per miscelare dolomite, ceneri e acqua. Fonte: Lindahl & Claesson, Figura 38 - Prototipo di pellettatrice a rullo ( VAP-500). Fonte: Windelhed, Figura 39 - Compattatore a secco. Fonte: Figura 40 - Granulatore-miscelatore a V. Fonte: Figura 41 - Schema impianto di granulazione per processo continuo (con essiccazione). Fonte: Figura 42 -Granulatore a letto fluido. Fonte: 5

6 Figura 43 - a) Granulatore a vomeri; b) misura della coppia necessaria durante i due test della 4 a Prova (la potenza assorbita è stata di circa 2,5 kw, a fronte di una potenza nominale di 4 kw del mescolatore da 150 l). Fonte: INDICE DELLE TABELLE Tabella 1 - Risultati analisi di sostenibilità economica delle filiere...12 Tabella 2 - Contenuto di ceneri per tipo di legno Olanda (Vesterinen P. 2003)...22 Tabella 3 - Contenuto di ceneri per tipo di biocombustibile legnoso Finlandia (Vesterinen P. 2003)...23 Tabella 4 - Percentuali delle diverse tipologie di ceneri per alcune tipologie di biomassa (Obernberger, 1997)...24 Tabella 5 Caratteristiche fisiche delle ceneri da combustione di biomassa. (Obernberger, 1998)...24 Tabella 6 - Presenza nutrienti nelle frazioni di ceneri da biomassa Austria. Fonte Obernberger, Tabella 7 - Presenza di nutrienti nelle frazioni di ceneri utilizzabili. Obernberger, 1997/98 Holzner, Tabella 8 - Composizione delle ceneri da combustione di legna, come ossidi dei principali componenti. Taipale, Tabella 9 - Composizione delle ceneri da combustione di corteccia derivante da differenti alberi. Alakangas, Tabella 10 - Presenza metalli pesanti nelle ceneri da biomassa e limiti imposti da leggi/regolamenti per l utilizzo delle ceneri - Austria. Obernberger, 1997/ Tabella 11 Composizione della cenere in funzione della temperatura (TNO Report, 1999)...28 Tabella 12 - Caratteristiche chimiche delle ceneri in funzione della tipologia di legno (TNO Report, 1999)...28 Tabella 13 - Concentrazione di Cl, F e metalli pesanti nelle diverse frazioni di ceneri da legno di scarto industriale (TNO Report, 1999)...29 Tabella 14 - Contenuto di metalli pesanti in ceneri di fondo e di filtro nella combustione del legno con impianto a griglia (TNO Report, 1999)...29 Tabella 15 - Valori limite per l utilizzo di ammendanti in terreni agricoli su base secca (Report PRO 2/6107/03)...37 Tabella 16 - Valori limite per l utilizzo delle ceneri da biomassa in terreni forestali su base secca (Country Report Austria 2002)...41 Tabella 17 - Carichi massimi ammissibili per l utilizzo delle ceneri da biomassa in terreni agricoli (Country Report Austria 2002)...42 Tabella 18 - Carichi massimi ammissibili per l utilizzo delle ceneri da biomassa in terreni erbosi (Country Report Austria 2002)...42 Tabella 19 - Valori limite per il cadmio nelle ceneri da biomassa (Country Report Denmark 2002)...43 Tabella 20 - Valori limite per i metalli pesanti nelle ceneri da biomasse (Country Report Denmark 2002)...43 Tabella 21 Distribuzione del cadmio tra le varie tipologie di ceneri (Country Report Denmark 2002)...44 Tabella 22 - Valori limite per l impiego di fanghi in agricoltura (Country Report UK 2002)...45 Tabella 23 - Elenco e principali caratteristiche degli impianti di teleriscaldamento censiti nel progetto Tabella 24 -Metodi di analisi delle biomasse

7 Tabella 25 -Percentuali dei diversi elementi che compongono le ceneri e somma (parziale e totale) degli elementi riscontrati. Fonte: "AEROSOLS FROM BIOMASS COMBUSTION", ed. Thomas Nussbaumer, Tabella 26 -Diverse efficienze di abbattimento dei gas di combustione di alcuni sistemi utilizzabili. Fonte: Obernberger Tabella 27 - Contenuto dei vari macro-elementi (ossidi) nelle biomasse e rapporto percentuale tra la somma (in peso) dei macro-elementi e il contenuto totale (in peso) di ceneri delle biomasse (tutti i valori sono calcolati sui campioni allo stato secco)...58 Tabella 28 - Caratteristiche chimiche e fisiche dei suoli...63 Tabella 29 -Valori di conducibilità elettrica (µs) ai diversi tempi di prelievo nei campioni di suolo incubati in condizioni controllate...65 Tabella 30 - Valori di conducibilità elettrica (µs) ai diversi tempi di prelievo nella prova di pieno campo Tabella 31 - Valori di ph nei diversi tempi di prelievo nei campioni di suolo incubati in condizioni controllate Tabella 32 - Valori di ph nei diversi tempi di prelievo nella prova di pieno campo Tabella 33 - Quantità di correttivi (composti puri) necessari per alzare il ph di un unità in tre diversi terreni...83 Tabella 34 Analisi dei fattori limitanti alla distribuzione delle ceneri in funzione delle diverse tipologie di destinazione...86 Tabella 35 Analisi dei fattori limitanti alla distribuzione delle ceneri in funzione delle diverse tipologie di prodotto distribuito Tabella 36 Quantitativi di ceneri da spargere per rispettare le necessità di nutrienti delle specie vegetali interessate. Fonte Regione Lombardia Agricoltura PSR 2003 Misura F. Disciplinari di produzione...88 Tabella 37 Carico di metalli pesanti da spandimento di ceneri 'BIOCEN' (1 t/ha), rispetto a carico massimo ammesso previsto da varie norme a livello europeo...89 Tabella 38 - Ipotesi di costo per la granulazione delle ceneri da biomassa...93 Tabella 39 - Indicatori di convenienza economica in corrispondenza di diverse ipotesi di costo della manodopera...94 Tabella 40 Costo di granulazione...95 Tabella 41 Costo di trasporto...96 Tabella 42 Costo di spandimento: prato stabile...97 Tabella 43 Costo di spandimento: frutteto Tabella 44 Costo di spandimento: vigneto Tabella 45 - Resa di due tagli forestali eseguiti dal CFAV nel Tabella 46 Costo di spandimento: bosco Tabella 47 Costo di spandimento: pista da sci Tabella 48 - Risultati analisi di sostenibilità economica delle filiere Tabella 49 Riepilogo costi spandimento (1 t/ha) Tabella 50 - Cantiere 1 - Prato stabile: Dati di cantiere Tabella 51 - Cantiere 1 - Prato stabile: Analisi costi Tabella 52 - Cantiere 2 Frutteto: Dati di cantiere Tabella 53 - Cantiere 2 Frutteto: Analisi costi Tabella 54 - Cantiere 3 Vigneto: Dati di cantiere e analisi costi Tabella 55 - Cantiere 4 Bosco: Dati di cantiere Tabella 56 - Cantiere 4 Bosco: Analisi costi Tabella 57 - Cantiere 5 Pista da sci: Dati di cantiere Tabella 58 - Cantiere 5 Pista da sci: Analisi costi

8 Tabella 59 - Scheda Tecnica impianto di Tirano Tabella 60 - Scheda Tecnica impianto di Sondalo Tabella 61 - Scheda Tecnica impianto di Cavalese Tabella 62 - Scheda Tecnica impianto di Fiera di Primiero Tabella 63 - Scheda Tecnica impianto di Serravalle Scrivia Tabella 64 - Incidenza della produzione di ceneri rispetto al combustibile utilizzato (kg ceneri / kg biomassa) Tabella 65 - Percentuale di ceneri rilevate sulle diverse tipologie di biomasse utilizzate nell'impianto (sostanza secca). Fonte: Analisi effettuate dalla Stazione Sperimentale per i Combustibili (SSC) Tabella 66 - Prove in caldaia n 1 Impianto Tirano Tabella 67 - Prove in caldaia n 3 Impianto Tirano Tabella 68 - Impianto 1 Bioenergia Fiemme Spa, Cavalese Tabella 69 - Impianto 2 Ecotermica San Martino, Fiera di Primiero Tabella 70 - Impianto 3 Bea Borbera Srl, Serravalle Scrivia Tabella 71 - Impianto 4 TCVVV Spa, Tirano Tabella 72 - Impianto 4 TCVVV Spa, Tirano II Raccolta Tabella 73 - Impianto 5 TCVVV Spa, Sondalo Tabella 74 - Impianto 1 Bioenergia Fiemme Spa, Cavalese Tabella 75 - Impianto 2 Ecotermica San Martino, Fiera di Primiero Tabella 76 - Impianto 3 Bea Borbera Srl, Serravalle Scrivia Tabella 77 - Impianto 4 TCVVV Spa, Tirano Tabella 78 - Impianto 5 TCVVV Spa, Sondalo Tabella 79 - Prova di compattazione a secco Tabella 80 Risultati relativi alle granulometrie raggiunte nel corso dei test Tabella 81 -Ragioni per l agglomerazione Tabella 82 - Benefici derivanti dall agglomerazione Tabella 83 - Metodi di agglomerazione ALLEGATI Rapporto VTT Processes: Wood ash recycling State of the art in Finland and Sweden Linee guida per la granulazione e lo spandimento su suolo agricolo e forestale delle ceneri da combustione di biomassa legnosa vergine Atti del convegno: Aspetti strategici e di sviluppo per l uso energetico delle biomasse - Milano 22/9/04 8

9 1 - PREMESSE La progressiva diffusione di impianti per la produzione di energia termica (distribuita con reti di teleriscaldamento, presenti soprattutto nel nord Italia - arco alpino) e elettrica (presenti soprattutto nel centro sud) a biomassa ha reso piuttosto significativo l ammontare di ceneri residue dai processi di combustione che devono essere smaltite. Gli impianti di teleriscaldamento operanti nell arco alpino e prealpino (Piemonte, Lombardia, Veneto, Trentino e Alto Adige, circa 200 MWt installati) producono circa GWht. Il consumo di biomassa può essere stimato in circa t/a 1 ; ne deriva pertanto una sottoproduzione di ceneri residue stimata tra e t/a 2. Gli impianti per la produzione di energia elettrica (circa 330 MWe installati) sono invece diffusi soprattutto nel centro-sud Italia. Il consumo complessivo di biomassa stimato è di circa 3,5 Mt (al 50% di umidità, circa 1,8 Mt di sostanza secca), per una produzione di ceneri superiore alle t. Come già verificatosi in altri Paesi europeo, si pone quindi il problema di come poter eventualmente riutilizzare queste ceneri, senza doverle invece destinare, in quanto rifiuti, allo smaltimento in discarica. La legislazione italiana, allo stato attuale, comprende le ceneri da biomassa tra i materiali che possono essere in alcuni modi recuperati 3 senza dover ricorrere alla misura estrema del conferimento in discarica. Le opzioni di recupero ammesse sono (si veda DM 5/2/98, Allegato 1, Recupero di materia con procedura semplificata ): - Produzione di conglomerati cementiti, utilizzo in cementifici o industria dei laterizi (Allegato 1 punto 13 DM 5/2/98); - Produzione di compost (Allegato 1 punto 16 DM 5/2/98); - Produzione di fertilizzanti (Allegato 1 punto 18 DM 5/2/98); - Recuperi ambientali 4 (Allegato 1 punto 13 DM 5/2/98); Il decreto legislativo 22/97 ("Ronchi") prevede inoltre (Art Accordi e contratti di programma, incentivi) "la sperimentazione, la promozione e l'attuazione di attività di riutilizzo, riciclaggio e recupero di rifiuti" (comma 1, lettera f), da realizzarsi attraverso appositi accordi di programma. È da verificare se il testo in oggetto sia inteso (come sembrerebbe) anche nel senso di ulteriori opzioni di recupero oltre a quelle già previste (e sopra ricordate) nel decreto attuativo (DM 5/2/98, Allegato 1, Recupero di materia con procedura semplificata ). Se non vengono individuate concrete possibilità di riutilizzo attraverso le opzioni già previste (o nuove opzioni da definire con accordi di programma) le ceneri devono pertanto essere conferite a discariche autorizzate. 1 Tonnellate per anno. 2 Si stima, per impianto, una produzione media di ceneri compresa tra l 1 ed il 3% del combustibile utilizzato (sostanza secca), in relazione alla tipologia di biomassa, principalmente cippato di legna. 3 Il DLvo 5/2/97 n. 22 (Decreto Ronchi) parla genericamente di possibili opzioni di recupero (elencate in Allegato C; tra queste vi è anche R10 Spandimento sul suolo a beneficio dell'agricoltura o dell'ecologia ) senza specificare materiali e procedure per attuare le operazioni di recupero, che sono esposti invece nel DM 5/2/98, quest ultimo però non definisce con precisione i materiali oggetto dell attività R10. 4.il recupero è subordinato all'esecuzione del test di cessione sul rifiuto tal quale secondo il metodo in allegato 3 al presente decreto. Si sottolinea qui che i valori limiti definiti nella tabella presente in tale allegato 3 sembrano estremamente bassi perché possano essere rispettati in caso di recupero di ceneri da combustione di biomassa legnosa (in base ai test sulle ceneri disponibili in bibliografia). 9

10 Attualmente, nella realtà dei diversi impianti che dispongono di ceneri da smaltire, possono essere riscontrate alcune esperienze di utilizzo per riempimenti stradali (a es. nel Crotonese) e un modesto utilizzo nella produzione di fertilizzanti (a es. nell'area della provincia di Torino). La gran parte delle ceneri è in, ogni modo, inviata a discarica, con costi di smaltimento anche molto variabili (si rilevano circa 5-7 cent /kg nel nord Italia, mentre non ci sono informazioni certe sui costi di conferimento per il sud Italia). Per quanto concerne le attuali modalità di gestione si rileva che, dal punto di vista dello stoccaggio, nelle centrali a biomassa esaminate (Tirano e Sondalo), le ceneri derivanti dalla combustione di biomassa (pesanti e leggere) vengono stoccate per periodi abbastanza brevi presso le centrali stesse (10-15 giorni d'inverno, fino a 1 mese circa d'estate); in tutti i casi esaminati ciò avviene mediante l'utilizzo di container della capacità dell'ordine di m 3, pari a circa t di massa, dal momento che le centrali non sembrano oggi attrezzate con sistemi di stoccaggio per il lungo periodo. Ciò deriva dal fatto che l'attuale destinazione delle ceneri (discarica controllata) non ne richiede l'accumulo e la movimentazione avviene con il metodo meno costoso, che consiste nell'utilizzo di container scarrabili. Allo stesso modo la movimentazione interna alle centrali non sembra oggi generare problemi rilevanti, dal momento che essa avviene mediante sistemi di trasporto interno a nastro, quindi senza conseguenze derivanti da fenomeni di dispersione dovuta a correnti d'aria, e in luoghi coperti, impedendo così che la cenere sia soggetta a bagnatura o (peggio ancora) dilavamento/percolazione per opera di pioggia o neve. È da verificare però come l'eventuale introduzione di una fase di modificazione (granulazione) dello stato fisico delle ceneri possa agevolare o migliorare la gestione delle ceneri a valle della raccolta. In questo contesto si è sviluppato il progetto BIOCEN i cui risultati sono descritti nel presente rapporto. Il progetto si è posto come obiettivo principale quello di verificare la sostenibilità economica e tecnica di una o più filiere di riutilizzo agronomico delle ceneri da combustione di biomassa mediante spandimento sul terreno, partendo dal concetto che la chiusura reale del ciclo di una fonte rinnovabile (quale la filiera legno-energia) si ottiene quando tutte le sue componenti si rinnovano in misura soddisfacente. Figura 1 Gli scopi del progetto BIOCEN Barriere alla utilizzazione delle ceneri Manca la filiera Manca una idonea normazione Mancano le conoscenze specifiche Fornire gli strumenti tecnici per abbattere queste barriere Linee guida per la gestione delle ceneri da biomassa e per il loro riutilizzo in campo agricolo Benefici economici La chiusura della filiera legno-energia Benefici ambientali 10

11 Questo significa che accanto al ciclo della CO 2 dovrebbe essere attivato anche un rinnovo delle sostanze chimiche che la pianta ha assorbito dal terreno durante la crescita attraverso lo spandimento sul terreno. Come è stato chiarito poco sopra, attualmente la chiusura totale del ciclo non è consentita essenzialmente per motivi normativi legati, probabilmente, a scarse conoscenze tecniche: questo progetto ha voluto quindi fornire al legislatore gli strumenti tecnici per capire se e quando è possibile riutilizzare le ceneri su suolo agricolo. Tutti i risultati del progetto sono quindi da considerarsi sperimentali e propositivi ma non attuabili fintanto che l attuale quadro normativo non sarà opportunamente modificato. 2 - CONCLUSIONI Il progetto BIOCEN ha analizzato a fondo il problema di un ipotetico 5, per ora, riutilizzo agronomico delle ceneri di combustione di biomassa. Nel corso delle attività sperimentali è stato: analizzato lo stato dell arte della legislazione e della gestione delle ceneri in Italia e nei Paesi europeo storicamente all avanguardia nell utilizzazione di biomassa legnosa per fini energetici; condotte analisi accurate su vari campioni di suolo agricolo per verificarne la risposta chimica, fisica e microbiologica a differenti dosi di ceneri; analizzate le biomasse che alimentano vari impianti di teleriscaldamento dell arco alpino e caratterizzate le ceneri prodotte. I risultati sono stati infine confrontati con dati di letteratura e ipotizzate alcune filiere di spandimento delle ceneri valutandone la sostenibilità tecnica ed economica. I risultati scaturiti dal lavoro svolto sono riassumibili nella seguente considerazione: La valorizzazione delle ceneri di combustione di biomassa mediante spandimento su suolo agricolo o forestale è tecnicamente e economicamente sostenibile, in determinate condizioni, per quantitativi pari a circa 1 t/ha. Più in particolare, si può affermare che: gli impianti monitorati utilizzano biomassa vergine non trattata proveniente dalla prima lavorazione del legno o da residui di potatura. La materia prima utilizzata rientra pertanto a pieno titolo tra le biomasse combustibili ammesse dalla legislazione vigente (DPCM 8/3/02). La biomassa analizzata negli impianti italiani censiti e le ceneri prodotte dagli stessi presentano caratteristiche simili ai dati di letteratura europeo. E possibile quindi ipotizzare una certa costanza nella composizione delle ceneri a tutto vantaggio del loro reimpiego. Non esistono significative differenze tra le ceneri prodotte da impianti diversi per tecnologia e per localizzazione geografica. Lo stesso dicasi per la biomassa che ha alimentato tali impianti. Eventuali differenze significative, ma riconducibili sempre entro valori limite riscontrati in letteratura, sono imputabili alle caratteristiche del terreno su cui è cresciuta la biomassa. 5 La legislazione attuale in materia non consente lo spandimento diretto delle ceneri da combustione di biomassa. 11

12 Gli impianti italiani coinvolti nel progetto effettuano, secondo le prescrizioni di legge, il monitoraggio delle emissioni in atmosfera i cui livelli massimi risultano sempre al di sotto dei limiti imposti per quella tipologia di impianti. In alcuni casi le emissioni in atmosfera rientrano addirittura entro i limiti più severi fissati per gli inceneritori (nel caso soprattutto di alcuni metalli pesanti). Non sono stati riscontrati fenomeni di arricchimento in metalli pesanti nel passaggio dalla biomassa alle ceneri, a causa di eventuali rilasci di componenti dell impianto. E stato notato inoltre un elevato rendimento medio per questa tipologia di impianti (85-90%). Alcune delle attuali tecniche di compattazione e granulazione delle ceneri si sono dimostrate tecnicamente valide e economicamente sostenibili anche nell ambito di una filiera relativa a materiali poveri quale quella dell energia da biomassa. La granulazione delle ceneri ne aiuta la gestione e ne migliora le caratteristiche fisiche ai fini del riutilizzo agronomico. Il suolo italiano, da un punto di vista chimico, fisico e microbiologico è in grado di ricevere elevate quantità di cenere (5 t/ha) senza subire conseguenze negative. Anzi, in alcuni casi l apporto di cenere contribuisce a migliorarne alcune caratteristiche (corregge il ph e migliora la struttura). Da un punto di vista agronomico e in determinate condizioni è sufficiente e consigliabile spandere fino a 1 t/ha di cenere; con tale quantità si apporta la giusta dose di elementi nutritivi e si riesce a valorizzare la cenere prodotta annualmente da un impianto di medie-grandi dimensioni nei soli territori limitrofi all impianto stesso. La dose indicata è stata definita tenendo conto sia del contenuto di elementi nutritivi delle ceneri sia del loro contenuto in metalli pesanti. Si sottolinea a questo proposito la mancanza di indicazioni legislative specifiche per le ceneri da biomassa che indichino il contenuto massimo ammissibile di metalli pesanti. Tale situazione ha impedito, nel corso del progetto, di fare riferimento a valori precisi per quanto riguarda tale argomento 6. I risultati conclusivi dell analisi di differenti filiere di spandimento delle ceneri è riportato in Tabella 1; da questa si evidenzia come alcune soluzioni siano vantaggiose rispetto all attuale situazione (i costi sono nettamente inferiori a quelli del conferimento in discarica), altre sembrano essere competitive in termini di sostenibilità economica (i costi sono quindi simili a quelli del conferimento in discarica), altre invece sono nettamente svantaggiose e non competitive, anche se molto interessanti da un punto di vista tecnico/agronomico. Tabella 1 - Risultati analisi di sostenibilità economica delle filiere FILIERA Prato stabile Frutteto Vigneto Bosco Piste da sci CONDIZIONE DI CONVENIENZA ECONOMICA (in caso di spandimento di 1 t/ha) Vantaggioso Competitivo Competitivo Non Competitivo Non Competitivo In conclusione e nel concreto la valorizzazione agronomica delle ceneri da biomassa è un sistema efficiente e sostenibile che può essere immediatamente applicabile qualora si riescano a superare le barriere tecniche e normative. Alcune considerazioni aggiuntive, dettate da quanto emerso nel corso dei lavori, possono servire per indirizzare le scelte degli operatori della filiera e dei decisori politici in merito al problema sollevato dal progetto. 6 E stato però possibile verificare come le ceneri analizzate presentino caratteristiche medie riscontrabili nei dati di letteratura in materia. Tabella 36 12

13 La chiusura del ciclo biomassa - ceneri può avvenire attraverso l implementazione dimostrativa a livello Regionale/Nazionale di una filiera strutturata in cui i vari attori del settore biomassa (produttori/fornitori biomassa, produttori energia e ceneri), interagiscano e si integrino con appositi accordi di programma quali strumenti di concertazione e cooperazione dei soggetti pubblici e privati coinvolti, così come fortemente sollecitato dalla Commissione europeo nell ambito del 5 e 6 Programma di Azione, per meglio corrispondere alle necessità di una più efficace azione in campo ambientale energetico. (Figura 2) In particolare per quanto riguarda la situazione Italiana anche il Decreto Ronchi ha recepito nel suo articolato questi indirizzi: un accordo di programma è infatti uno strumento negoziale previsto dal DLvo n. 22/97, quale documento approvato ufficialmente con cui soggetti diversi si impegnano a cooperare attivamente ad un progetto comune che prevede la partecipazione di tutti con diversi ruoli per istituire una catena Virtuosa. Figura 2 Schema riassuntivo della filiera di riutilizzazione agronomica delle ceneri ENERGIA PRODUTTORI BIOMASSA IMPIANTO a BIOMASSA UTILIZZATORI CENERI CENERI Tal quali Granulate Tecnicamente possibile Economicamente possibile Implementabile in una filiera strutturata tramite Accordi di Programma In base all articolo 25 Gli accordi ed i contratti di programma hanno oggetto, in particolare : a. attuazione di specifici piani di settore di riduzione, recupero ed ottimizzazione dei flussi dei rifiuti. b. La sperimentazione, la promozione, l attuazione e lo sviluppo di processi produttivi e di tecnologie pulite idonei a prevenire o ridurre la produzione dei rifiuti e la loro pericolosità, ed a ottimizzare il recupero dei rifiuti stessi. c. Lo sviluppo di innovazioni nei sistemi produttivi per favorire metodi di produzione di beni con impiego di materiali meno inquinanti o comunque riciclabili. d. Le modifiche del ciclo produttivo e la progettazione di componenti, macchine e strumenti di controllo. e. La sperimentazione, la promozione e la produzione di beni progettati, confezionati e messi in commercio in modo da ridurre la quantità e la pericolosità dei rifiuti e i rischi di inquinamento. f. La sperimentazione, la promozione e l attuazione di attività di riutilizzo riciclaggio e recupero dei rifiuti. g. L adozione di tecniche per il reimpiego ed il riciclaggio dei rifiuti nell impianto di produzione. 13

14 h. Lo sviluppo di tecniche appropriate e di sistemi di controllo per l eliminazione dei rifiuti e delle sostanze pericolose contenute nei rifiuti. i. L impiego da parte dei soggetti economici e dei soggetti pubblici dei materiali recuperati dalla raccolta differenziata dei rifiuti urbani. j. L impiego di sistemi di controllo del recupero e della riduzione dei rifiuti. L attivazione a scala Regionale della filiera Biomassa-Ceneri potrebbe essere quindi attuata attraverso opportuni Accordi di Programma tra i soggetti pubblici e privati interessati, mediante la realizzazione di un apposito Consorzio quale, ad esempio, il Consorzio BIOCEN, che contempli nei sui scopi l implementazione dimostrativa della filiera strutturata in accordo alle risultanze dello stato dell arte e delle fasi sperimentali del progetto BIOCEN stesso. 14

15 3 - PROGETTO BIOCEN: GESTIONE E VALORIZZAZIONE DELLE CENERI DI COMBUSTIONE NELLA FILIERA LEGNO- ENERGIA PREMESSE La biomassa vegetale è costituita essenzialmente da materia organica con una frazione più o meno contenuta di elementi minerali provenienti dal substrato ove cresce la pianta. La combustione determina la conversione della componente organica essenzialmente in CO 2 e vapore acqueo, oltre a una quota di altri elementi tipicamente presenti nelle emissioni gassose della combustione (NO x, CO, composti volatili ecc.), mentre le ceneri costituiscono il principale residuo solido. In quest ultimo possono essere presenti anche incombusti solidi derivanti da una non perfetta combustione del legno e ciò dipende dalla tecnologia di conversione energetica (caldaie a griglia fissa o mobile ecc.), dalla relativa modalità di gestione e dalle caratteristiche del combustibile (in primo luogo il contenuto di umidità). Allo stato attuale della normativa, le ceneri sono considerati rifiuti speciali da conferire in discarica controllata mentre gli altri utilizzi sono soggetti ad apposite autorizzazioni. Tra le diverse forme di riciclo di questi materiali è però logico pensare a una loro reintegrazione nei terreni al fine di chiudere il ciclo della biomassa e mantenere inalterato il relativo contenuto di elementi nutritivi anche se questo richiede una serie di accorgimenti per non innescare dei fenomeni controproducenti nei confronti della struttura del terreno e del suo equilibrio chimico fisico in generale. Diversi fattori consigliano di regolamentare lo spargimento sui suoli delle ceneri: l incremento dell utilizzo di biocombustibili solidi anche in impianti di taglia elevata e la conseguente crescita della produzione di ceneri; l attuale orientamento sulla gestione dei rifiuti che richiede, ove possibile, il recupero di materia o energia e impone il conferimento in discarica dei materiali residuali quale ultima possibilità operativa; il fatto che lo spargimento sui suoli costituisce una soluzione per il recupero di materia compatibile con le esigenze di tutela ambientale e già utilizzata in altri paesi (ad es. quelli scandinavi) e consente, anche da punto di vista più generale una logica chiusura del cerchio della biomassa; i limitati sbocchi previsti dal DM 5/2/98 per il recupero delle ceneri; di fatto nella realtà operativa i produttori di ceneri incontrano notevoli difficoltà nel trovare qualcuno disposto ad attuarne il recupero (impianti di compostaggio, cementifici ecc.). Circa la crescente diffusione degli impianti di combustione del legno va ricordato il forte impegno della regione Lombardia in questo settore che si è concretizzato nell avvio degli impianti teleriscaldamento della TCVVV S.p.A. di Sondalo e Tirano e nella promozione di altri 17 impianti, alcuni dei quali già realizzati, altri in fase di realizzazione, altri ancora che verranno realizzati a breve anche nelle zone di pianura. Gli impianti della TCVVV già utilizzano circa t/a di residui legnosi e si stima che con le nuove iniziative il fabbisogno raggiungerà le t/a. Ciò darà un sostanziale contributo alle attività economiche delle zone montane. Accanto alle iniziative promosse dalla Regione vanno aggiunte quelle private che a livello nazionale sono in prima linea nel settore delle energie rinnovabili. Si stima infatti che entro il 2004 il fabbisogno nazionale di biomasse per alimentare gli impianti di produzione di calore e/o elettricità sarà di circa 2 milioni di t/a con produzioni di ceneri che facilmente raggiungeranno le t/a. Si tratta quindi di numeri consistenti. 15

16 Il problema di collocazione delle ceneri, quindi, si distingue per due aspetti: il primo di natura razionale ed ecologica: è infatti auspicabile, come sopra evidenziato, il loro ritorno al terreno, in modo da completare la filiera legno energia per la quale oggi sono state sviluppate le tecnologie di combustione, di abbattimento degli inquinanti gassosi e sono in atto ampi interventi per la ripresa produttiva dei boschi; il secondo di natura logistico economica, legato ai quantitativi non trascurabili di questi materiali e agli attuali costi di smaltimento. A riguardo di questo aspetto si sottolinea come tutte le possibili economie di produzione possano essere dedicate non tanto a favore degli utenti finali (consumatori di energia) ma soprattutto al rilancio del settore forestale con azioni specifiche. Nel caso della TCVVV, a esempio, già viene accantonato il 5% del fatturato per questo tipo di finalità tracciando la strada a una nuova filosofia di auto - finanziamento locale. E evidente che le potenziali economie di gestione (eliminazione del costo di smaltimento delle ceneri) possono potenzialmente incrementare tale percentuale a tutto favore del territorio nel suo complesso e nell impiego ottimale delle relative risorse. Tutte le pratiche agronomiche rivolte al ripristino del contenuto di elementi nutritivi nel suolo, a esempio l utilizzazione delle biomasse di recupero, o di prodotti di scarto della lavorazione industriale di materiali organici di origine agronomica o naturali vanno in ogni modo incoraggiate. Il Dlvo n. 152/99 7 e successivi, per la tutela delle acque, pongono dei limiti di accettabilità per alcune grandezza analitiche, consentendo o vietando lo smaltimento di residui di diversa provenienza, se non dopo che questi siano stati opportunamente caratterizzati in modo da verificare la loro rispondenza ad alcuni limiti, tali da non determinare un rischio di inquinamento ambientale. E ovvio che tutte queste forme di riciclo devono essere opportunamente seguite per due finalità: da un lato monitorare lo stato dei terreni, dall altro per affinare le conoscenze sul tema e quindi migliorare le regole tecniche da imporre per lo spargimento sui terreni dei vari prodotti. Sul fronte delle energie rinnovabili, da diversi anni si propone la conversione energetica di biomasse residuali e/o appositamente coltivate attraverso la combustione per la produzione di energia termica che eventualmente può essere parzialmente trasformata in energia elettrica. Purtroppo tale metodo, pur chiudendo in modo positivo il ciclo del carbonio, il quale torna in atmosfera come anidride carbonica per poi essere riassorbito dalle coltivazioni in crescita, può determinare fenomeni di inquinamento atmosferico, per altro comuni a tutte le attività energetiche ed industriali, a seguito del trasferimento soprattutto di metalli pesanti dal terreno all atmosfera, oltre a fare insorgere parallelamente il problema relativo allo smaltimento delle ceneri. Il problema dell'inquinamento atmosferico è comunque oggi brillantemente risolto con l adozione di opportuni dispositivi di abbattimento, come nel caso della TCVVV S.p.A. di Tirano, che utilizza una soluzione particolarmente avanzata 8. Le modalità di smaltimento delle ceneri, dal canto loro, sono definite nel DM 5/2/98. Nel caso specifico, le ceneri da legno potrebbero essere utilizzate in agricoltura e rientrare a pieno titolo nella problematica dello smaltimento diretto sul suolo di materiali solidi di recupero (correttivi, ammendanti e concimi). Comunque anche lo smaltimento delle ceneri sul suolo, specialmente se in 7 Dlvo 11/5/99, n Disposizioni sulla tutela delle acque dall'inquinamento e recepimento della direttiva 91/271/Cee concernente il trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva 91/676/Cee relativa alla protezione delle acque dall'inquinamento provocato dai nitrati provenienti da fonti agricole. Supplemento Ordinario GU n. 124 del 29/5/99. 8 La TCVVV S.p.A. utilizza un avanzato sistema di filtri elettrostatici. E opportuno sottolineare in questa sede che le emissioni di questi impianti rispettano comunque tutti i limiti di legge. 16

17 campo agricolo e forestale, deve essere controllato per massimizzare i benefici della sostenibilità della fertilità del suolo e minimizzare gli effetti negativi sull ambiente dove questi vengono introdotti. In questo contesto va rilevata la mancanza di opportune indicazioni tecniche per regolamentare questa pratica e quindi costituire il necessario elemento di supporto a normative di settore. A sostegno dello smaltimento in pieno campo delle ceneri da legno va ricordata la tecnica della bruciatura dei residui colturali (debbio). In sua analogia si può ben configurare lo spargimento che pur essendo un fattore altamente positivo in termini di disponibilità di elementi nutritivi (assimilabile ad una concimazione minerale) può anche limitatamente avere un risvolto negativo in termini di struttura del suolo se apportati in grandi quantità su suoli ben strutturati (buona percentuale di argille). In conclusione si ritiene quindi necessario mettere a punto una serie di indicazioni tecniche che possano avviare in concreto un sicuro riciclo delle ceneri con benefici ambientali e senza danni per la salute umana IL PROGETTO BIOCEN Il progetto, i cui risultati si descrivono in questo rapporto, si è posto, come sottolineato, un obiettivo semplice ma importante ed è stato strutturato con un piano di lavoro altrettanto semplice ma efficace. In sintesi, si è inteso affrontare l argomento della valorizzazione delle ceneri della filiera Legno- Energia sia attraverso la definizione dello stato dell'arte a livello internazionale, sia con attività sperimentali di laboratorio e di campo. Più in particolare si è operato con le seguenti 5 fasi: Fase 1 - Analisi dello stato dell'arte a livello mondiale del problema dello smaltimento delle ceneri da legno. I dati raccolti riguardano: le normative in atto o previste a livello nazionale/europeo in modo da assimilare lo stato di conoscenze internazionali sull argomento e per evidenziare tutte le problematiche di contorno; la caratterizzazione delle ceneri di provenienza da vari tipi di biomasse e impianti di combustione (eventuali informazioni già disponibili presso i centri di ricerca); la qualità delle ceneri attualmente utilizzate in alcuni paesi (come la Danimarca e la Finlandia) come fertilizzante e/o ammendante; l utilizzo agronomico delle ceneri nella tutela dell ambiente e della salute umana; le pratiche agronomiche oggi utilizzate per assicurare che lo spargimento delle ceneri sui suoli sia finalizzato ad un incremento o quantomeno un mantenimento; tutte le altre informazioni di carattere tecnico economico oggi reperibili. L obiettivo di questa fase, quindi, è stato quello di ottenere un concreto e veloce stato delle conoscenze sul settore. A tal fine sono stati visitati i siti sperimentali di VTT e di alcune organizzazioni in Danimarca. 17

18 DANIMARCA OLANDA REGNO UNITO FINLANDIA (VTT) SVEZIA FRANCIA AUSTRIA Fase 2 - Caratterizzazione delle ceneri con particolare riferimento alle biomasse utilizzate a livello di Regione Lombardia e alle diverse tipologie impiantistiche. Infatti la qualità delle ceneri dipendono pesantemente - oltre che dal combustibile anche dalle tecniche di combustione adottate dai costruttori che attualmente compongono l offerta di mercato in questo settore. Con questa fase si è inteso costruire un data base delle caratteristiche delle ceneri prodotte negli impianti di combustione del nord Italia in modo da disporre di dati certi sulla composizione delle medesime soprattutto in funzione di: caratteristiche degli impianti di combustione (tipo di letto di combustione e sistema di gestione delle ceneri); tipo di combustile (cedui o fustaie allevati su diversi suoli e con diverse caratteristiche alla bocca dell'impianto). Questi dati sono stati confrontati con quelli ottenuti con la FASE 1. La composizione delle ceneri è stata determinata in laboratorio con campioni prelevati adottando le normative di settore e definendo specifiche di campionamento comuni - dagli impianti a seguito di prove specifiche di combustione. In dettaglio: nell ambito degli associati FIPER e anche con i suggerimenti di VTT Energy sono stati scelti 5 impianti ritenuti significativi (dei quali uno della TCVVV) per il diverso sistema combustione e sistema di gestione; sui medesimi impianti sono stati condotti 4 ciclo di combustione (per un totale di 20) con combustibili diversi per provenienza e per livello di umidità. I 20 cicli sono serviti per l ottenimento di campioni di biomassa e di ceneri corrispondenti da inviare alle analisi. Su un 18

19 impianto in particolare (quello della TCVVV è stata eseguita un ulteriore serie di 4 cicli di combustione con prelievo di ulteriori campioni). Fase 3 - Studio della logistica di gestione delle ceneri dalla raccolta a valle dell'impianto di combustione al campo/bosco. Sono stati presi in considerazione gli aspetti relativi alla meccanizzazione, sanitari (protezione degli addetti ai lavori di movimentazione e distribuzione), alla natura del suolo (composizione, orografia ecc.) ed economici; Lo studio della organizzazione della filiera biomassa in funzione dell utilizzo delle ceneri (Figura 3) è stato attuato attraverso l individuazione delle opzioni tecniche per la gestione delle medesime e la definizione di tutti i requisiti necessari per macchine e operazioni. I requisiti sono quelli richiesti per ottenere una appropriata distribuzione agronomica senza incorrere in rischi ambientali (uniformità di distribuzione, problematiche legate allo stoccaggio ecc.) e legati alla salute degli operatori (inalazione ceneri ecc.). Figura 3 Schema della filiera della biomassa e delle ceneri BIOCOMBUSTIBILI TRASFORMAZIONE UTENTI FINALI FORESTA RESIDUI FORESTALI FORESTRY Distribu zione CENERI Prelievo Stoccaggio TELERISCALDA MENTO AGRICOL TURA INDUSTRIA COLTIVAZIONI Energy Crops RESIDUI AGRICOLI SOTTOPRODOTTI BIO COMBUSTIBILE POWER PLANT ENERGIA rinnovabile TELECON DIZIONAM ENTO L attività è stata impostata con le seguenti fasi: analisi dei sistemi di prelievo delle ceneri dagli impianti e di stoccaggio; analisi dei possibili sistemi di spandimento in pieno campo e in bosco tenendo conto delle macchine generalmente disponibili in ambito montano; individuazione dei fattori di rischio ambientale e igienico; individuazione dei provvedimenti idonei a minimizzare i fattori di rischio sopra citati; analisi tecnico economica delle filiere più idonee per le varie realtà operative. Accanto al lavoro di analisi delle filiere sono state impostate delle prove sperimentali di campo per chiarire alcuni aspetti quali: adattabilità di alcune macchine (p.e. spandiconcime) all uso qui prospettato con particolare riferimento alle aree boscate; utilizzo di particolari tecniche quale la diluizione delle ceneri un acqua per la distribuzione in aree di difficile accesso; rilievo delle condizioni di rischio per la salute umana (polveri). 19

20 Fase 4 - Studio in laboratorio dell'interazione ceneri suolo per la messa a punto delle linee guida per la distribuzione. Sostanzialmente, attraverso la conoscenza delle caratteristiche delle ceneri e del suolo (facendo riferimento ai parametri standard già utilizzati per l impiego agronomico dei liquami zootecnici) si sono indicate le dosi spandibili per unità di superficie. A tale scopo sono stati prelevati alcuni tipi di suolo (rappresentativi della realtà lombarda e nazionale) con caratteristiche chimico e chimico - fisiche ben differenziate, a esempio: un suolo franco, un suolo franco argilloso, un suolo argilloso sabbioso, in un intervallo di ph compreso tra 6,5-8,5. Per suoli più acidi dove le ceneri da legno operano un azione correttiva aggiuntiva a quella di concimazione, è stato fondamentale verificare l effetto che tale apporto ha sulla struttura del suolo. Su questi campioni sono stati controllati gli andamenti dei principali parametri chimico e chimico - fisici legati alla fertilità e alla quantità del suolo in funzione delle quantità delle ceneri da legno apportate, dell umidità e della temperatura del suolo stesso. A queste valutazioni, prettamente di tipo chimico, sono state abbinate determinazioni di tipo biologico valutando sia il comportamento della biomassa microbica sia l attività di alcuni enzimi specifici legati ai cicli principali del carbonio, del fosforo, dell azoto e dello zolfo. In particolare, le prove di laboratorio sono state condotte in campioni di suolo addizionati con diversi quantitativi di ceneri da legno, simulando un apporto in pieno campo di 5 e 20 t/ha annue. Su tali campioni sono stati determinati, sia al momento dell apporto che in tempi diversi (dopo 0, 1, 2, 4, 6 e 8 mesi 9 ) i valori di: ph, conducibilità, disponibilità di alcuni elementi nutritivi (Ca, Mg, K e Na), valutazione del carbonio Organico totale ed estraibile, tenore dei microelementi disponibili. A queste determinazioni sono state affiancate valutazioni di carattere biochimico, come: C- biomassa, attività respiratoria, attività glucosidasica, attività fosfatasica, attività solfatasica, valutazione del potere ossido riduttivo. Tutte queste prove sono state condotte valutando le modificazioni indotte in un suolo dilavato (cioè simulando una stagione ad alta piovosità dove potrebbe verificarsi un fenomeno di lisciviazione) in condizioni normali di temperatura e/o in un suolo mantenuto vicino al punto di appassimento (simulazione di una stagione secca dove invece potrebbe presentarsi il fenomeno della precipitazione di alcuni sali) in condizioni di temperatura sufficientemente alta (20-25 C) Per una corretta valutazione dell impatto sul suolo di tali residui spesso è tuttavia necessaria una sperimentazione a breve termine (Short-time) che in genere è di tre anni, quindi di durata superiore a quella prevista dal progetto, e che potrà essere svolta a valle dello stesso con le prime applicazioni controllate delle linee guida obiettivo del progetto. Fase 5 - Presentazione dei risultati finali attraverso i due prodotti del progetto: le linee - guida per la distribuzione e il manuale di gestione. I risultati raggiunti sono stati presentati nel corso di un convegno promosso dalla Regione Lombardia e tenutosi a Milano nel settembre Gli atti di questa giornata sono stati allegati al presente documento. Sono inoltre state pubblicate due linee guida: una relativa alle problematiche chimico agronomiche connesse con lo spandimento e l altra relativa alle modalità operative di gestione delle ceneri dalla bocca dell impianto fino al loro riutilizzo come ammendanti escluso. 9 Prove a 12 mesi verranno eseguite dopo la chiusura del progetto e al di fuori dello stesso, proseguendo in tal modo la sperimentazione in ambito puramente universitario. 20