APPLICAZIONE DELLA DIRETTIVA NITRATI E USO AGRONOMICO DEL DIGESTATO

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1 Corso sulle filiere agro-energetiche Sala Auditorium del Comune di Medicina (BO) 9-10 giugno 2010 APPLICAZIONE DELLA DIRETTIVA NITRATI E USO AGRONOMICO DEL DIGESTATO P.Mantovi, C.Fabbri

2 I nitrati NO 3 - Cosa sono: forma minerale dell elemento azoto, solubile in acqua. Dove sono: si formano nel terreno e si solubilizzano in acqua, NON si trovano negli effluenti zootecnici ma si possono formare a partire dall azoto contenuto in questi. A cosa servono: alla nutrizione azotata vegetale (sviluppo verde).

3 Inquinamento delle acque da nitrati Interessa: acque superficiali eutrofizzazione (fioriture algali, morie di pesci e altri organismi) acque sotterranee tossicità per utilizzo idropotabile Nitrati Nitriti Tossicità - acuta (metaemoglobinemia) - cronica (nitrosammine) Sulla base del rischio di insorgenza della metaemoglobinemia infantile fissato limite per potabilità a 50 mg/l di nitrati (Dir. CEE 80/778)

4 Flusso dell'azoto in agricoltura Atmospheric N 2 Biological N fixation Nitrous Oxide (N 2 O) GHG balance & Climate Change Ammonia (NH 3 ) Particulate Matter & Human Health Ammonium nitrate in rain (NH 4 NO 3 ) Fertilizer N manufacture Animal feed N Indirect N 2 O emissions Crop farming Harvested products Drinking water poisoning Nitrate in groundwater Livestock farming Leached Nitrate (NO 3 -) Terrestrial Eutrophication Natural & Soil ecosystems Acidification Aquatic Eutrophication Nitrate in Surface waters

5 La Direttiva Nitrati 91/676/EEC Richiede: 1) designazione delle Zone Vulnerabili all inquinamento da nitrati di origine agricola; 2) definizione di Programmi d Azione da applicare nelle Zone Vulnerabili; 3) monitoraggio dello stato di qualità delle acque e dell applicazione dei Programmi d Azione.

6 Zone Vulnerabili ai Nitrati ZVN Percentuale del territorio di pianura Piemonte 54% Lombardia 56% Emilia-Romagna 57% Veneto 60% Friuli Venezia Giulia 53% da km 2 (anno 2003) a km 2 (anno 2008)* * Regioni: Lombardia, Emilia-Romagna, Veneto, Piemonte e Friuli Venezia Giulia Fonte Ministero dell Ambiente, elaborazione dati delle Regioni

7 La Direttiva Nitrati 91/676/EEC Fissa a 170 kg/ha per anno il limite massimo di apporto al campo dell azoto da effluenti zootecnici nelle zone vulnerabili. L utilizzo dei concimi minerali non è soggetto alle stesse limitazioni ma deve essere effettuato nel rispetto del Codice di Buona Pratica Agricola (bilancio dell azoto). Nell allegato III della Direttiva si prevede la possibilità di richiedere deroghe rispetto al limite dei 170 kg N/ha anno (qualora lo stato di applicazione della Direttiva sia rispettato e se si verificano certe condizioni agro-ambientali).

8 Recepimento Direttiva Nitrati Livello nazionale D.Lgs n. 152 del 11 maggio Disposizioni sulla tutela delle acque dall'inquinamento Livello nazionale Decreto Interministeriale 7 aprile 2006 su Criteri e norme tecniche generali per la disciplina regionale dell utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento Livello regionale Deliberazione dell Assemblea legislativa della Regione Emilia-Romagna 16 gennaio 2007, n Programma d azione per le zone vulnerabili ai nitrati di fonte agricola

9 Decreto ministeriale 7 aprile 2006 L ambito di applicazione riguarda l intero ciclo di utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento Produzione effluenti Raccolta Trattamento Stoccaggio Spandimento Trasporto

10 Decreto ministeriale 7 aprile 2006 Chiarito un principio importantissimo: quando destinati a uso agronomico, gli effluenti di allevamento NON sono RIFIUTI e quindi non assoggettati al DLgs 152/06 (Parte IV), nè al Reg. CE 1774/02 (art. 3, comma 1 e art. 1, comma 4)

11 Vincoli DM 7 aprile 2006 Esempi: - fasce di rispetto per corsi d acqua non arginati - limiti di pendenza dei terreni - fermo spandimenti nella stagione autunno-invernale - autonomia di stoccaggio Tipo di effluente Liquami suini / liquami bovini da carne / liquami bovini da latte in assenza di prati e cereali autunno-vernini Liquami bovini da latte con presenza di prati e cereali autunno-vernini Zone ordinarie Zone vulnerabili Centronord Meridione Letami bovini e suini

12 IL DIGESTATO. Cos è. Il digestato è il residuo del processo di digestione anaerobica. Può derivare dalla digestione di: effluenti zootecnici; biomasse vegetali (di scarto o dedicate); sottoprodotti di origine animale (SOA); fanghi di depurazione; frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU).

13 IL DIGESTATO. Caratteristiche. Può essere considerato un buon materiale fertilizzante, ad effetto concimante più o meno pronto a seconda della sua origine. Dati da aziende dimostrative LIFE: Parametri chimici Unità di misura Digestato da liquami suini Digestato da liquami bovini + biomasse vegetali Digestato da biomasse vegetali ph - 8,3 7,8 7,9 Solidi Totali (ST) % t.q. 3,0 4,3 6,8 Solidi Volatili (SV) % ST Azoto Totale (NTK) g/kg t.q. 3,9 3,8 4,0 Azoto Ammoniacale % NTK Fosforo Totale g/kg t.q. 0,8 0,5 0,5

14 Forme dell azoto La digestione anaerobica mineralizza parte dell'azoto organico ad azoto minerale (ammoniacale). Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009). La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L Informatore Agrario, 43:

15 IL DIGESTATO. Pro e contro. distribuzione di materiale stabilizzato e igienizzato; apporto di sostanza organica; apporto di NPK (sostituzione dei concimi di sintesi); riduzione delle emissioni di gas serra; emissioni ammoniacali.

16 Stabilizzazione = meno odori. Misure sulle concentrazioni di odore Tesi 1: Liquame bovino da stabulazione libera, senza paglia, NON digerito Tesi 2: Liquame bovino da stabulazione libera, senza paglia, digerito Rif. Immovilli A., Valli L., Fabbri C., (2008). La digestione anaerobica riduce gli odori dei liquami. L Informatore Agrario, 43:

17 Apporti di sostanza organica ai terreni Contenuto di sostanza organica nei terreni Organic Carbon content in topsoil in Italy (from JRC)

18 IL DIGESTATO. Pro e contro. Possibili problematiche legate all uso agronomico del digestato: emissioni di ammoniaca in atmosfera (qualora non venga distribuito con le Migliori Tecniche Disponibili); perdite di nitrati nelle acque (qualora si ecceda negli apporti e si applichi in periodi non opportuni).

19 Emissioni ammoniacali Misure sulle emissioni di ammoniaca Tesi 1: Liquame bovino da stabulazione libera, senza paglia, NON digerito Tesi 2: Liquame bovino da stabulazione libera, senza paglia, digerito Rif. Immovilli A., Valli L., Fabbri C., (2008). La digestione anaerobica riduce gli odori dei liquami. L Informatore Agrario, 43:

20 MTD. Esempi.

21 DIGESTATO - Classificazione amministrativa E riconducibile a un prodotto fertilizzante noto e presente nel DLgs 217/06? NO C è una normativa specifica di riferimento per l uso agronomico? NO Uso agronomico controllato? SI Può essere considerato RIFIUTO o EFFLUENTE ZOOTECNICO

22 Disciplina uso agronomico In assenza di RIFIUTI : DIGESTATO = EFFLUENTE ZOOTECNICO ai sensi delle norme regionali (rec. DM ): - LIQUAMI e materiali ad essi assimilati. Frazioni non palabili da trattamento di effluenti di allevamento, (da soli o in miscela con biomasse vegetali di origine agricola) di cui all All. 1 - Tab. 3* - LETAMI e materiali ad essi assimilati. Frazioni palabili da trattamento di effluenti di allevamento (da soli o in miscela con biomasse vegetali di origine agricola), di cui all All. 1 - Tab. 3* * Allegato 1 - Tabella 3 : digestione anaerobica di liquami zootecnici misti a colture energetiche e a prodotti residuali delle produzioni vegetali.

23 Normativa regionale Regione Emilia-Romagna D.G.R. n. 1255/08 Aspetti della normativa ambientale.: primi indirizzi agli enti locali per uniformare i procedimenti Sono classificabili come materie fecali e sostanze naturali non pericolose provenienti da attività agricola e destinata ad un altra attività agricola (l applicazione al suolo agricolo) le seguenti biomasse: - Effluenti zootecnici - Residui delle coltivazioni e i residui delle imprese agricole che trasformano o valorizzano le proprie produz. vegetali - Residui vegetali dell agro-industria se classificati come sottoprodotti - SOA di categoria 3

24 Normativa regionale Regione Emilia-Romagna D.G.R. n. 1255/08 Aspetti della normativa ambientale.: primi indirizzi agli enti locali per uniformare i procedimenti Il DIGESTATO risultante dalla digestione anaerobica delle biomasse definite è un FERTILIZZANTE ORGANICO e come tale deve essere distribuito nel rispetto di quanto previsto dal DM (art. 10 per zone Non vuln., art. 28 per ZVN)

25 Dosaggi DIGESTATO - principi fondamentali Per il solo AZOTO da EFFLUENTI ZOOTECNICI <= 170 kg/ha in Zone Vulnerabili <= 340 kg/ha in Zone NON Vulnerabili Quantità complessiva di AZOTO EFFICIENTE apportato (organico e minerale) non deve superare il FABBISOGNO DELLA COLTURA

26 Materiali organici - norme per l'utilizzo a confronto Si è in attesa della modifica del Dm 7 aprile 2006 atta a definire i confini normativi dei digestati misti da effluenti zootecnici e biomasse di origine agricola e agroalimentare.

27 Equazione di bilancio (PAN E-R) Y*b = Nm + Na + Nr + Ns + Fo*Ko + Fc Y: resa per ettaro della coltura (prodotto raccolto) b: percentuale di azoto nel prodotto raccolto Nm:azoto dalla mineralizzazione della sostanza organica del suolo Na: azoto da deposizioni atmosferiche Nr: azoto da coltura in precessione Ns: azoto da fertilizzazioni organiche precedenti Fo: azoto distribuito con fertilizzante organico (quì DIGESTATO) Ko:coefficiente di efficienza delle fertilizzazioni organiche (quì DIGESTATO) Fc: azoto distribuito con concimi minerali

28 Separazione solido/liquido Sottoponendo il digestato a separazione solido/liquido si possono ottenere due frazioni: 1) chiarificata: fertilizzante a buona disponibilità di N. Contiene un elevata percentuale di azoto ammoniacale sull azoto totale, rapporto N/P piuttosto elevato. 2) solida: buone proprietà ammendanti. Concentra in se la sostanza organica del digestato e contiene un elevata percentuale di azoto organico sull azoto totale (e buona parte del fosforo).

29 Separazione solido/liquido L'avvio a DA dell'effluente riduce la concentrazione di solidi totali e converte ad ammoniaca parte dell'azoto organico presente; entrambe i fenomeni contribuiscono a diminuire l'efficienza di separazione dell'azoto totale. Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009). La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L Informatore Agrario, 43:

30 Prove dimostrative con digestato Es. produzioni ettariali di triticale (pianta intera) 14 Az. Mengoli - Castenaso (BO) 12, ,8 11,1 10 9,7 t s.s./ha Test non fertilizzato Concimazione chimica in copertura Digestato distribuito in presemina Digestato distribuito in copertura 2 0

31 Misure emissioni GHG Prove in campo e in vaso con varie matrici organiche, tra cui digestati e loro frazioni chiarificate e solide (in corso) Misure periodiche delle emissioni di anidride carbonica, protossido di azoto, metano Verifica delle concentrazioni e della qualità della sostanza organica a fine prove

32 Prove di fertirrigazione Microirrigazione con frazione chiarificata di liquami suini digeriti Rapporto liquame/acqua ~ 1:3 Emissioni ammoniacali ridotte di oltre il 90% Elevata efficienza dell azoto distribuito Rif. Fabbri C., Mantovi P., Bonazzi G., Verzellesi F. (2006). La microirrigazione con liquami suini. L Informatore Agrario, 41:

33 Corso sulle filiere agro-energetiche Sala Auditorium del Comune di Medicina (BO) 9-10 giugno 2010 Grazie per l'attenzione APPLICAZIONE DELLA DIRETTIVA NITRATI E USO AGRONOMICO DEL DIGESTATO