Uso dell ozono per il riutilizzo di reflui dell industria agroalimentare a fini irrigui

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1 Uso dell ozono per il riutilizzo di reflui dell industri grolimentre fini irrigui L sempre più evidente scrsità delle risorse idriche impone un nuov concezione dell cqu, non più come ene perdere, m come risors strtegic. In tl senso, le direttive CE per l prevenzione e l riduzione integrt dell inquinmento (IPPC) si stnno progressivmente concentrndo sull promozione di tecnologie di riciclo e riutilizzo delle cque di scrico. L gricoltur è il settore che, in Itli, più incide sul ilncio dei consumi idrici. Di conseguenz ppre chiro che il riutilizzo dei reflui depurti per l irrigzione nel settore gricolo, permetteree di ridurre notevolmente il consumo glole di cqu, consentendo, l contempo, di trsferire le risorse idriche migliori d usi più ppropriti, come quello idropotile. Dl punto di vist fitosnitrio le ultime disposizioni legisltive dell Comunità Europe (Reg. CE 396/25, 195/27 e 33/28), hnno profondmente rivoluzionto e ristretto l uso dei pesticidi sulle colture di interesse grrio, puntndo l ttenzione ll sicurezz mientle e ll slute umn ed nimle. Per i nemtocidi, in prticolre, oltre il romuro di metile, nche l Aldicr, il Thionzin ed il Cdusfos sono stti vietti. In questo contesto è necessrio trovre nuove lterntive di controllo che sino eco-comptiili ed economicmente convenienti llo stesso tempo. Lo studio sull utilizzzione dei reflui lttiero cseri e vitivinicoli, questo fine, può rppresentre un opportunità di estremo interesse. L oiettivo del progetto è quello di sviluppre un tecnologi innovtiv che consent il riutilizzo di reflui groindustrili (con prticolre riferimento i settori vitivinicolo e lttiero cserio) fini irrigui e fitosnitri, costi sosteniili e convenienti per le imprese. Il primo risultto tteso è quello di ottenere di reflui un frzione di cqu utilizzile per l irrigzione, conforme qunto previsto dlle normtive vigenti. Il secondo risultto tteso è quello di comprendere quli tipologie di reflui (siero, vitivinicolo) possno essere efficcemente trttti d quest nuov tecnologi. Il terzo risultto tteso è l verific dell possiilità dell utilizzzione dei reflui trttti non solo fini irrigui, m nche fini di strtegie di controllo sso imptto mientle, sul proliferre dei funghi e quindi dello sviluppo di micotossine in colture cerelicole. Ultimo risultto tteso è l verific dell effetto di controllo su popolzioni di nemtodi fitoprssiti, prticolrmente dnnosi nel settore del vivismo, presenti nel terreno grrio.

2 TRATTAMENTO DEL SIERO E DELLE ACQUE REFLUE DI CANTINA Dopo un crtterizzzione delle cque d sottoporre trttmento, sono stte individute come cque tipo le cque reflue di cntine e il siero di cseifici. Il pino sperimentle per il trttmento delle cque reflue e del siero h previsto un primo processo memrn dell ordine dell ultrfiltrzione (siero) o nnofiltrzione (reflui cntine), seguito d un trttmento di ozonizzzione. I risultti del trttmento del siero sono rccolti nel grfico destr. L foto riport il confronto di colorzione tr il siero ultrfiltrto prim del trttmento con ozono (sinistr) e dopo il trttmento (destr). Nel siero prodotto dl cseificio cmpione si è ottenuto un ttimento dell indice di COD molto più significtivo con il trttmento d ozono rispetto ll sol ultrfiltrzione che produce un permeto con ncor lti vlori di COD e BOD per il contenuto di lttosio, ttiile solo medinte trttmenti di osmosi o fermentzione neroic. I risultti ottenuti nel trttmento delle cque reflue di cntin sono meno incorgginti dl punto di vist dell ttimento del COD, inftti con l ozonizzzione Presso il cseificio cmpione, in seguito l trttmento siero con l ultrfiltrzione e con l ozono, si è verificto un sostnzile ssmento dell indice di COD siero prim UF COD (mg/l) Il siero prim e dopo il trttmento. 51. siero dopo UF 3.73 siero dopo ozono Confronto colorzione cmpioni. A sinistr cmpione non trttto (Z ), in centro cmpione dopo filtrzione (Z 1), destr cmpione dopo ozonizzzione (Z 2). si sono consumti 576 g di O 3 per ogni grmmo di COD consumto, risultndo quindi un processo molto meno efficiente. Si not invece un incremento dell concentrzione di zoto nitrico dopo il trttmento con ozono, il qule presumiilmente h dto vi rezioni di ossidzione che hnno portto d un notevole incremento di nitrti. Presenz di zoto nitrico in cque reflue di cntin e nel siero. D notre l incremento rilevto dopo ozonizzzione. I risultti dell ttimento del COD dell cqu reflu dell cntin cmpione scrico cntin COD (mg/l) dopo UF dopo ozono 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 zoto nitrico (mg/l) 3,63 3,3,8,8 non trttto dopo UF dopo ozono siero cque reflue di cntin

3 UTILIZZO DELLE ACQUE TRATTATE A SCOPO FITOSANITARIO L recente legislzione europe h significtivmente ristretto e rivisto l uso dei pesticidi sulle colture gricole ed h foclizzto l ttenzione sull slute umn ed nimle e sull sicurezz mientle. L protezione e difes delle pinte dovree perciò srsi su strtegie lterntive di controllo che sono eco-comptiili ed economicmente sosteniili llo stesso tempo. L utilizzo di tli cque trttte consentiree non solo enefici in termini mientli grzie l risprmio di pesticidi chimici, m nche in termini di sicurezz limentre. L scelt colturle è cdut su un irido di mis comunemente usto in Veneto; per evitre che il protocollo in termini di numero di trttmenti eseguiti fosse condizionto dll ndmento climtico, si è deciso di eseguire l sperimentzione in un cmpt dell serr mess disposizione dell Aziend Agricol Bovo, prtner del progetto. L irrigzione è stt quindi eseguit secondo le tempistiche richieste dll coltur con un concentrzione costnte di 2 ppm di ozono disciolto in cqu. L irrigzione dell tesi di Controllo è stt eseguit con l cqu di un cino di rccolt di cque piovne interno ll Aziend Agricol. Descrizione delle Tesi: Denominzione Controllo Tesi 1 Tesi 2 Tesi 3 Tesi 4 Descrizione trttmento Irrigzione con cqu di cino di rccolt cque piovne (lghetto)/pozzo 4 ore cqu ozonizzt 3 ore cqu ozonizzt + 1 or cqu lghetto/pozzo 2 ore cqu ozonizzt + 2 ore cqu lghetto/pozzo 1 or cqu ozonizzt + 3 ore cqu lghetto/pozzo A. Vlutzione dei risultti di crescit e dell res dell coltur di mis Vlutzione crescit dell coltur di mis Unità di misur Tesi 1 Tesi 2 Tesi 3 Tesi 4 Controllo Altezz medi cm 393,2 388,8 382,2 385,4 394 Spighe ll rccolt N spighe/m 2 6,5 5,7 5,9 6,6 6,6 Res colturle d umidità stndrd (15,5%) Kg/m 2,75,5,48,93,9 Dt l densità di semin di 7,1 pinte/m 2 e un emergenz di 6,7 pinte/m 2 per tutte le tesi, si rilev che non ci sono differenze di emergenz delle pinte di mis nelle diverse tesi né tntomeno tr le tesi irrigte con cqu ozonizzt e il controllo irrigto con cqu di pozzo-lghetto. Tutte le pinte sono cresciute in egul misur e ll prim settimn di Mggio presentno circ 5 foglie. In generle non si sono mi riscontrte differenze di crescit tr le tesi e il controllo durnte l sperimentzione, né si sono mi riscontrti dnni lle pinte imputili ll esposizione ll ozono. In termini di res colturle, ll rccolt sono stti rilevti differenti indici di spighe/m 2, come ttest l tell Cmpo sperimentle: tutte le tesi presentno medimente gli stessi vlori di crescit. sovrstnte. Inoltre sono stti riscontrti dei vlori di res colturle inferiori per l Tesi 2 e 3, le quli proilmente hnno sofferto più delle ltre per le elevtissime temperture registrte durnte i mesi estivi (mssim: 45 C, minim 3 C), invece le Tesi 1, 2 e il Controllo pur vendo suito le stesse condizioni climtiche proilmente sono stte vvntggite dll effetto ordo. Considerndo che l coltur non h mi sofferto l siccità, si riscontr un produttività leggermente ss nche per le Tesi 1, 4 e Controllo in qunto si è rilevto il mncto sviluppo di molte criossidi situte nell prte picle delle spighe, dovuto nch esso lle elevte temperture. Incidenz degli ttcchi fungini nell Tesi 1 dove si not il mncto sviluppo di molte criossidi nelle spighe.

4 B. Vlutzione degli effetti fitosnitri con prticolre ttenzione llo sviluppo di micotossine Per vlutre l efficci dell irrigzione in serr con cqu ozont rispetto llo sviluppo di micotossine, sul mis è stt rilevt l incidenz di ttcchi fungini, in prticolre d Aspergillus e Fusrium, e gli ttcchi d pirlide. I cmpioni di mis rccolti sono poi stti nlizzti per il contenuto di Afltossin B1 e Fumonisine totli. L concentrzione di Afltossin B1 è risultt in genere elevt, in prticolre nelle tesi 3 e 4, le meno trttte, e nel controllo. L grnell è stt inoltre sottopost d un trttmento con ozono post-rccolt che h determinto un ttimento di Afltossin B1 dl 53% l 1%. L inquinmento d Fumonisine è stto contenuto in tutti i cmpioni in prticolre nel controllo (278 μg/kg) e con l eccezione dell tesi 2 (6292 μg/kg), conferm dei rilievi eseguiti in cmpo. Il contenuto di Fumonisine risult comunque mggiore nelle tesi sottoposte trttmenti più intensi con cqu ozont. L ndmento dell concentrzione delle 2 tossine nelle vrie tesi è dovuto proilmente ll interzione tr trttmenti, pprentemente più efficci sulle Afltossine, e condizioni colturli (T ) che hnno in generle fvorito l loro produzione rispetto lle Fumonisine. Le condizioni sperimentli, che non hnno permesso di vlutre più di un prcell per tesi, non hnno consentito un degut elorzione sttistic dei dti e suggeriscono l verific dei risultti. Dl punto di vist prtico si è osservto che nche le dosi più elevte di ozono non hnno comportto effetti fitotossici sull coltur di mis. Afltossin B Tesi 1 Tesi 2 Tesi 3 Tesi 4 Controllo Afltossin B1 (µg/kg) Afltossin B1 (trttmento post-rccolt) (µg/kg) Fumonisine totli (µg/kg) Fumonisine totli concentrzione micotossine nel mis Tesi 1 Tesi 2 Tesi 3 Tesi 4 Controllo Afltossin B1 (µg/kg) Afltossin B1 (trtttmento post-rccolt) (µg/kg) Fumonisine totli (μg/kg) C. Verific, in condizioni controllte, dell efficci nemtocid e/o nemtosttic dei reflui gro-industrili oggetto di studio I nemtodi fitoprssiti cusno ingenti perdite di produzione numerose colture di interesse grrio ed in prticolre quelle ortive. Le perdite sono legte ll densità di popolzione del nemtode nel terreno. Spesso essi provocndo ferite sulle rdici prono vie di penetrzione nche d genti ptogeni di origine telluric (Fusrium oxysporum, Vertcillium dhlie, Pyrenochet lycopersici, etc.) ggrvndo i sintomi dell ttcco. L ricerc è stt effettut su pinte di pomodoro (cv. Super Mrmnde) infestte dl nemtode glligeno M. incognit in serr 25 ± 2 C somministrndo cqu ozont (con potenzile di ossido-riduzione di 8 mv) l terreno per periodi di 2 settimne (s), 1 mese e Dnno su cvolfiore d Heteroder crucifere. 2 mesi (m). Sono stti considerti 2 controlli: uno chimico col nemtocid fenmiphos ed uno non trttto. Rdice di pomodoro infestte d Meloidogyne incognit. Dnno su crot d Heteroder crote.

5 12 Produzione reltiv y = z (P - T) ; T = 1 y = z (P - T) ; T = 1 Altezz Peso 2,625,125,25,5 1 2 Densità di popolzione (uov e lrve/ml terreno) I risultti hnno messo in evidenz, dopo l estrzione dei nemtodi dlle rdici, col metodo dell ipoclorito di sodio, e dl terreno, col metodo di Coolen, un significtiv riduzione (P =,5) rispetto l controllo non trttto, con ppliczioni di cqu ozont per 1 e 2 mesi, si: ) dell indice di glle, ) dell cric di nemtodi per grmmo di rdice (uov e lrve/g rdice), c) dell popolzione finle (riveniente dlle rdici e dl terreno) (uov e lrve/ml terreno) e d) tsso di riproduzione (rpporto tr l densità di popolzione finle e quell inizile Pf/Pi). Le ppliczioni di cqu ozont lscino intrvedere un possiile loro impiego nell difes fitosnitri contro i nemtodi fitoprssiti, seene ulteriori pprofondimenti sino necessri soprttutto in relzione dosi e tempi di ppliczione, condizioni, colture e contenuto di sostnz orgnic del terreno. Pop. finle/ml terreno (x 1) Indice di glle (-1) c 4 c Trttmenti Trttmenti Fenmiphos Fenmiphos d Tsso di riproduzione (Pf/Pi) Uov e lrve/g rdice (x 1.) c c 3 2 d Trttmenti Trttmenti Fenmiphos Fenmiphos

6 CONCLUSIONI Sull se dell sperimentzione e dell ricerc effettut, l impiego dell ozono per il riutilizzo di cque reflue di cntine e cseifici fini irrigui lsci intrvedere un suo possiile impiego soprttutto per l incremento dei nitrti rilevto dopo i trttmenti di entrme le cque e quindi il risvolto positivo che potreero vere queste cque per il riutilizzo in gricoltur come fertilizznti. L ttimento del crico orgnico è stto notevole, del 93% per i reflui di cseificio e del 4% per quelli di cntin, nche se d ottimizzre perché i vlori di COD non sono rientrti nei limiti consentiti per lo scrico in cque superficili. Sono stti inoltre rilevti degli effetti fitosnitri positivi nell utilizzo dell cqu ozonizzt per l irrigzione di colture di mis. In prticolre l ozono si è dimostrto efficce nel contenere l produzione di Afltossin B1 ttrverso l irrigzione con cqu ozonizzt, efficci confermt dll ttimento dei vlori delle stesse rilevto dopo trttmento post-rccolt dell grnell con ozono gssoso. L uso di cqu ozonizzt è risultto essere efficce nche nell difes fitosnitri contro i nemtodi fitoprssiti e potree essere inserito come metodo lterntivo di controllo i trdizionli nemtocidi di sintesi. Si ritiene, tuttvi, che possno essere utili ulteriori indgini si per il trttmento dei reflui si per l efficci fitosnitri, specilmente in condizioni di pieno cmpo, in vri mienti o regioni, in differenti periodi dell nno e su colture diverse, nonché sulle concentrzioni e tempi di ppliczione che potreero vere un divers efficci second dell ntur del terreno soprttutto in relzione l suo contenuto in sostnz orgnic. Foto: CICERI Responsile Coordintore del Progetto Emm Teldo - Veneto Agricoltur Gruppo di Ricerc Enrico Scrpel - Aziend Agricol Bovo Rino e Frncesco s.s. Annlis Fellin - Veneto Agricoltur - Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Nicol Ssnelli - Consiglio Nzionle delle Ricerche - Istituto per l Protezione delle Pinte (IPP) Cristin Croni - Asln s.r.l. Lorenzo Furln - Veneto Agricoltur Monic Tppro - Veneto Agricoltur - Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Stefno Gmett - Veneto Agricoltur - Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Autori Enrico Scrpel - Aziend Agricol Bovo Rino e Frncesco s.s. Annlis Fellin - Veneto Agricoltur - Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Nicol Ssnelli - Consiglio Nzionle delle Ricerche - Istituto per l Protezione delle Pinte (IPP) Hnno collorto ll relizzzione delle prove: Fio Ctlno - Consiglio Nzionle delle Ricerche - Istituto per l Protezione delle Pinte (IPP) Frnco Cllegro - Aziend Agricol Bovo Rino e Frncesco s.s. Dvide Andriollo - Asln s.r.l. Per eventuli pprofondimenti contttre Veneto Agricoltur Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Vi S. Getno, Thiene (Vi) Tel Fx e-mil: istituto.thiene@venetogricoltur.org Enrico Scrpel enrico.scrpel@gmil.com Puliczione edit d Veneto Agricoltur Aziend Regionle per i settori Agricolo, Forestle e Agrolimentre Vile dell Università, Legnro (Pd) Tel Fx e-mil: info@venetogricoltur.org Relizzzione editorile Veneto Agricoltur Coordinmento editorile e relizzzione grfic Silvi Ceroni, Edizioni MB srl - Rovigo Settore Divulgzione Tecnic, Formzione Professionle ed Educzione Nturlistic Vi Rom, Legnro (Pd) Tel Fx e-mil: divulgzione.formzione@venetogricoltur.org Finito di stmpre nel mese di dicemre 212 presso Print House Srl - Alignsego (Pd) Società Agricol Bovo Rino e Frncesco Inizitiv finnzit dl Progrmm di Sviluppo Rurle per il Veneto Orgnismo responsile dell informzione: A.T.S. H2Ozone Soggetto cpofil: Veneto Agricoltur - Istituto per l Qulità e le Tecnologie Agrolimentri Prtner: Az. Agr. Bovo Rino e Frncesco s.s., Consiglio Nzionle delle Ricerche - Istituto per l Protezione delle Pinte (IPP) sede di Bri, Aldegheri s.r.l. Soggetti interessti: Cs Vinicol Zonin S.p.A., Brzzle S.p.A., Cseificio Tomsoni s.r.l. Autorità di Gestione: Regione Veneto - Direzione Pini e Progrmmi Settore Primrio