Fitodepurazione per i caseifici: un esempio da replicare

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1 Seminario tecnico FITODEPURAZIONE: quadro normativo e nuovi strumenti di progettazione Reggio Emilia, 31 maggio 2013 Fitodepurazione per i caseifici: un esempio da replicare Paolo MANTOVI Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA, Reggio Emilia

2 Sommario della presentazione - Caratteristiche delle acque reflue e degli impianti - Efficienze di rimozione - Rese e asportazioni di Typha latifolia - Oltre ai caseifici: agro-industria e liquami zootecnici

3 Caseifici e acque reflue Santa Maria (Parmigiano- Reggiano) Santa Vittoria (Grana Padano) Latte lavorato t/anno Acque reflue m 3 /giorno 10,5 70 ph - 6,1 6,7 Solidi sospesi totali mg/l COD mg O 2 /l BOD5 mg O 2 /l Azoto totale Kjeldahl mg/l 33,7 34,2 Azoto ammoniacale mg/l 6,0 6,4 Fosforo totale mg/l 7,7 13,3 Rame mg/l 0,53 0,09 Grassi e oli animali/vegetali mg/l Tensioattivi mg/l 1,1 7,8

4 Impianto Santa Maria d a) vasca equalizzazione (10 m 3 ) b) primo pozzetto ispezione c) n. 2 lagune SSF-h (per un totale di 400 m 2 ) d) pozzetti di scarico Piante: Typha latifolia c d c a,b

5 Impianto Santa Vittoria a) n. 2 vasche equalizzazione b) degrassatore/sedimentatore c) linea pressurizzata di iniezione d) n. 4 lagune SSF-h (per un totale di 2700 m 2 ) e) pozzetti di scarico Piante: Phragmites australis e d e d c a,b

6 Santa Vittoria Vasche di equalizzazione

7 Santa Vittoria - Degrassatore

8 Santa Vittoria Linea di iniezione acque

9 Santa Vittoria Lagune di fitodepurazione

10 Campionamenti e analisi Cadenza mensile, per circa due anni dopo l'avvio degli impianti (155 campioni in totale) Determinazioni analitiche: ph Solidi sospesi totali (SST) COD BOD 5 Azoto totale Kjeldahl (NTK) Azoto ammoniacale (N-NH 4+ ) Fosforo totale (P)

11 Campionamenti e analisi Analisi effettuate con cadenza di 3 mesi: nitrati cloruri solfati metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) tensioattivi anionici e non ionici grassi e oli animali/vegetali coliformi totali, Escherichia coli, streptococchi fecali

12 Caratteristiche medie delle acque scaricate Santa Maria (Parmigiano- Reggiano) Santa Vittoria (Grana Padano) Valori limite* ph - 7,1 7,2 5,5-9,5 SST mg/l COD mg O 2 /l BOD 5 mg O 2 /l NTK mg/l 12,5 13,6 - N-NH 4 + mg/l 9,0 11,3 11,65 P mg/l 2,1 11,1 10 Cu mg/l 0,013 0,003 0,1 Grassi e oli animali/vegetali mg/l Tensioattivi mg/l 0,8 1,8 2 * Decreto legislativo 152/06 (scarico in acque superficiali)

13 Percentuale di rimozione per SST IN 1st bed 2nd bed OUT

14 Percentuale di rimozione per NTK IN 1st bed 2nd bed OUT

15 Percentuale di rimozione per P Santa Vittoria Santa Maria IN 1st bed 2nd bed OUT

16 Santa Vittoria Sviluppo di Phragmites australis

17 Santa Vittoria scarico nuovo impianto verticale Lug 12 Set 12 Apr 13 Valori limite* ph - 8,5 8,7 8,2 5,5-9,5 SST mg/l <5 <5 <5 80 COD mg O 2 /l BOD 5 mg O 2 /l <10 21 <10 40 NH 4 + N-NO 3 - N-NO 2 - mg/l <2 <2 <2 15 mg/l 14,3 9,4 15,2 20 mg/l <0,05 <0,1 <0,1 0,6 P mg/l 2,3 0,88 7,4 10 Cu mg/l <0,001 0,004 <0,001 0,1 Grassi e oli animali/vegetali mg/l <0,1 <0,1 <0,1 2 * Decreto legislativo 152/06 (scarico in acque superficiali)

18 Santa Maria Sviluppo Typha (1 anno, primavera)

19 Santa Maria Sviluppo Typha (1 anno, estate)

20 Santa Maria Sviluppo Typha (2 anno, estate)

21 Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Risultati al termine dei primi due anni 1 anno Sostanza secca (kg/m 2 ) Asportazioni N (g/m 2 ) Asportazioni P (g/m 2 ) Laguna n. 1 1,02 14,5 2,2 Laguna n. 2 0,24 3,3 0,4 2 anno Laguna n. 1 2,07 26,3 6,3 Laguna n. 2 2,45 39,2 7,8 Totale 2 anno 904 kg g 2814 g ~10% dei carichi di N e P

22 Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Risultati in funzione di diversi regimi di taglio Sostanza secca (kg/m 2 ) Asportazioni N (g/m 2 ) Asportazioni P (g/m 2 ) 1 raccolto 14 giugno 1,51 27,4 5,8 2 raccolto 5 novembre 1,02 14,9 2,0 TOTALI 2,53 42,3 7,8 1 raccolto 13 luglio 2,24 32,2 8,2 2 raccolto 5 novembre 0,79 12,0 1,7 TOTALI 3,03 44,2 9,9 Solo raccolto 5 novembre 2,52 22,7 5,4

23 Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Concentrazione di nutrienti durante la stagione vegetativa g/m TKN Total P

24 Sviluppo di Typha latifolia

25 Considerazioni generali I risultati del monitoraggio degli impianti a servizio dei caseifici sono stati complessivamente lusinghieri. La fitodepurazione può trovare conveniente applicazione in questo ambito agro-industriale. Se le dimensioni delle lagune risultano adeguate ai carichi inquinanti si possono rispettare in maniera costante i limiti di scarico ma occorre prestare particolare attenzione alle quantità di nutrienti (N, P) in ingresso al trattamento. La tipologia di insediamento maggiormente interessata alla fitodepurazione è una struttura di medio-piccole dimensioni non allacciabile in fognatura.

26 Fitodepurazione di reflui agro-industriali Impianto prototipale per test di fitodepurazione* * Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta ( )

27 Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta ( )

28 Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta ( )

29 Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta ( )

30 Fitodepurazione dei liquami zootecnici La fitodepurazione nell ambito zootecnico può essere applicata per il trattamento di: - reflui diluiti, come le acque della zona di mungitura (dopo sedimentazione); - liquami che hanno già subito un trattamento depurativo (come finissaggio). Solidi sospesi totali in ingresso dovrebbero essere < 1 g/l Azoto totale in ingresso dovrebbe essere < 0,5 g/l

31 Fitodepurazione dei liquami zootecnici La concentrazione di azoto nel refluo può essere ridotta del 50-60% ed il tasso di rimozione può raggiungere 2 g N/m 2 /giorno. Questo significa che un impianto delle dimensioni di 1000 m 2, che tratterà m 3 refluo/giorno, può rimuovere non più di: 2 g N/m 2 /giorno x 1000 m 2 x 365 giorni/anno 700 kg N/anno

32 Seminario tecnico FITODEPURAZIONE: quadro normativo e nuovi strumenti di progettazione Reggio Emilia, 31 maggio 2013 Fitodepurazione per i caseifici: un esempio da replicare Paolo MANTOVI Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA, Reggio Emilia p.mantovi@crpa.it