La Direttiva 96/61/ EC,

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1 Verifica della validità di a basso impatto ambie nell allevamento delle di C. Fabbri - L. Valli G. Moscatelli N. Labartino Il nuovo quadro normativo impone di conoscere ed adottare le cosiddette Best Available Technique. Soluzioni ottimali per l ambiente, ma anche sostenibili economicamente. I risultati di una interessante prova condotta dal Crpa * di Reggio Emilia La Direttiva 96/61/ EC, conosciuta anche come Direttiva IPPC (Integrated Prevention Pollution Control, è stata recepita in Italia con il decreto legislativo n. 59 del 18 febbraio 2005, che disciplina il rilascio dell AIA (Autorizzazione Integrata Ambientale per gli allevamenti intensivi avicoli la cui soglia dimensionale supera il numero di posti. L AIA riguarda tutte le forme di emissione in ambiente (acqua, suolo e aria e obbliga i produttori a dichiarare la destinazione finale di tutti i rifiuti prodotti. La Direttiva si basa sul concetto di Migliori Tecniche Disponibili (MTD o BAT Best Available Technique, che sono quelle disponibili sul mercato e tecnicamente ed economicamente sostenibili fra le quali gli allevatori possono scegliere per ridurre le emissioni e, di conseguenza, l impatto ambientale. Le emissioni di ammoniaca possono essere contenute in vari modi: intervenendo sulla dieta per diminuire la quantità di nutrienti escreti; modificando con appositi trattamen- Nastri di asportazione pollina predisidratata ti la composizione delle deiezioni; rimuovendo le deiezioni con rapidità ed efficienza dai ricoveri e stoccandole in appositi contenitori; trasportando le polline direttamente in campo e provvedendo ad una loro rapida incorporazione nel suolo agrario. Questi interventi possono essere adottati singolarmente oppure insieme, in una serie di azioni integrate fra loro. Per quanto concerne gli allevamenti avicoli, le tecniche di gestione delle deiezioni che sono considerate MTD si basano sul principio che le emissioni si riducono in misura tanto più intensa quanto più bassa è l umidità delle deiezioni deposte. Di conseguenza, tra i trattamenti grande importanza riveste la disidratazione, che oltre a prevenire l emissione di NH 3 in atmosfera permette di mantenere il valore fertilizzante della pollina. Tra le tecniche che permettono di ottenere la parziale disidratazione della pollina c è l allevamento in batteria con nastri ventilati ; il sistema è munito di tubazioni forate di distribuzione che corrono longitudinalmente sotto il piano delle gabbie, che soffiano aria direttamente sui nastri di asportazione. Le deiezioni vengono rimosse mediamente ogni 3-4 giorni, con tenore di umidità attorno al 50%. Al fine di mantenere il tenore di sostanza secca e contenere le emissioni anche Tubo di aerazione * 22 AVICOLTURA

2 due tecniche ntale galline ovaiole dalle fasi successive di gestione, le deiezioni pre-disidratate devono essere stoccate su platea sotto tettoia. Normalmente il sistema viene dimensionato per insufflare sui nastri una quantità di aria pari a 0,4 m 3 /h per posto. Il sistema può essere applicato sia nei ricoveri esistenti che in quelli nuovi. In questo secondo caso viene installato direttamente dal costruttore delle gabbie, mentre nel caso di un installazione su un ricovero esistente, la ristrutturazione può essere complessa, rendendo l operazione di fatto non economicamente conveniente. La riduzione di ammoniaca può essere stimata nel 58-88% dell emissione prodotta dal sistema di riferimento (fosse sotto le gabbie con stoccaggio prolungato, in relazione alle condizioni ambientali, all efficienza di manutenzione e, soprattutto, alla portata di ventilazione sui nastri e alla frequenza di rimozione. Un altra tecnica è il sistema a fossa profonda, che prevede la realizzazione di un ricovero a due piani, con il piano terra che funge da stoccaggio delle deiezioni, mentre il piano soprastante ospita le ovaiole in batteria. Un sistema di ventilazione, in pressione o depressione, climatizza i locali e disidrata le deiezioni accumulate su ripiani sottostanti ogni fila di gabbie. Mediamente ogni giorno un sistema di raschiatori provvede a rimuovere le deiezioni da questi ripiani e a convogliarle sul piano terra, dove si formano cumuli longitudinali. La ventilazione del ricovero, generalmente realizzata con estrattori assiali posti sulle pareti longitudinali dell edificio, provvede ad effettuare la disidratazione. In questo modo l umidità della pollina, nel corso di un ciclo di allevamento, può scendere a livelli molto bassi, inferiori al 30%, con oscillazioni in più o in meno dovute alle diverse condizioni ambientali. Questa tecnica può essere applicata solo ai ricoveri di nuova realizzazione in quanto richiede un volume di stoccaggio per la pollina relativamente elevato, anche se non si può escludere che in certi tipi di ricoveri con altezza in gronda particolarmente elevata sia possibile effettuare questo tipo di trasformazione. Per verificare i fattori di emissione di queste due tecniche MTD, che hanno una grande diffusione nelle aziende avicole del nostro Paese, è stato condotto un monitoraggio di lungo periodo in due allevamenti. L indagine, sviluppata nell ambito dei progetti di ricerca sull impatto ambientale dell allevamento finanziati dalla Regione Emilia-Romagna, ha permesso di definire alcune variabili importanti per la gestione delle due tecniche e di verificare l influenza delle condizioni climatiche delle zone caratteristiche di produzione avicola. Oltre all emissione di ammoniaca, sono state monitorate pure le emissioni di altri composti gassosi ad effetto serra che hanno origine dall allevamento: metano (CH 4, protossido di azoto (N 2 O e biossido di carbonio (CO 2. LO SCHEMA SPERIMENTALE Nel ricovero utilizzato per il monitoraggio della tecnica a nastri ventilati (NV sono ospitati capi distribuiti in 6 file di gabbie a 8 piani. Il sistema di ventilazione della pollina, costituito da tubi forati posti al centro del nastro e sopraelevati di circa 20 cm, è progettato per avere una velocità massima dell aria, a livello delle galline, pari a 2,0-2,5 m/s, in modo da non procurare agli animali fastidi nel periodo invernale. L aria di insufflazione, affinché non risulti troppo fredda nella sta- Ventilatori Fossa di stoccaggio pollina Gabbie di allevamento L allevamento a fossa profonda: in evidenza gli estrattori al piano terra dove si accumula la pollina AVICOLTURA

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4 gione invernale, viene ricircolata prelevandola all interno del ricovero. I programmi di ventilazione della pollina prevedono un azionamento del dispositivo per 8-10 ore al giorno (dalle 00:00 alle 7:00. Le deiezioni, rimosse ogni 3-4 giorni, raggiungono già sui nastri un tenore di umidità attorno al 45% e possono successivamente venire accumulate su platea sotto tettoia. La ventilazione del ricovero è longitudinale (ventilazione a tunnel, attuata mediante una batteria di ventilatori che vengono attivati a gruppi consecutivi attraverso un processore collegato ad una serie di sensori di temperatura posizionati in diverse zone all interno del ricovero. La ventilazione minima invernale è pari a circa 1,0 m 3 /h per capo, mentre la massima estiva può raggiungere 15 m 3 /h per capo. Lo stesso processore governa anche l apertura delle finestrature longitudinali e di testata. Il ricovero utilizzato per le attività di verifica della tecnica della fossa profonda (FP è organizzato in due piani, con dimensioni di 93x14 m e ospita ovaiole. In questa tipologia stabulativa il piano terra è utilizzato come fossa di stoccaggio delle deiezioni, avente in questo caso una profondità di 2,4 m. Il piano soprastante è, invece, adibito alla stabulazione degli animali, qui disposti in 5 file di gabbie a 6 piani. I due piani sono tra loro comunicanti grazie all assenza di pavimentazione nella zona sottostante le gabbie. Le deiezioni escrete dagli L allevamento a nastro ventilato: in evidenza il nastro convogliatore delle uova. La pollina estratta si accumula sotto tettoia sulla testata opposta dell edificio Tabella 1 - Parametri ambientali registrati durante il periodo di monitoraggio Parametri Parametro Tabella 2 - Fattori di emissione di ammoniaca e altri gas ad effetto serra animali vengono raccolte su tettucci deflettori e giornalmente rimosse mediante un sistema di raschiatori che le fanno cadere sul piano terra. L adozione di un sistema di ventilazione forzata permette la climatizzazione dei locali d allevamento e l essiccazione della pollina all interno della fossa. Per tale scopo sono utilizzati 14 estrattori assiali posizionati a livello del piano terra in corrispondenza delle pareti longitudinali dell edificio e regolati con controllo termostatico. L aria, in ingresso dal cupolino posto a Temperatura interna [ C] Ammoniaca (NH 3 Umidità relativa interna [%] Metano (CH 4 Temperatura ambiente [ C] Fattori di emissione Protossido di azoto (N 2 O Portata di ventilazione [m 3 h -1 capo -1 ] [m 3 h -1 t p.v. -1 ] Allevamento con fossa profonda Media 23,1 47,8 18,8 8, Minimo 20,9 2,4 13,0 5, Massimo 25,6 52,9 24,1 10, Deviazione standard 1,8 3,8 4,1 1, CV (% Allevamento con nastro ventilato Media 23,8 48,8 14,1 6, Minimo 22,8 42,5 8,3 3, Massimo 24,9 56,2 20,2 8, Deviazione standard 0,8 4,8 4,3 1,8 855 CV (% Biossido di carbonio (CO 2 Allevamento con fossa profonda kg anno -1 posto -1 0,16 ± 0,10 0,02 ± 0,03 n.r. 51,37 ± 7,35 kg anno -1 t p.v ± 57 15,5 ± 10,2 n.r ± Allevamento con nastro ventilato kg anno -1 posto -1 0,06 ± 0,02 0,08 ± 0,10 n.r. 77,49 ± 14,06 kg anno -1 t p.v ,15 ± 8,6 39,9 ± 25,5 n.r ± colmo del tetto, si riscalda nel suo percorso tra i vari piani ed investe i cumuli di pollina essiccandoli. L apertura delle finestrature sul colmo è regolata da un sensore che mantiene una differenza di pressione fra l ambiente interno ed esterno di circa 2-3 mm di colonna d acqua. L applicazione di questa regolazione permette di aumentare significativamente la regolarità della ventilazione nei diversi punti del ricovero e riduce l influenza del vento sulla velocità di ingresso dell aria. Le emissioni dei composti gassosi sono state quantificate come prodotto della concentrazione dell inquinante rilevato nell aria d estrazione dei locali d allevamento per la portata d aria estratta. Le misure di concentrazione sono state effettuate mediante uno strumento di rilevazione online di tipo fotoacustico (monitor Bruel & Kijaer, mod. 1302, che permette la rilevazione in continuo di diversi composti gassosi sensibili all assorbimento sulla banda dell infrarosso, mentre la misura della entità della ventilazione è stata effettuata rilevando in continuo, durante ciascuna campagna di monitoraggio, il regime di rotazione dei ventilatori attivi e il loro numero. Tale valore è stato poi correlato alla portata, determinata mediante misure anemometriche. Per tutto il periodo di monitoraggio sono stati registrati i principali parametri meteoclimatici (temperatura dell aria ambiente e interna al ricovero, umidità relativa dell aria interna al ricovero. Per ottenere un valore medio annuo rappresentativo, il monitoraggio è stato condotto in AVICOLTURA

5 Emissioni NH3 (mg h -1 posto gallina Fossa profonda Nastro ventilato Emissioni CH4 (mg h -1 posto gallina Fossa profonda Nastro ventilato Fig. 1 - Emissioni di ammoniaca e metano del giorno medio dei due allevamenti monitorati tutte le stagioni climatiche dell anno, in sette diversi periodi di monitoraggio della durata di almeno 5 giorni consecutivi. I dati così ottenuti sono stati sottoposti all analisi statistica. Come risultato è stato ottenuto un tracciato emissivo medio rappresentativo di tutti i rilevamenti effettuati, con relativa banda di variabilità. I RISULTATI OTTENUTI In tabella 1 sono riportati i principali parametri ambientali registrati lungo tutto il ciclo di monitoraggio nei due allevamenti. Le condizioni ambientali esterne in tutto il periodo di rilevamento sono risultate del tutto simili in entrambi gli allevamenti (23,8 C per il NV vs. 23,1 C per la FP, mentre le portate di ventilazione sono state più elevate nel sistema FP (8,4 m 3 h 1 posto 1 per FP vs. 6,2 m 3 h 1 posto 1 per NV, ovvero, riferendosi al peso vivo, m 3 h 1 t p.v. 1 per FP vs m 3 h 1 t p.v. 1 per NV. Questa differenza è dovuta, probabilmente, al differente tipo di ventilazione; longitudinale e più efficiente nel caso di NV e trasversale nel caso di FP. Il valori estremi di ventilazione sono risultati: da 5,9 a 10,5 m 3 h 1 posto 1 per FP e da 3,7 a 8,6 m 3 h 1 posto 1 per NV. In tabella 2 vengono sintetizzati i fattori di emissione di 26 deiezioni con i raschiatori, mentre le emissioni dalla tecnica con nastro ventilato mostrano un andamento circadiano caratteristico e dipendente in larga parte dall andamento delle temperature. Nel caso dell allevamento con nastro ventilato i dati raccolti sono stati elaborati anche in modo tale da mettere in evidenza l influenza dell intervallo di tempo fra una rimozione della pollina e quella successiva. In figura 2 viene illustrato l andamento medio delle emissioni di ammoniaca nel periodo fra uno svuotamento e il successivo. Mediamente l emissione dal nastro ventiammoniaca e altri gas ad effetto serra (CH 4,N 2 O e CO 2 mediamente rilevati: i fattori sono espressi per posto animale e per unità di peso vivo. In figura 1 sono illustrati gli andamenti medi giornalieri dei due principali gas monitorati (ammoniaca e metano: l elaborazione è stata ottenuta mediando tutti i valori orari registrati nei diversi periodi di monitoraggio. Dall analisi degli andamenti riportati nei grafici si possono osservare, nel caso della tecnica con fossa profonda, due picchi emissivi per l ammoniaca alle 8:00 e alle 20:00, in corrispondenza della pulizia dei piani di collettamento delle Emissione NH 3 (g/h t p.v lato incrementa del 30-40% giornalmente se la pollina non viene rimossa. Al termine della pulizia del nastro è stato possibile mettere in evidenza una fase caratterizzata da una emissione decrescente che mediamente dura 5-6 ore, il tempo necessario affinché si asciughi lo strato di pollina spalmato sul nastro dalla lama di raschiamento. I fattori di emissione di ammoniaca verificati dall attività sperimentale sono stati 0,162 kg anno 1 posto 1 per la tecnica a fossa profonda e 0,063 kg anno 1 posto 1 per la tecnica a nastro ventilato. I risultati raggiunti per la tecnica della fossa profonda sono si Intervallo di tempo dalla rimozione della pollina (h Fig. 2 - Tracciato dell emissione di ammoniaca fra uno svuotamento del nastro e il successivo: analisi statistica di tutti i tracciati monitorati nel corso dell anno con valore medio e banda di variabilità AVICOLTURA

6 gnificativamente più bassi rispetto a quelli riportati dagli studi condotti in Olanda pari a 0,386 kg anno 1 posto 1. Le differenze rispetto a quest ultimo valore possono essere spiegate tenendo in considerazione le più elevate temperature del nostro Paese che determinano una ventilazione maggiore dei ricoveri e, quindi, una più rapida ed intensa essiccazione delle deiezioni escrete. Il fattore di emissione della tecnica con nastro ventilato, invece, è più elevato rispetto a quello riportato dal Bref (BAT Reference document, pari a 0,03 kg anno 1 posto 1. Ciò è da imputare al ridotto tempo di ventilazione delle deiezioni che è stato adottato dall azienda in cui sono state condotte le attività sperimentali (7-8 ore al giorno, durante la notte. L emissione di metano è risultata mediamente pari a 0,02 kg anno 1 posto 1 per la tecnica a fossa profonda e a 0,08 kg anno 1 posto 1 per il nastro ventilato. La differenza fra queste due tecniche risiede nel fatto che nella fossa profonda le deiezioni fresche sono rimosse giornalmente dal ricovero, mentre nel caso del ricovero con nastro ventilato due volte alla settimana. I fattori di emissione di metano individuati ricadono all interno del campo di variabilità di altri lavori riportati dalla letteratura internazionale che indicano una emissione fra 0,076 e 0,383 kg x anno 1 posto 1 (Jungbluth et al., 2001 e molto vicini a quelli individuati dalle stazioni sperimentali olandesi, pari a 0,06 kg anno 1 posto 1 (Monteny et al., Per quanto concerne, infine il protossido di azoto, non sono state individuate emissioni significative per entrambe le tecniche. CONCLUSIONI I risultati ottenuti con le attività sperimentali hanno confermato la capacità delle tecniche che prevedono l utilizzo della fossa profonda e del nastro ventilato di ridurre le emissioni di ammoniaca rispetto alla tecnica di riferimento, che prevede l utilizzo di gabbie con fossa di stoccaggio sottostante. L applicazione di queste tecniche, che portano all essiccazione rapida delle deiezioni deposte dagli animali, è risultata particolarmente efficiente grazie alle condizioni termoigrometriche che determinano elevate portate di ventilazione con elevata capacità di essiccazione: rispetto al sistema di riferimento (0,22 kg NH 3 anno 1 posto 1 i benefici sono dell ordine del 26% per la tecnica della fossa profonda e del 71% per la tecnica del nastro ventilato. L intervallo di tempo fra una rimozione delle deiezioni deposte e la successiva e l intensità di ventilazione operata sui nastri di essiccazione sono i principali fattori che determinano l efficienza di questo sistema. La ricerca effettuata conferma, inoltre, che una gestione inadeguata di una tecnica considerata MTD può abbassarne l efficacia ambientale, vanificando gli sforzi anche economici che hanno portato alla sua adozione. BIBLIOGRAFIA European Commission, Directorate-General JRC (2002. Integrated Prevention Pollution Control (IPCC Reference Document on Best Available Techniques for Intensive Rearing of Poultry and Pigs, Seville, November Jungbluth T., Hartung E., Brose G. (2001. Greenhouse gas emissions from animal houses and manure stores. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 60: Monteny G.J., Groenestein C.M., Hilhorst M.A. (2001. Interactions and coupling between emissions of methane and nitrous oxide from animal husbandry, Nutrient Cycling in Agroecosystems, 60: AVICOLTURA