Convegno S.A.T.A. Suini

Transcript

1 Convegno S.A.T.A. Suini L autorizzazione Integrata Ambientale IPPC: opportunità e difficoltà Misure e stime delle emissioni Pierluigi Navarotto Università degli Studi di Milano Facoltà di Medicina Veterinaria Sabato 29 aprile 2006 Sala 1 Centro Fiera Cremona Suinitalia

2 Misure e stime delle emissioni: una valutazione comparativa Fiera Suinitalia Cremona, 29 aprile 2006 Pierluigi Navarotto Università degli StudidiMilano Agricoltura ed emissioni in atmosfera a livello nazionale: fonte APAT 2002 Le emissioni di CH 4 imputabili all agricoltura sono 787,50 kt/anno corrispondenti al 48% del totale. All interno di questo macrosettore la zootecnia contribuisce per un 91%. 9% fermentazione enterica deiezioni 24% coltivazione del riso 67% Il Protocollo di Kyoto individua come obiettivo per l Italia la riduzione dei gas serra nel periodo del 6,5% rispetto alle emissioni del Disaggregazione per il settore agricoltura Le emissioni di N 2 O di origine agricola corrispondono a 74,7 kt/anno pari al 55% del totale. La quota della zootecnia è del 18% e deriva dalle emissioni dagli stoccaggi e dalla utilizzazione agronomica dei reflui. 18% deiezioni terreni agricoli Il Protocollo di Kyoto individua come obiettivo per l Italia la riduzione dei gas serra nel periodo del 6,5% rispetto alle emissioni del % Disaggregazione per il settore agricoltura

3 Le emissioni di NH3 imputabili all agricoltura sono 414,5 kt/anno corrispondenti al 93% del totale. All interno di questo macrosettore la zootecnia contribuisce per un 75% con emissioni da ricoveri, stoccaggi e spandimento. 25% deiezioni terreni agricoli 75% Disaggregazione per il settore agricoltura Nell ambito della Dir. 2001/81/CE relativa ai limiti nazionali di alcuni inquinanti atmosferici, l Italia ha l impegno di ridurre le emissioni nazionali di ammoniaca a 419 kt entro il 2010 rispetto alle attuali 445 kt. Le emissioni in atmosfera in Lombardia: loro distribuzione percentuale ARPA 2003 L agricoltura in Lombardia concorre a generare le seguenti emissioni: NH 3 : ton/anno (97% del totale) CH 4 : ton/anno (48% del totale) N 2 O: ton/anno (64% del totale) P.M.10: 1975 ton/anno (8% del totale) Produzione energia e trasform. combustibili SO 2 NOx COV CH 4 CO CO 2 N 2O NH 3 PM2.5 PM10 Precurs. O 3 56 % 11 % 0 % 0 % 1 % 20 % 3 % 0 % 4 % 4 % 4 % Combustione non 7 % 10 % 6 % 2 % 31 % 24 % 11 % 0 % 25 % 22 % 10 % industriale Combustione 20 % 22 % 2 % 0 % 4 % 19 % 4 % 0 % 6 % 7 % 10 % nell'industria Processi produttivi 7 % 2 % 9 % 0 % 7 % 6 % 0 % 0 % 3 % 7 % 6 % Estrazione e 4 % 23 % 2 % Uso di solventi 0 % 0 % 51 % 0 % 0 % 0 % 1 % 1 % 25 % Trasporto su strada 6 % 44 % 17 % 1 % 50 % 27 % 13 % 3 % 40 % 38 % 31 % Altre sorgenti mobili 4 % 10 % 1 % 0 % 1 % 2 % 2 % 0 % 10 % 9 % 5 % e Trattamento e 0 % 1 % 0 % 25 % 0 % 2 % 2 % 0 % 0 % 0 % 1 % smaltimento rifiuti Agricoltura 1 % 0 % 48 % 4 % 64 % 97 % 7 % 8 % 2 % Altre sorgenti e 0 % 9 % 1 % 1 % 0 % 0 % 4 % 4 % 5 % 0 % assorbimenti Totale 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %100 % 100 % 100 % 100 % Fonti di emissione dall attività zootecnica Ricoveri Stoccaggi Distribuzione in campo dei liquami NH 3 CH 4 NH 3 CH 4 N 2 O NH 3 N 2 O

4 Disaggregazione per le diverse fasi di gestione degli effluenti ricoveri stoccaggi spandimento 41% 39% 20% Esempio per le emissioni di ammoniaca Emissioni di ammoniaca dai ricoveri suinicoli : dati riportati in letteratura Tipologia Staoccaggio deiezioni Sistema ventilazione Emissività NH 3 Riparametrizzazione NH 3 ( kg/capo anno) Stato Autore N kg/capo anno U.S.A Aneja et al 2003 M kg/capo anno U.S.A Aneja et al 2003 scrofe gestazione Fossa profonda kg/capo anno U.S.A Aneja et al 2003 scrofe lattazione Fossa profonda kg/capo anno U.S.A Aneja et al 2003 magronaggio/ finissagg PSF M M kg/capo anno 2.5 g/h CGC U.S.A Europa Harris et al 2001 Hinz and Linke.,1998 / Fossa profonda M g/h CGC Belgio Hendriks et al., 1998 LETTIERA g/h CGC Europa Koerkamp et al.,1998 SF g/h CGC Europa Koerkamp et al.,1998 svezzamento SF g/h CGC Europa Koerkamp et al.,1998 Emissioni di gas serra dai ricoveri suinicoli: dati riportati in letteratura Tipologia Unità di misura Emissività CH 4 Riparametrizzazione CH 4 ( kg/capo anno) Emissività N 2O Riparametrizzazione N 2 O ( kg/capo anno) Autore g/h CGC Gallman and Hartung 2000 kg/anno capo g/capo * * Emissione totale durante un periodo di 8 settimane * * Emissione totale durante un periodo di 8 settimane Hahne et al, 1999 Osada et al kg/anno capo Ahlgrimm and Bredford, 1998 g/giorno CGC Sneath et al.,1997 mg/h capo Koerkamp and Uenkl.,1997 svezzamento mg/h capo Koerkamp and Uenkl.,1997 scofe mg/h capo Koerkamp and Uenkl.,1997

5 Emissioni di gas serra dallo stoccaggio dei reflui suinicoli: dati riportati in letteratura Tipologia Unità di misura Emissività CH 4 Emissività N 20 Autore liquame g CO 2/giorno kg 3.75 Lauge et al liquame g/giorno m Leonard et al compostaggio fossa di stoccaggio profonda g/giorno m 2 g/t Leonard et al Sommerand Moller 2000 liquame areato mg/h m Peu et al diverse tipologie di g/giorno m Phillips et al stoccaggio liquame kg/giorno m Osada et al deiezioni solide g/giorno m estate Husted 1994 deiezioni liquide Primavera Emissioni di polveri dai ricoveri suinicoli : dati riportati in letteratura Polveri totali Emissività PM2.5 Emissività PM10 Autore scrofe lattazione 59.5 g/capo anno Costa et al magronaggio 105 g/capo anno Costa et al g/capo anno Fabbri et al g/capo anno 78 g/capo anno 438 g/capo anno Klimont et al g/capo anno 13 g/capo anno 43 g/capo anno Lukewille et al g/capo anno 43 g/capo anno Takaiet al. 750 g/capo anno 2200 g/capo anno Berdowsky et al Principali problemi nella valutazione comparativa In bibliografia i fattori di emissione sono espressi mediante diverse unità di misura come mg, g, kg per capo, per posto, per CGC dove CGC sono 500 kg di peso vivo e infine per ora, giorno, anno Differenti tipologie stabulative Diverse tecniche gestionali (temperatura, ventilazione, alimentazione) Condizioni climatiche variabili spesso i dati sono difficilmente confrontabili

6 Risultati della ricerca: A livello europeo i gruppi tecnici incaricati di individuare le BAT hanno concluso la loro attività e queste soluzioni sono pertanto conosciute e descritte BREF (BAT Reference Document) BAT per la riduzione di NH 3 dai ricoveri PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) CON FOSSA DI STOCCAGGIO SOTTOSTANTE (SISTEMA DI RIFERIMENTO) Fattore di emissione: grassi: 3,0 kg NH 3 /posto anno scrofe: 3,7 kg NH 3 /posto anno

7 PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) CON FOSSA DI STOCCAGGIO SOTTOSTANTE (SISTEMA DI RIFERIMENTO) Non è considerata BAT e pertanto non potrà essere tenuta presente nella progettazione dei ricoveri di nuova realizzazione. Nei ricoveri esistenti, dovrebbe essere sostituita con una delle tecniche descritte successivamenteo da altre equivalenti PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) E RIMOZIONE DEI LIQUAMI CON SISTEMA A VACUUM Fattore di emissione: grassi: 2,2 kg NH 3 /posto anno scrofe: 2,8 kg NH 3 /posto anno PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) E RIMOZIONE DEI LIQUAMI CON SISTEMA A VACUUM Viene considerata BAT per entrambe le categorie di suini, sia per i ricoveri di nuova realizzazione, sia per gli esistenti che già l adottano o intendono adottarla

8 PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) E RICIRCOLO LIQUAMI IN CANALI CON STRATO LIQUIDO PERMANENTE Riduzione: liquame tal quale: 30% liquame aerato: 55% PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) E RICIRCOLO LIQUAMI IN CANALI CON STRATO LIQUIDO PERMANENTE Non è considerata BAT per gli edifici di nuova realizzazione o per la ristrutturazione di esistenti in cui la si volesse adottare, in ragione degli elevati costi energetici. È considerata BAT, invece, per gli edifici esistenti, là ove esiste già, sia nella versione del ricircolo con liquame aerato, sia in quella con liquame non aerato. È inoltre considerata BAT, con liquame sia aerato sia non aerato, quando viene applicata a nuovi ricoveri nel caso di ampliamento o ristrutturazione di allevamenti nei quali il sistema è già installato sulla parte esistente. PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) CON RICIRCOLO DEI LIQUAMI IN TUBI O CUNETTE SENZA STRATO LIQUIDO Riduzione: liquame tal quale: 40% liquame aerato: 55%

9 PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) CON RICIRCOLO DEI LIQUAMI IN TUBI O CUNETTE SENZA STRATO LIQUIDO Riduzione: liquame tal quale: 40% liquame aerato: 55% PAVIMENTO TOTALMENTE FESSURATO (PTF) CON RICIRCOLO DEI LIQUAMI IN TUBI O CUNETTE SENZA STRATO LIQUIDO Questa tecnica è considerata BAT per i nuovi ricoveri quando si verificano le seguenti condizioni: il liquame usato per il ricircolo non viene sottoposto ad aerazione (tecnica considerata energivora); non esistono residenze civili nei dintorni che possono essere disturbate dai picchi di odori che si determinano durante il ricircolo. È considerata BAT nei ricoveri esistenti quando già presente in essi, qualunque sia il tipo di liquame impiegato (aerato o non aerato). Migliori tecniche disponibili per la riduzione delle emissioni dagli stoccaggi

10 REALIZZAZIONE DI BASAMENTO E PARETI IMPERMEABILIZZATI SVUOTAMENTO PERIODICO (PREFERIBILMENTE UNA VOLTA ALL ANNO) PER ISPEZIONI E INTERVENTI DI MANUTENZIONE IMPIEGO DI DOPPIE VALVOLE PER OGNI BOCCA DI SCARICO/PRELIEVO DEL LIQUAME MISCELAZIONE DEL LIQUAME SOLO IN OCCASIONE DI PRELIEVI PER LO SPANDIMENTO IN CAMPO COPERTURA DELLE VASCHE RICORRENDO AD UNA DELLE SEGUENTI TECNICHE coperture rigide come coperchi o tetti, oppure coperture flessibili tipo tende; coperture galleggianti, come paglia triturata, teli galleggianti di tessuto o di plastica, torba, argilla espansa (LECA), polistirene espanso (EPS) o, anche, croste quali quelle che si formano naturalmente sulla superficie del liquame.

11 COPERTURA DELLE VASCHE RICORRENDO AD UNA DELLE SEGUENTI TECNICHE BAT per la riduzione delle emissioni dallo spandimento agronomico di effluenti SPANDIMENTO SUPERFICIALE DI LIQUAME CON TECNICA A RASO (SPANDIMENTO PER BANDE)

12 SPANDIMENTO SUPERFICIALE DI LIQUAME CON LEGGERA SCARIFICAZIONE DEL SUOLO AL DI SOTTO DELLA COPERTURA ERBOSA (TRAILING SHOE) Quadro Normativo Vigente Altre emissioni: COV odorosi In linea generale, si possono così suddividere: Direttive generiche per la salubrità dell aria senza provvedimenti specifici Criteri di Minima Distanza Minimum DistanceStandards Criteri di Massima Emissione Maximum Emission Standards Criteri di Massimo Impatto Maximum Impact Standards Criteri di Massima Molestia Maximum Annoyance Standards Analisi degli odori OLFATTOMETRO Quantificazione oggettiva della concentrazione di odore. Metodica di natura sensoriale. NASO ELETTRONICO Caratterizzazione della sorgente di odore mediante analisi multivariata dei valori rilevati da 10 sensori Permette di classificare campioni incogniti di aria odorigena

13 Olfattometria dinamica Misure secondo la norma EN 13725:2003 I campioni di aria odorigena, opportunamente diluiti, sono sottoposti a una commissione di rinoanalisti che giudica a quale livello di diluizione l odore riesce ad essere avvertito. Criterio di Scelta forzata Metodica di natura sensoriale. Naso elettronico Caratterizzazione della sorgente di odore mediante analisi multivariata dei valori rilevati da 10 sensori. Permette di classificare campioni incogniti di aria odorigena Magronaggio Parto Ingrasso Esempi di impronte sensoriali Svezzamento Avicoli

14 Aspetti applicativi Nel caso degli impianti suinicoli, buona è stata la discriminazione degli odori percepiti a diverse distanze dalle sorgenti aziendali mappate. Il risultato dell analisi sensoriale può essere efficacemente integrato con quanto ottenuto dall analisi olfattometrica. Aspetti applicativi Il software di analisi dei dati consente infatti di associare ad una determinata caratterizzazione un descrittore quantitativo (in questo caso le OU/m 3 ) Oltre al riconoscimento è possibile avere anche una stima/previsione della quantità di odore di un campione ignoto (PLS) Possibilità di effettuare monitoraggi on line delle emissioni collegando lo strumento direttamente al camino di ventilazione N Esempio di simulazione della diffusione di odore da un allevamento suinicolo posto a Nord di Milano: le curve si riferiscono a concentrazioni medie giornaliere di odore di 1, 3, 6 e 9 UO/m 3

15 Grazie per l attenzione