FROM WASTE TO PRODUCT: LA TRASFORMAZIONE DEI FANGHI PROTEICI CONCIARI IN FERTILIZZANTI

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1 LA PELLE ICONA DEL LUSSO: L ARTE DI NOBILITARE UNO SCARTO CON SOSTENIBILITÀ FROM WASTE TO PRODUCT: LA TRASFORMAZIONE DEI FANGHI PROTEICI CONCIARI IN FERTILIZZANTI Gualtiero Mori, Angelo Borrini Consorzio Cuoio-Depur Spa VENERDÌ 8 GIUGNO CONVEGNO NAZIONALE AICC TEATRO DELLA COMPAGNIA, CASTELFRANCO DI SOTTO (PISA)

2 LO SCENARIO DI SVILUPPO PER L IMPIEGO DEI FANGHI PROTEICI CONCIARI IN AGRICOLTURA Il Consorzio Cuoio-Depur fin dall inizio degli anni 80 ha riservato notevoli risorse economiche ed umane agli studi e alle ricerche tese all individuazione di possibili forme di riutilizzo in agricoltura dei propri fanghi ad elevato contenuto organico proteico derivanti dal trattamento delle acque reflue conciarie, anticipando le esigenze e le indicazioni formulate dalle Amministrazioni locali, dagli Organi Nazionali e dalla Comunità Europea.

3 LO SCENARIO DI SVILUPPO PER L IMPIEGO DEI FANGHI CONCIARI IN AGRICOLTURA L intuizione trae origine dall analisi delle peculiari caratteristiche che li contraddistinguono e che si possono sintetizzare nei seguenti punti: un elevata quantità di sostanza organica azotata di origine proteica, derivante dalla lavorazione delle pelli; consistente presenza di sostanze organiche derivanti dagli estratti naturali di origine vegetale (tannini); la presenza nei fanghi di residui derivati da componenti (pelo, crini, carniccio, cuoiattolo etc.) già riconosciuti singolarmente quali fertilizzanti ai sensi del D.lgs. n.75/2010. I sottoprodotti della lavorazione conciaria, sotto il profilo agronomico sono al livello dei migliori prodotti nel settore dei fertilizzanti organici, tanto che oltre 30 anni fa furono ammessi a pieno titolo tra i concimi organici previsti dalla ex L748/84.

4 I FANGHI DI DEPURAZIONE: LA NORMATIVA La normativa italiana [D.Lgs.152/06] in recepimento della Direttiva 91/271/CEE considera in generale i fanghi di depurazione come rifiuti. Categoria CER Al tempo stesso stabilisce al comma 1 dell art. 127 che questi devono essere riutilizzati ogni qualvolta il loro reimpiego risulti appropriato. Modalità di smaltimento e/o riutilizzo dei fanghi: Smaltimento in discarica; incenerimento o co-incenerimento con altri rifiuti; produzione di laterizi, asfalti e calcestruzzi; riutilizzo in agricoltura tal quali o previo compostaggio.

5 L utilizzo dei fanghi in agricoltura può avvenire nelle seguenti modalità: I FANGHI DI DEPURAZIONE: LA NORMATIVA DIRETTO I fanghi prodotti dagli impianti di depurazione, opportunamente stabilizzati e con determinate caratteristiche chimico-fisiche, sono utilizzati per lo spandimento su suolo in presenza di apposita autorizzazione, o per l invio al compostaggio INDIRETTO I fanghi prodotti dagli impianti di depurazione, possono essere utilizzati per la produzione di fertilizzanti anche a mezzo di trattamenti e miscelazione con altri materiali D.Lgs. 27 gennaio 1992 n. 99 Attuazione della Direttiva 86/278/CEE concernente la protezione dell ambiente, in particolare del suolo, nell utilizzazione dei fanghi di depurazione in agricoltura D.Lgs. 29 aprile 2010 n. 75 Riordino e revisione della disciplina in materia di fertilizzanti, a norma dell art. 13 della Legge 7 luglio 2009 n. 88

6 IL PROCESSO CONCIARIO Chemicals Pelle grezza Acqua di falda Prodotto finito Acque Reflue Elevato Carico organico (COD e BOD) Alto contenuto di Solidi Sospesi a prevalenza organica proteica Elevati livelli di Azoto, Fosforo, Cloruri, Solfati, Solfuri

7 PARAMETRI QUALITATIVI DEI REFLUI, MUNICIPALE E INDUSTRIALE, AFFERENTI ALL IMPIANTO DI DEPURAZIONE E DEL RELATIVO SCARICO Parametro Min Max Media ph 6,7 12,6 8,2 SST (mg L -1 ) SSV (%) COD tq (mg L -1 ) COD filtrato (mg L -1 ) TOC filtrato (mg L -1 ) N-tot tq (mg L -1 ) N-tot filtrato (mg L -1 ) Impianto N-NH 4+ (mg L -1 ) 58Cuoiodepur Solfuri (mg L -1 ) Cloruri (mg L -1 ) Solfati (mg L -1 ) Cr Totale (mg L -1 ) Cr VI (mg L -1 ) < 0,2 < 0,2 < 0,2 P-totale (mg L -1 ) 6,2 37,8 23,0 Area Industriale Ponte a Egola Reflui Industriali conciari

8 CARICHI IN INGRESSO ALL IMPIANTO CAPACITA DI TRATTAMENTO DA PROGETTO A.E ATTUALE CARICO TRATTATO A.E Kg/anno A.E. : Abitanti Equivalenti (120 g COD ab -1 d -1 ) Kg/anno Kg/anno

9 IL CICLO DI PRODUZIONE DEI FANGHI FANGHI PRIMARI 60% DEL TOT FANGHI BIOLOGICI 9% DEL TOT FANGHI TERZIARI 30% DEL TOT FANGHI CONCIARI DAI CONSORZIATI 1% DEL TOT Impianto autorizzato in AIA n 4200 IPPC 4.3 Impianti chimici per la produzione di fertilizzanti a base di fosforo, azoto e potassio

10 LINEA FANGHI ISPESSIMENTO E DISIDRATAZIONE FANGHI Condizionamento con polielettrolita cationico in miscelatori dinamici I fanghivengono ispessiti passando da un secco del 1-2 % al 3,5-6% 4 linee con filtropresse a piastre Il fango disidratatoesce con un secco mediamente del 30 %

11 ESSICCAMENTO FANGHI L ultimo stadio di trattamento dei fanghi è costituito dall essiccamento a strato sottile con bassa temperatura ( C) ottenuto con quattro linee di turbo essiccatori. LINEA FANGHI Si ottiene un residuo con un tenore di secco del 85 % stabilizzato esente da problemi di putrescibilità e maleodoranze Capacità massima evaporativa (4 linee) di 8 t/h di acqua con un consumo energetico medio di 800 Kcal per Kg di acqua evaporata.

12 DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI Un percorso durato oltre 20 anni di studio, sperimentazioni e monitoraggio Attività sperimentali per valutare il potenziale riutilizzo agronomico. Valorizzazione agronomica della frazione organo azotata dei fanghi Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante di Roma Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza Facoltà di Agraria Università degli Studi di Pisa Facoltà di Agraria Attività sperimentali finalizzate a valutare l impatto ambientale su suolo e colture Potenziale migrazione del cromo nel suolo e nelle falde e Fitotossicità Istituto per lo Studio degli Ecosistemi CNR di Pisa Monitoraggio di sostanze tossiche e/o pericolose (inorganiche e organiche) Oltre 70 parametri chimici caratterizzati qualitativamente e quantitativamente Istituto per lo Studio degli Ecosistemi CNR di Pisa Agenzia Regionale per la Protezione dell Ambiente Toscana

13 DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI I RISULTATI DI UN LUNGO PERCORSO I Riutilizzo agronomico e impatti ambientali 1. Le attività sperimentali di laboratorioe in campohanno dimostrato e confermato le proprietà agronomichedei fanghi, sia come azione fertilizzante sulle diverse colture testate, che nel miglioramento dei suoli grazie alla presenza della sostanza organica di natura proteica. azione fertilizzante che consente la riduzione di apporti minerali azotati effetto fertilizzante a lento rilascio dell azoto contenuto nel residuo proteico rese produttive pari a quelle ottenute con l impiego di concimi minerali incremento di azoto e sostanza organica nel suoloe influenza positiva sulla struttura del suolo 2. durante le attività sperimentali effettuate, non sono mai state rilevati, effetti negativi diretti e/o indiretti sulle colture o sull ambienteche ne potessero sconsigliare l impiego.

14 Monitoraggio sostanze pericolose 1. Concordanza dei dati forniti da Cuoiodepure quelli determinati da ARPAT o altri Enti nel corso di molteplici campagne d indagine. 2. I dati relativi ai composti appartenenti alle diverse classi di sostanze organiche monitorate, come: BTEX AOX PCB LAS NPE PAH PCB PCCD PCDF DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI I RISULTATI DI UN LUNGO PERCORSO II sono spesso risultati inferiori al limite di rilevabilità delle metodiche e comunque inferiori ai limiti restrittivi di normative di riferimento come la Delibera GR Emilia n.285 del 14/02/ I livelli di Cromo VI sono sempre risultati inferiori ai limiti di rilevabilità delle diverse metodiche applicate. 4. I metalli pesanti (Ni, Cd, Cu, Pb, Zn) ad eccezione del Cromo III, non hanno presentato valori anomali o superiori ai limiti indicati nella DGR n.285/ I test di fitotossicità (germinazione in vitro) non hanno mostrato effetti significativi di inibizione sulle diverse specie testate (Sorgum, Lepidium e Sinapsis).

15 DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI VERSO Il PELLICINO INTEGRATO A seguito dei costanti e positivi risultati, il progetto si è rafforzato e gli sforzi sono stati orientati nell individuazione di possibili formulati realizzati miscelando il fango proteico ottenuto dalla depurazione con pellicino e/o cuoio, ovvero prodotti derivanti dallo stesso ciclo produttivo e comunque già riconosciuti a loro volta come fertilizzanti. Sfruttando le diverse proprietà dei componenti la miscela, si possono ottenere formulazioni ad hoc, che permettono non solo di variare il tenore di azoto organico, ma anche di garantire una liberazione dell azoto disponibile in funzione delle specifiche esigenze colturali. Parallelamente agli studi sono stati effettuati notevoli investimenti (oltre di euro) per migliorare il processo di produzione attraverso l impiego delle più avanzate tecnologie di lavorazione, con l obiettivo di rendere il materiale più omogeneo e stabile possibile.

16 DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI VERSO Il PELLICINO INTEGRATO SI E VERIFICATA LA POSSIBILITA DI MASSIMIZZARE L EFFICIENZA AGRONOMICA DEGLI SPECIFICI FORMULATI PARTENDO DA MATRICI AZOTATE CHE DERIVANO DALLO STESSO CICLO PRODUTTIVO PELLICINO FANGHI DISIDRATATI CUOIO Carbonio organico 20% Azoto 4% (minimo) ESSICCAMENTO Pellicino Integrato L insieme delle esperienze ormai più che ventennali ha consentito di istruire la pratica di riconoscimento quale fertilizzante organo azotato di un formulato base ( 4% di azoto 20% carbonio organico) denominato PELLICINO INTEGRATO che ha ottenuto il riconoscimento dal Ministero delle Politiche agricole e Forestali ed è attualmente inserito nell elenco dei fertilizzanti all Allegato 1 del D.Lgs. n. 217/2006.

17 DAI FANGHI CONCIARI ALLA PRODUZIONE DEI FERTILIZZANTI DAL PELLICINO INTEGRATO AI FERTILIZZANTI MISTI N P Partendo dalla produzione del Pellicino Integrato si è passati successivamente, previo le opportune autorizzazioni e il relativo riconoscimento, alla miscelazione di questo con altri sottoprodotti di origine animale (farine di carne, farine di ossa, ecc.), opportunamente trattati ai sensi del Regolamento 1069/2009/CEE, per la produzione di Fertilizzanti Misti, tutti conformi alle disposizioni della vigente normativa. Pellicino Integrato Fertilizzanti Misti 3N 3P 5N 3P Sottoprodotti di origine Animale (SOA) Il Consorzio Cuoio Depura seguito delle Autorizzazioni ottenute è regolarmente iscritto al Registro dei Fabbricanti di fertilizzanti di cui all art. 8 dell ex D.lgs. n 217/2006 ora D.Lgs. N 75/2010

18 I REQUISITI QUALITATIVI DEL FANGO CUOIODEPUR I In riferimento al ciclo di origine e alle caratteristiche analitiche, il FANGO ESSICCATO, identificato dal CER , risulta conforme alle disposizioni previste dalle vigenti normative, per il suo riutilizzo in campo agronomico. REQUISITI CONDIZIONI DI RISPETTO Classificato come NON PERICOLOSO Assenza di Idrocarburi Policiclici Aromatici Conformitàa tutti i parametri per il RIUTILIZZO in AGRICOLTURA PCBinferioria 0,8 mg/kg s.s. RIFERIMENTO NORMATIVO - D.Lgs. n. 152/06 e s.m.i. - Regolamento Europeo 1357/ Regolamento Europeo 1342/ Decisione Europea 955/ Legge n. 125/ Regolamento UE 2016/ Delibera del Comitato Interministeriale del 27/07/ Legge n. 13/ D.Lgs.n. 99/96, Allegato 1B - D.Lgs. n. 75/2010, Allegato 2 I monitoraggi di controllo vengono effettuati con regolarità nel corso dell anno sulla produzione destinata sia ai fertilizzanti che all invio presso impianti autorizzati per il compostaggio

19 Allegato 1b del D.Lgs. 99/92 I REQUISITI QUALITATIVI DEL FANGO CUOIODEPUR II Metalli (mg/kg SS) Valori massimi Limite Valori analitici Cadmio 20 0,1-3 Mercurio 10 <LQ Nichel Piombo Rame Zinco Caratteristiche agronomiche (% SS) Limite Valori analitici Carbonio organico (min) Fosforo totale (min) 0,4 0,5-0,6 Azoto totale (min) 1,5 2,0-2,6 SalmonelleMPN/g SS (max) 10 3 <10

20 Inquinanti Persistenti, Pericolosi ed Emergenti (Composti) IPA Fenoli e Fenoli clorurati Valori analitici < LQ < LQ Riferimento Normativo Pentaclorobenzene < LQ D.lgs. 175/2015; Regolamento UE 1342/2014 Paraffine clorurate < LQ Regolamento UE 1342/2014 Esaclorobenzene < LQ D.lgs. 175/2015; Regolamento UE 1342/2014 Naftaleni policlorurati < LQ Regolamento UE 1342/2014 Esabromodifeniletere < LQ Regolamento UE 1342/2014 Esteri dell acido Flalico Tetracloruro di carbonio < LQ < LQ Diossine e Furani < LQ Regolamento UE 1342/2014 PFOS e derivati < 10 µg/kg D.lgs. 175/2015; Regolamento UE 1342/2014 PFAS e derivati < 10 µg/kg I REQUISITI QUALITATIVI DEL FANGO CUOIODEPUR III PCB < LQ Regolamento UE 1342/2014 Esabromodifenile < LQ Regolamento UE 1342/2014 Di(2-etilesil)ftalato < LQ Regolamento UE 1342/2014

21 IL RECUPERO DEL FANGO IN AGRICOLTURA (DATI ESERCIZIO 2017) FANGHI DISIDRATATI T (secco al 29%) Pelli e crini T FANGHI ESSICCATI (secco al 86%) T PELLICINO INTEGRATO Sottoprodotti di Origine Animale 340 T FANGHI ESSICCATI (secco al 86%) T Rifiuto CER FERTILIZZANTI T FERTILIZZANTI MISTI N/P COMPOSTAGGIO USO AGRONOMICO

22 CONCLUSIONI Lo scenario descritto, che ha portato al riutilizzo dei fanghi originati dai reflui conciari, insieme ad altri prodotti di scarto derivanti da tali lavorazioni, altrimenti destinati a divenire rifiuti, consente di chiudere in modo virtuoso il ciclo produttivo conciario, a livello di distretto, massimizzando il principio from waste to product nell ottica di minimizzare i costi ambientali e economici, che incidono non soltanto nel trattamento delle acque reflue, ma anche sull intera filiera produttiva.

23 GRAZIE PER L ATTENZIONE