Esperienze di utilizzo del digestato in ambito agroforestale

Transcript

1 Consorzio Italiano Biogas Fiera Bologna - EIMA 09 novembre 2012 CONVEGNO Digestato: da sottoprodotto a risorsa e opportunità Esperienze di utilizzo del digestato in ambito agroforestale dott. Federico Correale Veneto Agricoltura

2 Progetto RiduCaReflui Finanziamento da parte della Regione Veneto Coordinamento per la Regione Direzione Agroambiente Obbiettivo: approfondire gli aspetti connessi alla diminuzione degli inquinanti derivanti da attività zootecniche attraverso impianti di depurazione a tecnologia avanzata al fine di ridurre i volumi dei liquami e del carico di elementi nutritivi sversati nell area del Bacino Scolante della Laguna Veneta Affidamento dell incarico all Azienda Regionale Veneto Agricoltura

3 Progetto RiduCaReflui Le UNITA PROGETTO e i PARTNER COINVOLTI: Regione Veneto Direzione Agroambiente e Servizi per l Agricoltura U.C. Sistema Informativo Settore Primario e Controllo Veneto Agricoltura ARPAV Sezione Ricerca e Gestioni Agroforestali Settore Bioenergie e Cambiamento Climatico Settore Divulgazione tecnica e Formazione professionale ed Educazione Naturalistica Osservatorio suolo e rifiuti

4 Progetto RiduCaReflui Le UNITA PROGETTO e i PARTNER COINVOLTI: Università di Padova Dipartimento Territorio e Sistemi Agro Forestali Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzioni Vegetali Università di Udine Dipartimento di Scienze Agrarie ed Ambientali Consorzio interuniversitario nazionale la chimica per l ambiente (INCA) AIEL Associazione italiana energie agroforestali

5 Il Progetto RiduCaReflui Indagine conoscitiva (azione 1) Logistica e conferimento azione 3 azione 4 Analisi delle tecnologie innovative di trattamento azione 2 azione 5 azione 6 Analisi degli strumenti economico finanziari gestionali azione 7 azione 8 e Informazione, formazione e divulgazione (azione 9)

6 L azione 6 6. Studi applicativi di fito-bio-depurazione inerenti lo smaltimento controllato, su superfice forestate, del digestato proveniente da impianti per la produzione di biogas e biometano; la fitodepurazione produttiva per il trattamento degli EA e del digestato; l analisi di innovative proposte tecniche e tecnologiche 6.1 Uso di aree forestali di infiltrazione in contesti di alta pianura 6.2 Uso di aree filtro forestali in contesti di pianura 6.3 Trattamento di liquami zootecnici tramite fitodepurazione per l abbattimento del carico azotato

7 Obbiettivi dell azione 6.1 Misurare l efficienza di riduzione dell azoto da parte delle AFI ; Analisi dei principali meccanismi bio-geochimici che determinano tali trasformazioni; Monitorare i flussi idrici e l efficienza di infiltrazione del sistema Fornire elementi a supporto della gestione ottimale di queste aree; Integrare il quadro di conoscenze di questi sistemi con quelle già maturate su fasce tampone;

8 L esperienza delle Fasce Tampone Boscate (FTB) Una delle esperienze che ha portato ad un approfondimento tecnico scientifico a lungo termine (serie di dati ultradecennali), è stata quella delle Fasce Tampone Boscate realizzate presso l Azienda Diana con il Consorzio di Bonifica Acque Risorgive. (quasi 30 ettari di FTB aziendali a partire dal sito sperimentale NICOLAS ) FUNZIONE PRINCIPALE: Fitodepurazione delle acque, con particolare riferimento all abbattimento dei Nitrati L ampia superficie boscata risultante dal sistema, perfettamente integrata nel territorio agricolo, rende autonoma l azienda stessa per ciò che riguarda il fabbisogno di calore (caldaia da 90 Kw installata nel centro aziendale),

9 NICOLAS: il sito sperimentale

10 L azienda Agrifloor di Tezze sul Brenta Produzione di latte: 160 capi; Attività Florovivaistica: 3500 mq di serre SAU: 30 Ha di (Mais ceroso, prato stabile, sorgo da fibra) La Gestione Integrata degli effluenti e valorizzazione energetica: Impianto di minibiogas di digestione mesofila da Kw Separatore solido/liquido Possibile utilizzo agronomico dei digestati (integrazione con le AFI) Produzione di legna da ardere e cippato di legna dal soprassuolo delle AFI Gestione servizi per l acqua mq di Aree Forestali di Infiltrazione (AFI) Acqua infiltrata (fino a 5000 l/min/ha)

11 Le Caratteristiche del suolo Rilievi ed elaborazioni ARPAV Servizio Suoli Ap: (0-35 cm), tessitura franca; scheletro frequente, di litologia mista carbonatica e di litologia mista silicatica. Bt: (35-45 cm), tessitura franca; scheletro abbondante; frequenti rivestimenti di argilla su superfici di aggregati e pareti di vuoti; pori grandi abbondanti e fini comuni. BC: (45-75 cm), tessitura sabbioso franca; scheletro abbondante, di litologia mista carbonatica e di litologia mista silicatica, isodiametrale arrotondato; poche radici fini; effervescenza nulla; limite graduale lineare. C: ( cm), tessitura sabbiosa; scheletro abbondante, di litologia mista carbonatica e di litologia mista silicatica, poche radici fini;

12 Caratterizzazione idrologica del sito terreni coesivi profondità m canaletta canaletta canaletta canaletta canaletta canaletta canaletta terreni granulari ghiaiosi probabile permeabilità tra le canalette Gumiero B., Boz B., Albanese D. Numero elettrodi utilizzati 32, spaziatura 2.0 m, lunghezza profilo 62 m; Tipologia: Wenner- resistività

13 Il protocollo sperimentale I AFI PRATO Gumiero B., Boz B., Albanese D.

14 Il protocollo sperimentale II Nel corso dell attività sono stati effettuati complessivamente 5 spandimenti di digestato (due tesi con un diverso carico di azoto: 170 (A1) e 340 (A2) Kg N ha-1 anno-1 ed un controllo (A0) ). Analoghe tesi sono state applicate ad un area a prato Nelle tesi a prato è sempre stata realizzata una distribuzione superficiale, nelle AFI sono state adottate tecniche diverse: interramento profondo, distribuzione superficiale e distribuzione mediante immissione a diretto a contatto con il suolo. Le attività sperimentali prevedevano uno studio di dettaglio dell attività di infiltrazione, la realizzazione di un bilancio idrologico, l analisi delle acque del suolo prelevate a diverse profondità mediante lisimetri, misure chimico-fisiche sui campioni di suolo, la misura del processo di denitrificazione nei suoli, la misura delle emissioni di gas in atmosfera durante le fasi di spandimento e la misura dei tassi di accrescimento della vegetazione erbacea ed arborea presente. Il lavoro si è concluso con una prima misurazione della capacità di infiltrazione e di clogging.

15 Risultati I Misure dirette sull attività di denitrificazione e la quantificazione dell azoto lisciviato hanno dimostrato una maggiore efficienza dei suoli delle AFI nell utilizzazione di N rispetto al prato. La maggiore efficienza nella rimozione di azoto nelle zone oggetto di spandimento, non si evidenzia nel dato complessivo (kg ha-1) perché nelle AFI, per caratteristiche strutturali, la distribuzione deve essere concentrata in zone ristrette rispetto alla superficie totale. Le perdite per lisciviazione sono pertanto risultate molto simili nelle AFI e nel prato (circa 20 Kg N ha-1 anno-1).

16 Risultati II Il progetto ha portato alla messa a punto di una barra di spandimento idonea ai suoli permeabili dell alta pianura e alle AFI

17 Risultati III Sia in AFI che nel prato stabile si hanno significativi incrementi della produttività di biomasse all aumentare delle dosi di digestato distribuito (biomassa erbacea: 6, 9 e 10 t ha-1anno-1in A0, A1 e A2 rispettivamente; 8,10 e 13 t ha-1anno-1 in P0, P1 e P2). Un ettaro di AFI è in grado di infiltrare poco meno di m3 ha-1 anno-1 di acqua con concentrazioni prossime a 1 mg/l di Ntot Dalle zone di interfila oggetto di distribuzione dei digestati, nel caso peggiore, percolano circa 5600 m3 ha-1 anno-1 di acqua con concentrazioni medie di mg/l di N tot. La falda presenta valori medi, in termini di concentrazione di N, pari a 6 mg/l. E del tutto evidente che il sistema AFI, nel suo complesso apporta significativi benefici all acquifero non solo in termini di recupero quantitativo, ma anche in termini di recupero qualitativo (uso del suolo più protettivo)

18 Considerazioni L esperienza NICOLAS ha mostrato una crescente efficacia della copertura forestale in maturazione, da attendersi, ma da verificarsi nei parametri quali quantitativi nelle condizioni più critiche (alta pianura) In generale le analisi effettuate confermano l estrema dinamicità di questi suoli, poco conservativi, in cui i fenomeni di accumulo sono molto ridotti e le dinamiche dell azoto molto veloci. Il fattore clogging, nel quadro delle pratiche manutentive e del turno di utilizzazione della copertura forestale, potrebbe essere determinante sull effetto combinato infiltrazione/fitodepurazione

19 L evoluzione delle ricerche Le attività e i risultati ottenuti con il progetto RiduCaReflui trovano una naturale prosecuzione in due nuovi progetti: LIFE AQUOR, LP Provincia di Vicenza, VA e Consorzio Brenta, incentrato sul tema dell infiltrazione Progetto a regia e finanziamento regionale RedAFI, che consentirà un ulteriore approfondimento degli effetti delle AFI sulla qualità delle acque infiltrate, e la definizione di filiere correlate alle attività zootecniche del contesto territoriale in esame (Bacino Scolante in Laguna di Venezia)

20 I risultati IL MANUALE sulle AFI Nell ambito delo progetto è stato prodotto il primo documento organico sulla storia e l attualità delle AFI La Storia delle AFI La progettazione e la realizzazione La capacità di infiltrazione Le dinamiche dei nutrienti La produzione di biomassa legnosa

21 Il Gruppo di lavoro dell azione 6.1 Dott.ssa Bruna Gumiero Referente Scientifico Dott. Bruno Boz Componente esperto processi biologici Dott. Diego Albanese Componente esperto geologia e idrologia del sito

22 RIFERIMENTI 2.0 :