I substrati per la digestione anaerobica: effluenti zootecnici, sottoprodotti agroindustriali, colture dedicate. Lorella Rossi

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1 : effluenti zootecnici, sottoprodotti agroindustriali, colture dedicate BIOGAS E BIOMETANO: una filiera bioenergetica sostenibile Lorella Rossi Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A. Giovedì 14 Marzo Ore 9,30 Sala Convegni Azienda Sperimentale Marani via Romea Nord, 248 Ravenna Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

2 DIGESTIONE ANAEROBICA TECNOLOGIA DI CONVERSIONE ENERGETICA MOLTO VERSATILE utilizza quello che altre tecnologie di conversione energetica non possono utilizzare: MATRICI VEGETALI E/O ANIMALI MATERIE PRIME, SOTTOPRODOTTI, RIFIUTI con ST e SV molto diversi (dal 2% al 100%). modulare (taglia e tipologia in funzione delle biomasse) 2

3 DIGESTIONE ANAEROBICA di BIOMASSE DEDICATE, DI SCARTO E RIFIUTI ORGANICI Prodotti PRODUZIONE BIOMETANO PRODUZIONE EE BIOGAS PRODUZIONE ET Effluenti zootecnici Sottoprodotti DIGESTORE Miscela OUT Rifiuti organici (forsu, fanghi,..) DIGESTATO 3

4 BIOMASSE IN INGRESSO ALL IMPIANTO LA NATURA FORMALE delle BIOMASSE IN INGRESSO ALL IMPIANTO. FINO AL 31/12/2012: HA CONDIZIONATO (insieme alla taglia) le procedure per la REALIZZAZIONE E LA GESTIONE dell impianto (PAS, AU) NON HA CONDIZIONATO LA TARIFFA OMNICOMPRENSIVA (sino a 1 MW) 4

5 BIOMASSE IN INGRESSO ALL IMPIANTO DECRETO 6 luglio 2012 (INCENTIVAZIONE FER dopo IL 31/12/2012): CONDIZIONANO (insieme alla taglia) le procedure per la REALIZZAZIONE E LA GESTIONE dell impianto (PAS, AU) CONDIZIONANO INCENTIVO ECONOMICO (TARIFFA BASE +BONUS ) 5

6 BIOMASSE IN INGRESSO ALL IMPIANTO CONDIZIONANO INCENTIVO ECONOMICO (TARIFFA BASE +BONUS ) Pe < 600 kw + 29% Pe < kw + 27% Se a) < 30% tutta la EE è incentivata con la tariffa più elevata 6

7 REQUISITI DI UN SUBSTRATO da inviare a DA QUANTITA e QUALITA della SOSTANZA ORGANICA CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA ADEGUATA TEST BMP IN BATCH TEST IN CONTINUO REGOLARITA DI PRODUZIONE IN TERMINI DI QUANTITA E QUALITA CONSERVABILITA ASSENZA DI INDESIDERATI sassi, terra, metalli, plastiche, altro, 7

8 Rese in biogas e metano dei diversi composti Organici (Formula di Buswell) Composti Carboidrati Proteine Grassi Biogas (m3/kgsv) 0,75 0,61 1,02 Metano nel biogas (%) Metano (m3/kgsv) 0,37 0,40 0,64 Carboidrati: C 6 H 12 O 6 3CO 2 + 3CH 4 Grassi: C 12 H 24 O 6 + 3H 2 4.5CO CH 4 Proteine: C 13 H 25 O 7 N 3 S + 6H 2 O 6.5CO CH 4 + 3NH 3 + H 2 S 8

9 IL POTENZIALE METANIGENO EFFETTIVO Laboratorio biogas CRPA - Test BMP statico A norma UNI EN ISO 11734:2004 9

10 TEST BMB - Silotriticale 10

11 BIOMASSE AVVIABILI ALLA PRODUZIONE DI BIOGAS BIOMASSE DEDICATE RESE ENERGETICHE ELEVATE E CERTE COSTO di PRODUZIONE o di APPROVVIGION. BIOMASSE DI SCARTO RESE VARIABILI, DA VALUTARE COSTO di APPROVVIGIONAMENTO PIU BASSO ASPETTI FORMALI 11

12 Le perdite in insilamento 12

13 Le perdite di desilamento Con pala meccanica Con carro desilatore 13

14 GLI EFFLUENTI ZOOTECNICI FATTORI CHE INFLUENZANO QUANTITA E QUALITA DELLE DEIEZIONI in ingresso alla linea BIOGAS stadio di accrescimento coefficiente di trasformazione dell alimento soluzione stabulativa controllo idrico e raccolta acque meteoriche 14

15 Effluenti suini: stabulazioni 15

16 EFFLUENTI SUINI CARATTERISTICHE INDICATIVE (1) LIQUAMI SUINI Valore medio Intervallo Sostanza secca - ST (%) 4,4 2,8-6,0 Sostanza organica - SV (%) Azoto totale - NTK (% ST) 8,0 6,3-9,7 (2) Quantità Soluzione stabulativa A. (m3/anno * t p.v.) Pavimento totalmente o parzialmente fessurato Rimozione con acqua (pavimento pieno, gabbie, ecc.) CARATTERISTICHE DI PRODUZIONE 3 B. (m /anno * t p.v.) PRODUZIONE DI BIOGAS (m3/kg SV in ingresso) 0,45-0,55 (di cui il 60-65% metano) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA). (1) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali (2) 16

17 EFFLUENTI BOVINI (nel ricovero) Liquami Caratteristiche indicative (1) Letami Medio Intervallo Medio Intervallo Sostanza secca - ST(%) 8,2 5,7-10, Sostanza organica SV (%) Azoto totale NTK (%) 4,7 2,8-6,6 2,8 1,8-3,8 Produzione effluenti (t/tpv/anno) (2) Con lettiera Con cuccette Resa in biogas Biogas (di cui 54-56% CH4) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA). (1) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali (2) 17

18 LIQUAME SUINO FRESCO E NON Rese energetiche Test DA in continuo. HRT: 26 gg 38 C (Dati CRPA pubblicati) Resa in biogas CH4 nel biogas Resa in CH4 [Nm3/t SV] [%] [Nm3/t SV] Liquame da tracimazione ,5 269 Liquame da vacuum system ,2 375 Tracimazione continua: età media del liquame 20 gg Vacuum system: età media del liquame 7gg Resa in biogas: +42% 18

19 LA QUALITA : SCARTI VEGETALI (dati CRPA) Parametri Buccette di pomodoro Scarti di pere Scarti di frutta mista Scarti cipolla 1 Scarti cipolla 2 ph -- 3,8 3,88 3,69 4,77 3,98 ST % 30,6 13,2 8,32 7,0 10,6 SV % ST 97,0 91,57 97,58 94,4 87,7 TOC % ST 63,39 46,95 45,67 47,15 39,73 NTK % ST 3,12 0,83 1,08 2,9 3,43 N-NH4 % ST 0,06 0,0 0,0 0,15 0,17 19

20 AGRO-INDUSTRIA e STAGIONALITA (fonte CRPA) GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC Lavorazioni singole POMODORO LEGUMI, MAIS DOLCE MELE, PERE PESCHE, ALBICOCCHE AGRUMI UVA OLIVE 20

21 SOTTOPRODOTTI VEGETALI OTTIMA QUALITA (elevata SO purezza merceologica) UMIDITA VARIABILE ED ELEVATA ph MOLTO BASSI STAGIONALITA MOLTO MARCATA (Conservazione) Ritiri programmati Ricezione/stoccaggio, sistemi di carico adeguati 21

22 LA QUALITA : sottoprodotti animali (dati CRPA) Sangue suino - 1 Sangue suino - 2 Scarto misto umido suino Sangue avicolo Parametri ph -- 7,4 6,6 4,9 7,2 ST % 20,0 13,3 32,6 4,8 SV % ST 93,52 94,26 91,2 84,21 TOC % ST ,9 - COD mg/l NTK % ST 14,67 17,01 6,68 11,74 N-NH4 % ST 0,28 0,26 1,1 0,0 22

23 SOTTOPRODOTTI ANIMALI OTTIMA QUALITA (elevata SO purezza merceologica) PRODUZIONE ANNUALE REGOLARE ALTE RESE ENERGETICHE REQUISITI IGIENICOSANITARI da garantire ai sensi del Reg. CE 1069/09 GESTIONE MOLTO DELICATA (eccesso di azoto, grassi, odori..) IMPIANTO ADEGUATO E GESTIONE ADEGUATA!!! 23

24 CLASSIFICAZIONE FORMALE DEI SOTTOPRODOTTI sono RIFIUTI ai sensi della Parte IV del DLgs 152/06 RESIDUI VEGETALI da AGROINDUSTRIA destinati a impianti di biogas.a meno che non siano gestiti come SOTTOPRODOTTI reimpiegati in altro processo produttivo ai sensi dell art. 184 bis del DLgs 152/06 24

25 SOTTOPRODOTTI IN INGRESSO ALL IMPIANTO DI BIOGAS RESIDUI VEGETALI da agro-industria VERIFICA ADEMPIMENTI NECESSARI - piano di alimentazione dichiarato - biomasse dichiarate al GSE - adeguamento PUA digestato RITIRO PREVIO CONTRATTO CON IL PRODUTTORE ai sensi dell art. 184 bis Parte IV DLgs 152/06 25

26 CLASSIFICAZIONE FORMALE SOTTOPRODOTTI BIOMASSE DI ORIGINE ANIMALE SOTTOPRODOTTI di ORIGINE ANIMALE NON DESTINATI AL CONSUMO UMANO ai sensi del Reg. n. 1069/2009 NON RIENTRANO nell ambito di applicazione della Parte IV del DLgs 152/06 ai sensi dell art. 185, comma 2, lett. B, TRANNE QUANDO DESTINATI a, IMPIANTI DI BIOGAS E COMPOSTAGGIO 26

27 POSSIBILI BIOMASSE IN INGRESSO SOTTOPRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE RICONOSCIMENTO SANITARIA ai sensi del Reg. CE n. 1069/09 Il REGOLAMENTO ATTUATIVO è uscito nel febbrario 2011 (Reg. UE 142/2011) Sono state emanate le LINEE GUIDA nazionali DA CHIARIRE L USO AGRONOMICO DEL DIGESTATO DA SOTTOPRODOTTI ANIMALI 27

28 IL CONCETTO di SOTTOPRODOTTO (DIRETTIVA 2008/98/CE Recepita con DLgs 205/2010) Art. 184 bis: 1. È CERTO che la sostanza sarà ULTERIORMENTE UTILIZZATA; 2. La sostanza potrà essere utilizzata DIRETTAMENTE, senza alcun ulteriore trattamento DIVERSO DALLA NORMALE PRATICA INDUSTRIALE 3. La sostanza è prodotta come parte INTEGRANTE di un processo di produzione 4. L ulteriore utilizzo è LEGALE, ovvero la sostanza soddisfa tutti i requisiti riguardanti i prodotti e la protezione della salute e dell ambiente e non porterà impatti complessivi negativi su ambiente e salute umana. 28

29 AZOTO - NTK (kg/t di tal quale) SOSTITUIRE LE COLTURE DEDICATE Peso (kg) INSILATO MAIS SV SCARTI FRUTTA SANGUE SUINO Ceneri SCARTO IND. DOLCIARIA INSILATO M AIS SCARTI FRUTTA SANGUE SUINO SCARTO IND. DOLCIARIA Acqua 1 tonnellata di SOTTOPRODOTTO da 100 a 950 kg di SOLIDI VOLATILI da 1 a 17 kg di AZOTO TOTALE Effetti su biogas prodotto, tempi di ritenzione, biologia, 29

30 Piano di alimentazione con sottoprodotti Quantità Sostanza secca - ST Sostanza organica - SV (t/g) (t/anno) (%) (t/anno) (% ST) (t/anno) Mais insilato da sostituire 12, , , ,4 Sottoprodotto 1 - glicerina 1,00 365, , ,6 Sottoprodotto 2 - melasso 3, , , ,9 Sottoprodotto 3 - scarti vegetali 12, , , ,8 Totale sottoprodotti 16, ,00 Quantità 1675, ,3 Sostanza secca Sostanza organica (%) (% ST) (t/g) (t/anno) Insilati 40, , , ,50 Mais insilato da sostituire Sottoprodotto 1 - farina glutinata 8, , , ,90 2,00 730, , ,15 1,00 365, , ,48 Sottoprodotto 3 - liquami suini 13, ,00 4,0 189, ,044 Totale sottoprodotti 16, ,00 Sottoprodotto 2 - melasso (t/anno) 1065,8 (t/anno) 973,67 30

31 LA GESTIONE OPERATIVA DEI SOTTOPRODOTTI..avvio immediato a DA..rete raccolta acque nere EFFICIENTE.. 31

32 CONCLUSIONI - 1 CONOSCERE LE BIOMASSE PIANI DI ALIMENTAZIONE PONDERATI SEZIONI DI RICEZIONE, STOCCAGGIO E PRETRATTAMENTO ADEGUATE NON SOTTOVALUTARE IL RISCHIO DI GESTIRE RIFIUTI NON SOTTOVALUTARE ODORI IL RISCHIO 32

33 CONCLUSIONI - 2 VERIFICARE PIANO DI ALIMENTAZIONE AUTORIZZATO O COMUNICATO IL RICORSO AI SOTTOPRODOTTI DAL PUNTO DI VISTA FORMALE è da ritenersi una VARIANTE NON SOSTANZIALE IN EMILIA-ROMAGNA IL DIGESTATO ottenuto anche con SOTTOPRODOTTI ai sensi dell art. 184 bis NON è un RIFIUTO, ma un FERTILIZZANTE AZOTATO che rientra nel campo di applicazione del Reg.28/10/11 n.1 33

34 Grazie per l attenzione! Lorella Rossi BIOGAS E BIOMETANO: una filiera bioenergetica sostenibile l.rossi@crpa.it C.R.P.A. S.p.A. Giovedì 14 Marzo Ore 9,30 Sala Convegni Azienda Sperimentale Marani via Romea Nord, 248 Ravenna Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.