Caratteristiche agronomiche delle deiezioni zootecniche sottoposte a digestione anaerobica

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1 Corso IL BIOGAS DA EFFLUENTI ZOOTECNICI Reggio Emilia, 15 dicembre 2011 Caratteristiche agronomiche delle deiezioni zootecniche sottoposte a digestione anaerobica Paolo Mantovi Centro Ricerche Produzioni Animali CRPA

2 Il digestato È il residuo (o materiale di risulta) del processo di digestione anaerobica e può essere considerato un buon materiale fertilizzante, ad effetto concimante più o meno pronto a seconda della sua origine (matrici caricate) e trattamento (es. separazione solidoliquido, altro).

3 Il digestato da effluenti zootecnici Caratteristiche chimiche di digestati da effluenti zootecnici, alcuni esempi ph (-) ST (%) SV (%ST) NTK (g/kg) N-NH4+ (% NTK) Liquame suino 8,3 3,0 52 3,9 77 Liquame bovino (P-R) 7,8 6,1 77 3,3 60 Liquame bovino (Grana P) 8,2 5,6 76 3,0 54 Liquame bovino + scarti agro-industria 8,3 3,0 52 3,9 76 Liquame bovino + insilati 7,8 4,3 66 3, > ~8

4 Il processo di digestione anaerobica dei liquami Determina una riduzione della sostanza organica meno stabile; Non riduce i quantitativi di azoto e fosforo; Trasforma parte dell'azoto organico in azoto ammoniacale.

5 Trasformazioni dell'n in DA

6 Progetto di ricerca sul digestato Digestione anaerobica dei liquami e Direttiva Nitrati Finanziamento: MIPAAF Coordinamento: Fondazione CRPA Partners: - CRPA SpA - Agroselviter, Università di Torino - CRA-RPS, Roma

7 Azoto nelle matrici caricate e nei digestati ottenuti SUINO BOVINO BOVINO + SILOMAIS Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009). La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L Informatore Agrario, 43:

8 Ciclo con liquami suini Caratteristiche chimiche dei liquami suini tal quali e digeriti (pre-stoccaggio) Liquame tal quale Liquame digerito Frazione chiarificata del tal quale Frazione chiarificata del digerito ph - 7,2 8,2 7,7 8,4 Solidi totali (ST) % tq 4,7 3,5 1,9 1,6 Solidi volatili (SV) % ST 66,6 56,5 45,2 34,4 Azoto totale (NTK) g/kg tq 4,18 4,19 2,92 3,23 Azoto ammoniacale % NTK 62,2 72,6 86,1 89,5 COD mg O2/l

9 Ciclo con liquami suini Stoccaggio frazioni chiarificate (statico, estivo) 92% (chiarificato tal quale) 88% (chiarificato digestato)

10 Separazione solido/liquido Efficienze di separazione nella frazione solida > N ammoniacale in frazione chiarificata del digestato suino, rispetto a quello della frazione chiarificata del tal quale: +36% N ammoniacale in frazione chiarificata del digestato bovino, rispetto a quello della frazione chiarificata del tal quale: +43% Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009). La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L Informatore Agrario, 43:

11 Separazione solido/liquido Efficienza di separazione dell'azoto

12 Separazione S/L in sintesi La digestione anaerobica, modificando le caratteristiche dei liquami, riduce l'efficienza di separazione della sostanza secca e dell'azoto nella frazione solida; d'altra parte permette di concentrare nella frazione chiarificata i composti solubili come l'azoto ammoniacale, prontamente assimilabile dalle colture, e in quella solida l'azoto organico a più lenta mineralizzazione. L'efficienza di separazione dell'azoto risulta più penalizzata di quella dei solidi per il processo di mineralizzazione dell'azoto organico (sospeso) ad ammoniacale (solubile).

13 Nitrificazione dell'azoto apportato al suolo (30 gg) Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L Informatore Agrario, 20:

14 Emissioni di anidride carbonica dal suolo Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L Informatore Agrario, 20:

15 Caratteristiche agronomiche degli effluenti Rif. Monaco S., Pelissetti S., Sacco D., Mantovi P., Bonazzi G., Grignani C. (2011). Separare i solidi dai liquidi migliora la qualità dei liquami. L Informatore Agrario, 20:

16 Fertirrigazione con le frazioni chiarificate Con manichetta Con ala piovana Rif. Opuscolo CRPA 6.22 n. 4/2011 su La fertirrigazione con acqua e liquami zootecnici, a cura di P. Mantovi e G. Bonazzi

17 Conclusioni La digestione anaerobica......modificando la composizione delle forme azotate, rende a più pronto effetto gli effluenti zootecnici; la separazione solido/liquido dei digestati da effluenti zootecnici esalta ulteriormente questo effetto, concentrando nella frazione chiarificata l'azoto ammoniacale più prontamente disponibile. determinando una riduzione del carbonio nelle matrici digerite, riduce le emissioni di CO2 dopo la distribuzione; poiché diminuisce il quantitativo di carbonio disponibile per i microorganismi, riduce l'emissione di N2O.

18 Conclusioni Considerate le caratteristiche della frazione chiarificata del digestato, esse si avvicinano a quelle di un concime liquido a pronto effetto, sebbene con titolo ridotto (generalmente meno di 5 kg N/tonnellata). Si ritiene giustificata, per questa specifica frazione, la deroga al limite di 170 kg N/ha/anno imposto dalla Direttiva Nitrati per le zone vulnerabili, a condizione di farne uso nei periodi opportuni, quelli il più possibile ravvicinati allo sviluppo colturale, e adottando per lo spandimento le Migliori Tecniche Disponibili (tra cui la fertirrigazione).

19 Grazie per l'attenzione