Il sistema di gestione dei reflui di

Transcript

1 DA UNA PERIMENTAZIONE DEL CRPA ULLE TALLE DI BOVINI DA LATTE Gestione dei reflui, tante soluzioni tra cui scegliere A seconda della tipologia di stabulazione, per ogni allevamento si può costruire un sistema di gestione dei reflui ad hoc giocando sulla tipologia di pavimentazione delle corsie e sui metodi di asportazione e di stoccaggio dei reflui di stalla di Alessandro Gastaldo, Paolo Rossi, Paolo Ferrari Il sistema di gestione dei reflui di un azienda zootecnica si può definire come l insieme di impianti, attrezzature e opere edili necessario alla movimentazione e allo stoccaggio del liquame e/o del letame, ivi compresi eventuali sistemi di trattamento funzionali alle metodiche di gestione e non solo finalizzati al miglioramento degli effluenti già evacuati dalle stalle. trettamente legati al sistema di gestione dei reflui sono i sistemi di allevamento degli animali, soprattutto per quanto concerne tipologia di stabulazione, tipologie di cuccetta e di pavimentazione delle corsie, impiego Nella stalla a cuccette si ha il più basso utilizzo di paglia (circa 2 kg/giorno per capo) e l impiego di lettiera può essere eliminato del tutto o meno di materiali da lettiera nelle zone di riposo; di tutto ciò si deve tenere conto per una valutazione corretta del sistema di gestione dei reflui nel suo complesso. Questi aspetti hanno interessato l attività di sperimentazione conclusa nel 2005 che il Crpa ha condotto in collaborazione con il Dipartimento di ingegneria agraria e forestale (Diaf) dell Università di Firenze, nell ambito di un progetto di ricerca finanziato dalla Regione Emilia-Romagna, dal titolo «Gestione dei reflui bovini». Obiettivo del progetto era la formulazione di giudizi di merito per i diversi sistemi di gestione dei reflui, sia convenzionali, sia innovativi, al fine di agevolare la scelta da parte di allevatori e progettisti, nonchè Foto 1 - Corsia di smistamento con asportazione mediante raschiatore meccanico: in evidenza la rigatura superficiale del pavimento di favorire la diffusione delle metodiche che danno maggiori garanzie in termini di tutela dell ambiente, di rispetto del benessere animale, sicurezza sul lavoro ed economicità d impiego. Nel presente articolo viene riportata l analisi delle principali tipologie di stabulazione e delle relative soluzioni costruttive e impiantistiche inerenti la gestione dei reflui zootecnici, con particolare attenzione alle metodiche di rimozione dei reflui dalla stalla e ai sistemi di stoccaggio. Tipologia di stabulazione Il più importante fattore che caratterizza una stalla a stabulazione libera è il tipo di zona di riposo adottato; in base a questo si possono distinguere le seguenti tipologie di stalla per vacche da latte: a lettiera permanente; a lettiera inclinata; a cuccette. talla a lettiera permanente. È organizzata in aree collettive a pavimentazione piana nelle quali vengono aggiunti cospicui quantititativi di paglia (5-7 kg/giorno per capo) al fine di mantenere la lettiera sufficientemente asciutta. La pavimentazione della zona di riposo viene realizzata, di norma, più in basso rispetto a quella delle zone adiacenti; in tal modo è possibile accumulare un maggior volume di lettiera senza che questa fuoriesca dalla zona di riposo. La rimozione dell intera lettiera può avvenire ogni 2-6 mesi, in relazione alla profondità della zona di riposo e alle esigenze colturali di ogni azienda. È bene prevedere una superficie per capo abbastanza elevata (6-7 m 2 /capo in zona di riposo) per mantenere la lettiera discretamente pulita e confortevole e avere vacche più pulite; in questo modo, inoltre, si limitano i pericoli di calpestamento degli animali in decubito da parte di quelli in transito. talla a lettiera inclinata. È un evoluzione della tipologia a lettiera permanente, dalla quale differisce per 20/2006 L Informatore Agrario 57

2 2 3 4 Foto 2 - Zona di alimentazione in pendenza con asportazione mediante ricircolo superficie di liquami. Foto 3 - Zona di alimentazione con pavimento fessurato e fosse di raccolta sottostanti. Foto: Euroteinit. Foto 4 - Raschiatore meccanico a moto alternato con asta rigida il fatto che la pavimentazione è a un livello più alto rispetto a quella delle zone limitrofe ed è in pendenza (dal 6 all 8%); con questa soluzione è possibile asportare dalla stalla un unico refluo costituito da letame paglioso convenientemente stoccabile in platea. Nella determinazione della superficie di lettiera da assegnare a ogni capo è necessario operare un compromesso tra l esigenza di autopulibilità della lettiera, per la quale sono richieste superfici sufficientemente contenute, e quella di comfort e pulizia degli animali che richiedono, invece, spazi più ampi. i possono consigliare superfici in zona di riposo di 5-5,5 m 2 /capo e un consumo di paglia di circa 3-5 kg/giorno per capo. talla a cuccette. Prevede la suddivisione della zona di riposo in posti singoli, in modo che ogni bovina possa disporre di un area ben delimitata nella quale appartarsi per riposare. L aspetto innovativo della soluzione consiste, perciò, nell avere separato nettamente le aree destinate al riposo da quelle destinate agli spostamenti (corsia di smistamento e passaggi di collegamento intercalati alle cuccette). I vantaggi che ne conseguono, nei confronti delle tipologie a lettiera, si possono così riassumere: modesto consumo di paglia (indicativamente 1,5-2,5 kg/giorno per capo) e minori richieste di manodopera per la cura e la pulizia della zona di riposo; possibilità di eliminare completamente l impiego di lettiera mediante l adozione di particolari tipologie di cuccetta; minore superficie coperta ed edifici più bassi; maggiore tranquillità per gli animali ed eliminazione delle lesioni da schiacciamenti. I principali inconvenienti risiedono nella presenza di gradini e attrezzature di contenimento, che possono arrecare disturbo agli animali e nella necessità di un corretto dimensionamento delle diverse parti della zona di riposo e in particolare delle cuccette. Pavimentazione delle corsie I pavimenti di calcestruzzo delle corsie di alimentazione e smistamento possono essere pieni (continui) o fessurati (discontinui). Pavimenti pieni. Vengono generalmente realizzati con rigatura superficiale in grado di permettere una buona presa dei piedi dei bovini, ma la superficie non deve essere troppo abrasiva, per evitare danni alla suola degli unghioni (foto 1). Inoltre, possono Foto 5 - eparatore solido-liquido a compressione elicoidale L efficacia autopulente di una pavimentazione fessurata dipende dalla tipologia delle fessure e dal carico del peso per unità di superficie essere realizzati in piano o in pendenza, a seconda dei sistemi adottati per l allontanamento dei reflui dalla stalla o dalla topografia del luogo. Quando si adottano raschiatori meccanici le corsie possono essere perfettamente orizzontali, oppure si può prevedere una leggera pendenza trasversale (0,5-1%) verso l asse centrale della corsia, per favorire la rapida rimozione della frazione liquida delle deiezioni mediante un collettore fognario in leggera pendenza posto al disotto della guida a U del raschiatore. In alternativa, soprattutto nei casi in cui si possa sfruttare la pendenza naturale del terreno, i pavimenti delle corsie possono essere realizzati con pendenza longitudinale costante dell 1-2%. Nel caso di sistemi di pulizia a ricircolo superficiale di liquami, le pendenze longitudinali dei pavimenti devono essere elevate (2-4%) per favorire la rimozione completa delle deiezioni dalle corsie (foto 2). Pavimenti fessurati. Di norma costituiti da elementi prefabbricati di calcestruzzo armato vibrato, prevedono una parte piena (travetti) preponderante rispetto alla parte vuota (fessure o fori) (foto 3). Questo tipo di pavimento è autopulente in quanto le deiezioni deposte, grazie all azione di calpestamento degli animali, attraversano le fessure e cadono nelle sottostanti fosse di raccolta; l efficacia della pulizia dipende molto dalla tipologia di fessura, dalla sagomatura dei travetti e dal carico di peso vivo per unità di superficie. L adozione di questo 58 L Informatore Agrario 20/2006

3 pavimento permette la limitazione del contatto fra animale e deiezioni. I sistemi di asportazione dei reflui dalla stalla I diversi sistemi di asportazione delle deiezioni possono essere divisi in due gruppi: sistemi meccanici; sistemi idraulici. istemi meccanici Le possibili soluzioni meccaniche che possono essere utilizzate per l asportazione delle deiezioni dalle corsie di smistamento, dalle zone di alimentazione e dalle aree di esercizio a pavimento pieno si dividono in: mezzi manovrati direttamente dall operatore, come trattrici con lama raschiante o ruspetta. i tratta di soluzioni ancora diffuse, nonostante presentino alcuni incovenienti, quali il disturbo agli animali, la necessità di avere in azienda una trattrice con una ruspetta sempre installata e la disponibilità di manodopera da destinare a tale attività; mezzi meccanici automatici (foto 4), Foto 6 - Concimaia a platea con muri perimetrali quali raschiatori di varia tipologia (a ribaltina o a farfalla) e con differenti metodi di trascinamento (a catena o ad asta rigida). Lo scarico delle deiezioni movimentate dai sistemi meccanici può avvenire per semplice gravità in una fossa interrata (consigliabile nel caso di modesto o nullo impiego di paglia), oppure in una cunetta trasversale dotata di trasportatore a moto continuo o alternato che convoglia il materiale alla concimaia, in abbinamento con un elevatore o sfruttando un dislivello naturale. Un ulteriore possibilità è quella di prevedere all esterno della stalla, in corrispondenza della fine della corsia, una piccola struttura interrata di accumulo temporaneo del letame paglioso, con rampa di accesso per il trattore che deve trasferire il materiale alla concimaia. istemi idraulici Benché i sistemi meccanici ricoprano ancora un ruolo di primaria importanza fra le tecniche di asportazione delle deiezioni, la pulizia mediante sistemi idraulici, sviluppata nel nostro Paese a partire dagli anni 70, sta riscuotendo un discreto successo. Nel settore bovino vengono generalmente proposti due diversi sistemi di asportazione: sotto-pavimento fessurato in fosse di veicolazione a scarico continuo. Il materiale più solido e grossolano, venuto in superficie grazie all azione di trascinamento operata dai gas di fermentazione (flottazione), fuoriesce dalla stalla scorrendo su un cuscinetto liquido permanente trattenuto da una soglia di tracimazione; mediante ricircolo dei liquami (fl u - shing), cioè utilizzando deiezioni già rac- Tipologie di cuccetta Le cuccette possono essere realizzate con diversi tipi di pavimentazione e con differenti superfici a contatto con l animale. Cuccetta a buca. Realizzata in opera o prefabbricata (foto 1), è costituita da un basamento di calcestruzzo e da due cordoli di contenimento, uno anteriore e uno posteriore, posati sul basamento. La buca che si forma fra i due cordoli, che rappresenta lo spazio destinato al riposo dell animale, viene riempita con materiali diversi (sabbia, terra, graspe d uva) e Foto 1 - Cuccette a buca e sovrastante lettiera di paglia Foto 2 - Cuccette a pavimento pieno su cui installare materassini sintetici. Foto: Euroteinit il fondo così realizzato viene poi ricoperto di lettiera di paglia in modo da fornire all animale un materasso morbido e resistente. In queste cuccette si possono utilizzare anche altri materiali da lettiera: segatura, trucioli di legno, sabbia e cruschello derivante da trattamento di separazione solido-liquido dei liquami. Cuccetta a pavimento pieno. Prevede un pavimento di calcestruzzo con una pendenza del 3-4% verso il bordo posteriore (foto 2); la pendenza consente lo sgrondo delle urine eventualmente deposte in tale zona e migliora il benessere dell animale, in quanto la posizione assunta, con la parte anteriore del corpo più in alto, riduce la pressione degli stomaci sul diaframma, agevolando la respirazione e favorendo l eruttazione dei gas. Benché tale tipologia di cuccetta venisse un tempo utilizzata con un po di lettiera sparsa direttamente sul pavimento, oggi essa prevede sempre l impiego di tappetini o materassini sintetici che forniscono una superficie di riposo più confortevole rispetto al nudo pavimento. Questa soluzione consente di non utilizzare materiale da lettiera, ottenendo deiezioni fluide, anche se l esperienza pratica dimostra che durante la stagione calda è spesso necessaria l aggiunta di una modesta quantità di segatura o di paglia trinciata per migliorare il comfort. 20/2006 L Informatore Agrario 59

4 7a Foto 7 - Vasche interrate collocate a un estremità del ricovero: a) a forma circolare; b) a forma rettangolare. Foto 8 - Vasche interrate a forma circolare con recinzione anticaduta Foto 9 - Vasche fuori terra a forma circolare 7b colte, chiarificate e stoccate, per la rimozione di quelle fresche depositate dagli animali. I sistemi a ricircolo dei liquami possono provvedere all asportazione delle deiezioni dalle fosse poste sotto il pavimento fessurato, oppure possono rimuovere le deiezioni direttamente dai pavimenti pieni delle corsie. I sistemi di ricircolo del liquame possono essere utilizzati per il semplice trasferimento delle deiezioni dalle cunette di raccolta agli stoccaggi. Questa soluzione prevede l immissione del liquame in pressione nella cunetta trasversale posta alla testata della stalla e l invio del materiale rimosso in un pozzetto terminale dotato di pompa di sollevamento; nel caso di asportazione di letame paglioso, la pompa deve essere trituratrice. La tecnica di asportazione mediante ricircolo di liquame ha portato all applicazione nel settore bovino da latte di tecniche di separazione delle deiezioni, al fine di ottenere una frazione di liquame chiarificato da utilizzare come liquido di lavaggio (foto 5). Questo prodotto, infatti, risulta più facilmente pompabile e miscelabile del liquame tal quale, con riduzione delle potenze installate di pompe e agitatori e conseguenti minori consumi di energia elettrica; il liquame chiarificato, inoltre, scorre meglio nelle tubazioni anche per semplice gravità. toccaggio dei reflui Le modalità di stoccaggio dei reflui e le strutture impiegate allo scopo variano soprattutto in base al contenuto di sostanza secca del materiale; si parla comunemente di materiale palabile quando il refluo accumulato mantiene una forma propria, potendo essere movimentato con una semplice pala meccanica (letame e solidi derivanti da trattamenti di separazione del liquame), e di materiale non palabile quando il refluo deve essere stoccato in contenitori con pareti, prendendone la forma (acque reflue della mungitura e dei paddock e Nella maggioranza degli allevamenti è indispensabile realizzare un contenitore esterno al ricovero in cui stoccare il letame 8 acque di scolo derivanti da reflui palabili stoccati e da foraggi insilati); in quest ultimo caso la movimentazione avviene per gravità o con l ausilio di pompe. toccaggio reflui palabili In determinate tipologie di allevamento le deiezioni possono essere stoccate all interno dei ricoveri zootecnici, unitamente al materiale da lettiera; il letame accumulato viene asportato periodicamente, con operazioni piuttosto onerose, mediante trattrice munita di apposita benna e trattrice con carro pianale a sponde. Di norma non è necessaria una platea di stoccaggio esterna al ricovero, in quanto l asportazione può coincidere con il trasporto in campo per l immediato impiego del prodotto o per l accumulo temporaneo in attesa dell utilizzazione. Nella maggior parte degli allevamenti, però, risulta indispensabile la realizzazione di un contenitore esterno al ricovero nel quale stoccare il letame; questo contenitore è essenzialmente costituito da una pavimentazione di calcestruzzo armato a pianta quadrangolare e da cordoli o pareti di contenimento perimetrali (foto 6). Il percolato deve essere raccolto in un contenitore impermeabile adeguatamente dimensionato, posto a fianco (vasca) o al di sotto (pozzettone) della platea. toccaggio reflui non palabili Lo stoccaggio dei liquami può essere realizzato in contenitori interni o esterni ai ricoveri di allevamento. Nel primo caso 60 L Informatore Agrario 20/2006

5 Ricircolo di liquami nelle fosse sottofessurato. È un sistema di pulizia nel quale il liquame viene prelevato mediante apposita pompa dalle vasche di stoccaggio e immesso a pressione nella fosse sottofessurato tramite una rete di tubazioni. Questo sistema può essere considerato un sistema particolare di allontanamento delle deiezioni per tracimazione, in quanto nelle fosse di veicolazione viene mantenuto uno spessore liquido di circa 0,15 m, sufficiente a garantire la buona funzionalità del sistema. Le fosse, generalmente suddivise in settori della larghezza di 0,8-1,5 m, hanno una profondità di 0,6-0,8 m. Il principale vantaggio di questa tecnica è rappresentato dall adozione di un sistema di allontanamento delle deiezioni di tipo idraulico, ma senza impiego Tipo di ricircolo dei liquami di acqua. Inoltre, grazie alla relativa freschezza delle deiezioni, conseguente alla rapidità con la quale le stesse vengono allontanate, si migliora l efficienza di trattamenti successivi quali la sedimentazione o la separazione. Ricircolo superficiale di liquami chiarificati. È un sistema di pulizia delle corsie pavimentate che richiede corsie in pendenza e che prevede l immissione del liquame chiarificato a una testata della corsia e la sua raccolta alla testata opposta, mediante apposita cunetta. Lungo il tragitto il liquame trascina con sè le deiezioni deposte nell intervallo fra due lavaggi successivi. Il liquame viene poi sottoposto a un trattamento di separazione solido-liquido, attraverso un separatore meccanico o con bacini di sedimentazione posti in serie, e inviato allo stoccaggio; da qui il materiale chiarificato viene prelevato con apposita pompa e inviato al serbatoio di raccolta sopraelevato («torre di carico») posto in prossimità delle corsie da lavare, a un altezza tale da garantire una portata e una velocità di flusso adeguate. Infine, mediante tubazioni interrate correttamente dimensionate e dotate di valvole, il liquame può essere scaricato per semplice gravità nelle singole corsie. Recentemente, sono state proposte soluzioni che non prevedono il serbatoio di stoccaggio sopraelevato, ma utilizzano pompe più potenti per immettere il liquame in pressione all inizio delle corsie, in modo da garantire il trasporto del materiale più solido depositato sui pavimenti. Foto 10 - Laguna in terra battuta è sempre abbinato all uso delle pavimentazioni fessurate; queste possono essere previste su tutta o su parte della superficie destinata alla stabulazione degli animali e le fosse di stoccaggio sottostanti (profonde fino a 2,5-3 m) possono interessare la sola porzione di pavimento fessurato o una porzione maggiore (anche uguale a tutta la superficie della stalla). La seconda soluzione è sicuramente la più razionale e affidabile, oltre a essere, in molte circostanze, l unica praticabile. I fattori che caratterizzano il tipo di contenitore sono il materiale da costruzione, l ubicazione, la forma e le dimensioni. I materiali adottati per la costruzione delle vasche sono numerosi; fra i più comuni si ricorda il calcestruzzo armato, sia realizzato in opera, sia in versione prefabbricato (elementi di calcestruzzo armato vibrato o di calcestruzzo armato precompresso). Altri materiali utilizzati sono la lamiera ondulata di acciaio zincata e plastificata (o verniciata), le piastre d acciaio smaltate (vetrificate) o di acciaio inox e le doghe di legno. Infine, si ricordano le lagune (o lagoni) in terra battuta con eventuale rivestimento plastico impermeabile. Di norma, le vasche collocate a un estremità del ricovero e destinate allo stoccaggio di liquame denso sono del tipo interrato e a forma rettangolare, al fine di permettere lo scarico diretto del prodotto a opera di mezzi meccanici, nonché l agevole prelevamento dell eventuale cappello solido superficiale dal bordo della fossa (foto 7). Pure rettangolari sono i lagoni in terra battuta, soprattutto a motivo della più facile realizzazione degli scavi e degli argini. La forma circolare è quella tipicamente utilizzata per le vasche in acciaio o in legno, ma viene scelta anche per recipienti in calcestruzzo armato; la forma circolare consente, a parità di volume utile e di profondità del contenitore, un minore sviluppo delle pareti perimetrali (minore costo di costruzione per unità di volume), oltre a una più facile esecuzione dei trattamenti di miscelazione e di ossigenazione del liquame. Vasche interrate. Presentano il vantaggio di consentire un riempimento a gravità; per contro pongono più problemi di realizzazione (maggiori movimenti di terra, necessità di un franco di sicurezza fra il fondo della fossa e le falde acquifere superficiali). A protezione delle vasche interrate si deve sempre predisporre una recinzione anticaduta alta 1,8 m (foto 8), dotata dei necessari cancelli per permettere l introduzione di miscelatori e tubazioni. Vasche fuori terra. Costituiscono l unica soluzione possibile in terreni con falda freatica poco profonda (foto 9); rendono indispensabile, però, la realizzazione di un contenitore interrato di raccolta, detto pozzetto di sollevamento o prefossa, posto al termine della rete fognaria dell allevamento, e la predisposizione della relativa attrezzatura per il carico del liquame nella vasca. Lagune in terra. Rappresenta un interessante soluzione, dove la natura del terreno lo consente, per la presenza di un impermeabilizzazione naturale dovuta ad adeguati strati argillosi o dove sia ipotizzabile un impermeabilizzazione artificiale a mezzo di teli di materiale plastico (Pvc, Epdm, ecc.). La laguna in terra (foto 10) comporta, rispetto a una vasca, maggiore occupazione del suolo, maggiore superficie di raccolta dell acqua piovana, più difficile esecuzione delle operazioni di spurgo e più elevato impiego di manodopera per le operazioni di manutenzione degli argini. Alessandro Gastaldo, Paolo Rossi Paolo Ferrari Centro ricerche produzioni animali (Crpa) Reggio Emilia a.gastaldo@crpa.it 20/2006 L Informatore Agrario 61