I progetti di ricerca «BiogasDOP» e «Biogas_Micotossine_Clostridi»: attività e approccio metodologico

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1 Convegno finale I progetti di ricerca «BiogasDOP» e «Biogas_Micotossine_Clostridi»: attività e approccio metodologico Biogas, aspetti igienico-sanitari e prodotti DOP L. Rossi, S. Piccinini Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A. RE Giovedì 22 ottobre 2015 Centro Internazionale Loris Malaguzzi Via Bligny, 1/ Reggio Emilia Con la collaborazione di

2 GLI ATTORI DEI PROGETTI PRESENTATI Soggetti finanziatori: MINISTERO AGRICOLTURA REGIONE EMILIA-ROMAGNA Soggetto esecutore: C.R.P.A.- Unità CRPA Lab Partner scientifico: Università Cattolica - Piacenza In collaborazione con: Consorzio Italiano Biogas Consorzio Parmigiano Reggiano Consorzio Grana Padano 6 impianti di biogas associati

3 OBIETTIVI COMUNI AI DUE PROGETTI 1. Verifica dello STATO IGIENICO SANITARIO del DIGESTATO da biomasse agro-zootecniche sia in IMPIANTI IN SCALA REALE, sia in IMPIANTO PILOTA di LABORATORIO (mesofilia e termofilia); 2. Verifica degli effetti del processo di digestione anaerobica sulla PRESENZA E SULLA TIPOLOGIA DI SPORE DI CLOSTRIDIUM sia in IMPIANTI IN SCALA REALE, sia in IMPIANTO PILOTA di LABORATORIO (mesofilia e termofilia)

4 OBIETTIVI SPECIFICI DEL PROGETTO «Biogas_Micotossine_Clostridi» 3. Verificare il comportamento in digestione anaerobica di farine di mais CONTAMINATE DA MICOTOSSINE (AFLATOSSINE) e la LORO EVENTUALE PERSISTENZA nei digestati da destinare all uso agronomico in IMPIANTO PILOTA di LABORATORIO (mesofilia) 4. Verificare il comportamento in STOCCAGGIO E DISTRIBUZIONE IN CAMPO DI DIGESTATO CON MICOTOSSINE

5 PIANO DI MONITORAGGIO Aspetti microbiologici Per quanto concerne i MICRORGANISMI INDICATORI dello stato igienico-sanitario di matrici e digestato, il piano di monitoraggio ha previsto la determinazione di: Escherichia Coli Streptococchi fecali (Enterococchi); Salmonella (ass/pres) «Microrganismi indicatori» previsti dalle normative nazionali ed europee vigenti. Laboratori Iren Acqua Gas SpA Laboratorio di Reggio Emilia

6 PIANO DI MONITORAGGIO Aspetti microbiologici Per quanto concerne i CLOSTRIDI, il piano di monitoraggio ha previsto: conteggio spore di Clostridium su biomasse in ingresso, sul digestato e le sue frazioni isolamento e identificazione di specie di clostridi presenti (in particolare Clostridium tyrobutyricum, Clostridium butyricum e Clostridium sporogenes) di interesse del settore lattiero-caseario e non solo Istituto di Microbiologia lattiero-casearia Università Cattolica del Sacro Cuore - PC

7 PIANO DI MONITORAGGIO FUNGHI E MICOTOSSINE Per quanto concerne FUNGHI E MICOTOSSINE, il piano di monitoraggio ha previsto: contenuto di SPORE E FUNGHI di Aspergillus flavus e parassiticus e Fusarium su biomasse in ingresso e sul digestato Contenuto AFLATOSSINE (AFB1, AFB2) e FUMONISINE su biomasse in ingresso e sul digestato Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (DIPROVES) Istituto di Scienze degli Alimenti e della Nutrizione Università Cattolica del Sacro Cuore - PC

8 TEST IN CONTINUO: IMPIANTO PILOTA EV+ GI Carico biomasse liquide Scarico Sensori pressione Carico biomasse solide Sistema costituito da : - 3 digestori anaerobici in acciaio (23 l) con tre accessi (carico biomasse solide e liquide, scarico digestato), miscelati da eliche azionate da motori elettrici; - termostatazione reattori con serpentine elettriche; - 3 trasduttori per rilevamento della pressione nello spazio di testa di ciascun digestore; - 3 guardie idrauliche (GI) che durante lo scarico del biogas evitano l'ingresso di aria; - 3 elettrovalvole (EV) per scarico biogas,; - datalogger per pressione e temperatura; - quadro elettrico di controllo; - analizzatore qualità biogas.

9 TEST IN CONTINUO: impostazione prove parametri igienico-sanitari e Clostridi TESI - Rapporto peso TQ (%) LB LB-SM LB-SM+PB Liq. bovino Silomais Polpe bietola cicli ripetuti per tesi TESI - Rapporto peso SV (%) LB LB-SM LB-SM+PB Liq. bovino Silomais Polpe bietola Mesofilia Termofilia Temperatura ( C) 38±0,2 C 51±0,5 C HRT (giorni)* 50 (30) 35 (21) COV (kgsv/m 3 *die) 2,0-2,5 2,8-3,4 * Tra parentesi il tempo di ritenzione della tesi LIQUAME Durata: giorni

10 TEST IN CONTINUO: impostazione prove AFLATOSSINE Rapporto peso tal quale (%) LB-SM+F_esente LB-SM+F_AFLA 1 LB-SM+F_AFLA 2 Liq. bovino Silomais Farina mais cicli ripetuti per tesi Rapporto peso SV (%) LB-SM+F_esente LB-SM+F_AFLA 1 LB-SM+F_AFLA 2 Liq. bovino Silomais Farina mais Durata: giorni Temperatura ( C) Mesofilia 38±0,2 C HRT (giorni) 50 COV (kgsv/m 3 *die) 2,0-2,5

11 GLI IMPIANTI DI BIOGAS IN SCALA REALE oggetto di MONITORAGGIO - 1 Area Codifica Matrici Tipologia PR IMPIANTO 1 GP IMPIANTO 2 Effluenti bovini + insilati Effluenti bovini+ insilati+sottopr. PR IMPIANTO 3 Effluenti bovini GP IMPIANTO 4 PR IMPIANTO 5 Effluenti bovini +insilati+sottopr. Effluenti bovini + +insilati+sottopr GP IMPIANTO 6 Effluenti bovini Pel (kw) HRT (giorni) CSTR, Mesofilia CSTR, Mesofilia CSTR, Mesofilia CSTR, Mesofilia CSTR, Termofilia CSTR, Mesofilia Durata monitoraggio: 8 sessioni di campionamento in 10 mesi circa (da maggio 2014 a febbraio 2015)

12 Attività in scala reale PIANO DI MONITORAGGIO Biomasse campionate Abbr. Liquame bovino/ Frazione solida da S/L LiqB/Se pb Letame bovino LetB Insilati (mais, sorgo, triticale) 1) Siero di latte. 2)Farina di mais, scarti di caffè. 3)Farina di mais, melasso Altro (farine o sottopr. ) Digestato tal quale Digestato solido Digestato chiarifica -to Digestato in stoccaggio InsM/ InsS/ InsT -- Dtq Dsol Dliq Dstoc IMP. 1 x/x x x/../.. -- x x x x IMP. 2 x/.. x x/x/.. 1) x x x x IMP. 3 x/.. x x x x x IMP. 4 x x x/x/x 2) x x x x IMP. 5 x/x x x 3) x x x x IMP. 6 x/.. x x x x x Circa 340 campioni analizzati in totale 8 sessioni di campionamento in 10 mesi circa

13 PRESENTAZIONE DEI RISULTATI Buon ascolto!