Valorizzazione agronomica del digestato: novità tecniche e aspetti formali

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1 Incontro tecnico Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni Valorizzazione agronomica del digestato: novità tecniche e aspetti formali L. Rossi, Centro Ricerche Produzioni Animali CRPA Reggio Emilia Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

2 PIANO DI FERTILIZZAZIONE OTTIMALE Apporto di SOSTANZA ORGANICA stabilizzata effetto su struttura del terreno; rilascio graduale nutrienti (N in part.) Apporto di NUTRIENTI (di origine organica o minerali): Copertura quota restante di nutrienti (coltura, terreno, ecc.).

3 LA SOSTANZA ORGANICA NEL SUOLO (Fonte: «IL SUOLO La radice della vita» APAT, 2008) Proprietà fisiche Proprietà chimiche Proprietà biologiche Favorisce aggregazione e stabilità delle particelle di terreno. Riduce il rischio di erosione, di compattazione e di formazione di croste superficiali, di ruscellamento superficiale dell'acqua. Regola le proprietà termiche del suolo. Rende i terreni più facilmente lavorabili. Aumenta la capacità di scambio cationico del terreno. E in grado di formare complessi stabili con metalli e di legare altri composti presenti in traccia, contribuendo a ridurre le perdite di micronutrienti, la tossicità potenziale dei metalli e dei prodotti fitosanitari nonché a mantenere in forma assimilabile alcuni ioni che altrimenti sarebbero fissati al suolo. Contribuisce alla capacità tampone nei confronti di agenti acidificanti contribuendo a mantenere il ph del suolo a valori naturali. Riduce le emissioni dei gas serra in atmosfera favorendo l accumulo di carbonio nel terreno. Fornisce l'energia metabolica necessaria per i processi biologici. Stimola l'attività enzimatica ed incrementa il numero delle specie e l'attività della mesofauna. Fornisce elementi nutritivi (azoto, fosforo e zolfo) agli organismi del suolo. Aumenta la resilienza del suolo.

4 Digestato come fonte di SO e NPK I vantaggi dell uso agronomico di DIGESTATI Apporto di Sostanza Organica stabilizzata nei suoli agrari; Apporto di NPK (sostituzione di fertilizzanti chimici); Riduzione significativa emissioni gas serra grazie al «carbon sink».

5 Digestione anaerobica ed emissioni di CO 2 (Università di Torino, CRPA MIPAAF, 2011) S ep arato liq u id o S ep arato so lid o m g C O2-C kḡ 1 suolo G iorni dalla fe rtiliz z az ione G iorni dalla fe rtiliz z az ione Liquam e Tal quale S eparato liquido Tal quale S eparato liquido D igerito S eparato liquido C odigerito S eparato s olido Tal quale S eparato s olido D igerito S eparato s olido C odigerito

6 USO AGRONOMICO FANGHI DI DEPURAZIONE Effetti sulla sostanza organica del suolo (anno 2006) Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna 2,0 Sostanza organica nel suolo [%] 1,9 1,8 1,7 1,6 Dose: 5 t s.s./ha anno Dose: 10 t s.s./ha anno 1,5 Dose nulla Apporti totali di carbonio organico [t/ha] Fango liquido Fango disidratato Fango compostato

7 USO AMMENDANTI COMPOSTATI Evoluzione S.O. nei 6 anni di prova Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna Sostanza organica (%) nel suolo 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 T L C10 C40 NL T = Testimone nessun apporto C10 = Compost 10 t/ha di sostanza organica L = Letame 10 t/ha di sostanza organica C40 = Compost 40 t/ha di sostanza organica NL= Non-lavorazione Semina su sodo, NO fertiliz.

8 VALORIZZAZIONE del DIGESTATO AGRO-ZOOTECNICO DIGESTATO TAL QUALE (frazioni solida e liquida) USO AGRONOMICO con Piano di Utizzazione Agronomica ESSICCAZIONE o COMPOSTAGGIO o altro produzione FERTILIZZANTE COMMERCIALE se il prodotto rientra nel DLgs 75/2010 IMMISSIONE SUL MERCATO!

9 Produzione di fertilizzanti organici da digestato agro-zootecnico: un approccio centralizzato? Essiccazione Digestato Pellettizzazione FERTILIZZANTE ORGANICO COMMERCIALE Digestato essiccato

10 Prezzi all ingrosso fertilizzanti Listino prezzi CCIAA di Ferrara Anni 2013 e 2014 (Merce confezionata in sacchi di plastica resa franco magazzino rivenditore, caricata sul mezzo di trasporto del compratore. Peso netto). Pollina essiccata ( /t) Organo-miner ( /t) Urea ( /t) Prezzo medio Prezzo medio

11 IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA Fonte: ISTAT

12 IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA Fonte: ISTAT

13 DIGESTATO e FERTILIZZANTI COMMERCIALI (DLgs 75/2010) Digestato essiccato? IR Occorre «riconoscersi» in uno dei prodotti elencati e definiti DLgs 75/2010 ALMENO DUE ISTANZE DI «INSERIMENTO» DI DUE NUOVE TIPOLOGIE DI «CONCIME ORGANICO DIGESTATO ESSICCATO» PRESENTATE DA TEMPO AL MIPAAF!!!!!

14 Caratteristiche chimiche di digestati Sostanza secca (SS) Sostanza organica NTK N-NH4 P 2 O 5 K 2 O Matrici caricate all'impianto (%) (% SS) (kg/t) (% NTK) (kg/t) (kg/t) LIQUAME SUINO (1) ,5-4 1,5-5 LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE ,5-4, ,2 2,5-6 COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO- INDUSTRIALI ,

15 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:

16 Separazione solido-liquido Frazione solida o addensata: maggiore facilità di trasporto e di trasferimento di nutrienti fuori dall azienda; possibilità di distribuzione con spandiletame o spandicompost; uso come AMMENDANTE in quanto concentra in sè la SOSTANZA ORGANICA del digestato e contiene un elevata percentuale di AZOTO ORGANICO sull azoto totale (e BUONA PARTE DEL FOSFORO).

17 Separazione solido-liquido Frazione liquida chiarificata: FERTILIZZANTE A BUONA DISPONIBILITÀ DI N. Contiene un elevata percentuale di azoto ammoniacale, rapporto N/P piuttosto elevato; ridotto fabbisogno di volume di stoccaggio; maggiore facilità di miscelazione e pompaggio; ridotta formazione di 'cappello o crostone' nello stoccaggio; minori emissioni di odori; possibilità di ricircolo in stalla ("flushing"); possibilità di uso su colture in atto e uso fertirriguo

18 Separazione solido-liquido 10-15% in peso del digestato. Tenore di s.s. del 20% circa. Concentra sostanza organica, azoto organico e fosforo % in peso del digestato. Tenore di s.s. tra 1,5 e 8% circa. Mantiene in se i composti solubili tra cui l azoto ammoniacale (sino al 70-90% dell azoto totale presente).

19 IL DIGESTATO. Caratteristiche Caratteristiche medie di FRAZIONI SOLIDE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA) Matrici caricate all'impianto Sostanza secca (SS) (%) Sostanza organica (% SS) NTK (kg/t) N-NH4 (% NTK) P 2 O 5 (kg/t) K 2 O (kg/t) LIQUAME SUINO (1) ,5-5 LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO- INDUSTRIALI

20 IL DIGESTATO. Caratteristiche Caratteristiche medie di FRAZIONI CHIARIFICATE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA) Matrici caricate all'impianto Sostanza secca (SS) (%) Sostanza organica (% SS) NTK (kg/t) N-NH4 (% NTK) P 2 O 5 (kg/t) K 2 O (kg/t) LIQUAME SUINO (1) 1,5-3, , ,3-3 1,5-5 LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO- INDUSTRIALI 2, ,2-2 2, , ,7-1,7 3-8

21 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D CRITERI E NORME TECNICHE GENERALI PER LA DISCIPLINA REGIONALE DELL UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEGLI EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO E DELLE ACQUE REFLUE DI CUI ALL ART. 112 DEL DECRETO LEGISLATIVO 3 APRILE 2006 N. 152, NONCHE PER LA PRODUZIONE E L UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEL DIGESTATO DI CUI ALL ART. 52, COMMA 2-BIS DEL D.L. 22 GIUGNO 2012, N. 83, CONVERTITO IN LEGGE 7 AGOSTO 2012, N. 134 Schema approvato il 27/11/14 in sede di Conferenza Stato-Regioni Art. 2 - Ambito di applicazione 3. L utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento e., nonché del digestato di cui al comma 2 del presente articolo è esclusa dall ambito di applicazione della Parte Quarta del DLgs 152/06 solo qualora siano rispettati i criteri generali e le norme tecniche di utilizzazione agronomica disciplinati nel presente decreto.

22 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art. 3 - Definizioni g) UTILIZZAZIONE AGRONOMICA : la gestione di effluenti di allevamento, acque di vegetazione residuate dalla lavorazione delle olive, acque reflue di cui alla lettera f), e digestato, dalla loro produzione fino all'applicazione al terreno ovvero al loro utilizzo irriguo o fertirriguo, finalizzati all utilizzo delle sostanze nutritive e ammendanti in essi contenute; o) DIGESTATO : materiale derivante dalla digestione anaerobica delle matrici e delle sostanze di cui all art.22, c.1 del presente decreto, da soli e o in miscela tra loro;

23 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) DIGESTATO AGROZOOTECNICO a) PAGLIA, SFALCI E POTATURE, nonché altro materiale agricolo o forestale naturale non pericoloso di cui all art.185, c. 1, lettera f) del DLgs 152/06; b) MATERIALE AGRICOLO DERIVANTE DA COLTURE AGRARIE, per gli impianti autorizzati successiv. all entrata in vigore del presente decreto, tale materiale NON potrà superare il 30% in termini di peso complessivo; c) EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO DIGESTATO AGROINDUSTRIALE a), b), c) d) ACQUE REFLUE (art. 3, c.1, lettera f) e) RESIDUI ATTIVITÀ AGROALIMENTARE (art.3, c.1 lett. i); f) ACQUE DI VEGETAZIONE E SANSE UMIDE ANCHE DENOCCIOLATE di cui alla legge 574/96; g) SOTTOPRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE, in conformità al Reg.(CE) 1069/2009 e Reg.(UE) 142/2011, nonché delle disposizioni approvate nell accordo tra Governo, Regioni e Province autonome Art. 22 Produzione del digestato

24 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art. 22 Produzione del digestato i) RESIDUI DELL ATTIVITÀ AGROALIMENTARE : i residui di produzione individuati nell Allegato IX al presente decreto, derivanti da trasformazioni o valorizzazioni di prodotti agricoli, effettuate da imprese agricole di cui all articolo 2135 del codice civile o da altre imprese agroindustriali, a condizione che derivino da processi che non rilasciano sostanze chimiche, conformemente al Regolamento (CE) n. 1907/2006;

25 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art. 22 comma 2 Il digestato di cui al comma 1, è considerato sottoprodotto ai sensi dell articolo 184-bis del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, qualora prodotto da impianti aziendali o interaziendali alimentati esclusivamente con materiali e sostanze di cui al comma 1 e destinato ad utilizzazione agronomica nel rispetto delle disposizioni di cui al presente titolo.

26 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art. 3 Definizioni r)«impianto INTERAZIENDALE»: impianto di digestione anaerobica, diverso dall impianto aziendale, che sia alimentato con le matrici o le sostanze di cui all articolo 22, comma 1 provenienti esclusivamente da imprese agricole o agroindustriali associate o consorziate con l'impresa che ha la proprietà o la gestione dell impianto o che abbiano stipulato con essa apposito contratto di fornitura di durata minima pluriennale;

27 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art Condizioni di equiparabilità del digestato ai concimi di origine chimica 1. Il digestato è equiparato, quanto agli effetti fertilizzanti e di efficienza di uso, ai concimi chimici di cui al d.lgs. 75/2010 in presenza di tutte le seguenti condizioni: a) N ammoniacale su N totale superiore al 70%; b) livello di efficienza d uso dell azoto superiore all 80% alle condizioni per l utilizzo di cui all art 33; d) idonea copertura degli stoccaggi; e) distribuzione in campo con sistemi a bassa emissività (iniezione, interramento immediato, fertirrigazione ed equivalenti).

28 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Art. 33 Criteri generali per l uso agronomico del digestato equiparato L utilizzazione agronomica del digestato di cui all art. 32 avviene nel rispetto del fabbisogno delle colture e del bilancio dell azoto, così come previsto dal PUA e nel rispetto dei seguenti criteri gestionali: a) copertura degli stoccaggi del digestato e del separato liquido al fine di ridurre al minimo le perdite di azoto ammoniacale in atmosfera; b) esecuzione di almeno due analisi chimiche del digestato (autunno-inverno e primavera-estate) che dimostrino il rispetto delle caratteristiche chimiche previste al precedente articolo 32; c) distribuzione con iniezione, interramento immediato o fertirrigazione ed equivalenti; d) impiego nei periodi del massimo assorbimento delle colture, ovvero in presemina ed in copertura.

29 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) Mais 280 MAS N K0 N disp (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) Digestato equiparato Frazione liquida 350 0, Frazione palabile 250 0,26 65 Frazione liquida 330 0, Digestato - totale

30 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) ALLEGATO IX - CARATTERISTICHE DEI DIGESTATI DISCIPLINATI DAL PRESENTE DECRETO E CONDIZIONI PER IL LORO UTILIZZO Limiti DIGESTATO AGROZOOTECNICO Parametro Valore Unità di misura ento delle colture, ovvero in presemina ed in copertura. Sostanza organica 20 % peso sostanza secca Fosforo totale 0,4 % peso sostanza secca Azoto totale 1,5 % peso sostanza secca Salmonella Assenza in 25 g di campione t.q. c=0 n=5 m=0 M=0 *

31 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D (Schema approvato il 27/11/14) ALLEGATO IX - Limiti DIGESTATO AGROINDUSTRIALE Parametro Valore Unità di misura Sostanza organica 20 % peso sostanza secca Fosforo totale 0,4 % peso sostanza secca Azoto totale 1,5 % peso sostanza secca Piombo totale 140 mg/kg di sostanza secca Cadmio totale 1,5 mg/kg di sostanza secca Nichel totale* 100 mg/kg di sostanza secca Zinco totale 600 mg/kg di sostanza secca Rame totale 230 mg/kg di sostanza secca Mercurio totale 1,5 mg/kg di sostanza secca Cromo VI tot. 0,5 mg/kg di sostanza secca Salmonella Assenza in 25 g t.q. c=0 n=5 m=0 M=0 **

32 Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati

33 Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati

34 Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati

35 Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati Progetto EQUIZOO

36 Fertirrigazione con frazioni chiarificate con manichetta con ala piovana

37 APPORTO SOSTANZA ORGANICA STABILIZZATA 1. funzione NUTRITIVA (surrogabile con concimi); 2. funzione STRUTTURALE (caratteristica ESCLUSIVA della SO) Sono in parziale ANTAGONISMO: Funzione nutritiva Funzione strutturale MONETIZZABILE! SO + facil. degradabile Difficile da MISURARE SO MATURA CONTABILIZZARE e MONETIZZARE!

38 CONCLUSIONI Ritorno sul suolo di sostanza organica stabilizzata PRATICA VIRTUOSA E DA SOSTENERE. L accrescimento NETTO della fertilità del suolo ampiamente dimostrato scientificamente PIANI DI FERTILIZZAZIONE BILANCIATI (terreni, colture) e BUONE PRATICHE GESTIONALI chiavi del successo della valorizzazione di digestati/compost PUNTARE AL MERCATO DEI FERTILIZZANTI ORGANICI (se occorre con approccio centralizzato)

39 Grazie per l attenzione! Incontro tecnico Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni Lorella Rossi. l.rossi@crpa.it Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.