Qualità agronomica del digestato

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1 Qualità agronomica del digestato Convegno Aspetti tecnico-gestionali ed ambientali della digestione anaerobica Lorella Rossi Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A., Reggio Emilia Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

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

3 POSSIBILI DESTINAZIONI del DIGESTATO FRAZIONE SOLIDA (10-20% vol - SS: 22-30%) 1. USO AGRONOMICO FRAZIONE LIQUIDA (80-90% vol SS: 2 8%) 1. USO AGRONOMICO 2. PRODUZIONE FERTILIZZANTI 2. PRODUZIONE FERTILIZZANTI 3. DEPURAZIONE

4 DESTINAZIONI del DIGESTATO - 1 USO AGRONOMICO (parziale o totale) DA BIOMASSE NON RIFIUTI..con EVENTUALE PRODUZIONE FERTILIZZANTI FERTILIZZANTE AZOTATO da impiegare secondo i principi del CBPA ESCLUSIONE DAL CAMPO DI APPLICAZIONE DELLA NORMATIVA RIFIUTI

5 IL DIGESTATO. Separazione solido/liquido Sottoponendo il digestato a separazione solido/liquido si ottengono due frazioni: 1) CHIARIFICATA: fertilizzante a buona disponibilità di N. Contiene un elevata percentuale di azoto ammoniacale sull azoto totale, rapporto N/P piuttosto elevato. 2) SOLIDA: buone proprietà ammendanti. Concentra in sè la sostanza organica del digestato e contiene un elevata percentuale di azoto organico sull azoto totale (e buona parte del fosforo).

6 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

7 IL DIGESTATO. Caratteristiche Caratteristiche medie di frazioni chiarificate di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA) 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) 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

8 DIGESTATO = MENO ODORE Misure della concentrazione di odore Tesi 1: Liquame bovino, NON digerito Tesi 2: Liquame bovino, digerito

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

10 Legge 7 agosto 2012, n. 134 art. 52 Ai sensi dell'articolo 184-bis del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, e' considerato sottoprodotto il digestato ottenuto in impianti aziendali o interaziendali dalla digestione anaerobica, eventualmente associata anche ad altri trattamenti di tipo fisico-meccanico, di effluenti di allevamento o residui di origine vegetale o residui delle trasformazioni o delle valorizzazioni delle produzioni vegetali effettuate dall'agro-industria, conferiti come sottoprodotti, anche se miscelati fra loro, e utilizzato ai fini agronomici.

11 DESTINAZIONI del DIGESTATO - 2 DA BIOMASSE RIFIUTI e non solo.. USO AGRONOMICO DIRETTO PRODUZIONE FERTILIZZANTI DEPURAZIONE (parz., totale) ALTRO (discarica, combustione, ) APPLICAZIONE DELLA NORMATIVA RIFIUTI ACQUE, ECC.

12 DIGESTATO da RIFIUTI CER (ex fanghi dal ) Digestato prodotto dal trattamento anaerobico di RIFIUTI URBANI CER (ex fanghi dal ) Digestato prodotto dal trattamento anaerobico di RIFIUTI DI ORIGINE ANIMALE E VEGETALE [Codice compreso tra quelli avviabili a compostaggio alla voce 16 DM ]

13 IMPIEGO AGRONOMICO DEL DIGESTATO CLASSIFICATO RIFIUTO AUTORIZZAZIONE ai sensi dell art. 208 del DLgs 152/06 allo Spandimento sul suolo a beneficio dell agricoltura (R10), di DIGESTATO a partire da RIFIUTI, forma di recupero per la quale NON esistono criteri tecnici nazionali ufficiali AUTORIZZAZIONE ai sensi e secondo i criteri dettati dal DLgs 99/92 ed eventuali norme regionali che regolano l impiego agronomico dei FANGHI DI DEPURAZIONE Il digestato non è un FANGO di DEPURAZIONE!

14 DIGESTATO da RIFIUTI PRODOTTO FERTILIZZANTE ai sensi del d.lgs 75/10? NON PIU RIFIUTO ai sensi dell art. 184 ter D.Lgs 152/10? ( END OF WASTE ) A livello comunitario si sta lavorando alla definizione dei relativi criteri

15 Limiti relativi ai parametri agronomici previsti dal DLgs 75/10 per gli ammendanti compostati (verde e misto) Ammendante Ammendante PARAMETRI Compostato Verde Compostato Misto ph 6 8,5 6-8,5 Umidità (%) Azoto totale (NTK) (% SS) Dichiarabile Dichiarabile Azoto organico (% SS) Da dichiarare Da dichiarare Azoto organico (% NTK) Carbonio organico (% SS) C/N Carbonio umico (HA+FA) (% SS) 2,5 7 P 2 O 5 (% SS) Dichiarabile Dichiarabile K 2 O (% SS) Dichiarabile Dichiarabile Conduc. elett. specif. (1:5) (ms/cm) Da dichiarare Da dichiarare

16 Limiti relativi ai parametri microbiologici previsti dal DLgs 75/10 per gli ammendanti compostati Escherichia coli Salmonella (UFC/g TQ) (N /25 g TQ). 75/2010 < 1000 in almeno 4 camp. su 5. assente in 5 campioni < 5000 in max 1 campione su 5 Necessità di un trattamento successivo di compostaggio, seppure blando, per raggiungere i limiti di legge.

17 Digestore Digestato

18 QUALITÀ DEL DIGESTATO: aspetti microbiologici e divieti d uso Regione Emilia-Romagna - DAL n. 51/2011 B) E considerato NON IDONEO all installazione di impianti di produzione di energia da biogas e produzione di biometano il territorio individuato quale Comprensorio di produzione del formaggio Parmigiano-Reggiano, produzione a Denominazione di Origine Protetta (DOP), qualora gli impianti utilizzino silomais o altre essenze vegetali insilate, fatto salvo il caso in cui l utilizzazione agronomica del residuo del processo di fermentazione (digestato), tal quale o trattato, avvenga in terreni ubicati all esterno del medesimo comprensorio;

19 QUALITÀ DEL DIGESTATO: aspetti microbiologici e divieti d uso Regione Emilia-Romagna - DAL n. 51/2011 PERCHE QUESTA SCELTA CAUTELATIVA?

20 I clostridi Batteri anaerobi, svolgono un ruolo fondamentale nel biochimismo che, negli impianti di digestione anaerobica, porta alla produzione di metano. Sono sporigeni: possono formare al loro interno una cellula dormiente, detta endospora. La sporulazione inizia quando una popolazione di cellule, cosiddette vegetative, rallenta la fase di moltiplicazione esponenziale a causa di condizioni avverse. Le spore vengono liberate in seguito alla rottura delle cellule entro cui si sono formate, non presentano attività metaboliche apprezzabili, ma mantengono per molti anni la possibilità di germinare e dar luogo a nuove cellule vegetative quando si presentano condizioni idonee. Le spore sono resistenti al calore, alle radiazioni ultraviolette e ionizzanti e a diversi agenti chimici.

21 Spore nel latte e difetti Positività per presenza di spore di clostridi: circa 16-20% dei campioni di latte Si stima che il 35-40% dei difetti del P-R sia imputabile allo sviluppo dei clostridi. La produzione di gas è responsabile del gonfiore, delle occhiature e delle spaccature della pasta del formaggio. La produzione di acidi organici e l attività proteolica portano, invece, ad alterazioni di sapore e aroma.

22 La sperimentazione Utilizzazione contemporanea di 3 reattori per ogni ciclo, secondo il seguente disegno sperimentale

23 Pg SPORE E BIOGAS - I risultati Contenuto di spore nei liquami modesto: 1 ciclo min 6*10 1 max 1.25*10 4 ufc/g 2 ciclo 1*10 3 ufc/g 3 ciclo min 4*10 2 max 8*10 3 ufc/g. digestati Contenuto di spore negli insilati praticamente nullo, quasi sempre inferiore a 10 ufc/g Contenuto di spore nei digestati, confronto fra le 3 tesi: Nessuna differenza statisticamente significativa fra il contenuto di spore dei digestati del reattore liquame+silomais e quello dei digestati del reattore liquame+silosorgo. L insilato di mais e di sorgo, addizionati al liquame, condizionano allo stesso modo il contenuto di spore nei La differenza è significativa fra contenuto di spore dei digestati dei reattori liquame+silomais e liquame+silosorgo e quello dei digestati del reattore solo liquame. I digestati Contenuto di spore nei digestati: >1x10 3 ufc/g ma anche < 1x10 5 ufc/g provenienti da solo liquame contengono un numero di spore più basso

24 Pg SPORE E BIOGAS - I risultati Contenuto Bilancio delle di spore spore nei in ingresso digestati, e in confronto uscita dai fra digestori: le 3 tesi: Nessuna differenza statisticamente significativa fra il è significativo contenuto di spore dei digestati del reattore liquame+silomais e quello dei digestati del reattore liquame+silosorgo. L insilato di mais e di sorgo, e liquame-silosorgo è significativo addizionati al liquame, condizionano allo stesso Liquame-silomais: modo il contenuto rapporto di spore spore nei IN digestati e spore OUT= 16,7 Liquame-silosorgo: rapporto spore IN e spore OUT= 18,2 La differenza è significativa fra contenuto di spore dei Le digestati differenze dei dei reattori rapporti liquame+silomais fra queste due tesi e non sono differenti liquame+silosorgo e quello dei digestati del reattore solo liquame. I digestati provenienti da solo liquame contengono un numero di spore più basso L aumento delle spore nel digestore solo liquame non L aumento delle spore nei digestori liquame-silomais

25 CONCLUSIONI 1 Digestato agricolo Il ritorno sul suolo di sostanza organica stabilizzata è PRATICA CORRETTA E SOSTENIBILE L accrescimento NETTO della fertilità del suolo, più pronunciato in seguito all uso dei materiali più stabili, AMPIAMENTE DIMOSTRATO SCIENTIFICAMENTE Dosaggi commisurati ai FABBISOGNI REALI delle COLTURE Adozione di BUONE PRATICHE GESTIONALI (epoca e modalità di distribuzione, stoccaggio ).

26 CONCLUSIONI 2 Digestato rifiuto L uso agronomico del DIGESTATO-RIFIUTO è una pratica molto poco diffusa, anche per carenza di SAU Che caratteristiche debba possedere un digestato affinchè non sia più rifiuto è oggetto di studio ed elaborazione da parte della Commissione Europea ( END of WASTE ) Semilavorato destinato a compostaggio con produzione di ACM

27 Grazie per l attenzione! Convegno Aspetti tecnico-gestionali ed ambientali della digestione anaerobica Lorella Rossi l.rossi@crpa.it Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.