Seminario di presentazione dei risultati del Progetto STABULUM Sistema integrato di TrattAmento di reflui BUfalini, volto al recupero idrico ed al risparmio energetico (DRD n. 773 del 28/12/2010) Obiettivi e sviluppo del Progetto STABULUM Prof. Francesco Pirozzi Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale Università degli Studi di Napoli Federico II Eboli (SA), Sala Convegni dell Azienda Improsta 6 Giugno 2014
STABULUM Sistema integrato di TrattAmento di reflui BUfalini, volto al recupero idrico ed al risparmio energetico (DRD n. 773 del 28/12/2010) OBIETTIVI SPECIFICI (PAR. 3.1 DEL BANDO) c) migliorare le performance ambientali, di sicurezza sul lavoro, igiene e benessere animale nelle micro, piccole e medie imprese; h) favorire le iniziative volte all'introduzione di innovazioni di processo e di prodotto, che riducono l'impatto ambientale delle colture protette, ed al risparmio idrico ed energetico; 1) Analisi del fabbisogno; 2) Vantaggi dello sfruttamento del refluo; 3) Composizione dell ATS; 4) Impianto STABULUM; 5) Attività di laboratorio; 6) Attività di campo; 7) Scale-up dell impianto; 8) Gestione e monitoraggio dell impianto.
numero di allevamenti Analisi del fabbisogno 1-600 1-400 1-200 1-000 800 600 400 200 0 allevamenti bufalini allevamenti misti
numero di allevamenti Analisi del fabbisogno 1-000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 allevamenti bufalini allevamenti misti
Capi bufalini Analisi del fabbisogno 200-000 180-000 160-000 140-000 120-000 100-000 80-000 60-000 40-000 20-000 0 Provincia
numero di allevamenti Analisi del fabbisogno 1-800 1-600 1-400 1-200 1-000 800 600 400 200 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 allevamenti bufalini allevamenti misti
numero di capi Analisi del fabbisogno 250 200 150 100 50 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Anno
Allevamenti Capi bufalini Analisi del fabbisogno Provincia di Salerno Provincia di Salerno 600 100-000 500 90-000 80-000 400 70-000 300 60-000 50-000 200 40-000 100 30-000 20-000 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Anno Allevamenti bufalini Allevamenti misti 10-000 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Anno
Capi per allevamento n allevamenti Analisi del fabbisogno 250 200 150 100 50 1-600 1-400 1-200 1-000 800 600 400 200 0 0 Regione Allevamenti bufalini Regione Allevamenti misti
Analisi del fabbisogno
Analisi del fabbisogno
Analisi del fabbisogno
Resa in biogas di substrati agro-zootecnici Tipologia di Substrato organico Resa biogas Nm 3 /t (SV) Resa biogas Nm 3 /t tal quale Tenore di CH 4 (%) Allevamento liquame bovino 250-400 20-30 55-60 letame bovino 350-450 60-75 55-60 liquame bufalino 250-350 25 55-60 letame bufalino 240-400 50 55-60 liquame suino 400-450 15-20 60-65 Agricoltura insilato di mais 600-680 190-210 52 insilato di sorgo 500-560 140-160 52 insilato di triticale 550-650 170-200 53 insilato di erba 500-550 130-140 52 Agroindustria siero di latte 670 30 58 buccette di pomodoro 350 80 55 polpa di patate 580 100 52 Da 1 m 3 di biogas possono essere prodotti circa 2 kw di energia elettrica e circa 3 kw di energia termica
Tariffa Base Fonte rinnovabile Biogas Biomasse Tipologia di alimentazione impianto Prodotti di origine biologica Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile valutabile non forfettariamente Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile valutabile forfettariamente Prodotti di origine biologica Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile valutabile non forfettariamente Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile valutabile forfettariamente Potenza kw T b /kwh 1<P 300 0,180 300<P 600 0,160 600<P 1000 0,140 1000<P 5000 0,104 P>5000 0,091 1<P 300 0,236 300<P 600 0,206 600<P 1000 0,178 1000<P 5000 0,125 P>5000 0,101 1<P 1000 0,216 1000<P 5000 0,109 P>5000 0,085 1<P 300 0,229 300<P 1000 0,180 1000<P 5000 0,133 P>5000 0,122 1<P 300 0,257 300<P 1000 0,201 1000<P 5000 0,161 P>5000 0,145 1<P 1000 0,174 P>5000 0,125
Composizione dell ATS CAPOFILA Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (DICEA) dell Università degli Studi di Napoli Federico II, nel quale, a partire dal 1 gennaio 2013, è confluito il Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Geotecnica e Ambientale (DIGA) Produttore primario Azienda Agricola Colangelo Davide Azienda Agricola Colangelo Davide Industria di commercializzazione/trasformazione Cooperativa ElettroMeccanica Sud (CEMS)
Impianto STABULUM
Limiti Decreto Ministero dell Ambiente 185/2003 Parametro Concentrazione Parametro Concentrazione ph 6.5-9.5 H 2 S (mg/l) 1 Sar 10 Solfiti 0.5 Materiali grossolani (mg/l) Assenti Solfati 500 Solidi sospesi totali (mg/l) 10 Fosforo totale (mg/l) 2 BOD 5 (mg/l) 20 Azoto totale (mg/l) 15 COD (mg/l) 100 Azoto ammonicale (mg/l) 2 Al (mg/l) 1 Conducibilità elettirca 0.6 As (mg/l) 0.02 Cianuri totali (mg/l) 0.05 Ba (mg/l) 10 Tetrracloroetilene, tricloroetilene (mg/l) 0.01 B (mg/l) 1 Pentacloro Fenolo (mg/l 0.003 Cd (mg/l) 0.005 Aldeidi totali (mg/l 0.5 Cr totale (mg/l) 0.1 Solventi organici aromatici totali (mg/l) 0.01 Cr VI (mg/l) 0.005 Grassi e oli animali e vegetali (mg/l) 10 Fe (mg/l) 2 Solventi organici azotati totali (mg/l) 0.01 Mn (mg/l) 0.2 Solventi clorurati totali (mg/l) 0.04 Hg (mg/l) 0.001 Tensioattivi totali (mg/l) 0.5 Ni (mg/l) 0.2 Pesticidi clorurati (mg/l) 0.02 Pb (mg/l) 0.1 Pesticidi fosforati (mg/l) 0.0001 Cu (mg/l) 1 Altri Pesticidi totali (mg/l) 0.05 Se (mg/l) 0.01 Tensioattivi totali (mg/l) 0.5 Sn (mg/l) 3 Fenoli totali (mg/l) 0.1 Zn (mg/l) 0.5 Trialometani (mg/l) 0.03 Tallio 0.1 Benzene (mg/l) 0.001 Vanadio 0.1 Benzo(a)pirene (mg/l) 0.00001 Cloro attivo libero (mg/l) 0.2 Salmonella Assente Cloruri (mg/l) 250 Escherichia coli (UFC/100 cc) 100 (max) Fluoruri (mg/l) 1.5
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM Sostanza organica complessa disintegrazione Carboidrati Proteine - Lipidi idrolisi Amminoacidi Acidi grassi Monosaccaridi acidogenesi Acidi organici acetogenesi Acetato H 2,CO 2 metanogenesi CH 4, CO 2 CH 4
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM (dato 2010)
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM IMPIANTO TRADIZIONALE A FANGHI ATTIVI Fase biologica Sedimentazione secondaria La biomassa è separata dalla corrente idrica nella fase di sedimentazione, sfruttando l azione della gravità, ed è in parte ricircolata nella fase biologica
Impianto STABULUM IMPIANTO TRADIZIONALE A FANGHI ATTIVI Fase biologica Sedimentazione secondaria La biomassa è separata dalla corrente idrica nella fase di sedimentazione, sfruttando l azione della gravità, ed è in parte ricircolata nella fase biologica
Impianto STABULUM Unità di filtrazione PERMEATO La miscela aerata subisce un azione di filtrazione nelle unità biologiche, che consente di migliorare le caratteristiche dell effluente e di assicurare una più elevata concentrazione della biomassa
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM Forza motrice: PRESSIONE (TMP) POTENZIALE ELETTRICO TEMPERATURA GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE COMBINAZIONE DI DIVERSE FORZE MOTRICI Membrana
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM Filtrazione del permeato La filtrazione avviene grazie al gradiente di pressione che si crea fra l interno e l esterno della fibra cava Il permeato viene convogliato all interno della fibra e raccolto in testa al modulo Permeato
Impianto STABULUM Controlavaggio Si effettua un controlavaggio con un flusso di aria o permeato in direzione opposta a quella di filtrazione per ridurre problemi di fouling Aria- Permeato
Impianto STABULUM
Grazie per l attenzione!
Francesco Pirozzi Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (DICEA) Università degli Studi di Napoli Federico II Via Claudio 21 80125 Napoli Tel. 081 7683440 - Fax 081 5938344 francesco.pirozzi@unina.it www.stabulum.it www.iat.unina.it