dr. Claudio Fabbri Centro Ricerche Produzioni Animali - RE

Documenti analoghi
Trattamenti del digestato finalizzati all utilizzo agronomico

BonusBiogas: azoto e CAR

PARTE PRIMA. Elementi e caratteristiche dei piccoli impianti

BIOMASSE AVVIABILI ALLA PRODUZIONE DI BIOGAS. RESE ENERGETICHE ELEVATE E CERTE COSTO di PRODUZIONE o di APPROVVIGION.

Elementi di valutazione per lo studio di fattibilità di impianti di biogas

La digestione anaerobica dei rifiuti urbani: rassegna delle tecnologie impiantistiche europee e trend evolutivi

Valorizzazione dei materiali derivanti dal trattamento del digestato: applicazioni tecniche e normativa di riferimento

Il biogas negli allevamenti zootecnici

Fertilizzazione con digestato da effluenti suini: aspetti agronomici ed igienico sanitari

11ª GIORNATA PAVER Lunedì 20 Giugno 2011

Software per l'analisi di fattibilità e redditività degli impianti

Scenari gestionali per il digestato equiparabile ai concimi minerali

Biogas: i parametri tecnico economici per la progettazione e l'approvvigionamento

BIOSONATOR. La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti a biogas

DIETE ALTERNATIVE PER PRODURRE BIOGAS

STRADE ALTERNATIVE DI VALORIZZAZIONE DEI SOTTOPRODOTTI

Giornate zootecniche di Fossano APS. 5 Aprile Azoto e dieta

Il digestato: aspetti tecnici e normativa

Edizioni L Informatore Agrario

Prospettive del Biometano in Italia e nel Veneto: opportunità mancata o elemento centrale nelle strategie di sviluppo delle rinnovabili?

Il biogas in ambito agricolo: due casi di studio cofinanziati dal MiPAAF

L approvvigionamento degli impianti: effluenti, scarti, prodotti e sottoprodotti (fra norma e realtà) Lorella Rossi

Filiera Biogas: casi di studio delle migliori pratiche. Sergio Piccinini Centro Ricerche Produzioni Animali Reggio Emilia

Il biogas e il progetto LIFE Seq-Cure

Ministero delle politiche agricole, alimentari e forestali. Ministero dell ambiente e della tutela del territorio e del mare

Biogas e biometano per la competitività dell azienda agricola

Biogas, l importanza di una buona codigestione

il sorgo da biomassa e la barbabietola metanigena: il loro impiego nella digestione anaerobica

Life CONCLUSIONI. Cycle Analisys per la valutazione economica della sostenibilità ambientale della filiera del biogas in Lombardia

Biogas. 12 novembre2015 WORKSHOP: L ATTIVITA DI CONTROLLO PRESSO LE AZIENDE ZOOTECNICHE SOGGETTE AIA (IPPC 6.6) Silvia R.

Costi di conformità alle normative. sul costo totale del latte

Biogas Per impostare i nuovi progetti

Le attività condotte da CRPA e i risultati più significativi

Aspetti di sostenibilità economica e ambientale della filiera del biogas Quale futuro per gli impianti dopo il economica

Produzione efficiente di biogas da digestione anaerobica di matrici agroalimentari: attuale in Piemonte e indicazioni di sviluppo razionale

LA FILIERA AGRO-ENERGETICA DA COLTURE DEDICATE: ANALISI TERMO-ECONOMICA DI SISTEMI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA. Mirko Morini, Ph.D.

E dai liquami elettricità e ca

Energie rinnovabili Tecnologia e impiantistica per l'utilizzo delle colture

I substrati per la digestione anaerobica: effluenti zootecnici, sottoprodotti agro-industriali e colture dedicate

FORSU E FANGHI DI DEPURAZIONE IN CODIGESTIONE ANAEROBICA: risultati di un test in continuo in impianto sperimentale

Risultati delle ricerche sulle tecnologie per il trattamento degli effluenti: la separazione solido liquido

Digestato da rifiuti e da matrici agricole

Biogas e Biometano: tecnologie, situazione e prospettive. Giornata di studio AGROENERGIE E BIOCOMBUSTIBILI. Sergio Piccinini

Allegato A al Decreto n. 104 del 31 marzo 2008 pag. 1/9 PREMESSE


BIOGAS Impianti a confronto

Progetto e sviluppo di un impianto di biogas integrato in un'azienda agricola

EQUIZOO. riequilibrio dei carichi di azoto da effluenti zootecnici e loro valorizzazione a fini fertilizzanti

Studio di fattibilità sul trattamento delle deiezioni animali in impianti di trattamento delle acque reflue dismessi

Energia e Sviluppo Sostenibile

Prof. Ing. Maurizio Carlini

PRODUZIONE DI BIOGAS DA BIOMASSE DI SCARTO

Separazione solido/liquido

Nuove filiere energetiche in Emilia-Romagna

Biogas e biometano: la scelta dell impianto giusto

LiberaMenteEco! Seminario biomassa da rifiuti. Tecnologie per la produzione di biogas ed energia. prof. ing. Antonio Lallai

Biogas e Biometano: situazione e prospettive in Italia

La digestione anaerobica dei rifiuti umidi

Edizioni L Informatore Agrario

LE BIOMASSE ENERGETICHE E IL TERRITORIO: UN CONNUBIO INEVITABILE

Il quadro normativo per gli impianti di biogas da effluenti zootecnici

Relazioni del 30 Novembre 2007 BIOGAS: progressi ed esperienze innovative. Rota

Veneto: anchel osmosi per l abbattimento del

LA VALORIZZAZIONE DELLA FORSU: LA SOLUZIONE IMPIANTISTICA PROPOSTA DA ECODECO

L uso e la produzione di bio-gas a fini energetici

Biometano: : stato dell arte e prospettive in Europa ed in Italia

Gestione della problematica Nitrati nelle aziende zootecniche

Produzione biologica di idrogeno da miscele di residui

Impianti a biogas aspetti amministrativi e ambientali

Analisi economica di impianti per biogas alla luce dei nuovi incentivi

IMPIANTO DI DIGESTIONE ANAEROBICA CONSORZIO AGRIENERGY. Ing. Ennio Spazzoli

Indice: Consumo annuo di energia elettrica [kwh/anno] Consumo annuo di gas metano [m 3 /anno] Consumo idrico annuo [m 3 /anno]


Mantenere alta l efficienza dell impianto con la manutenzione biologica

Strategie per la delocalizzazione e l abbattimento delle emissioni dai reflui zootecnici

Le potenzialità per le energie rinnovabili delle biomasse di scarto

Biogas: l analisi di fattibilità tecnico-economica

Impianto a digestione anaerobica alimentato con deiezioni animali.

Questionario informativo per uno studio di fattibilità

IMPIANTI A BIOGAS: l istruttoria bancaria per gli impianti a biomassa

Il BIOGAS: una possibile integrazione al reddito agricolo

CORSO DI INGEGNERIA SANITARIA - AMBIENTALE CALCOLO DI UN IMPIANTO BIOLOGICO COMPLETO A FANGHI ATTIVI A CARICO DEL FANGO C F = 0,1

PIANO DI CONCIMAZIONE: ESEMPIO DI SVOLGIMETO

ESERCITAZIONE DI AGRONOMIA. Fertilizzazioni

Polo Territoriale di Cremona Diffusione degli impianti biogas in Italia e a Cremona: numero, tipologie, taglie e alimentazione

Cagliari 12 Marzo Laboratorio Biomasse

Procedura gestione nitrati 2012 nel portale delle Aziende agricole nota sui metodi di calcolo

Situazione-trend di crescita del biogas in Italia e prospettive per il biometano. Sergio Piccinini

Da rifiuti a risorse: un progetto per Expo

La nuova cogenerazione da biogas: piccoli impianti ad alta efficienza per le aziende agro-zootecniche

Caratterizzazione dei digestati da fermentazione anaerobica ai fini del corretto uso agronomico

COMPRESSIONE ELICOIDALE della ditta Chior Meccanica

Gestione dei reflui zootecnici tramite digestione anaerobica: opportunità per Ledro. Collotta Massimo Pieve di Ledro

POLLINA e BIOMETANO: IL FUTURO E OGGI

cogenerazione a biogas e teleriscaldamento il caso «Az. Agricola FERRARI CIBOLDI»

Allegato A METODOLOGIA DI CALCOLO DEL BILANCIO ENERGETICO COMUNALE (B.E.C.)

4 BIOGAS SRL NOI LO RENDIAMO FACILE. Impianti NOVA da 50 a 300 kwp

PROGETTO NITRANT Visita tecnica Cooperativa Agroenergie Bergamasche (Martinengo, BG) 3 dicembre 2015 FOCUS: IL CENTRO CONSORTILE DI TRATTAMENTO

Base di partenza e obiettivi di questa presentazione

Il digestato alla luce del nuovo decreto

Transcript:

Progetto Equizoo per il riequilibrio dei carichi azotati in provincia di Cremona C.R.P.A. S.p.A. - Reggio Emilia Le frazioni solide separate come valido substrato per la produzione di biogas Cremona, 17 marzo 2012 dr. Claudio Fabbri Centro Ricerche Produzioni Animali - RE

Digestione anaerobica: tecnologia di conversione energetica molto versatile La tecnologia della digestione anaerobica può utilizzare quello che altre tecnologie di conversione energetica non possono utilizzare. Può utilizzare, infatti, matrici vegetali e/o animali, sottoprodotti o colture dedicate con tenore di solidi totali e volatili dal 2% al 100%.

Possibili utilizzi di effluenti palabili Caso A - Esportazione ed avvio ad impianti di digestione anaerobica Caso B - Realizzazione di un impianto interaziendale

Digestione anaerobica: letame, ottime rese ma dipende dalla freschezza 272 m 3 /tsv 138 m 3 /tsv

Digestione anaerobica: solido separato, ottime rese ma dipende dal lettime 240 m 3 /tsv 197 m 3 /tsv

Valore economico del letame/solido separato: riepilogo di alcuni esempi Matrice Sostanza secca Sostanza organica Resa metano Silomais equivalente [g/kg] [g/kg] [m 3 /t SV] [t/t] Letame fresco 12,5 10,8 242 0,23 Letame vecchio 22,2 18,6 138 0,23 Solido separato con paglia Solido separato con segatura 20,4 18,1 240 0,39 21,0 19,6 197 0,35

Valore energetico equivalente: dipende dal valore del prodotto di riferimento Al variare del contenuto in sostanza secca, della resa e del valore del prodotto di riferimento il valore economico dell'effluente cambia proporzionalmente

Valore economico equivalente: dipende dai costi connessi Il valore economico finale dell'effluente dovrà tenere in considerazione: Costo trasporti per conferire il prodotto all'impianto di digestione anaerobica Quantità di digestato equivalente prodotto (m 3 /kwhe prodotto) che comporta una maggiore disponibilità di vasche di stoccaggio Quantità di azoto prodotto per kwh elettrico prodotto che comporta maggiore SAU per lo spandimento Costi trasporto del digestato per la distribuzione agronomica

Le forme azotate degli effluenti zootecnici Negli effluenti l'azoto è presente in due forme: azoto organico e azoto ammoniacale; Le percentuali di queste due forme azotate dipendono da molteplici fattori (tipo di effluente, età di stoccaggio, trattamenti, ph, temperatura...) L'azoto ammoniacale a sua volta può essere presente come ione ammoniacale (N-NH 4+ ) o come ammoniaca gassosa libera (NH 3 ); Solo l'ammoniaca gassosa libera (NH 3 ) è volatile

Effluenti bovini: caratteristiche variabili in funzione della stabulazione e forma fisica Esempio di alcune analisi di effluenti zootecnici Solidi totali Azoto totale Azoto organico Azoto ammoniacale [%] [%ST] [% Ntot] [%Ntot] Liquame bovino Frazione chiarificata Solido separato 6,7 4,4 52% 48% 3,3 6,97 44% 56% 20,2 2,2 78% 22% Letame 32,1 2,44 86% 14%

Digestione anaerobica: gestione dell'azoto In digestione anaerobica la quantità di azoto totale non cambia ma una parte di azoto organico viene ammonificato Esempio di digestato da liquami bovini + insilati Azoto totale Azoto organico Azoto ammoniacale [%ST] [% Ntot] [%Ntot] Digestato 5,9 51% 49%

Efficienza di separazione sistemi a compressione elicoidale: dipende dalla concentrazione di ST La quantità di solido separato producibile deve essere valutata direttamente nelle singole aziende. Comunque sia il controllo delle acque meteoriche e di processo è essenziale!

Ipotesi di base impianto interaziendale 1500 capi produttivi (vacche in lattazione + rimonta) 8 aziende bovine 20% ST nei letami avviati al 100% a DA Solido separato avviato 100% a DA Integrazione con insilati e integratori energetici Potenza elettrica 999 kw Recupero termico massimizzato Separazione solido/liquido

Materiali avviati a DA e digestato prodotto nell'esempio analizzato Quantità t/giorno Letame 19,1 30,7 Solido separato 42 59,8 Azoto totale t/anno 90,5 60,7% Insilato mais Integratore energetico 14,1 23,7 7,03 34,7 58,4 39,3% Totale 82,2 148,9 100% Digestato 68,4 148,9 100%

Prove con turboessiccatore VOMM Solido separato Peso ST NTK N_org N_NH4+ 100 kg 12,2 kg 0,4 kg 0,277 kg (69,3%) 0,123 kg (30,7%) Solido essiccato Peso 18 % ST 99,8% NTK 72,4% N_org 98,4% N_NH4+ 7,5% Acqua di condensa Peso 82 % ST 0,2% NTK 27,6% N_org 1,6% N_NH4+ 92,4%

Prove con turboessiccatore VOMM Digestato Acqua Acqua di condensa con lo 0,5% di solidi totali, il 92,4% di N ammoniacale e il 1,6% N_org ST Solido essiccato con il 40% di umidità residua, il 98,4% N_org e il 7,5% di N ammoniacale

Trattamento del digestato Consumo energetico 0,8 kwh/kg H2O SS Essiccatoio Digestato S/L Solfato ammonio fertilizzante Esportazione FC Uso agronomico

Risultati conseguibili: bilancio azotato nel caso base (0,8 kwht/kg H 2 O evaporata) Azoto caricato Azoto esportabile 148,9 t 82 t (55%) Azoto da spandere in azienda 66,9 t (45%)

Risultati conseguibili con efficienza energetica spinta: 0,7 kwh/kg H 2 O Azoto caricato Azoto esportabile 148,9 t 91,4 t (61%) Azoto da spandere in azienda 57,5 t (39%)

Efficienza di evaporazione: correlazione fra energia di evaporazione e quantità di N esportabile

Dettagli economici del processo 34,5% del metano prodotto da effluenti, 63,5% da integrazione energetica BMP solido separato e letame: 230 m3 CH4/t SV Costi trasporto: 3 /t Costo insilato mais: 50 /t Costo integratore energetico: 220 /t Investimento: stimato in 5,5 M Vendita solido essiccato: 130 /t Tempo di ritorno: circa 8 anni Tasso interno rendimento (TIR): 12 %

Conclusioni La DA ci può aiutare a trattare gli effluenti riducendo le quantità e fornendo energia termica L'avvio dei letami e solidi separati a DA può convenire perché si può trasportare l'n in eccedenza in poco volume con interessanti produzioni di metano La co-digestione con quote moderate di biomasse energeticamente dense (insilati o mangimi energetici ) è fondamentale per apportare metano producendo poco digestato

Conclusioni Il controllo delle acque meteoriche e di processo nella stalla è fondamentale: la gestione dell'azoto va di pari passo con la gestione dell'acqua! La soluzione esaminata si rivela molto promettente, tuttavia in fase di fattibilità è bene esaminare il rapporto fra azoto ammoniacale e azoto totale, per decidere la tecnologia di trattamento: strippaggio, essiccazione, evaporazione sotto vuoto, trattamento biologico o combinazioni tra tutte Con il solo strippaggio si può allontanare al massimo il 70-80% del solo azoto ammoniacale, ovvero dal 30 al

Conclusioni Per incrementare ulteriormente la percentuale di azoto esportabile si può applicare una tecnologia di evaporazione ad elevata efficienza I nuovi incentivi favoriranno le tecnologie di trattamento conservative e che sfruttano l'energia termica La sostenibilità economica del caso analizzato è garantita a patto che il digestato solido separato essiccato sia venduto come fertilizzante commerciale

Progetto Equizoo: un progetto della Libera di Cremona per il riequilibrio dei carichi azotati C.R.P.A. S.p.A. - Reggio Emilia Grazie per l attenzione www.crpa.it c.fabbri@crpa.it Corso Garibaldi, 42 Reggio Emilia Tel 0522-436999 Fax 0522-435142