EFFETTIVITÁ NELLA PRODUZIONE DI BIOGAS Dove sono le riserve nell alimentazione e nella gestione di impianti di Biogas dinametan : Foraggi e fatti
Una crescente pressione sulla redditivitá e l efficienza del settore del biogas è ininterrotto. Inoltre deve alimentare una popolazione mondiale in crescita, con cibo di alta qualitá, come latte, carne, verdura, cereali ma anche con energia. Quindi dobbiamo riuscire a ottenere l accettazione per la produzione e produrre alle medesime condizioni, sempre di più. Mostriamo alcuni approcci delle riserve dell alimentazione e gestione di impianti di biogas. Finalmente capisco, perchè alimentano le vacche con soia : Cosi producono il latte di soia. Genialmente semplice!
Alghe microalg he Residui organici Sottoprod otti alimentari Reflui zootecn ici Erbe ambienta li BIO MASSE Piante coltivate
La pianta nel mirino Mais duro - Mais indentato
V a l o r e f o r a g g i o Maturazione pianta col tempo Il grado di maturazione e l altezza del taglio incidono sulla qualitá
Granella mais Frumento Melasso Orzo Silomais 2 Silomais 1 Fett. Melasso Fieno Insilato erba 2 Insilato erba 1 Fett. Barbab. Diversitá di alcuni foraggi come esempio MJ/NEL per kg S.S. % amido + zuccheri nella S.S. BTS Biogas H.Mittermair 7
ml formazione gas / h --- Orzo --- Estr. Soia --- Polpe press. --- Polpe intere --- Mais --- Tapioka Durata incubazione in ore BTS Biogas H.Mittermair 8
Parametri di fermentazione nel silomais Silomais buono medio moderato scarso S.S. g/ kg 350 320 280 260 NEL MJ/ kg SS 6,6 6,3 6,1 5,9 Proteine g/ kg 80 85 85 85 Fibra g/ kg 185 210 235 260 NDF g/kg 390 438 461 507 ADF g/kg 19 19 19 19 Amido g/kg 350 280 210 200 Parametri di fermentazione per l amido Amido % fermentabile 64 80 88 89 % solubile 25 35 46 49 Velocitá di degradazione kd (%/ h ) 5,0 10,0 15,5 17,0
Tampone fosfato -borato Azoto totale Soluzione detergente N solubile N insolubile Soluzione Detergente neutro Soluzione Detergente acido Proteina vera NPN ND N insolubile (= NDFN ADFN ) AD N insolubile ( = AFDN ) Determinazione della frazione proteica A = NPN B1 = Proteina vera solubile B2 = ( NDF-N -ADF-N)* 6,25 ( = NDIP ) C = ADF-N * 6,25 ( = ADIP ) Prof. Sniffen 1992
Carboidrati Carboidrati con fibre NDF - ADF Carboidrati senza fibre NFC Rapporto corretto evita sollecitazioni acidi 30 35 % NFC nellas.s. durantela fase iniziale 38-42 % NFC nella S.S. in continuo Eccesso di carboidrati facilmente digeribili provoca acidosi
Metodo Weender Fermentable organic mass Contenuto cella Ceneri Proteina grezza Grassi grezzi Zuccheri Amido NFC FOM Massa organica fermentescibile Pectine Residui organici Parete cellulare Emicellulosa Cellulosa Lignina NDF ADF ADL Bnrelazione ADL - NDF
Loietto pianta intera insilata Sostanza solida in g Proteina in g NDF in g ADL in g ADL /NDF fattore 2,5 Ceneri Acqua Parte non degradabile
Mais pianta intera insilata Sostanza solida in g Proteina in g NDF in g ADL in g ADL /NDF fattoer 2,5 Ceneri Acqua Parte non degradabile
Taglio trincia 5 mm Silomais estruso
Contenuto di carboidrati di alcuni componenti Prof. Martens 2002 Foraggio NDF ADF ADL Amido Proteina vera g per kg sostanza originale Orzo 175 55 9 527 6 Frumento 405 31 9 583 5 Avena 280 135 22 400 11 Mais 100 25 5 611 7 Crusca frumento 428 128 35 196 30 Farinaggio avena 630 370 50 75 22 Glutine di mais 312 94 12 180 50 Glutine di frumento 271 77 12 170 15 Farina di soia estr. 104 65 5 48 55 Buccette di soia 588 426 21 60 92 Fettucce di polpe barb.zucc. 428 212 18 0 25 Farina di erba 460 250 50 15 45 Germogli di malto 378 139 18 105 55
Risultati delle analisi biomasse coltivate 2009 2010 fonte E. Consalting &Service Analisi di insilati da erbe n 122 S.S. XP NDF ADL Lignina/NDF zuccheri % % % % % % Media 30,8 18,6 56 4,8 8,8 2,6 min. - max. 18,1 51,9 8,4 25,3 39,6 66,2 1,8 9,8 3,5 15 0-8,5 Analisi di insilati di mais n 79 S.S. XP NDF ADL Lignina/NDF amido % % % % % % Media 31,9 8,9 41,5 2,8 6,7 33,4 min. - max. 22,2 44,1 6,7 13,3 31,5 51,8 0,9 4,7 2,6-11 17,7 45,9
FOM dati per 1 t Silomais 500 400 300 200 100 0-100 -200 Silomais ottimo Silomais scarso Insilato erba ottimo Insilato erba scarso S.S. 360 250 380 250 S.S. org 345 225 342 213 FOM 327 185 321 162 non ferm -33-65 -59-88
Concentrazione della FOM
L importanza dell acqua
La popolazione microbica è particolarmente importante, sopratutto con razioni difficili Composizione razione Tipo del foraggio Livello nutrizionale Quantitá foraggio inserito Velocitá e ambito fermentazione nel fermentatore ph nel fermentatore Composizionedella Popolazione microbica Composizione della razione Permanenza nel fermentatore Presentazionedelle relazioni chiave tra composizionedella razione, livello nutritivo, Implementazione nel fermentatore e composizionedella popolazione microbica
Tempo di permanenza Tasso di fermentazione e passaggio Nach Russell 2002 umido K Fermentazione K passaggio Massa fresca solido K Fermentatione K passaggio NB: L equilibrio tra passaggio e fermentazione è fondamentale!
Sostanza secca ( DM) Alimento XA ceneri S.S. org ( OM) S.S. org. non digeribile S.S. org. ( FOM) digeribile S.S. org. non utilizzata S.S. org. metabolized. FOM Biomassa batterica Biogas XA Ceneri Digestato org. residuo
Resa Biogas da feci Livello nutrizionale Rapporto tra la digeribilitá della materia organica, il consumo energetico per kg di latte, la resa di biogas nelle feci e il livello di nutrizione Kg Latte Coefficiente di digeribilitá Sostanza organica ( % )
BTS Feed Controlling Razione impostataf Razione mescolata Razione alimentataf dinametan Razione calcolataf Razione convertita Razione fermentata
Interpretare i valori
41,5 t FM / d 17,7 t DM / d 4.910 kg CH4 / d 24.020 kwh / d Rendimento el. motore 13,58 t FOM / d 1 t FOM / 1768 kwh corrente
Correlazione tra i costi dell'alimento Razione 28 100 122 Liquame 5 60 112 / t FOM Triticale ins. 30 100 128 / t DM / t FM Silomais 40 117 125 0 50 100 150
50 kg FM 150 l acqua 5 kg DM 50 l FM 1,5 m³ Biogas /d 48 l liquame Rendimentodi una vacca da latte? 35 Litri latte Rendimentodi una vacca da latte? Energiamantenimento - 46.000 MJ ME Energiaper produzione - 32.800 MJ --------------------------- 78.800 MJ ME Produzione annualatte 10.000 kg 29.000 MJ ME 2,9 MJ energiametab. ( umano) 29.000 : 78.800 = 36,8 % ᶯ 1,5 m³ Biogas / d 715 m³ Biogas / Jahr 15.500 MJ Energia ( 21,6 MJ/m³ ) Rendimentodi una vacca da latte? Produzione latte + Biogas Energia - 47,1 % ᶯ Vaccacon prod. annua 5.000 kg latte = ᶯ 25,7
Input Output Il volume è limitato, e la produzione??
Un ponte troppo corto, non ha senso.