Digestione anaerobica e fertilizzanti rinnovabili

Documenti analoghi
Sostenibilità Agricola e Ambientale della filiera biogas

From anaerobic digestion to renewable fertilizers. Padiglione D1, Stand 016

Agronomia del biogas fatto bene e fertilizzanti Rinnovabili

Aspetti ambientali del biogas in Lombardia: studio LCA

La digestione anaerobica: digestato e qualità ambientale

La nuova frontiera degli Ammendanti derivanti dal digestato e ceneri di combustione

Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su

Digestione anaerobica e fertilizzanti rinnovabili

Digestato e Protezione dell Ambiente

Sostenibilità: dalle intenzioni ai numeri. Giuliana D Imporzano

La digestione anaerobica in agricoltura: La qualità e la gestione del digestato

Valorizzazione agronomica del digestato

Proposta per un utilizzo agronomico del Digestato

Aspetti igienico-sanitari del digestato

La DA, non solo biogas...il digestato e l ambiente 22/06/2012. La digestione anaerobica per il miglioramento della sostenibilità ambientale

Analisi del ciclo di vita dei pannolini W.I.P.

Processi di digestione anaerobica: Che cos è il digestato

Trattamenti e utilizzo del digestato, i risultati del progetto pilota della Regione Lombardia 1

Slide 1. il gruppo ricicla comprende HP;

IL BIOGAS FATTO BENE Pratiche Agronomiche innovative e utilizzo efficiente del digestato

Caratteristiche del digestato per l'equiparazione ai concimi chimici

La sostanza organica del suolo, il recupero degli scarti organici e le bioraffinerie.

PER VALORIZZARE I REFLUI ZOOTECNICI

Digestato: come valorizzarlo?

La gestione innovativa e consortile degli effluenti: La realtà di Caraverde Energia

LA VALORIZZAZIONE DEL SOLIDO SEPARATO DI LIQUAMI BOVINI NELLA DIGESTIONE ANAEROBICA

Progetto LIFE DOP: Life Dop: sostenibilità nell industria casearia di eccellenza. Giuliana D Imporzano, Stefano Garimberti, Fausto Marchetti

Digestato come concime

Biogas, passato e futuro tra sostenibilità ambientale, economica e sociale.

Progetto LIFE DOP: Uso di liquame e frazioni separate per produre biogas: risultati di un anno di monitoraggio

Il biogas in Lombardia: i numeri

Il problema dell impatto

La gestione circolare degli effluenti: La realtà di Caraverde

Il Progetto ReNuWal: Associazione Regionale Allevatori della Lombardia Via Kennedy, 30 Crema CR Tel.

L Arundo donax per la produzione di biogas/biometano. Luca Corno Landriano 27 Giugno 2017

L.Rossi, P.Mantovi. L importanza del ritorno sul suolo dei nutrienti e della sostanza organica (digestati, compost, fanghi): i risultati della ricerca


Aumentare l efficienza e ridurre le emissioni di ammoniaca distribuendo gli effluenti con fertirrigazione: il progetto LIFE ARIMEDA

Valutazioni tecnico-economche delle colture energetiche

nuove linee di sviluppo delle attività sperimentali

Digestato: criteri di valutazione

Progetto LIFE DOP: Prove di utilizzo agronomico di digestato su carota biologica. Stefano Garimberti, Giuliana D Imporzano

CONCIMARE BENE Piacenza, 25 gennaio Criteri per una fertilizzazione razionale ed efficiente 2 parte

Aumentare l efficienza e ridurre le emissioni di ammoniaca distribuendo gli effluenti con fertirrigazione: il progetto LIFE ARIMEDA

UN'OPPORTUNITÀ PER RIDURRE IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI MINERALI

Progetto LIFE DOP: Life Dop: sostenibilità nell industria casearia di eccellenza. Giuliana D Imporzano, Stefano Garimberti, Fausto Marchetti

Il trattamento degli effluenti di allevamento

BIOGAS_N Sistemi di gestione e valorizzazione delle frazioni azotate nei digestati: valutazione delle tecnologie e bilancio dell azoto

dr. Claudio Fabbri Centro Ricerche Produzioni Animali - RE

Il Progetto PSR GESEFFE: La gestione sostenibile ed efficiente degli effluenti di allevamento per la fertilizzazione delle colture

TSenergyGroup

Dr. Agr. Guido Bezzi Resp. Area Agronomia CIB. IL CIB Come rete di diffusione dell innovazione tecnologica

Ottimizzare l uso del Digestato in Campo: l approccio integrato utilizzando le analisi del terreno

I fertilizzanti da digestato

Esperienze nella distribuzione del digestato

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

Digestato: criteri di valutazione

Strippaggio Ammoniaca F. Unterfrauner BTS Biogas

IL DIGESTATO IN ITALIA: da effluente a «prodotto»

La valutazione della sostenibilità dei processi produttivi nel LIFE CarbOnFarm

Filiere agro-energetiche aziendali: casi concreti e indirizzi progettuali

GESTIONE VIRTUOSA E COMPRENSORIALE DEI REFLUI L ESPERIENZA CONCRETA DEL PROGETTO LIFE DOP

Progetto LIFE DOP: pratiche di sostenibilità nell industria casearia di eccellenza. Floriana Bedussi, Giuliana D Imporzano, Fausto Marchetti.

Un impianto Consortile Per la valorizzazione degli effluenti

Gestione dell Azoto in Agricoltura

CIB Consorzio Italiano Biogas. Il biogas e il biometano in Italia: greenjobs per il Paese. 13 ottobre 2015 Museo Piaggio

RAPPORTO DI SOSTENIBILITÀ ECOPNEUS 2016

Qualità dell aria in Lombardia. Bergamo 28 settembre 2010

Trattamenti del digestato finalizzati all utilizzo agronomico

Caratterizzazione e Valorizzazione di un Biosolido derivante da Stabilizzazione Chimica di Fanghi Civili

Caratteristiche agronomiche delle deiezioni zootecniche sottoposte a digestione anaerobica

Ottimizzare l uso del Digestato: il corretto approccio per la valorizzazione del refluo

Aspetti tecnici nell uso dei concimi minerali

Giornata dimostrativa La fertirrigazione con il digestato Azienda Sperimentale Tadini, Gariga di Podenzano (PC), 27 luglio 2010

Differenti metodi di stima delle emissioni possono influenzare il risultato finale? Il caso della produzione di latte alla stalla

Presentazione del progetto

Applicazione della fertirrigazione per ridurre il potenziale emissivo dell uso agronomico del digestato

Biogas e sostenibilità: situazione e prospettive

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

L utilizzazione agronomica delle deiezioni zootecniche e del digestato

LA DIGESTIONE ANAEROBICA A SUPPORTO DI UNA GESTIONE MIGLIORE DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI

Il Biogas: nuovi approcci tecnicoscientifici. per lo studio delle biomasse e del processo biologico.

Progetto LIFE DOP: pratiche di sostenibilità nell industria casearia di eccellenza. Giuliana D Imporzano, Fausto Marchetti.

Valorizzazione della pollina: Compostaggio e Digestione Anaerobica

Ricerca finanziata dalla Regione Piemonte

Lo sviluppo del biogas e la problematica della gestione del digestato

Direttiva Nitrati e opportunità per gli impianti a biogas

Le smart DOP del territorio mantovano Progetto LIFE DOP:

Effetto della digestione anaerobica sull efficienza dell azoto dei reflui suini

Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali Produzione, Territorio, Agroenergia - UNIMI

La ricerca regionale in tema di suolo acqua e territorio

Sostenibilità ambientale ed economica nella gestione degli effluenti negli allevamenti di suini Milano, 9 ottobre 2014

IL DIGESTATO E IL SUO VALORE AGRONOMICO

Biogasdoneright. Inquadramento del modello e spunti per l applicazione. Paolo Mantovi BIOGASDONERIGHT TOUR EMILIA-ROMAGNA

L INQUINAMENTO ATMOSFERICO IN LOMBARDIA. Michele Giugliano Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Politecnico di Milano

Soluzioni innovative per la gestione della fertilizzazione con effluenti di allevamento

Valore fertilizzante del digestato da fermentatori anaerobici

Auditorium MATTM - Roma, 4 dicembre 2018

LE BIOMASSE UTILI ALLA PRODUZIONE DI BIOMETANO

Transcript:

GRUPPO RICICLA Biogas, rende se è sostenibile, Rimini Fiera Key Energy, 7 Novembre. 2013 Digestione anaerobica e fertilizzanti rinnovabili F. Adani, G. D Imporzano, L. Terruzzi, Padiglione/Hall B7, Stand 155/159 DiSAA - Università degli Studi di Milano Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi. Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521 http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: gruppo.ricicla@unimi.it

Dove eravamo rimasti..?

NH3 concentrations derived from IASI observations above the Po Valley Lieven Clarisse et al., Nature Geoscience 2, 479-483 (2009)

Perché..

Da: Ferrara, 2009

USO AGRONOMICO DEGLI EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO NH3 NO3- Cortesia: Sommariva ARAL- SATA, 2010

Da: SØRENSEN and MØLLER, 2008

Figure 2. Contributo dell agricoltura alle emissioni (Erisman et al., 2008).

NH3 : come contribuisce alla formazione di PM 2.5 Concentrazioni medie di NH3 in troposfera sono comprese tra 1 e 25 PPB (parti per miliardo) (Renard et al. 2004) 2 NH3 reagisce velocemente in atmosfera con acido solforico e acido nitrico dando origine ai corrispondenti sali: ammonio solfato ammonio bisolfato ammonio nitrato 1 Il processo di formazione e volatilizzazione dell NH3 da letame animale avviene in modo istantaneo 4 Sono PM 2.5

La composizione del PM10 Secondario organico da COV Ripartizione PM10 25% primario 45% secondario da NOx, NH3 SO2 secondario da COV 30% Primario Secondario inorganico da NOx, NH3 (SO2) da Boccasile, 2010, dati ARPA

PM10 secondario inorganico Principali sorgenti di NOx e NH3 Traffico -Diesel Sorgenti NOx 41% 30% Industria Off road Riscaldamento Produzione energia e raffinerie Altro 17% 13% 10% 8% 11% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% Secondario Inorganico da NOx NH3 (SO2) Sorgenti NH3 Agricoltura - reflui 81% Boccasile, 2010, dati ARPA Agricoltura - fertilizzanti Traffico -Auto Benzina 3% 15% Altro 1% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

Misura degli impatti derivanti dalle attività agricole: Approccio LCA: abbiamo confrontato l impatto della produzione di energia da mix energetico con l impatto della attività agricola e poi abbiamo inserito il biogas.

CARATTERIZZAZIONE (UNITA FZ: prod.1 kwh elettrico - metodo: ReCiPe Midpoint (H) V1.06/Europe ReCiPe H) azoto Elettrico mix coltivazioni Agricoltura

Alimentazione media megadigestore LOMBARDIA: 282 MW Adani et al. (2013) LA DIGESTIONE ANAEROBICA NEL CONTESTO AGRICOLO LOMBARDOISBN 978-88- 908987-0-9, pp.188.

CARATTERIZZAZIONE (UNITA FZ: prod.1 kwh elettrico - metodo: ReCiPe Midpoint (H) V1.06/Europe ReCiPe H) * * impianto motore fraz. solida digestato in campo Elettrico mix * azoto Agricoltura * * * coltivazioni Biogas virtuoso

CARATTERIZZAZIONE (UNITA FZ: prod.1 kwh elettrico - metodo: ReCiPe Midpoint (H) V1.06/Europe ReCiPe H) Fosforo da coltura energetica Agricoltura Biogas virtuoso

I18 indicatori specifici (midpoint) Climate change Ozone depletion Human toxicity Ionising radiation Photochemical oxidant formation Particulate matter formation Climate change Terrestrial ecotoxicity Terrestrial acidification Agricultural land occupation Urban land occupation Natural land transformation Marine ecotoxicity Marine eutrophication Freshwater eutrophication Freshwater ecotoxicity Water depletion Metal depletion Fossil depletion vengono aggregati, attraverso un set di pesatura, in 3 indicatori endpoint human health ecosystems resources http://www.lcia-recipe.net/

Latte e/o carne Solo coltura energetica a basso impatto Elettrico fossile Agricoltura Biogas virtuoso

La DIGESTIONE ANAEROBICA è un processo che, in ambiente controllato, trasforma i reflui zootecnici in BIOCOMBUSTIBILE FERTILIZZANTI RINNOVABILI

Fertilizzanti sempre disponibili?

Forecast for world crop production and fertilizer consumption (FAO, 2000) Lammel, 2000

Prezzo fertilizzanti vs. prezzo petrolio Terruzzi, 2012, by Gruppo Ricicla X 3-4

Digestato = risorsa

GESTIONE DEL DIGESTATO : DISTRIBUZIONE IN COPERTURA Progetto PILOTA SATA Regione Lombardia Progetto - NERØ Regione Lombardia

AZZERAMENTO DELLA FERTILIZZAZIONE 20 MINERALE Az. 201 Az. 2 minerale Resa digestato Progetto - NERØ Regione Lombardia minerale digestato Resa (t tq ha -1) 10 Resa (t ha -1) 10 0 Grafico 1-a: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi T1 = bianco - bianco T2 = digestato tq superficiale - digestato tq iniettato T3 = urea - urea T4= digestato tq iniettato - separato liquido iniettato 0 Grafico 1-b: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi T1 = bianco - concimazione localizzata T2 = digestato tq superficiale - concimazione localizzata T3 = urea - concimazione localizzata T4= digestato tq interrato - concimazione localizzata

GESTIONE DEL DIGESTATO : INIEZIONE 2400 2200 2000 EMISSIONI DI AMMONIACA Digestato distribuzione superficiale 1800 1600 1400 1200 Carozzi, Riva, Acutis, Tambone, Adani, 2012 Progetto - NERØ Regione Lombardia 1000 800 600 400 Digestato distribuzione per iniezione 200 0 41042 41043 41044 41045 41046 41047 41048 41049 41050 41051 41052 41053

Misure odorimetriche Milzano (BS) Copertura 12 10 Progetto - NERØ regione Lombardia 4000 3500 3000 Prove odorimetriche Laboratorio (UO m-2 h-1) 8 6 4 Prove odorimetriche pieno campo (UO m-2suolo h-1) 2500 2000 1500 1000 2 500 0 0 Grafico 5: prove odorimetriche in campo T1 = bianco T2 = Digestato tq iniettato T3 = urea T4= separato DA liquido iniettato

Sistema integrato di gestione dei reflui zootecnici per la produzione di energia rinnovabile (digestione anaerobica con produzione di biogas, da cui elettricità e calore in cogenerazione) e produzione di fertilizzanti rinnovabili. AZIENDA AGRICOLA BIZZONI F.lli S.s. SOCIETA AGRICOLA GRUPPO RICICLA DISAA dell Università degli Studi di Milano

SOSTITUIRE L AZOTO DI SINTESI: PERCORSI. il Gruppo Ricicla dell Università degli Studi di Milano e Regione Lombardia hanno proposto dei criteri tecnici per sostituire completamente l azoto di sintesi con l azoto contenuto nel digestato. La proposta tecnica si basa sul fatto che il digestato con un alto tenore di azoto ammoniacale (N-NH4/Ntot > 0.7) è assimilabile (medesima efficienza) ad un fertilizzante azotato tipo urea o solfato ammonico. Se gestito correttamente: i.e. vasche di stoccaggio coperte ed utilizzo per iniezione o interramento immediato.

DECRETO SVILUPPO (DL 83, 22 GIUGNO 2012) Decreto Sviluppo (dl 83, 22 giugno 2012) cita testualmente: è considerato sottoprodotto il digestato ottenuto in impianti aziendali o interaziendali dalla digestione anaerobica, Decreto Sviluppo (dl 83, 22 giugno 2012).sono definite le caratteristiche e le modalità di impiego del digestato equiparabile, per quanto attiene agli effetti fertilizzanti e all'efficienza di uso, ai concimi di origine chimica.

Proposta Gruppo Ricicla e Regione Lombardia: Frazione liquida = fertilizzante se: Digestione efficiente + separazioni efficienti Efficienza di utilizzo alla coltura N-NH4 > 70-80% 90% Digestione efficiente secondo parametri: Stabilità biologica Aspetti igienico-sanitari Titolo Ntot Titolo N- NH4 Efficienza di utilizzo dose N a bilancio coltura copertura vasche di stoccaggio distribuzione con iniezione, interramento immediato o fertirrigazione localizzata

ultrafiltrazione + osmosi inversa + zeolite Zeolite

Untreated After ultrafiltration After reverse osmosi

Solfato ammonico

Solfato ammonico. N = 6-8 %

Overall balances for DCM and DSM Disposablea Exportableb Errorc kg 100 kg-1 of kg 100 kg-1 of kg 100 kg-1 of digestate digestate digestate DCM DSM DCM DSM DCM DSM Md 62 49 38 51 - - TS 104 97 0 0 4-3 TKN 68 50 22 45-10 -4 N-NH4+ 41 33 43 71-16 4 TP 96 104 0 1-4 5 TK 89 86 5 7-7 -7 acalculated as SP solid + DC solid + UF concentrate + Lime residue bcalculated as RO permeate + RO concentrate Lime residue cnegative sign indicates missing quantities in the balance dexportable fraction is calculated as RO permeate + Ammonium sulfate Ledda et al. Water Research, 47:6157 6166

Frazione solida. Per essere fertilizzante devo compostare!!! Source: Arpav 2010 Perché!!!!!!

Progetto: Studio tecnico scientifico, a sostegno della domanda di riconoscimento del digestato quale fertilizzante. PSR124 - Dom. Mis.124 - Coop. svil. prodotti, processi e tecnologie nel settore agricolo/alimentare/forestale STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN PRODOTTO FERTILIZZANTE INNOVATIVO DERIVANTE DA EFFLUENTI ZOOTECNICI E CENERI DI COMBUSTIONE, Regione Lombardia Capofila: Distretto Agroenergetico Lombardo

Caratteristiche frazioni solide separate: caratteristiche agronomiche SV C ORG N-tot N-org N-amm %N C/N %ss %ss %ss %ss %ss amm/tot 85,33±1,25 41,56±0,72 1,87±0,2 1,74 0,13±0,01 6,95 22,22 77,99±0,10 47,64±3,25 1,61±0,40 - - - 29.59 87,56±1,60 45,57±1,41 1,77±0,01 1,32 0,45±0,01 25,42 25,75 87,51±0,15 44,90±0,25 2,23±0 1,25 0,98±0,00 43,94 20,13 83,95±0,48 50,35±0,30 1,71±0 1,29 0,42±0,02 24,56 29,44 90,16±0,11 49,78±0,85 1,69±0 1,24 0,44±0,03 26,03 29,45 89,68±0,19 31,50±4,70 1,91±0,01 1,22 0,69±0,02 36,12 16,49 90,75±0,02 45,60±0,65 1,64±0,05 1,16 0,49±0,01 29,87 27,80 82,02±1,84 51,10±0,66 2,05±0,20 1,71 0,34±0,02 16,59 24,93 95,35±0,17 45,80±1,03 0,89±0,09-0,23±0,03 25,84 51,46 87,03±4,94 45,38±5,67 1,74±0,36 1,37±0,23 0,46±0,25 26,15±11 27,73±9,42

Caratteristiche frazioni solide separate: contenuto di metalli a confronto con compost. Matrice Cd Ni Cu Pb Zn Hg (mg/kg) A 0,35±0,02 6,15±1,37 54,86±0,02 2,58±0,44 209±16 - B 0,09±0 6,90±2,93 24,55±1,06 1,25±0,18 117±1 0,01±0 C 0,24±0,01 2,52±1,61 35,01±1,34 0,42±0,05 240±2 - D 0,29±0,02 5,33±0,29 50±1 0,63±0,01 293±2 0,33±0,05 E 0,0015±0 4,06±0,13 24,80±1,06 0,27±0,18 82,6±0,7 0,12±0,01 F 0,14±0,01 108±5 0,8±0,03 16,36±0,63 72±1 0,16±0,02 G 0,16±0,03 8,00±0,00 2,63±0,5 50,10±19,69 245±10 0,03±0 H 0,04±0,01 3,91±0,08 0,81±0,09 84,37±2,01 292±15 0,05±0 I 1,27±0,3 8,55±0,54 31,45±0,54 2,67±0,18 226±1 - L 0,02±0,01 1,28±0,15 18,56±0,3 1,23±0,11 29,78±7,38 ± media 0,26±0,37 15,47±36 24,35±19 15,99±28 180,64±96 0,12±0,1 limite max < 1,5 < 100 < 230 < 140 < 500 < 1,5

Drying Source: BTS Source: bss-system.nl Dried digestate Less water to deal with. More usable solid (PELLET or flake form) using heat from AD plant

Pellets: fertilizzante Vantaggi: Riduzione dei volumi Più attrattivo Più vendibile Igienizzato (>70 C, per 1h) Facile da trasportare Photo: enterprise-europe-network.ec.europa.eu

Regione Lombatrdia CARILPLO BIOREFILL - project ID 42611813 Picture II Integrated bio-refinery chart (green) with the products obtainable (light blue)

Soci fondatori: - Università degli Studi di Milano - - Politecnico di Milano - Innovhub SSI - Consorzio Italbiotech LOMBARDY GREE CHEMISTRY ASSOCIATIO Costituito il 17 ottobre, 2013 N

Gli strumenti operativi I Gruppi tematici Competenze Tecniche: dalla genetica all agronomia Competenze Tecniche: impiantistica, processi industriali Scientifiche: biotecnologie industriali Industriali: scaling up Competenze Tecniche: monitoraggio studio dei mercati Scientifiche: analisi degli standard tecnici Competenze Tecniche: politiche a supporto della ricerca, green public procurement, normative

Fabrizio Adani Full Professor Fulvia Tambone Researcher Barbara Scaglia Biologist Andrea Schievano Environmental Engineer Silvia Salati Environmental Scientist Giuliana D Imporzano Agronomist Claudio Ledda Biotechnologist Valentina Orzi Agronomist Ester Manzini Agronomist Padiglione/Hall B7, Stand 155/159 Tommy Pepè Sciarria Biologist Arjana Doda Pharmacist Samuele Lonati Agronomist Laura Terruzzi Natural scientist Carlo Riva Agronomist Michele Pognani Agronomist Luca Corno Agronomist