Effluenti zootecnici nelle stalle per vacche da latte COSTI DI GESTIONE

Opuscolo C.R.P.A. 5.55 - N. 5/2010 (spedito nel maggio 2010) ISSN 0393-5094 C.R.P.A. NOTIZIE - C.so Garibaldi, 42 - REGGIO EMILIA - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Reggio Emilia n. 387 del 19-5-1977 - Proprietario: Giuseppe Veneri - Direttore responsabile: Adelfo Magnavacchi - Spedizione in A.P. 45% Art. 2 comma 20 / B.L. 662/96 Reggio Emilia - Tassa riscossa - Taxe Percu - Stampa: Tipolitografia Tecnograf Effluenti zootecnici nelle stalle per vacche da latte COSTI DI GESTIONE Per la gestione degli effluenti zootecnici nelle stalle per vacche da latte si possono adottare diverse soluzioni che prevedono, a seconda del tipo di stabulazione in zona di riposo, l impiego di vari tipi di strutture, macchine agricole e impianti fissi e che richiedono l impiego di materiali da lettiera, di manodopera e di energia. Tali soluzioni influiscono, ovviamente, sui costi di produzione, ma anche sulla qualità e sulla quantità degli effluenti destinati all utilizzo agronomico. A tale riguardo è opportuno precisare che gli allevamenti bovini da latte che producono latte secondo il disciplinare di produzione del Parmigiano Reggiano, non potendo alimentare le vacche con foraggi insilati, coltivano prati permanenti o avvicendati di foraggiere la cui concimazione richiede l impiego di un liquame con uno scarso tenore di sostanza secca, idoneo ad essere distribuito in copertura sui prati tra un taglio e Il bollettino CRPA notizie è pubblicato nell ambito dei programmi di diffusione dei risultati della ricerca della Regione Emilia-Romagna quello successivo, senza che ciò possa comportare problemi di imbrattamento fogliare. Diversamente, in aziende che producono latte alimentare o latte destinato alla trasformazione in altri tipi di formaggio (es. Grana Padano), i cui terreni sono investiti prevalentemente a mais per la produzione di insilato, la gestione di un liquame denso pone pochi problemi potendo essere distribuito in dosi massicce in pre-aratura su ampie superfici. In questo opuscolo vengono messi a confronto i costi di gestione di otto tipologie di stalle con diverso sistema di asportazione degli effluenti, che in vario modo producono come effluenti dei materiali, assimilabili a liquame e letame, utilizzabili per la concimazione di prati permanenti o avvicendati per la produzione di foraggio affienato o verde, come richiesto per l alimentazione delle bovine da latte dal disciplinare di produzione del Parmigiano Reggiano. Caratteristiche tecniche di otto tipologie di stalle standardizzate Calcolo dei costi unitari di gestione Costi variabili per il rinnovo dei materiali da lettiera e l asportazione degli effluenti Costi totali per la gestione degli effluenti Conclusioni CARATTERISTICHE TECNICHE DI OTTO TIPOLOGIE DI STALLE STANDARDIZZATE Per il calcolo dei costi di gestione si è proceduto alla definizione di otto tipologie di stalle standardizzate, della capienza di 100 vacche ciascuna, le cui caratteristiche tecniche sono riportate in dettaglio nel precedente opuscolo CRPA 5.53 n. 8/2009: - Stalla a cuccette con paglia con corsie a pavimento pieno e lama raschiante; - Stalla a cuccette con paglia con corsie a pavimento automatici; - Stalla a cuccette con uso modesto di paglia con corsie a pavimento pieno, raschiatori automatici e ; - Stalla a cuccette con uso modesto di paglia con corsie a pavimento pieno, ricircolo superficiale mediante torre di carico e ; - Stalla a cuccette con uso modesto di paglia con corsie a pavimento pieno, ricircolo superficiale mediante pompaggio e ; CF1 - Stalla a cuccette senza paglia con corsie a pavimento fessurato, fosse di veicolazione, ricircolo e ; - Stalla a lettiera permanente con raschiatore automatico in zona d alimentazione e asportazione meccanizzata in zona di riposo; - Stalla a lettiera inclinata con raschiatore automatico. Per ciascuna tipologia è stato ipotizzato il sistema di gestione degli effluenti ritenuto più idoneo per limitare il fabbisogno di manodopera, tra quelli rilevati in un indagine campionaria condotta su aziende bovine da latte dell Emilia-Romagna, nell ambito dello stesso progetto di ricerca Comparto tecnicoeconomico per diverse soluzioni costruttivo impiantistiche per la gestione dei reflui negli allevamenti bovini da latte (Gestione reflui bovini) finanziato dal Servizio sviluppo del Sistema agroalimentare della Regione Emilia-Romagna; l esigenza di meccanizzazione e di automatizzazione del lavoro nelle stalle bovine da latte è motivata dal sempre più difficile reperimento della manodopera nel settore zootecnico, oltre che dalla necessità di limitare i costi di produzione. In tabella 1 sono riportate, per ogni tipologia di stalla, i tempi di lavoro di motori, macchine e manodopera e i consumi di materiali da lettiera. La stima dettagliata dei costi di costruzione totali e di quelli relativi alla sola gestione degli effluenti zootecnici per le otto stalle è riportata nell opuscolo CRPA 5.53. 1

CALCOLO DEI COSTI UNITARI DI GESTIONE La stima dei seguenti costi orari di delle macchine agricole per le operazioni di scarico e distribuzione dei materiali da lettiera e per l asportazione meccanizzata degli effluenti da corsie a pavimentazione piena e da zone di riposo a lettiera permanente è stato effettuato attraverso il calcolo dei costi fissi di reintegrazione, interesse, assicurazione e ricovero e dei costi variabili di riparazione, manutenzione, combustibili e lubrificanti, esclusi i costi di manodopera per la conduzione delle macchine: della potenza di 100 kw con forca idraulica frontale per scarico materiali da lettiera da strutture di stoccaggio, 31,88 E/h; della potenza di 60 kw con macchina srotola-lancia paglia per distribuzione meccanizzata di lettiera, 22,68 E/h; della potenza di 100 kw con pala idraulica frontale per asportazione letame della stalla a lettiera permanente, 34,46 E/h; della potenza di 70 kw con macchina trincia-lancia paglia per distribuzione meccanizzata della lettiera, 28,74 E/h; della potenza di 60 kw con lama raschiante per asportazione meccanizzata dei liquami da corsie a pavimentazione piena, 20,76 E/h; della potenza di 20 kw con piccolo rimorchio monoasse per distribuzione segatura in zona di riposo a cuccette, 10,55 E/h. Tabella 1 - Tempi di lavoro di motori elettrici, macchine agricole e manodopera (s/capo*d) e consumi di materiali da lettiera (kg/capo*d) per la gestione degli effluenti nelle otto tipologie di stalle standardizzate. TEMPI DI LAVORO CONSUMI DI LETTIERA Trattrice 60 Kw + pala raschiante Centraline idrauliche raschiatori 3+2,2 kw Centralina idraulica raschiatore 3 kw Gruppo traino elevatore 1,5 kw Pompe liquami 2 kw Pompa ricircolo 30 kw Pompa ricircolo 7,5 kw Separatore meccanico 1 kw Trattrice 100 kw + pala idraulica frontale Trattrice 100 kw + forca idraulica frontale Trattrice 60 kw + lancia paglia Trattrice 70 kw + trincia lancia paglia Trattrice 20 kw + traino Manodopera per cond. macchine e distr. manuale Paglia Segatura pieno e con lama raschiante 15 3,7 2 9 26 2,5 48 36 3,7 2 9 11 2,5 CF1 raschiatori, ricircolo superficiale con torre di carico, e ricircolo superficiale con pompe, Cuccette senza paglia, pavimento fessurato e fosse di veicolazione con ricircolo, 48 41,9 6 1 9 10 1 93 49 1 9 10 1 131 3,6 131 1 9 10 1 139 28 139 0,33 4 9 0,3* 48 3,5 12 4 18 34 5 48 36 3,3 2,5 9 11,5 3,1 * 1 kg/capo*d per 4 mesi all anno 2

Il costo della manodopera, di 11,87 E/h, è stato calcolato facendo riferimento alla tabella salariale per operaio agricolo qualificato assunto a tempo determinato, attualmente in vigore nella provincia di Reggio Emilia. Il prezzo della paglia, di 42,85 E/t, è stato calcolato come media aritmetica su tre anni (da maggio 2007 ad aprile 2010) delle quotazioni mensili della paglia di frumento in rotoballe rilevate sui mercati di Piacenza, Reggio Emilia, Modena, Bologna e Forlì- Cesena; il prezzo è franco produzione, escluso di IVA e di trasporto, tenuto conto delle molteplici fonti di approvvigionamento in ambito regionale e in prossimità delle stesse aziende. Per il prezzo della segatura, di 215 E/t, si è fatto riferimento a un prodotto commerciale per uso zootecnico, a base di legno di faggio e di abete, setacciato e depolverato, con umidità dell 8-9% in peso, confezionato in sacchi; il prezzo è escluso di IVA e comprensivo di trasporto per consegne in Emilia Romagna e per quantitativi minimi di 10 t, tenuto conto che le principali fonti di approvvigionamento di questo tipo di segatura sono ubicate al di fuori dell Emilia-Romagna. Il prezzo dell energia elettrica è stato calcolato pari a 0,1277 E/kWh, come media dei prezzi medi di fornitura, IVA esclusa, praticati ai consumatori industriali nei quattro trimestri 2009, per la fascia di consumo annuo da 2.000 a 20.000 kwh (Fonte: Autorità per l energia elettrica e il gas. Raccolta dei prezzi medi di fornitura ai clienti finali. Aprile 2010. http://www.autorita.energia.it/dati/ prezzieleind.htm ultima consultazione 10/05/10). I consumi di energia elettrica sono stati stimati moltiplicando le potenze installate dei motori elettrici per i tempi di funzionamento e considerando un coefficiente di 0,6 per determinare l assorbimento medio. COSTI VARIABILI PER IL RINNOVO DEI MATERIALI DA LETTIERA E L ASPORTAZIONE DEGLI EFFLUENTI I costi annui di per le sole operazioni di scarico, distribuzione e rinnovo dei materiali da lettiera (tabella 2) sono proporzionali ai consumi di lettiera e variano da 4.207 E/anno a 15.900 E/anno (in media 7.857 E/anno). Per le sole operazioni di asportazione degli effluenti i costi variabili annui variano da un minimo di 306 E/anno a un massimo di 5.026 E/anno (in media 1.609 E/anno), in relazione al maggiore o minore impiego di manodopera, di macchine, impianti e attrezzature (tabella 3). I sistemi di asportazione meccanizzata degli effluenti mediante con pala idraulica o con lama raschiante (vedi le tipologie e ) comportano i costi più elevati rispetto alle altre tipologie di stalle a causa del maggiore impiego di macchine agricole e di manodopera; anche per i sistemi di asportazione mediante pompaggio (vedi le tipologie e CF1) si stimano costi relativamente elevati, tenuto conto dei consumi elettrici derivanti dal funzionamento dei motori elettrici che azionano le pompe. I fabbisogni annui di manodopera per le operazioni di rinnovo dei materiali da lettiera e di asportazione degli effluenti all interno del corpo stalla, esclusa la pulizia dei locali del corpo mungitura, variano da un minimo di 91 a un massimo di 345 h; di conseguenza i relativi costi variano da un minimo di 1.083 a un massimo di 4.092 E/anno (in media 1.828 E/anno). Tabella 2 - Costi variabili per le operazioni di rinnovo dei materiali da lettiera nelle otto tipologie di stalle standardizzate. + forca frontale + lancia paglia + trincia lancia paglia + traino paglia segatura manodopera COSTO PER RINNOVO LETTIERA CF2 pieno e con lama raschiante di paglia, pavimento, di paglia, pavimento pieno e ricircolo superficiale con torre di carico, di paglia, pavimento pieno e ricircolo superficiale con pompe, Cuccette senza paglia, pavimento fessurato e fosse di veicolazione con ricircolo, 646 2.070 3.910 1.324 7.950 646 2.070 3.910 1.324 7.950 323 2.623 1.564 1.204 5.713 323 2.623 1.564 1.204 5.713 323 2.623 1.564 1.204 5.713 107 428 2.590 1.083 4.207 1.293 4.139 7.820 2.648 15.900 808 2.623 4.895 1.384 9.710 3

Tabella 3 - Costi variabili per le operazioni di asportazione degli effluenti nelle otto tipologie di stalle standardizzate. CF1 pieno e con lama raschiante raschiatori, ricircolo superficiale con torre di carico, di paglia, pavimento pieno e ricircolo superficiale con pompe, Cuccette senza paglia, pavimento fessurato e fosse di veicolazione con ricircolo, con lama raschiante con pala frontale manodopera Consumo elettrico per asportazione effluenti (kwh/anno) energia elettrica COSTO PER ASPORTAZIONE EFFLUENTI 3.157 1.805 46 10 4.972 1.893 403 403 2.064 439 439 1.436 306 306 3.056 651 651 3.805 810 810 3.386 1.444 918 195 5.026 1.245 265 265 Complessivamente i costi variabili totali per il rinnovo dei materiali da lettiera e per l asportazione degli effluenti dalla stalla, esclusa la pulizia dei locali del corpo mungitura, risultano in media di 9.466 E/anno e variano da un minimo di 5.017 E/anno a un massimo di 20.926 E/anno (tabella 4). Gli importi più elevati sono stati calcolati per le tipologie in cui maggiore è l impiego di manodopera, di paglia e di macchine agricole per la distribuzione e l asportazione della lettiera, soprattutto le tipologie a lettiera permanente (20.925 E/anno) e a cuccette con paglia, pavimento pieno e pulizia mediante con ruspetta (12.922 E/anno), mentre l importo più basso è stato stimato per la tipologia CF1 a cuccette con tappetini, limitato impiego di segatura (1 kg/capo*d) per quattro mesi all anno, pavimento fessurato e asportazione mediante ricircolo di liquame (5.017 E/anno). COSTI TOTALI PER LA GESTIONE DEGLI EFFLUENTI I costi totali annui per la gestione degli effluenti in stalla sono stati calcolati per le otto tipologie di stalle standardizzate come somma tra i costi variabili di e i costi fissi relativi alle quote di reintegrazione, manutenzione, assicurazione e interessi relativi ai costi di costruzione della stalla (opere edili e impianti) direttamente o indirettamente imputabili alla diversa gestione degli effluenti (tabella 4). Come stalla di riferimento sia è scelta la tipologia, sia perché è quella con il minore costo di costruzione, sia per il fatto che è quella priva di impianti fissi per l asportazione degli effluenti. Nelle otto tipologie di stalle considerate in questo studio risulta in media un costo totale di gestione di 21.204 E/anno. Dal confronto tra le diverse tipologie di stalla emergono alcune considerazioni utili per gli allevatori di bovine da latte che devono affrontare scelte nella progettazione o nella ristrutturazione dei ricoveri zootecnici. La tipologia a lettiera permanente risulta essere quella nettamente più onerosa (28.259 E/anno) a causa degli elevati costi di per l approvvigionamento di paglia (7.820 E/anno) e per l impiego sia di macchine agricole (8.818 E/ anno), sia di manodopera (4.092 E/anno). Inoltre questa tipologia presenta lo svantaggio, proprio delle stalle a lettiera, di comportare un grado d imbrattamento relativamente elevato delle bovine, normalmente superiore a quello riscontrabile nelle stalle a cuccette, così come rilevato anche nell ambito dell Azione Rilievi tecnici e igienico sanitari del progetto Gestione Reflui Bovini, i cui risultati si omettono nel presente opuscolo per ragioni di spazio. La tipologia CF1 a cuccette senza paglia, con pavimento fessurato, fosse di veicolazione, ricircolo e, segue in ordine decrescente di costo totale di gestione (23.831 E/anno). 4

Tabella 4 - Costi totali di gestione degli effluenti nelle otto tipologie di stalle standardizzate. COSTI VARIABILI COSTI FISSI Lettiera Macchine Elettricità Manodopera Reintegrazione Manutenzione Assicurazione Interessi COSTO DI GESTIONE CF1 pieno e con lama raschiante e raschiatori, e ricircolo superficiale con torre di carico, e ricircolo superficiale con pompe, Cuccette senza paglia, pavimento fessurato e fosse di veicolazione con ricircolo, 3.910 5.873 10 3.129 12.922 3.463 767 264 1.674 6.168 19.090 3.910 2.716 403 1.324 8.353 5.867 1.544 338 2.139 9.888 18.241 1.564 2.946 439 1.204 6.153 7.979 2.278 377 2.387 13.021 19.174 1.564 2.946 306 1.204 6.019 8.901 2.289 543 3.439 15.171 21.190 1.564 2.946 651 1.204 6.364 9.958 2.659 563 3.564 16.744 23.108 2.590 535 810 1.083 5.017 11.202 2.967 633 4.011 18.814 23.831 7.820 8.818 195 4.092 20.926 4.063 863 328 2.079 7.333 28.259 4.895 3.431 265 1.384 9.975 3.881 927 267 1.689 6.763 16.738 Diversamente dalla precedente, questa stalla presenta minori costi di per l approvvigionamento di segatura (2.590 E/anno) e per l utilizzo di macchine agricole (535 E/anno) e manodopera (1.083 E/anno) ma un maggior costo di energia elettrica (810 E/ anno) e soprattutto costi fissi molto più elevati (18.814 E/anno). Il cospicuo impiego di capitali in strutture (pavimentazioni fessurate e fosse di veicolazione) e impianti (pompe, ) produce vantaggi in termini di automazione del lavoro e di diversificazione dei reflui con produzione di frazione solida, assimilabile a letame, e di liquame chiarificato, che risultano di più semplice gestione ai fini dell utilizzo agronomico su prati di foraggere, rispetto al liquame tal quale. La tipologia, a cuccette con uso modesto ricircolo superficiale con pompe e presenta costi di gestione relativamente alti, di 23.108 E/anno, a causa dell elevata dotazione impiantistica per il trattamento e il ricircolo del liquame; particolarmente onerosa risulta essere la pompa di elevata potenza, necessaria per sviluppare la portata idraulica di liquame necessaria per un asportazione efficace degli effluenti dalle corsie. La tipologia, simile alla precedente ma con torre di carico al posto della pompa per il ricircolo del liquame, risulta più economica della C5 (21.190 contro 23.108 E/anno) sia nei costi per il rinnovo della lettiera e l asportazione degli effluenti, sia nelle quote annue di reintegrazione, manutenzione, assicurazione e interessi; infatti la torre di carico, quando correttamente dimensionata, risulta la soluzione tecnica più economica ed efficiente per generare le elevate portate idrauliche necessarie alla pulizia efficace delle corsie, specie se queste sono di grandi dimensioni. Le due stalle e presentano i vantaggi connessi all elevato grado di automazione delle operazioni di distribuzione della lettiera e di asportazione degli effluenti oltre che alla produzione di liquame chiarificato e di frazione solida ottenuti dal trattamento di separazione meccanica. Il sistema di pulizia mediante ricircolo superficiale risulta particolarmente economico in stalle di grandi dimensioni con capienze dell ordine di alcune centinaia di vacche perché in quanto i costi fissi relativi alla torre di carico, al e al sistema di pompaggio possono essere ripartiti su un numero di capi molto elevato (oltre 1.000 capi). 5

Al contrario il costo per capo del sistema di pulizia mediante raschiatori automatici non può ridursi oltre una determinata soglia rappresentata dal limite tecnologico di circa 100 120 m di lunghezza delle corsie (equivalente a una zona di alimentazione per 150 160 vacche) oltre il quale il sistema di trascinamento dei raschiatori (asta rigida e gruppo di traino) tende a incepparsi. La tipologia, a cuccette con uso modesto di paglia, pavimento pieno, raschiatori e, presenta costi totali di gestione di 19.174 E/anno; anche questa stalla presenta un elevato grado di automatizzazione e consente la produzione di liquame chiarificato e di ammendante solido, limitando al tempo stesso i consumi di lettiera. Per la tipologia, a cuccette con paglia, pavimento pieno e con lama raschiante, e per la tipologia, simile alla precedente ma con raschiatori in alternativa alla con lama raschiante, si stimano costi totali di gestione, rispettivamente, di 19.090 e 18.241 E/anno. Nella prima i maggiori costi di macchine agricole e manodopera per l asportazione degli effluenti sono compensati dall assenza dei raschiatori e quindi da minori costi fissi (6.168 contro 9.888 E/anno); tuttavia questa soluzione gestionale presenta lo svantaggio di richiedere, normalmente, l impiego quasi esclusivo di una per la pulizia delle corsie, il cui azionamento è stato ipotizzato una sola volta al giorno contro le due volte al giorno di azionamento dei raschiatori il ché comporta anche un minor grado di pulizia delle corsie e degli stessi animali. Diversamente, la tipologia presenta un miglior livello di automazione oltre che un asportazione degli effluenti più frequente, due volte al giorno invece che una. Entrambe le stalle, comunque, pur richiedendo un impiego relativamente elevato di lettiera (2,5 kg/capo*d), presentano il vantaggio di produrre letame e liquame di tipo tradizionale, assimilabili a quelli prodotti in stalle a stabulazione fissa che utilizzano analoghi quantitativi di lettiera. La tipologia, a lettiera inclinata con pavimento pieno e raschiatore, presenta un costo di gestione relativamente basso, di 16.738 E/anno, con un migliore livello di automazione, rispetto a quello della tipologia a lettiera permanente, e minori consumi di paglia (3,1 contro 5 kg/capo*d). Lo svantaggio principale di questa stalla è rappresentato dallo stato d imbrattamento e dalle condizioni d igiene in cui le vacche sono stabulate, che risultano anche peggiori di quelle riscontrabili in stalle a lettiera permanente. CONCLUSIONI Dall analisi economica dei costi di gestione delle otto tipologie di stalle considerate, si ritiene di poter esprimere alcuni indirizzi per aziende che allevano vacche da latte per la produzione di latte destinato a Parmigiano-Reggiano. La tipologia, a cuccette con paglia, pavimento pieno e raschiatori risulta essere quella più economica e preferibile, soprattutto in aziende che dispongono di paglia a basso costo e/o di produzione aziendale e che per motivi agronomici necessitano di letame e di liquame di tipo tradizionale per la concimazione dei propri terreni. La tipologia, a cuccette con uso modesto di paglia, pavimento pieno, raschiatori e, sebbene risulti più onerosa della precedente, può essere consigliata in aziende che, non disponendo di paglia a basso costo e volendo limitare il fabbisogno di manodopera, mirano a ridurre i costi di approvvigionamento e di distribuzione dei materiali da lettiera. Infine la tipologia, a cuccette con uso modesto ricircolo superficiale con torre di carico e può rappresentare una soluzione vantaggiosa ed economica, soprattutto per stalle di grandi dimensioni, sempre che l impianto di ricircolo sia correttamente progettato in relazione alla pendenza e alle dimensioni delle corsie da pulire. C.R.P.A. notizie Direttore Responsabile Adelfo Magnavacchi. Testi e realizzazione grafica di Paolo Ferrari, Paolo Rossi, Matteo Barbari, e Alessandro Gastaldo. Revisione testi di Magda C. Schiff. Stampa Tecnograf - Reggio Emilia. Ogni riproduzione, integrale o parziale, deve essere autorizzata dal CRPA 6