Seminario tecnico FITODEPURAZIONE: quadro normativo e nuovi strumenti di progettazione Reggio Emilia, 31 maggio 2013 Fitodepurazione per i caseifici: un esempio da replicare Paolo MANTOVI Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA, Reggio Emilia
Sommario della presentazione - Caratteristiche delle acque reflue e degli impianti - Efficienze di rimozione - Rese e asportazioni di Typha latifolia - Oltre ai caseifici: agro-industria e liquami zootecnici
Caseifici e acque reflue Santa Maria (Parmigiano- Reggiano) Santa Vittoria (Grana Padano) Latte lavorato t/anno 1.700 23.000 Acque reflue m 3 /giorno 10,5 70 ph - 6,1 6,7 Solidi sospesi totali mg/l 253 321 COD mg O 2 /l 938 1062 BOD5 mg O 2 /l 595 700 Azoto totale Kjeldahl mg/l 33,7 34,2 Azoto ammoniacale mg/l 6,0 6,4 Fosforo totale mg/l 7,7 13,3 Rame mg/l 0,53 0,09 Grassi e oli animali/vegetali mg/l 59 167 Tensioattivi mg/l 1,1 7,8
Impianto Santa Maria d a) vasca equalizzazione (10 m 3 ) b) primo pozzetto ispezione c) n. 2 lagune SSF-h (per un totale di 400 m 2 ) d) pozzetti di scarico Piante: Typha latifolia c d c a,b
Impianto Santa Vittoria a) n. 2 vasche equalizzazione b) degrassatore/sedimentatore c) linea pressurizzata di iniezione d) n. 4 lagune SSF-h (per un totale di 2700 m 2 ) e) pozzetti di scarico Piante: Phragmites australis e d e d c a,b
Santa Vittoria Vasche di equalizzazione
Santa Vittoria - Degrassatore
Santa Vittoria Linea di iniezione acque
Santa Vittoria Lagune di fitodepurazione
Campionamenti e analisi Cadenza mensile, per circa due anni dopo l'avvio degli impianti (155 campioni in totale) Determinazioni analitiche: ph Solidi sospesi totali (SST) COD BOD 5 Azoto totale Kjeldahl (NTK) Azoto ammoniacale (N-NH 4+ ) Fosforo totale (P)
Campionamenti e analisi Analisi effettuate con cadenza di 3 mesi: nitrati cloruri solfati metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) tensioattivi anionici e non ionici grassi e oli animali/vegetali coliformi totali, Escherichia coli, streptococchi fecali
Caratteristiche medie delle acque scaricate Santa Maria (Parmigiano- Reggiano) Santa Vittoria (Grana Padano) Valori limite* ph - 7,1 7,2 5,5-9,5 SST mg/l 14 19 80 COD mg O 2 /l 23 49 160 BOD 5 mg O 2 /l 5 19 40 NTK mg/l 12,5 13,6 - N-NH 4 + mg/l 9,0 11,3 11,65 P mg/l 2,1 11,1 10 Cu mg/l 0,013 0,003 0,1 Grassi e oli animali/vegetali mg/l 1 2 20 Tensioattivi mg/l 0,8 1,8 2 * Decreto legislativo 152/06 (scarico in acque superficiali)
Percentuale di rimozione per SST 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 IN 1st bed 2nd bed OUT
Percentuale di rimozione per NTK 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 IN 1st bed 2nd bed OUT
Percentuale di rimozione per P 100 90 Santa Vittoria 80 70 60 Santa Maria 50 40 30 20 10 0 IN 1st bed 2nd bed OUT
Santa Vittoria Sviluppo di Phragmites australis
Santa Vittoria scarico nuovo impianto verticale Lug 12 Set 12 Apr 13 Valori limite* ph - 8,5 8,7 8,2 5,5-9,5 SST mg/l <5 <5 <5 80 COD mg O 2 /l 40 73 17 160 BOD 5 mg O 2 /l <10 21 <10 40 NH 4 + N-NO 3 - N-NO 2 - mg/l <2 <2 <2 15 mg/l 14,3 9,4 15,2 20 mg/l <0,05 <0,1 <0,1 0,6 P mg/l 2,3 0,88 7,4 10 Cu mg/l <0,001 0,004 <0,001 0,1 Grassi e oli animali/vegetali mg/l <0,1 <0,1 <0,1 2 * Decreto legislativo 152/06 (scarico in acque superficiali)
Santa Maria Sviluppo Typha (1 anno, primavera)
Santa Maria Sviluppo Typha (1 anno, estate)
Santa Maria Sviluppo Typha (2 anno, estate)
Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Risultati al termine dei primi due anni 1 anno Sostanza secca (kg/m 2 ) Asportazioni N (g/m 2 ) Asportazioni P (g/m 2 ) Laguna n. 1 1,02 14,5 2,2 Laguna n. 2 0,24 3,3 0,4 2 anno Laguna n. 1 2,07 26,3 6,3 Laguna n. 2 2,45 39,2 7,8 Totale 2 anno 904 kg 13104 g 2814 g ~10% dei carichi di N e P
Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Risultati in funzione di diversi regimi di taglio Sostanza secca (kg/m 2 ) Asportazioni N (g/m 2 ) Asportazioni P (g/m 2 ) 1 raccolto 14 giugno 1,51 27,4 5,8 2 raccolto 5 novembre 1,02 14,9 2,0 TOTALI 2,53 42,3 7,8 1 raccolto 13 luglio 2,24 32,2 8,2 2 raccolto 5 novembre 0,79 12,0 1,7 TOTALI 3,03 44,2 9,9 Solo raccolto 5 novembre 2,52 22,7 5,4
Santa Maria: sviluppo di Typha latifolia Concentrazione di nutrienti durante la stagione vegetativa 35 30 25 g/m 2 20 15 10 5 0 TKN Total P
Sviluppo di Typha latifolia
Considerazioni generali I risultati del monitoraggio degli impianti a servizio dei caseifici sono stati complessivamente lusinghieri. La fitodepurazione può trovare conveniente applicazione in questo ambito agro-industriale. Se le dimensioni delle lagune risultano adeguate ai carichi inquinanti si possono rispettare in maniera costante i limiti di scarico ma occorre prestare particolare attenzione alle quantità di nutrienti (N, P) in ingresso al trattamento. La tipologia di insediamento maggiormente interessata alla fitodepurazione è una struttura di medio-piccole dimensioni non allacciabile in fognatura.
Fitodepurazione di reflui agro-industriali Impianto prototipale per test di fitodepurazione* * Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta (2011-2013)
Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta (2011-2013)
Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta (2011-2013)
Acque da stabilimento produzione prugne secche Progetto Misura 124 PSR Regione Emilia-Romagna: Nuove strategie di gestione delle acque reflue di lavorazione della frutta (2011-2013)
Fitodepurazione dei liquami zootecnici La fitodepurazione nell ambito zootecnico può essere applicata per il trattamento di: - reflui diluiti, come le acque della zona di mungitura (dopo sedimentazione); - liquami che hanno già subito un trattamento depurativo (come finissaggio). Solidi sospesi totali in ingresso dovrebbero essere < 1 g/l Azoto totale in ingresso dovrebbe essere < 0,5 g/l
Fitodepurazione dei liquami zootecnici La concentrazione di azoto nel refluo può essere ridotta del 50-60% ed il tasso di rimozione può raggiungere 2 g N/m 2 /giorno. Questo significa che un impianto delle dimensioni di 1000 m 2, che tratterà 30-50 m 3 refluo/giorno, può rimuovere non più di: 2 g N/m 2 /giorno x 1000 m 2 x 365 giorni/anno 700 kg N/anno
Seminario tecnico FITODEPURAZIONE: quadro normativo e nuovi strumenti di progettazione Reggio Emilia, 31 maggio 2013 Fitodepurazione per i caseifici: un esempio da replicare Paolo MANTOVI Centro Ricerche Produzioni Animali - CRPA, Reggio Emilia p.mantovi@crpa.it