WATER SAVING KIT Capitolo 6 FILIERA VITIVINICOLA
6.1 INQUADRAMENTO La filiera vitivinicola può essere suddivisa in quattro segmenti / fasi. Produzione delle uve: questo processo comprende la gestione agronomica annuale dei vigneti presso aziende agricole fino alla raccolta delle uve a maturazione avvenuta e successiva consegna della materia prima al centro di vinificazione. Vinificazione: lavorazione delle uve per l ottenimento dei mosti e successiva produzione e lavorazione dei vini. Il processo di vinificazione e gli specifici trattamenti effettuati su mosto e vino variano a seconda della tipologia di vino da produrre: nella produzione di vino rosso il mosto viene fatto fermentare assieme alle bucce; nel caso del vino bianco invece si procede all immediata separazione delle frazioni solide del mosto; i vini novelli sono ottenuti con un sistema che accelera le fasi di trasformazione del mosto in vino, mediante macerazione dell uva con anidride carbonica; i vini frizzanti si ottengono effettuando la fermentazione del mosto in contenitori chiusi (autoclavi), per cui l anidride carbonica prodotta dal processo di fermentazione rimane disciolta nel vino. Imbottigliamento / confezionamento: in questa fase si ha la costituzione dei blend per ottenere la tipologia di vino desiderata oppure l invecchiamento. Il viene successivamente confezionato (es. bottiglie, dame, damigiane, cisterne), etichettato e stoccato, pronto per la vendita. La vendita del vino può anche essere al dettaglio sfuso. Commercializzazione e vendita: è la fase in cui il viene venduto al cliente finale che può essere il singolo consumatore oppure la grande distribuzione. Questi processi, nella realtà più semplici possono fare riferimento ad un solo operatore (filiera corta), mentre nelle realtà più complesse anche a quattro operatori diversi. 6.2 DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ PRODUTTIVE CONDUZIONE DEL VIGNETO FASI DEL PROCESSO Comprende la gestione agronomica annuale dei vigneti presso aziende agricole. IMPATTI IDRICI Consumi idrici: acqua per irrigazione del vigneto, diluizione delle sostanze impiegate per concimazione e trattamenti fitosanitari ed eventuale applicazione mediante irroratore, lavaggio dei relativi contenitori, lavaggio automezzi, mezzi operativi, locali ed attrezzature, uso idropotabile VENDEMMIA Raccolta delle uve a maturazione avvenuta. Consumi idrici: acqua per lavaggi cassette/contenitori TRASPORTO UVA Trasporto della materia prima (uva) al centro di vinificazione. Consumi idrici: acqua per lavaggio contenitori/automezzi 2/14
RICEVIMENTO / SCARICO PIGIATURA E DIRASPATURA SGRONDATURA E DEFECAZIONE (SOLO VINO BIANCO) TRATTAMENTI E CORREZIONE MOSTO FERMENTAZIONE ALCOLICA E MACERAZIONE (MACERAZIONE SOLO VINO ROSSO) FASI DEL PROCESSO Tale fase comprende le attività di conferimento, pesatura e scarico delle uve in ingresso all azienda vinicola; lo scarico avviene normalmente in tramogge in acciaio. La pigiatura consiste nel far uscire succo e polpa dall acino mediante attrezzature che lo rompono senza lacerare la buccia e senza frantumare i vinaccioli. La diraspatura consiste nella separazione dei raspi dalla massa del pigiato. Le operazioni vengono fatte con apposite attrezzature. Il processo di sgrondatura ha come obiettivo la separazione dei succhi, liberati dalla pigiatura, dalla parte solida. Vi sono diverse tecniche di sgrondo (sgrondo statico o spontaneo, sgrondo meccanico o dinamico). Il succo ottenuto dalla sgrondatura si dice mosto fiore, mentre le parti solide sono sottoposte a successive pressature. Il processo che va sotto il nome di defecazione consiste nella eliminazione delle fecce dai succhi che, fermentati, daranno origine al vino bianco. I processi di defecazione più diffusi sono la defecazione statica, la defecazione a freddo, la defecazione per centrifugazione. Tra i più frequenti e importanti trattamenti va ricordata la solfitazione: essa consiste nell addizionare la massa di vino di anidride solforosa (solfiti di potassio o di calcio, metabisolfito di potassio) al fine di regolare la fermentazione alcolica e di svolgere funzioni di antiossidante e defecante; consente ancora l estrazione dei polifenoli dalle bucce e la mutizzazione dei mosti. La fermentazione avviene all interno di tini, chiusi o aperti, a forma di tronco di cono, costruiti in vari materiali quali legno, acciaio inox e cemento. La fermentazione consiste nella trasformazione degli zuccheri presenti nel mosto in alcol etilico, anidride carbonica e calore. Fattore importante per la fermentazione è il controllo della temperatura. Alla fermentazione è associata (per i vini rossi) la macerazione ossia il contatto tra il succo e la vinaccia che rappresenta la fase in cui avviene la dissoluzione di alcuni componenti delle parti solide dell uva. La fermentazione porta allo sviluppo di bollicine di anidride carbonica che nel loro movimento ascensionale inducono la risalita delle particelle solide che vanno a formare nella parte alta del tino di fermentazione una massa di vinaccia denominata cappello. IMPATTI IDRICI Consumi idrici: acqua per lavaggio tramogge Scarichi idrici: reflui da lavaggio tramogge Consumi idrici: acqua per lavaggio attrezzature Scarichi idrici: reflui da lavaggio attrezzature Consumi idrici: acqua per lavaggio apparecchiature e contenitori, eventuale acqua per raffreddamento Scarichi idrici: reflui da lavaggio apparecchiature e contenitori, eventuali acque reflue da raffreddamento Nessuno Consumi idrici: acqua per lavaggio apparecchiature, eventuale acqua per raffreddamento Scarichi idrici: reflui da lavaggio apparecchiature, eventuali reflui da raffreddamento 3/14
FERMENTAZIONE ALCOLICA E MACERAZIONE (MACERAZIONE SOLO VINO ROSSO) (segue) SVINATURA (SOLO VINO ROSSO) TORCHIATURA / PRESSATURA FERMENTAZIONE MALOLATTICA VINO FIORE (SOLO VINO ROSSO) FASI DEL PROCESSO In questa macro-fase rientrano le operazioni di rimontaggio e follatura (vino rosso). Il rimontaggio consta nella spillatura del vino fiore dal fondo del tino e nella reimmissione di esso nella parte superiore del tino. Il processo ha molteplici effetti positivi: favorisce la dissoluzione nel vino fiore delle sostanze contenute nella vinaccia; favorisce l'areazione del mosto: infatti il vino fiore spillato viene areato e poi pompato in cima al tino per la re immissione; favorisce il raffreddamento del mosto nel tino di fermentazione. La follatura è il processo di rottura meccanica del cappello in un tino di fermentazione. Il processo favorisce: la dissoluzione nel vino fiore delle sostanze contenute nel cappello; lo scambio termico del sistema con l'ambiente esterno al tino; una distribuzione più omogenea della temperatura nel mosto in fermentazione. Per tali operazioni sono utilizzati: irroratori, pompe per rimontagli, follatori a pistone. La svinatura consiste nella estrazione del vino nuovo o fiore dal tino di fermentazione e la separazione di questo della parte solida (vinacce). Il vino fiore viene trasferito in: serbatoi in vetroresina o in acciaio o vasche in cemento armato (vino da consumarsi giovane); botti in legno (vino da invecchiamento). Per la svinatura si utilizza un sistema di pompaggio che consente il travaso del vino fermentato in differenti contenitori. Le vinacce / parti solide vengono sottoposte a pressioni crescenti con torchi meccanico o idraulico / presse per una più completa estrazione del succo. La fermentazione malolattica, o fermentazione secondaria, segue la fermentazione alcolica per i vini destinati all invecchiamento. Tale fermentazione trasforma l acido malico in acido lattico. La fermentazione avviene anch essa in tini, come la fermentazione primaria. Per i vini bianchi la fermentazione malolattica viene ricercata soltanto in casi particolari. IMPATTI IDRICI Consumi idrici: acqua per lavaggio contenitori Scarichi idrici: reflui da lavaggio contenitori Consumi idrici: acqua per lavaggio apparecchiature Scarichi idrici: reflui da lavaggio apparecchiature Consumi idrici: acqua per lavaggio tini, eventuale acqua per riscaldamento Scarichi idrici: reflui da lavaggio tini, eventuali acque reflue da riscaldamento 4/14
MATURAZIONE (compresi TRAVASI e COLMATURE) CORREZIONI / STABILIZZAZIONI VINO INVECCHIAMENTO IMBOTTIGLIAMENTO E CONFEZIONAMENTO FASI DEL PROCESSO Durante la maturazione del vino in appositi contenitori si interviene con travasi e colmature. Il travaso del vino consiste nel farlo passare da una botte ad un altra allo scopo di liberarlo dal deposito feccioso formatosi sul fondo ed impedisce in questo modo eventuali fermentazioni anomale in primavera. Esso avviene mediante un sistema di pompaggio. I recipienti che contengono il vino, devono essere mantenuti ben chiusi e completamente colmi. Considerato che durante la conservazione il livello del vino tende a calare a causa del raffreddamento, dell assorbimento delle pareti del contenitore (se in legno) e dell evaporazione, bisogna a provvedere ad aggiungere il vino. Il vino può essere sottoposto a vari trattamenti, con lo scopo di migliorare e mantenere stabili le sue caratteristiche limitandone al massimo le modificazioni nel tempo. Tra i vari si ricordano: trattamenti nei confronti dei torbidi, cioè illimpidimento, basati su chiarificazione, filtrazione, centrifugazione, refrigerazione; trattamenti stabilizzanti / anti-ossidanti (es. pastorizzazione); trattamenti conservativi; altri interventi correttivi (su grado alcolico, colore, acidità, ecc.). L invecchiamento: consiste in un insieme di fenomeni fisici, chimici e biologici a carico di molti suoi componenti. Per ogni vino vengono a meglio definirsi, in questa sede, colore, limpidezza, aroma, sapore e profumo. L invecchiamento avviene in botti in legno della capacità variabile o in cisterne in acciaio. All interno della bottiglia il vino completa il processo d invecchiamento, perfezionando appieno il suo sapore. Tale fase comprende tutte le sotto fasi di preparazione (lavaggio / sterilizzazione) delle bottiglie, imbottigliamento e applicazione di etichetta, tappatura, ecc. Sono usate macchinari per lavaggio e sterilizzazione delle bottiglie ed imbottigliatrici e macchinari per la tappatura ed etichettatura. Il confezionamento comprende tutte le fasi successive all imbottigliamento, in cui le bottiglie vengono confezionate ed imballate per essere spedite e vendute. Sono usati appositi macchinari per il confezionamento. IMPATTI IDRICI Consumi idrici: acqua per lavaggio cisterne, eventuale acqua per climatizzazione Scarichi idrici: reflui da lavaggio cisterne Consumi idrici: acqua per lavaggio impianti (es. filtri) e vasche, eventuale acqua per raffreddamento Scarichi idrici: reflui da lavaggio impianti (es. filtri) e vasche, eventuali reflui da raffreddamento Consumi idrici: acqua per lavaggio contenitori Scarichi idrici: reflui da lavaggio contenitori Consumi idrici: acqua per lavaggio / sterilizzazione bottiglie Scarichi idrici: reflui da lavaggio / sterilizzazione bottiglie 5/14
FASI DEL PROCESSO IMPATTI IDRICI SERVIZI GENERALI Servizi igienici, ecc. Consumi idrici: acqua ad uso igienico sanitario e altri usi generali Scarichi idrici: reflui da usi igienico sanitari e altri usi generali Schema a blocchi Figura 1 - Schema del processo della filiera vitivinicola con indicazione degli impieghi della risorsa idrica 6/14
Figura 2 - Schema del processo di vinificazione in rosso con indicazione degli impieghi della risorsa idrica 7/14
Figura 3 - Schema del processo di vinificazione in bianco con indicazione degli impieghi della risorsa idrica 8/14
IMPIEGHI INTENSITÀ ATTIVITÀ MIGLIORI TECNOLOGIE DISPONIBILI Irrigazione Produzione vitivinicola Pratiche agricole per risparmiare acqua (rif. AGR01) (produzione agricola) Riutilizzo a fini agronomici delle acque reflue (rif. AGR02) Agricoltura di precisione (rif. AGR03) Fitodepurazione e riutilizzo delle acque (rif. GEN22) Lavaggi Raffreddamento Produzione vitivinicola (trasformazione industriale) Produzione vitivinicola (trasformazione industriale) Riutilizzo a fini agronomici delle acque reflue di cantina (rif. VIT01) Pulizia preliminare a secco dell'area di lavoro (rif. GEN04) Applicazione di comandi a pistola alle manichette dell'acqua (rif. GEN05) Idropulitrici a media pressione (rif. GEN06) Lavaggi ad alta pressione (HPLV) (rif. GEN07) Impianti di lavaggio CIP (rif. GEN08) Lavaggi con schiuma a bassa pressione (rif. GEN09) Lavaggi con gel (rif. GEN10) Lavaggi in controcorrente (rif. GEN11) Scelta dei prodotti di pulizia (rif. GEN12) Regolatori di flusso, iniettori, unità di controllo dell erogazione di acqua (rif. GEN13) Riutilizzo della soluzione di lavaggio delle bottiglie (rif. GEN14) Sistema multistadio di lavaggio e sanificazione delle bottiglie (rif. GEN15) Separazione delle acque di processo dalle altre per un possibile riutilizzo di queste ultime (rif. GEN16) Riutilizzo delle acque di processo (rif. GEN17) Riutilizzo delle acque diverse da quelle di processo (es.: acque meteoriche) (rif. GEN18) Sistemi e tecnologie per la depurazione dell acqua e suo riutilizzo - sistemi a membrana (rif. GEN20) Sistemi e tecnologie per la disinfezione dell acqua finalizzata al suo riutilizzo radiazioni UV e ozono (rif. GEN21) Fitodepurazione e riutilizzo delle acque (rif. GEN22) Riutilizzo a fini agronomici delle acque reflue di cantina (rif. VIT01) Utilizzo di ozono per i lavaggi (rif. VIT02) Riutilizzo della soluzione di pulizia nel processo di stabilizzazione a freddo (rif. VIT03) Risciacquatrici ad aria ionizzata (rif. VIT04) Circuito chiuso delle acque di raffreddamento (rif. GEN19) 9/14
IMPIEGHI INTENSITÀ ATTIVITÀ MIGLIORI TECNOLOGIE DISPONIBILI Riscaldamento Produzione vitivinicola / (trasformazione industriale) Aspetti generali - Tutte le produzioni Sistemi di gestione ambientale (rif. GEN01) Piani di gestione dell efficienza idrica (rif. GEN02) Installazione di misuratori in ciascuna area produttiva (rif. GEN03) 10/14
6.3 QUANTIFICAZIONE DEI LIVELLI DI CONSUMO IDRICO / SCARICO Nella tabella seguente sono riepilogati dati quantitativi relativi ai consumi idrici ricavati da numerose fonti, riportate nella stessa tabella; i dati mostrano una notevole variabilità, da attribuire probabilmente a vari fattori, alcuni legati all effettiva variabilità dei consumi / scarichi in relazione alle caratteristiche delle lavorazioni/processi/tecnologie delle diverse aziende, altri invece relativi al campione scelto o alla metodologia di indagine e alla qualità dei dati. N. Consumo di acqua Acque reflue prodotte Processo di riferimento 1 Vd. nota n.d. Coltivazione vite (irrigazione) 2 0,6 15,3 m³/m³ di vino (valore medio: 3,8 m³/t) 3 1,41 kg/ kg di uva lavorata 1,91 kg /kg di vino 220 kg/hl vino 1,43 kg/ kg di uva lavorata 1,93 kg/kg di vino vino vino Fonte dei dati Note Il fabbisogno idrico per irrigazione è fortemente variabile e dipendente dalle condizioni locali di piovosità e caratteristiche dei terreni, e inoltre varia significativamente se si opera con irrigazione ordinaria o di soccorso. Valori sufficienti per la coltivazione della vita si collocano nell intervallo 200-1000 m³/ha*anno. Nel PTA Emilia-Romagna è indicato valore di 1000 m³/ha*anno. I fabbisogni idrici colturali in condizioni climatiche sfavorevoli e in condizioni di irrigazione ordinaria possono essere anche largamente superiori a 3000 m³/ha; ad esempio i valori medi determinati da ARPA Sardegna per settennio 1995-2001 sono pari 3820 m³/ha*anno. I valori del database Water Footprint (Mekonnen, M.M. and Hoekstra, A.Y. (2010) The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products, Value of Water Research Report Series No. 47, UNESCO-IHE, Delft, the Netherlands) per le diverse regioni italiane sono compresi tra 0 e 88 m³/t di uva prodotta, con valore medio nazionale di 32 m³/t. ANPA-ONR (2001). I rifiuti del comparto agroalimentare. Studio di settore. Rapporti 11 / 2001. ANPA-ONR (1999). Primo rapporto sui Rifiuti Speciali. In: Stima della produzione di rifiuti speciali di alcuni comparti industriali attraverso studi di settore, 88-111. I dati di consumo idrico derivano da indagine su campione di 12 cantine uniformemente distribuite sul territo-rio nazionale e rappresentative di diverse classi dimensionali. / 11/14
N. Consumo di acqua 4 92-94 l/hl vino 5 233 l/hl vino 6 43 l/hl vino 7 0,05 13,8 l/l vino (valore medio: 2,3 l/l vino, 1,7 l/kg uva lavorata) Acque reflue prodotte n.d. n.d. n.d. 0,05 15 l/l vino (valore medio: 1,8 l/l vino ) Processo di riferimento vino vino vino vino Fonte dei dati Sangiorgi F., Provolo G., Balsari P., Rozzi A., Mapei F., (1996). Reflui da stabilimenti enologici: normative, impianti, supporti alle decisioni. Riv. Ing. Agr. 17, 198-205. Fumi M. D., Maccarini L., Marchetti R., Silva A, (1995). Aspetti quali-quantitativi dei reflui liquidi e solidi prodotti dalle cantine dell Oltrepo Pavese. Atti Conv. Trattamenti reflui da cantina. Aspetti impiantistici ed Ambientali. pp. 29-41. Casteggio, 3/6/1995. Gasperi F., Viglia A., (1995). Riduzione dei reflui da cantina: aspetti di filiera. Atti Conv. Trattamenti reflui da cantina. Aspetti impiantistici ed Ambientali. pp.67-83. Casteggio, 3/6/1995. Progetto CIPE Gestione sostenibile dei reflui di cantina, Dipartimento di Economia e Ingegneria Agraria, Forestale e Ambientale, Università degli Studi di Torino. / Note Dati derivanti da indagine su un campione di 350 aziende vitivinicole nella regione dell Oltrepò Pavese di differente capacità produttiva. / Indagine svolta nel periodo 2007-2009 presso campione di aziende della provincia di Asti (92 aziende monitorate tramite questionario, 11 aziende monitoraggio puntuale). 8 0,06-7,98 m³/t di (valore medio: 3,0 m³/t) 1,54-5,2 m³/t di (valore medio: 3,3 m³/t) Produzione vino da uve Dichiarazioni Ambientali EMAS riferite a 7 siti produttivi in varie parti d Italia (i dati relativi agli scarichi si riferiscono a soli 2 siti). I dati relativi a ogni sito coprono un intervallo pluriennale variabile da 3 a 6. Il valore medio complessivo è calcolato come media aritmetica dei valori medi nel periodo di riferimento scelto per i vari siti produttivi. 12/14
N. Consumo di acqua 9 6 14 m³/m³ di 10 1,46-14,83 l/l di vino (valore medio 3,29 l/l) 11 4,8 l/l di vino e imbottigliato Acque reflue prodotte 0,8 3,6 m³/m³ di n.d. n.d. Processo di riferimento Industria produzione bevande alcoliche e analcoliche vino vino (cantine) Fonte dei dati Envirowise (UK) (1998). "ETBPP: Water use in the Soft Drink Industry - Guide EG 126", Environmental Technology Best Practice Programme, riportati in: European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Beverage Industry Environmental Roundtable (2011). Water Use Benchmarking in the Beverage Industry. Trends and Observations / Note I dati riportati si riferiscono al 2009 e riguardano un campione di 37 stabilimenti distribuiti in tutto il mondo. 2010. Progetto europeo Amethyst (Integrated benchmarking and self-assessment tool Wine industry). I dati di uso dell acqua nella cantina modello sono riepilogati nel prospetto che segue. 13/14
N. Consumo di acqua 12 5 l/l vino imbottigliato Acque reflue prodotte n.d. Processo di riferimento Azienda vitivinicola appennino romagnolo Fonte dei dati Audit per la verifica dei consumi idrici e proposte di azioni di miglioramento, a cura di Servizi Ecologici soc. coop., dicembre 2011. Note Nella relazione si fa riferimento a una prestazione media a livello europeo compresa tra 4 e 10 l/l di finito, senza però indicare la fonte. 14/14