Processi di digestione anaerobica: Che cos è il digestato F. Adani, A. Schievano, G. D Imporzano, F. Tambone Di.Pro.Ve. Università degli Studi di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano fabrizio.adani@unimi.it website: http://www.diprove.unimi.it/
La digestione anaerobica è un processo biologico che determina profonde modificazioni chimico-fisiche e biologiche nelle matrici di partenza, al pari d altre biotecnologie applicate a biomasse (es. compostaggio). Il digestato, con il metano, la CO 2 ed altri gas minori, è uno dei prodotti di risulta della digestione anaerobica.
Quindi il digestato non è l ingestato..dimostriamolo scientificamente
Da ingestato a digestato: Effetti del processo 100 ton TS = 10 20% ή ~ 90-95 ton TS = 3 6% ή = 1 (Xdig*TSdig / Xing*TSing)
Aspetto quantitativo. 100 80 Sostanza organica 60 40 20 0 A Processo B Resa di sostanza organica dopo digestione anaerobica
e qualitativi.. 100 80 COD 60 40 20 0 A Processo B COD dopo digestione anaerobica
COD e BOD (g O 2 L -1 ) 200000 160000 120000 80000 40000 0 COD BOD COD e BOD dopo digestione anaerobica
Biogas (L/kg -1 ) 700 600 500 400 300 200 100 0 Biogas Biogas potenziale dopo digestione anaerobica
Respirazione (mg O 2 g ss -1 20h -1 ). 250 200 150 100 50 0 Attività respirometrica dopo digestione anaerobica
Il digestato Spettro NMR
Il separato solido Spettri NMR a confronto
Da ingestato a digestato: bilancio nutrienti Casi studio: Impianto 1 Impianto 2 Medie 40 campioni Ingestato Digestato ή % N-NH 3 %FM 0.10 0.23 130 N org %FM 0.37 0.18-52 TKN mg/l 0.47 0.40-14 Medie 30 campioni Ingestato Digestato ή % N-NH 3 %FM 0.33 0.30-10 N org %FM 0.22 0.14-35 TKN mg/l 0.65 0.54-19
Tabella 1. Esempio di caratteristiche chimiche di fanghi urbani e digestati C tot % 20-45* 35-40** N tot % 3-5 2.8-5 N-NH 4 % 30-70% N tot 50-70 % N-tot K % 1-2 n.d. P % 2-5 1.5-3.5 *fango; ** digestato
Il digestato assomiglia ad un fango.dovrebbe essere considerato così dal punto di vista agronomico..soprattutto per l elevato contenuto di azoto in forma prontamente disponibile differenza non trascurabile, il digestato è ottenuto da matrici organiche pulite..è perciò una matrice organica stabile, igienizzata, pulità e dall elevato valore agronomico
Tabella 4. Contenuto di patogeni in un digestato Patogeni Valore D.G.R. L. 7/1594 4 Tabella 4. Contenuto di patogeni in un digestato. Coliformi fecali (MPN/g ss) 100 10.000 Uova d elminti vitali - assente Salmonelle 0 <100
Tabella 5: contenuto di metalli pesanti e inquinanti organici di un digestato. Elemento Tabella 5: contenuto di metalli pesanti e inquinanti organici di un digestato. Cd (mg/kg s.s.) Hg (mg/kg s.s.) Ni (mg/kg s.s.) Pb (mg/kg s.s.) Cu (mg/kg s.s.) Zn (mg/kg s.s.) Cr III (mg/kg s.s.) As (mg/kg s.s.) Cr VI (mg/kg s.s.) Valore 0.21 1.19 12.48 18.16 49.58 74.83 1.16 0.05 0.08 Limiti 99/92 e D.G.R.L. 7/15944 20 10 300 750 1000 2500 750 10 10 Limiti 748/84 e sm (217/2006) 1.5 1.5 100 140 230 500 - - 0.5
Inquinanti organici Idrocarburi totali (mg/l) Solventi organici aromatici (mg/l) Solventi organici azotati (mg/l) Solventi organici clorurati (mg/l) Tensioattivi (mg/l) Pesticidi totali escluso i fosforati (mg/l) Pesticidi fosforati (mg/l) Valore 6 <0.01 <0.1 <0.01 2 <0.01 <0.01 D.G.R.L. 7/15944 10 0.4 0.2 2 4 0.05 0.1
La recente normativa Regionale Deliberazione N VIII/005215 riguardante la tutela ed il risanamento delle acque dall inquinamento da nitrati, introduce importanti novità riguardo alle dosi d applicazione degli effluenti d allevamento (e.a.) sui suoli. In particolare all art. 14 s identifica quale dose massima di N da e.a. in zone vulnerabili, 170 k/ha. Nel caso d utilizzo di digestati e di fertilizzanti d origine organica non zootecnica e di fanghi, tale dose è elevata a 340 kg/ha, nel rispetto del bilancio dell azoto etc..
In conclusione il digestato è il prodotto di un processo di bio-trasformazione. Ciò determina profonde modificazioni delle matrici di partenza che compongono l ingestato. Possiamo affermare che il digestato è un fertilizzante stabile ed igienizzato le cui proprietà fertilizzanti possono essere assimilate a quelle di un fango urbano ma la cui qualità e superiore ed assimilabile a quella di un compost di qualità. Si sottolinea che i dati discussi sono ancora incompleti e che giustificazione di quanto detto deve trovare conferma nella produzione d altri dati scientifici.
Grazie per l attenzione dal Di.Pro.Ve. Dipartimento di Produzione Vegetale Università degli Studi di Milano
Cos è il digestato?? Surnatante e Separato solido Esempio da analisi su Impianto 2
Il separato solido Da impianto 2 Separazione: Sedimentazione Sedimentazione con coagulanti chimici Centrifuga Filtrazione Volumi ridotti (10-20% del digestato) C/N 10 20 Contenuto in minerali e nutrienti