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Caratterizzazione agronomica ed igienico-sanitaria dei prodotti ottenuti dalla co-digestione dei reflui zootecnici e prodotti /sottoprodotti agricoli per.

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Presentazione sul tema: "Caratterizzazione agronomica ed igienico-sanitaria dei prodotti ottenuti dalla co-digestione dei reflui zootecnici e prodotti /sottoprodotti agricoli per."— Transcript della presentazione:

1 Caratterizzazione agronomica ed igienico-sanitaria dei prodotti ottenuti dalla co-digestione dei reflui zootecnici e prodotti /sottoprodotti agricoli per la produzione di biogas Coordinamento della ricerca Franco Parola* Responsabile scientifico Elisabetta Carraro** Coordinamento tecnico Alberto Turletti*** Hanno Collaborato Silvia Bonetta** Elisa Ferretti** Giuseppe Zicari** Federica Scaperrotta* Aldo Brustolon* *Impresa Verde Cuneo Coldiretti **Università del Piemonte Orientale ***Regione Piemonte

2 2007 indagine FERTIBIO: in Piemonte risultavano attivi 3 impianti progettati per lutilizzo di reflui zootecnici e biomassa agricola dei quali: uno in provincia di AL, uno in provincia di CN ed uno in fase di costruzione avanzata in provincia di TO 2010 (Balsari et al. 2010): in Piemonte sono in funzione 10 impianti, 28 sono stati autorizzati e 17 sono in fase di autorizzazione 2010 (Fabbri et al 2010): in Pianura Padana si è passati dal 2007 al 2010 da 154 a 273 impianti funzionanti per una potenza complessiva di 140 MWel

3 Gli impianti oggetto di monitoraggio Società Cooperativa La Speranza Candiolo TO Potenza installata: 1MWel Regime termico biodigestori: mesofilia (~ 40°C) Alimentazione dellimpianto: reflui zootecnici e biomassa agricola (insilati di graminacee) HRT: 100 gg. circa n. 1 digestore primario (6.000 m³) n. 1 post fermentatore (6.600 m³) Periodo di monitoraggio: settembre 2008 – ottobre 2009 Matrici analizzate: tutti i prodotti utilizzati per lalimentazione dellimpianto, il materiale digerito in uscita dallimpianto, la frazione solida e la frazione liquida del prodotto digerito, la frazione liquida dopo stoccaggio di 120gg.

4 Società Agrienergia Valle Pesio Chiusa Pesio (CN) Potenza installata 1MWel Regime termico biodigestori: mesofilia (~ 38°C) Alimentazione dellimpianto: reflui zootecnici e biomassa agricola (insilati di graminacee) HRT: gg. circa N. 4 digestori in parallelo Periodo di monitoraggio: febbraio 2009 – dicembre 2010 Matrici analizzate: materiale digerito in uscita dallimpianto

5 Le analisi eseguite Tutti i prodotti utilizzati per lalimentazione dellimpianto di Candiolo sono stati sottoposti ad analisi. Nello stesso impianto sono stati analizzati sia il digestato (campionamento mensile) che i suoi prodotti derivati dalla separazione della frazione solida e liquida. La frazione liquida è stata sottoposta a stoccaggio di 120 gg e quindi nuovamente analizzata. Nellimpianto di Chiusa Pesio le analisi sono state compiute solo sul digerito (campionamento bimestrale). ANALISI CHIMICHESolidi totali, Solidi volatili, pH, Umidità, Ceneri, C organico, Sostanza organica normale, N totale, N organico, N ammoniacale, N nitrico, Rapporto C/N, P totale (P 2 O 5 ), K totale (K 2 O), Mg, rapporto Mg/K, Ca totale, Conducibilità elettrica, Capacità di scambio cationico ANALISI DEI METALLINi, Cd, Pb, Hg, Zn, Cu, Fe ANALISI MICROBIOLOGICHE Indicatori: carico mesofilo aerobico, E.coli, Enterococchi fecali, Enterobacteriaceae, Clostridium perfringens, uova di elminti Patogeni: Salmonella spp., E. coli O157, Yersinia spp., Listeria spp., Campylobacter spp., Cryptosporidium ANALISI AGRONOMICHE Test di germinazione e di allungamento radicale, analisi in vaso

6 MatriciN° Analisi imputLiquame bovino4 Letame bovino2 Insilato di loietto1 Insilato di mais2 Insilato di sorgo1 Insilato di triticale1 outputDigerito Candiolo TO12 Digerito Chiusa Pesio CN6 Frazione solida5 Frazione liquida3 Frazione liquida dopo 120gg2 Totale analisi39

7 I reflui zootecnici utilizzati per lalimentazione dellimpianto di Candiolo TO Consistenza allevamento: 520 vacche da latte Frisone 200 manze 1-2 anni 102 vitelle mesi 102 vitelle <12 mesi 60 torelli 1-2 anni 85 vitelli 6-12 mesi 105 vitelli < 6mesi Liquame bovino Letame bovino Quantitativo giornaliero (q.li) Quantitativo annuo (t.) ~ ~ 7.300

8 Risultati analisi compiute sui reflui zootecnici utilizzati per lalimentazione dellimpianto di Candiolo (TO)

9 La biomassa utilizzata per lalimentazione dellimpianto di Candiolo TO S.A.U 104 ha in proprietà 156 ha in affitto 113 ha in asservimento Insilati Quantitativo giornaliero (q.li) 300 ÷450 Quantitativo annuo (t.) ÷16.500

10 Risultati analisi compiute sugli insilati utilizzati per lalimentazione dellimpianto di Candiolo (TO)

11 Biomassa(q.li) giornaliero (t.) annuo Incidenza % dei SV di ciascuna matrice sul totale Insilati di graminacee Letame Liquame Frazione solida del digerito Lalimentazione dellimpianto Energia elettrica prodotta dal letame ~ kwh/anno pari a ~ 11,5% Energia elettrica prodotta dal liquame ~ kwh/anno pari a ~ 12,3% Energia elettrica prodotta dagli insilati ~ Kwh/anno pari a ~ 76,2% _____________________________________________________________ TOTALE ~ Kwh/anno

12 Analisi chimiche del prodotto in uscita (digestato) Chiusa Pesio (CN)Candiolo (TO) Il contenuto medio di azoto ammoniacale nel prodotto derivante dalla codigestione è risultato essere pari al 2,5% per limpianto di Candiolo ed all1,7% per quello di Chiusa Pesio, rappresentanti rispettivamente il 41% ed il 25% dellN tot

13 Il contenuto medio in S.V. è risultato sensibilmente più alto di quanto atteso (particolarmente per limpianto di Chiusa Pesio) attestandosi su valori del 4,11% nellimpianto di Candiolo (71,23% sulla s.s) e del 7,15% in quello di Chiusa Pesio (79,27% sulla s.s.)

14 Caratteristiche chimiche della frazione palabile e chiarificata ottenuta dal digestato dopo separazione solido/liquido Frazione solida Frazione liquida Azoto amm. 0,382,83 Azoto organico 1,993,76 Azoto tot2,366,59

15 Confronto frazione chiarificata subito dopo separazione e la stessa dopo stoccaggio di 120 gg.

16 Conclusioni 1)Il prodotto derivante dalla digestione anaerobica (digerito) ha dimostrato di possedere caratteristiche chimiche equivalenti sotto un profilo agronomico a quelle di un liquame tanto da suggerirne un utilizzo sostanzialmente analogo. Il contenuto in azoto ammoniacale relativamente elevato suggerisce la necessità, onde evitare perdite per la volatizzazione, di distribuire tale refluo quanto più possibile in epoche prossime a quelle di utilizzo da parte delle colture e di provvedere ad un rapido interramento dopo la sua distribuzione.

17 2)Il processo di demolizione della S.O. con progressiva formazione di azoto ammoniacale avviene in misura variabile in funzione di alcuni parametri (prodotti utilizzati per lalimentazione, HRT, efficienza complessiva del processo). I valori registrati (%NH 4 /Ntot ~ 40% per limpianto di Candiolo e ~ 24% per limpianto di Chiusa Pesio) si sono dimostrati mediamente inferiori a quelli spesso citati in letteratura.

18 3)Il processo di separazione solido/liquido comporta una concentrazione dellazoto ammoniacale e dei sali solubili nella frazione chiarificata e dellazoto organico in quella palabile. Nella frazione solida lazoto ammoniacale costituisce il 16% di quello totale, nella frazione chiarificata il 43%. Consegue che le caratteristiche chimiche dei due prodotti risultano differenti per quanto riguarda gli effetti sulle colture, comportandosi: la frazione liquida come un concime azotato ad effetto più o meno rapido, quella palabile come un ammendante organico. 4) Il contenuto in S.V. della frazione palabile risulta piuttosto elevato (circa l87% dei S.T.)

19 ringraziamenti: per la collaborazione ed i suggerimenti il Dip. di Ec. e Ing. Agr., For. E Amb. DellUniveristà di Torino per la disponibilità e fattiva collaborazione la Soc. Coop. Speranza di Candiolo e la Soc. Agrienergia Valle Pesio tutti voi per lattenzione


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