ALTERNATIVE ALLA GASIFICAZIONE DI POLLINA IST Genova ALTERNATIVE ALLA GASIFICAZIONE DI POLLINA Federico Valerio Chimica Ambientale Istituto Nazionale Ricerca sul Cancro Genova

IST Genova IL PROBLEMA In Lombardia l’allevamento di pollame è un’ importante attività Nel 2000, 19.980 aziende lombarde allevavano 27 milioni di capi i quali hanno prodotto almeno 121.000 tonnellate di pollina (deiezioni, lettiere, piume…)

Composizione chimica della pollina IST Genova Composizione chimica della pollina SALI AMMONIACALI 3% ANIDRIDE FOSFORICA 2% OSSIDO DI POTASSIO 1,5%

UN OTTIMO FERTILIZZANTE IST Genova UN OTTIMO FERTILIZZANTE CON QUALCHE PROBLEMA!

Il ciclo dell’azoto DIRETTIVA NITRATI IST Genova Il ciclo dell’azoto Per attività microbica i sali ammoniacali si trasformano in nitrati che, a causa della loro elevata solubilità in acqua, possono contaminare la falda e produrre eutrofizzazione di laghi e mari DIRETTIVA NITRATI

Gestione della pollina a Bedizzole IST Genova Gestione della pollina a Bedizzole

I TRATTAMENTI POSSIBILI IST Genova I TRATTAMENTI POSSIBILI ESSICCAMENTO COMPOSTAGGIO TRATTAMENTO ANAEROBICO (BIOGAS) COMBUSTIONE GASIFICAZIONE E COMBUSTIONE DEI GAS

IST Genova COMPOSTAGGIO LA POLLINA SI PUO’ COMPOSTARE MA OCCORRE TROVARE LO “STRUTTURANTE” ADATTO Paglia di grano (Bosnia) Pannelli di sansa di olive (Tunisia) Gusci di semi di Sesamo (Tunisia) Carbone di eucalipto (Brasile)

Compostaggio “HOSOYA” ITALIA NOSTRA Compostaggio “HOSOYA” L’impianto

Compostaggio “HOSOYA” ITALIA NOSTRA Compostaggio “HOSOYA” Il prodotto

COMPOSTAGGIO LA POLLINA COMPOSTATA, UTILIZZATA NEI CAMPI, IST Genova COMPOSTAGGIO LA POLLINA COMPOSTATA, UTILIZZATA NEI CAMPI, RILASCIA LENTAMENTE AMMONIACA E NITRATI E LA PRODUZIONE AGRICOLA MIGLIORA

DIGESTIONE ANAEROBICA IST Genova DIGESTIONE ANAEROBICA BIOGAS E COMPOST prodotti “digerendo” POLLINA

SCHEMA BIODIGESTORE Uscita biogas Uscita effluenti liquidi Ingresso scarti biodegradabile Uscita effluenti liquidi Uscita digestato

Impianto anaerobico e compostaggio Gargazzone (BZ)

Bilancio annuale impianto Biogas In ingresso 12.000 ton scarti umidi biodegradabili 2.500 ton Cippato di legno In uscita 5.000 ton Compost 1.200.000 metri cubi metano 1.140.000 kwh di elettricità in rete 1.100.000 kwh elettricità autoconsumo 3.200.000 kwh termici (riscaldamento)

IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA IST Genova IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA CINA (2008) A SERVIZIO DI UN ALLEVAMENTO DI 3 MILIONI DI POLLI 80.000 TONNELLATE/ANNO DI POLLINA INGHILTERRA (2011) Trattamento annuo 700 TONNELLATE POLLINA 1000 TONNELLATE DI DEIEZIONI BOVINE 3000 TONNELLATE DI INSILATO DI MAIS

IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA IST Genova IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA ITALIA, Cesena In corso sperimentazione di un impianto pilota di trattamento anaerobico a secco, alimentato a pollina. (Amadori)

COMBUSTIONE E GASIFICAZIONE POLLINA IST Genova COMBUSTIONE E GASIFICAZIONE POLLINA La prima centrale elettrica alimentata a “pollina” 1992, Inghilterra, forno a griglia mobile alimentata con 140.000 ton/anno. Centrali a pollina in funzione nei primi anni 2000 Quattro grandi centrali in Inghilterra Una centrale negli USA (forni a griglia e a letto fluido) . Impianti sperimentali per la gasificazione (2008)

Problemi connessi con i trattamenti termici della pollina IST Genova Problemi connessi con i trattamenti termici della pollina Elevata umidità della pollina Bassa temperatura di fusione delle ceneri (forni a griglia) Possibili contaminanti tossici ( idrocarburi policiclici, diossine) nelle ceneri, prodotti dalla combustione

IMPATTI AMBIENTALI DEI TRATTAMENTI IST Genova IMPATTI AMBIENTALI DEI TRATTAMENTI COMPOSTAGGIO con biofiltri Basso impatto ambientale Biodegradazione di contaminanti organici ( trattamenti sanitari) Rischio microbiologico nullo FERMENTAZIONE ANAEROBICA ( Biogas) Inquinanti da combustione del biogas (metano) GASIFICAZIONE Inquinanti da combustione del gas di sintesi (ossido di carbonio, idrogeno)

Bilanci annuali del gasificatore di Bedizzole IST Genova Bilanci annuali del gasificatore di Bedizzole Pollina secca gasificata 18.750 ton Ceneri prodotte 1.310 ton Solfato di ammonio 613 ton Camion in ingresso e uscita 1.307 Elettricità 7,3 milioni kwh Calore per essiccare pollina 6,7 milioni kwh Calore residuo a 80° 22,4 milioni kwh

Concentrazioni attese nei fumi del gasificatore pollina di Bedizzole IST Genova Concentrazioni attese nei fumi del gasificatore pollina di Bedizzole Inquinanti Concentrazioni medie a camino mg/Nm3 Anidride solforosa 50 Ossidi di azoto 100 Ossido di carbonio 20 Polveri totali 5

IST Genova Pollina e zolfo Nella pollina è presente zolfo (0,55%, peso secco) in percentuale simile a quella del carbone a basso tenore di zolfo

IST Genova Inquinanti immessi in atmosfera dal gasificatore di Bedizzole dopo trattamento fumi INQUINANTI kg/anno Polveri 507 Ossidi di azoto 10.161 Anidride solforosa 5.080

grammi per giga-joule (elettricità+calore) IST Genova Fattori di emissione da motori alimentati a metano, biogas, singas da pollina Inquinanti Motori a metano* Motori a biogas* Gas da pollina Progetto 3A grammi per giga-joule (elettricità+calore) Anidride solforosa 0,3 1,88 47,3 Ossidi di azoto 135 173 94,7 Polveri totali 0,76 7,9 4,7 * Ref : National Environmental Research Institute. Aarhus University Emissions from decentralised CPH plants. 2007

IST Genova I fattori di emissioni del metano e del biogas, nello studio danese, prevedono il recupero di tutto il calore a bassa temperatura per il riscaldamento invernale di edifici. La percentuale di calore che si prevede possa essere utilizzato dall’impianto di gasificazione pollina di Bedizzole, per l’essiccazione e il teleriscaldamento dei vicini allevamenti sarà sensibilmente inferiore alla quantità di calore residuo effettivamente disponibile. Pertanto i fattori di emissione reali dell’impianto di gasificazione, a parità di energia effettivamente utilizzata, saranno maggiori di quelli riportati in Tabella

IST Genova EMISSIONI A CONFRONTO A parità di pollina trattata, un impianto anaerobico con produzione e uso energetico di bio-metano potrebbe avere una maggiore efficienza energetica e un minore impatto ambientale di un impianto di essiccazione e gasificazione

PRODUZIONE DI BIOMASSE A KM ZERO IST Genova …SPECIALMENTE SE L’IMPIANTO E’ DIMENSIONATO IN BASE ALL’ ESIGENZE LOCALI: PRODUZIONE DI BIOMASSE A KM ZERO CONSUMI ENERGETICI E CALORE A COPERTURA DEI CONSUMI DI ELETTRICITA’ E CALORE DELL’IMPIANTO DI TRATTAMENTO RISCALDAMENTO-RINFRESCAMENTO DEI CAPANNONI PER ALLEVAMENTO POLLI

QUALITA’ DELL’ARIA NELLA PIANURA LOMBARDA IST Genova QUALITA’ DELL’ARIA NELLA PIANURA LOMBARDA

Qualità dell’aria a Bedizzole IST Genova Qualità dell’aria a Bedizzole Comune a prevalente vocazione agricola, classificato zona A2 Alta probabilità di superamento dei limiti di NO2 della soglia di allarme e valore bersaglio per la salute umana di O3 Limiti giornalieri e annuali di polveri sottili (PM10)

Il parere di ARPA Lombardia (2010) IST Genova Il parere di ARPA Lombardia (2010) Bisogna ridurre del 50-70% le emissioni inquinanti presenti in Lombardia nel 2003, per avere una buona probabilità di rimanere sotto la soglia di 35 superamenti giornalieri di 50 microgrammi/m3 di PM10.

Polveri sottili (PM10) a Rezzato (2009) IST Genova Polveri sottili (PM10) a Rezzato (2009) Media annuale: 48,1 microgrammi/ m3 Per 130 giorni la concentrazione giornaliera di PM10 ha superato 50 ug/m3 Valore limiti per PM10 Media annuale: 40 ug/m3 Numero massimo di superamenti giornalieri di 50 ug/m3 35 superamenti/anno

IST Genova CONCLUSIONE 1) IL TRATTAMENTO DI POLLINE A MINORE IMPATTO AMBIENTALE E’ IL COMPOSTAGGIO, CON USO AGRONOMICO DEL COMPOST PRODOTTO PER ALLEVAMENTI DI PICCOLE E MEDIE DIMENSIONI IL BILANCIO ENERGETICO MIGLIORA CON IMPIANTI FOTOVOLTAICI SUI TETTI DELL’AREA DI STOCCAGGIO E SU TETTI DEGLI ALLEVAMENTI

CONCLUSIONE 2) PER IL TRATTAMENTO DI POLLINE IST Genova CONCLUSIONE 2) PER IL TRATTAMENTO DI POLLINE DA GRANDI ALLEVAMENTI E DI ALTRE BIOMASSE DI PRODUZIONE LOCALE TRATTAMENTO ANAEROBICO con produzione di compost di qualita’ per uso agricolo e di biometano da immettere in rete, per la parte eccedente ai consumi di elettricità e calore dell’impianto.

Grazie per l’attenzione E per saperne di più: http://federicovalerio.splinder.com http://web.me.com/federico.valerio/Federico_Valerio/Benvenuto.html