Adani-fert rinnovabili

CIC- Ecomondo - 6 Novembre 2014.
From anaerobic digestion to renewable fertilizers
Tambone F., Riva C., Adani F. , Lonati S., D’Imporzano G.
(Gruppo Ricicla – Di.S.A.A. Università degli Studi di Milano)
GRUPPO RICICLA
Padiglione D1, Stand 016
DiSAA - Università degli Studi di Milano
Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano
Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi.
Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521
http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: gruppo.ricicla@unimi.it
Fertilizzanti sempre disponibili ?
Gruppo Ricicla - UNIMI
N
P
1
2
Prezzo fertilizzanti vs. prezzo petrolio
X 3-4
Terruzzi, 2012, by Gruppo Ricicla
3
Nitrogen fertilizers are produced starting from N2
The fertilizers manufacturing industry consumes
about 3-5 % of the world’s energy supply
The total annual demand of fertilizers will
increase of 25% by 2030 of which 62% of N
FIMechE, 2013
4
• Il recupero di nutrienti
contenuti nelle
biomasse diviene un
processo di
produzione di
fertilizzanti:
• La biomassa «preleva»
i nutrienti dal suolo
rendendoli disponibili
per successivi utilizzi in
un ciclo chiuso.
FERTILIZZANTI®
RINNOVABILI
In molti posti la
«biomassa»…si fa per
dire…è «ORO»
La BIOENERGIA è un
processo che, in ambiente controllato,
trasforma le biomasse in
®
BIOCOMBUSTIBILE
FERTILIZZANTI®
RINNOVABILI
Digestato = risorsa
GESTIONE DEL DIGESTATO : DISTRIBUZIONE IN
COPERTURA
Progetto PILOTA SATA
Regione Lombardia
Progetto - NERØ
Regione Lombardia
AZZERAMENTO DELLA FERTILIZZAZIONE
MINERALE
Progetto - NERØ Regione Lombardia
50
50Az.
digestato
minerale
1
Resa
minerale
40
Az. 2
40
digestato
Resa
(t ha -1)
30
Resa
(t tq ha -1)
30
20
20
10
10
0
T1
0
T1
T2
T3
T2
T3
T4
Grafico 1-a: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - bianco
T2 = digestato tq superficiale - digestato tq iniettato
T3 = urea - urea
T4= digestato tq iniettato - separato liquido iniettato
Grafico 1-b: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - concimazione localizzata
T2 = digestato tq superficiale - concimazione localizzata
T3 = urea - concimazione localizzata
T4= digestato tq interrato - concimazione localizzata
T4
GESTIONE DEL DIGESTATO : INIEZIONE
EMISSIONI DI AMMONIACA
2400
2200
Digestato
distribuzione
superficiale
2000
1800
Carozzi, Riva, Acutis , Tambone, Adani , 2012
1600
Progetto - NERØ
Regione Lombardia
1400
1200
1000
800
600
Digestato
distribuzione per
iniezione
400
200
0
13/5 14/5 15/5 16/5 17/5 18/5 19/5 20/5 21/5 22/5 23/5 24/5
BKG - media μg…
Misure odorimetriche
Progetto - NERØ regione Lombardia
4000
4000
3500
3500
3000
3000
Prove odorimetriche
pieno campo
(UO m-2suolo h-1)
Prove odorimetriche
Laboratorio
(UO m-2 h-1)
Milzano (BS)
Copertura
2500
2000
1500
2500
2000
1500
1000
1000
500
500
0
0
Urea
Digestato
Separato
liquido
Liquame
bovino
T1
T2
T3
T4
Liq. Sup.
Grafico 5: prove odorimetriche in campo
T1 = bianco
T2 = Digestato tq iniettato
T3 = urea
T4= separato DA liquido
iniettato
SOSTITUIRE L’ AZOTO DI SINTESI: PERCORSI….
il Gruppo Ricicla dell’Università degli Studi di Milano e Regione Lombardia hanno
proposto dei criteri tecnici per sostituire completamente l’azoto di sintesi con
l’azoto contenuto nel digestato .
La proposta tecnica si basa sul fatto che il digestato con un alto tenore di azoto
ammoniacale (N-NH4/Ntot > 0.7) è assimilabile (medesima efficienza) ad un
fertilizzante azotato tipo urea o solfato ammonico.
Se gestito correttamente: i.e. vasche di stoccaggio coperte ed utilizzo per iniezione
o interramento immediato.
DECRETO SVILUPPO
(DL 83, 22 GIUGNO 2012)
Decreto Sviluppo (dl 83, 22 giugno 2012) cita testualmente: “è considerato
sottoprodotto il digestato ottenuto in impianti aziendali o interaziendali dalla
digestione anaerobica,
Decreto Sviluppo (dl 83, 22 giugno 2012)
…….sono definite le caratteristiche e le modalità di impiego del digestato
equiparabile, per quanto attiene agli effetti fertilizzanti e all'efficienza di uso, ai
concimi di origine chimica”.
Proposta Gruppo Ricicla e Regione Lombardia:
Frazione liquida = fertilizzante se:
Digestione efficiente + separazioni
efficienti
Efficienza di
utilizzo alla coltura
Digestione efficiente secondo parametri:
•
Stabilità biologica
•
Aspetti igienico-sanitari
•
Titolo Ntot
•
Titolo N- NH4
N-NH4 > 70-80%
90%
Efficienza di utilizzo
•
dose N a bilancio coltura
•
copertura vasche di stoccaggio
•
distribuzione con iniezione,
interramento immediato o
fertirrigazione localizzata
…..not only re-use in the farm……..but
……farmer became fertilizer producers
Ammonia sulfate production by NH3 stripping
Simplified scheme of the N-Free® plant (1: Screw press separation, 2: Centrifugation, 3:
Ultrafiltration - UF, 4: Reverse Osmosis - RO, 5: Zeolites refining, 6: Cold ammonia
stripping)
Digestate
1
1
Liquid
Liquid
2
Permeate
3
4
Permeate
4
Water
5
Shallow
Water
Body
Concentrate
Solid
Solid
Concentrate
66
Ammonium sulfate
Lime residue
Ledda et al., 2014 - Water & Research.
UF + OI + cold stripping plus zeolite refining.
Zeolite
Untreated
After ultrafiltration
After reverse osmosis
Ammonia sulfate production
E la frazione solida ?
Source: Arpav 2010
Per essere fertilizzante
devo compostare !!!
Perché !!!!!!
Gruppo Ricicla - UNIMI
Drying
Source: bss-system.nl
Source: BTS
Dried digestate
Less water to deal with.
More usable solid (PELLET or flake form)
using heat from AD plant
Biomass Pellets:
ADVANTAGES:
•
•
•
•
•
Reduction in volume
Visually more attractive
Improved marketability
Hygienization (>70°C, for 1hour)
Transport-ready product
Photo: enterprise-europe-network.ec.europa.eu
used for combustion or as a fertilizer
requires drying then pelletising machines
Progetto: Studio tecnico scientifico, a
sostegno della domanda di
riconoscimento del digestato quale
fertilizzante.
PSR124 - Dom. Mis.124 - Coop. svil. prodotti, processi e tecnologie nel
settore agricolo/alimentare/forestale STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN PRODOTTO
FERTILIZZANTE INNOVATIVO DERIVANTE DA EFFLUENTI ZOOTECNICI E CENERI DI
COMBUSTIONE, Regione Lombardia
Capofila: Distretto Agroenergetico Lombardo
Gruppo Ricicla - UNIMI
IL SEPARATO SOLIDO DEVE ESSERE UN CONCIME !!!!!
………………….VALORE AGGIUNTO !!!!!
Fertilizzanti
rinnovabili
Valore e riconoscimento
alle aziende che fanno
bene all’ambiente
…….DARE VISIBILITA’ ALL’IMPEGNO
Il marchio FERTILIZZANTI RINNOVABILI certifica i modelli
aziendali che rispondono a due criteri:
Origine dei fertilizzanti: i fertilizzanti utilizzati derivano da
fonti rinnovabili e non usano nutrienti di sintesi.
Utilizzo dei fertilizzanti: i fertilizzanti sono utilizzati
secondo un protocollo che massimizza la sostenibilità
ambientale.
Il tutto misurato da una analisi LCA che quantifica, con
numeri chiari, la sostenibilità ambientale dell’azienda
certificata rispetto ad un modello di produzione
tradizionale.
Il marchio è uno strumento che permette, all’azienda, di
comunicare all’esterno un’immagine di sostenibilità e impegno
ambientale, e di differenziarsi rispetto ad un modello di
produzione che viene sempre più percepito come nocivo e
inquinante.
MISURA COMPARATIVA DELL’IMPATTO AMBIENTALE DI
UN PROTOCOLLO DI UTILIZZO VIRTUOSO DEI NUTRIENTI
AZIENDALI RISPETTO AD UN MODELLO TRADIZIONALE
MODELLO
TRADIZIONALE DI USO
DEI NURIENTI
USO DEL PROTOCOLLO DI
IMPLEMENTAZIONE
PARZIALE DI MISURE PER IL UTILIZZO “FERTILIZZANTI
RINNOVABILI”
CONTENIMENTO DEGLI
IMPATTI
Sistema integrato di gestione dei reflui zootecnici per la
produzione di energia rinnovabile (digestione anaerobica con
produzione di biogas, da cui elettricità e calore in
cogenerazione) e produzione di fertilizzanti rinnovabili.
AZIENDA AGRICOLA BIZZONI F.lli S.s. – SOCIETA’ AGRICOLA
GRUPPO RICICLA – DISAA dell’Università degli Studi di Milano
Fabrizio Adani
Fulvia Tambone
Barbara Scaglia
Full Professor
Researcher
Biologist
Andrea Schievano
Giuliana D´Imporzano
Environmental Engineer
Agronomist
Valentina Orzi
Agronomist
Claudio Ledda
Silvia Salati
Environmental Scientist
Biotechnologist
Ester
Manzini
Tommy
Pepè Sciarria
Agronomist
Biologist
Arjana Doda
Samuele Lonati
Laura Terruzzi
Pharmacist
Agronomist
Natural scientist
Carlo Riva
Agronomist
Michele Pognani
Luca Corno
Agronomist
Agronomist

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