Incontro tecnico Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni Valorizzazione agronomica del digestato: novità tecniche e aspetti formali L. Rossi, Centro Ricerche Produzioni Animali – CRPA Reggio Emilia Ferrara, 2 dicembre 2014 Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A. PIANO DI FERTILIZZAZIONE OTTIMALE Apporto di “SOSTANZA ORGANICA” stabilizzata effetto su struttura del terreno; rilascio graduale nutrienti (N in part.) Apporto di NUTRIENTI (di origine organica o minerali): Copertura quota restante di nutrienti (coltura, terreno, ecc.). Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» LA SOSTANZA ORGANICA NEL SUOLO (Fonte: «IL SUOLO – La radice della vita» APAT, 2008) Proprietà fisiche Favorisce aggregazione e stabilità delle particelle di terreno. Riduce il rischio di erosione, di compattazione e di formazione di croste superficiali, di ruscellamento superficiale dell'acqua. Regola le proprietà termiche del suolo. Rende i terreni più facilmente lavorabili. Proprietà chimiche Aumenta la capacità di scambio cationico del terreno. E’ in grado di formare complessi stabili con metalli e di legare altri composti presenti in traccia, contribuendo a ridurre le perdite di micronutrienti, la tossicità potenziale dei metalli e dei prodotti fitosanitari nonché a mantenere in forma assimilabile alcuni ioni che altrimenti sarebbero fissati al suolo. Contribuisce alla capacità tampone nei confronti di agenti acidificanti contribuendo a mantenere il pH del suolo a valori naturali. Riduce le emissioni dei gas serra in atmosfera favorendo l’accumulo di carbonio nel terreno. Proprietà biologiche Fornisce l'energia metabolica necessaria per i processi biologici. Stimola l'attività enzimatica ed incrementa il numero delle specie e l'attività della mesofauna. Fornisce elementi nutritivi (azoto, fosforo e zolfo) agli organismi del suolo. Aumenta la resilienza del suolo. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Digestato come fonte di SO e NPK I vantaggi dell’uso agronomico di DIGESTATI Apporto di Sostanza Organica stabilizzata nei suoli agrari; Apporto di NPK (sostituzione di fertilizzanti chimici); Riduzione significativa emissioni gas serra grazie al «carbon sink». Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Digestione anaerobica ed emissioni di CO2 (Università di Torino, CRPA – MIPAAF, 2011) -1 mg CO 2 -C k g s u o lo S e p a ra to liq u id o S e p a ra to s o lid o 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 G iorni dalla fe rtiliz z az ione 40 0 10 20 30 G iorni dalla fe rtiliz z az ione Liquam e Tal quale S eparato liquido Tal quale S eparato s olido Tal quale S eparato liquido D igerito S eparato s olido D igerito S eparato liquido C odigerito S eparato s olido C odigerito Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» 40 USO AGRONOMICO FANGHI DI DEPURAZIONE Effetti sulla sostanza organica del suolo (anno 2006) Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna Sostanza organica nel suolo [%] 2,0 1,9 Dose: 5 t s.s./ha anno 1,8 1,7 Dose: 10 t s.s./ha anno 1,6 Dose nulla 1,5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Apporti totali di carbonio organico [t/ha] Fango liquido Fango disidratato Fango compostato Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» USO AMMENDANTI COMPOSTATI Evoluzione S.O. nei 6 anni di prova Sostanza organica (%) nel suolo Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 T 0,5 L C10 C40 NL 0,0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 • T = Testimone nessun apporto • L = Letame 10 t/ha di sostanza organica C40 = Compost 40 t/ha di sostanza organica • NL= Non-lavorazione Semina su sodo, NO fertiliz. C10 = Compost 10 t/ha di sostanza organica Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» VALORIZZAZIONE del DIGESTATO AGRO-ZOOTECNICO USO AGRONOMICO con Piano di Utizzazione Agronomica DIGESTATO TAL QUALE (frazioni solida e liquida) ESSICCAZIONE o COMPOSTAGGIO o altro… produzione FERTILIZZANTE COMMERCIALE se il prodotto rientra nel DLgs 75/2010 IMMISSIONE SUL MERCATO! Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Produzione di fertilizzanti organici da digestato agro-zootecnico: un approccio centralizzato? Essiccazione Digestato Pellettizzazione FERTILIZZANTE ORGANICO COMMERCIALE Digestato essiccato Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Prezzi all’ingrosso fertilizzanti Listino prezzi CCIAA di Ferrara – Anni 2013 e 2014 (Merce confezionata in sacchi di plastica resa franco magazzino rivenditore, caricata sul mezzo di trasporto del compratore. Peso netto). Pollina Organo-miner. 8-5-12 essiccata (€/t) (€/t) Prezzo medio 2013 Prezzo medio 2014 222 229 553 541 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Urea (€/t) 483 411 IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA Fonte: ISTAT 2005- 2012 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA Fonte: ISTAT 2005- 2012 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DIGESTATO e FERTILIZZANTI COMMERCIALI (DLgs 75/2010) Digestato essiccato? Occorre «riconoscersi» IR in uno dei prodotti elencati e definiti DLgs 75/2010… ALMENO DUE ISTANZE DI «INSERIMENTO» DI DUE NUOVE TIPOLOGIE DI «CONCIME ORGANICO – DIGESTATO ESSICCATO» PRESENTATE DA TEMPO AL MIPAAF!!!!! Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Caratteristiche chimiche di digestati Sostanza Sostanza secca organica (SS) NTK N-NH4 P2O5 K2O Matrici caricate all'impianto (%) (% SS) (kg/t) (% NTK) (kg/t) (kg/t) LIQUAME SUINO (1) 2-4 40-60 2-5 70-85 0,5-4 1,5-5 4-8 65-80 2,54,5 40-65 1-2,2 2,5-6 5-10 65-80 3,5-7 30-65 1-2 3-8 LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGROINDUSTRIALI Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Azoto nelle matrici caricate e nei digestati ottenuti SUINO BOVINO BOVINO + SILOMAIS Rif. Mantovi P., Soldano M., Fabbri C., Piccinini S. (2009). La separazione del digestato aumenta il potere fertilizzante. L’Informatore Agrario, 43: 55-58. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Separazione solido-liquido Frazione solida o addensata: • maggiore facilità di trasporto e di trasferimento di nutrienti fuori dall’azienda; • possibilità di distribuzione con spandiletame o spandicompost; • uso come AMMENDANTE in quanto concentra in sè la SOSTANZA ORGANICA del digestato e contiene un’elevata percentuale di AZOTO ORGANICO sull’azoto totale (e BUONA PARTE DEL FOSFORO). Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Separazione solido-liquido Frazione liquida chiarificata: • FERTILIZZANTE A BUONA DISPONIBILITÀ DI N. Contiene un’elevata percentuale di azoto ammoniacale, rapporto N/P piuttosto elevato; • ridotto fabbisogno di volume di stoccaggio; • maggiore facilità di miscelazione e pompaggio; • ridotta formazione di 'cappello o crostone' nello stoccaggio; • minori emissioni di odori; • possibilità di ricircolo in stalla ("flushing"); • possibilità di uso su colture in atto e uso fertirriguo Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Separazione solido-liquido 10-15% in peso del digestato. Tenore di s.s. del 20% circa. Concentra sostanza organica, azoto organico e fosforo. 85-90% in peso del digestato. Tenore di s.s. tra 1,5 e 8% circa. Mantiene in se i composti solubili tra cui l’azoto ammoniacale (sino al 70-90% dell’azoto totale presente). Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» IL DIGESTATO. Caratteristiche Caratteristiche medie di FRAZIONI SOLIDE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA) Sostanza Sostanza secca organica (SS) Matrici caricate all'impianto LIQUAME SUINO (1) LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGROINDUSTRIALI NTK N-NH4 P2O5 K2O (%) (% SS) (kg/t) (% NTK) (kg/t) (kg/t) 20-30 65-90 5-10 15-45 5-15 1,5-5 14-26 80-90 3-7 20-40 2-8 2-5 20-30 85-90 4-12 15-45 2-8 3-7 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» IL DIGESTATO. Caratteristiche Caratteristiche medie di FRAZIONI CHIARIFICATE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA) Sostanza Sostanza secca organica (SS) Matrici caricate all'impianto LIQUAME SUINO (1) LIQUAME BOVINO o LIQUAME BOVINO + COLTURE DEDICATE COLTURE ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGROINDUSTRIALI NTK N-NH4 P2O5 K2O (%) (% SS) (kg/t) (% NTK) (kg/t) (kg/t) 1,5-3,5 30-50 2 - 4,5 75-90 0,3-3 1,5-5 2,5-6 55-75 2-4 45-70 1,2-2 2,5-5 4-8 60-75 3,5-7 35-70 0,7-1,7 3-8 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 “CRITERI E NORME TECNICHE GENERALI PER LA DISCIPLINA REGIONALE DELL’UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEGLI EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO E DELLE ACQUE REFLUE DI CUI ALL’ART. 112 DEL DECRETO LEGISLATIVO 3 APRILE 2006 N. 152, NONCHE’ PER LA PRODUZIONE E L’UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEL DIGESTATO DI CUI ALL’ART. 52, COMMA 2-BIS DEL D.L. 22 GIUGNO 2012, N. 83, CONVERTITO IN LEGGE 7 AGOSTO 2012, N. 134” Schema approvato il 27/11/14 in sede di Conferenza Stato-Regioni •Art. 2 - Ambito di applicazione •3. L’utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento e …., nonché del digestato di cui al comma 2 del presente articolo è esclusa dall’ambito di applicazione della Parte Quarta del DLgs 152/06 solo qualora siano rispettati i criteri generali e le norme tecniche di utilizzazione agronomica disciplinati nel presente decreto. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 3 - Definizioni g)“UTILIZZAZIONE AGRONOMICA”: la gestione di effluenti di allevamento, acque di vegetazione residuate dalla lavorazione delle olive, acque reflue di cui alla lettera f), e digestato, dalla loro produzione fino all'applicazione al terreno ovvero al loro utilizzo irriguo o fertirriguo, finalizzati all’utilizzo delle sostanze nutritive e ammendanti in essi contenute; o) “DIGESTATO”: materiale derivante dalla digestione anaerobica delle matrici e delle sostanze di cui all’art.22, c.1 del presente decreto, da soli e o in miscela tra loro; Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) DIGESTATO AGROZOOTECNICO a) PAGLIA, SFALCI E POTATURE, nonché altro materiale agricolo o forestale naturale non pericoloso di cui all’art.185, c. 1, lettera f) del DLgs 152/06; DIGESTATO AGROINDUSTRIALE a), b), c) d) ACQUE REFLUE (art. 3, c.1, lettera f) e) RESIDUI ATTIVITÀ AGROALIMENTARE (art.3, c.1 lett. i); f) ACQUE DI VEGETAZIONE E SANSE UMIDE ANCHE DENOCCIOLATE di cui alla legge 574/96; b) MATERIALE AGRICOLO DERIVANTE DA COLTURE AGRARIE…, per gli impianti g) SOTTOPRODOTTI DI ORIGINE autorizzati successiv. all’entrata in ANIMALE, in conformità al Reg.(CE) vigore del presente decreto, tale 1069/2009 e Reg.(UE) 142/2011, materiale NON potrà superare il nonché delle disposizioni approvate 30% in termini di peso complessivo; nell’accordo tra Governo, Regioni e Province c) EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO autonome Art. 22 – Produzione del digestato Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 22 – Produzione del digestato •i) “RESIDUI DELL’ATTIVITÀ AGROALIMENTARE”: i residui di produzione individuati nell’Allegato IX al presente decreto, derivanti da trasformazioni o valorizzazioni di prodotti agricoli, effettuate da imprese agricole di cui all’articolo 2135 del codice civile o da altre imprese agroindustriali, a condizione che derivino da processi che non rilasciano sostanze chimiche, conformemente al Regolamento (CE) n. 1907/2006; Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 22 – comma 2 •Il digestato di cui al comma 1, è considerato sottoprodotto ai sensi dell’articolo 184-bis del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, qualora prodotto da impianti aziendali o interaziendali alimentati esclusivamente con materiali e sostanze di cui al comma 1 e destinato ad utilizzazione agronomica nel rispetto delle disposizioni di cui al presente titolo. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 3 – Definizioni r)«IMPIANTO INTERAZIENDALE»: impianto di digestione anaerobica, diverso dall’impianto aziendale, che sia alimentato con le matrici o le sostanze di cui all’articolo 22, comma 1 provenienti esclusivamente da imprese agricole o agroindustriali associate o consorziate con l'impresa che ha la proprietà o la gestione dell’impianto o che abbiano stipulato con essa apposito contratto di fornitura di durata minima pluriennale; Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 32 - Condizioni di equiparabilità del digestato ai concimi di origine chimica •1. Il digestato è equiparato, quanto agli effetti fertilizzanti e di efficienza di uso, ai concimi chimici di cui al d.lgs. 75/2010 in presenza di tutte le seguenti condizioni: •a) N ammoniacale su N totale superiore al 70%; •b) livello di efficienza d’uso dell’azoto superiore all’80% alle condizioni per l’utilizzo di cui all’art 33; •d) idonea copertura degli stoccaggi; e) distribuzione in campo con sistemi a bassa emissività (iniezione, interramento immediato, fertirrigazione ed equivalenti). Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •Art. 33 – Criteri generali per l’uso agronomico del digestato equiparato •L’utilizzazione agronomica del digestato di cui all’art. 32 avviene nel rispetto del fabbisogno delle colture e del bilancio dell’azoto, così come previsto dal PUA e nel rispetto dei seguenti criteri gestionali: •a) copertura degli stoccaggi del digestato e del separato liquido al fine di ridurre al minimo le perdite di azoto ammoniacale in atmosfera; •b) esecuzione di almeno due analisi chimiche del digestato (autunno-inverno e primavera-estate) che dimostrino il rispetto delle caratteristiche chimiche previste al precedente articolo 32; •c) distribuzione con iniezione, interramento immediato o fertirrigazione ed equivalenti; •d) impiego nei periodi del massimo assorbimento delle colture, ovvero in presemina ed in copertura. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) Mais MAS N (kg/ha) (kg/ha) K0 N disp (kg/ha) 280 Digestato equiparato Frazione liquida 350 0,80 280 Frazione palabile 250 0,26 65 Frazione liquida 330 0,65 215 Digestato - totale 580 Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» 280 DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •ALLEGATO IX - CARATTERISTICHE DEI DIGESTATI DISCIPLINATI DAL PRESENTE DECRETO E CONDIZIONI PER IL LORO UTILIZZO •Limiti DIGESTATO AGROZOOTECNICO Parametro Valore Unità di misura Sostanza ≥ 20 % copertura. peso sostanza secca •ento delleorganica colture, ovvero in presemina ed in Fosforo totale ≥ 0,4 % peso sostanza secca Azoto totale ≥ 1,5 % peso sostanza secca Salmonella Assenza in 25 g di c=0 n=5 m=0 M=0 * campione t.q. Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14) •ALLEGATO IX - Limiti DIGESTATO AGROINDUSTRIALE Parametro Valore Unità di misura Sostanza organica Fosforo totale ≥ 20 ≥ 0,4 ≥ 1,5 ≤ 140 ≤ 1,5 ≤ 100 ≤ 600 ≤ 230 ≤ 1,5 ≤ 0,5 % peso sostanza secca Azoto totale Piombo totale Cadmio totale Nichel totale* Zinco totale Rame totale Mercurio totale Cromo VI tot. Salmonella Assenza in 25 g t.q. % peso sostanza secca % peso sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca mg/kg di sostanza secca c=0 n=5 m=0 M=0 ** Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati Progetto EQUIZOO Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Fertirrigazione con frazioni chiarificate con manichetta con ala piovana Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» APPORTO “SOSTANZA ORGANICA STABILIZZATA” 1. funzione NUTRITIVA (surrogabile con concimi); 2. funzione STRUTTURALE (caratteristica ESCLUSIVA della SO) Sono in parziale ANTAGONISMO: Funzione nutritiva Funzione strutturale SO + facil. degradabile “MONETIZZABILE”! Difficile da MISURARE SO MATURA CONTABILIZZARE e “MONETIZZARE”! Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» CONCLUSIONI Ritorno sul suolo di “sostanza organica stabilizzata” PRATICA VIRTUOSA E DA SOSTENERE. L’accrescimento NETTO della fertilità del suolo ampiamente dimostrato scientificamente PIANI DI FERTILIZZAZIONE BILANCIATI (terreni, colture) e BUONE PRATICHE GESTIONALI chiavi del successo della valorizzazione di digestati/compost PUNTARE AL MERCATO DEI FERTILIZZANTI ORGANICI (se occorre con approccio centralizzato) Ferrara, 2 dicembre 2014 «Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: digestato ed emissioni» Grazie per l’attenzione! Incontro tecnico Migliori tecniche per la gestione degli impianti di biogas: Lorella Rossi . www.crpa.it l.rossi@crpa.it digestato ed emissioni Ferrara, 2 dicembre 2014 Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.
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