COPERTURA DELLE VASCHE DI STOCCAGGIO - Dott.ssa Maura Sannino, Dipartimento di Agraria, Università Federico II di Napoli - Sos Agri
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COPERTURA DELLE VASCHE DI STOCCAGGIO Dott.ssa Maura Sannino, Dipartimento di Agraria, Università Federico II di Napoli
FASE DI STOCCAGGIO La fase di stoccaggio dei reflui è definita per legge dal DM 5046 del 2016. Le modalità di stoccaggio sono finalizzate: PROGETTO SOS-AGRI Messa in sicurezza igienico-sanitaria Protezione dell’ambiente Corretta gestione agronomica degli effluenti di allevamento Durante la fase di stoccaggio si producono quattro importanti gas (FSA, 2002): Il refluo è in genere stoccato in vasche di Metano (30% di emissioni/anno) cemento armato Ammoniaca (15-20% di emissioni/anno) Idrogeno Solforato Anidride Carbonica
COPERTURE ANTIEMISSIONI Le coperture riducono significativamente le emissioni di gas e di odori creando una barriera fisica tra il liquame e l’aria (Ndegwa et al.,2008). PROGETTO SOS-AGRI Le coperture possono essere classificate in due categorie COPERTURE FISSE COPERTURE FLOTTANTI Materiali Sintetici Materiali Naturali Plastica gonfiabile, Plastica Clay Balls di Argilla espansa, galleggiante, Hexa-Cover®, Perlite espansa, Crosta Naturale, Saccone in materiale plastico Copertura artificiale con residui organici Evitano la diluizione Costi più contenuti dei liquami Adattabili a tutte le vasche Durevoli (Nicolai et al., Minori vincoli gestionali 2002; Johnson, 2006) Efficacia variabile 90% abbattimento delle emissioni Per i materiali naturali: scarsa persistenza (Ndegwa et al., 2008) nel tempo
COPERTURE FLOTTANTI SINTETICHE PLASTICA GONFIABILE (PRESSURIZZATA POSITIVAMENTE) È costituita da un telo di plastica PROGETTO SOS-AGRI strettamente sigillato attorno al perimetro superiore della vasca. Riduce del 95% gli odori, acido solfidrico e le emissioni di ammoniaca (Nicolai et al., 2002). (Zhang e Gaakeer, 1998) PLASTICA GALLEGGIANTE (PRESSURIZZATA NEGATIVAMENTE) Questa copertura è flessibile (polietilene) a differenza della copertura gonfiabile, essa può essere installata sia nelle vasche di cemento che nelle vasche interrate (Funk et al., 2004). Riduce del 95% gli odori e le concentrazioni di ammoniaca (Bicudo et al., 2003; Hodgkinson, 2003).
HEXA COVER® GALLEGGIANTE I corpi di plastica esagonali formano un soffitto galleggiante chiuso sulla superficie del liquame. Possono essere utilizzati solo in liquami senza crosta naturale. PROGETTO SOS-AGRI È stato dimostrato che questa copertura riduce del’80 % le emissioni di ammoniaca, del 25% di metano e del 90% gli odori (Dinuccio et al., 2015). STORAGE BAG La struttura a sacco è in PVC (Cloruro di polivinile) ed è dotata di un sistema di degassazione per la fuoriuscita dei gas di fermentazione che si producono all’interno nella massa in stoccaggio. Riduce del 90% le concentrazioni di ammoniaca (Bicudo et al., 2003).
COPERTURE FLOTTANTI NATURALI CLAY BALLS - Argilla Espansa Sono sfere a bassa densità, con diametro da 1,9 a 2,5 cm che vengono PROGETTO SOS-AGRI collocate con un spessore di 20 cm. Sono celle d'aria chiuse indipendenti, circondate da un involucro esterno resistente che le rende impermeabili all'acqua e altri fluidi (Clanton et al., 1999). Le sfere di argilla durano circa 10 anni (Funk et al., 2004; Nicolai et al., 2002). Studi fatti (Nicolai et al., 2002; Sommer et al., 2000; Berg et al., 2006; Dinuccio et al., 2015) con coperture di argilla espansa hanno mostrato una riduzione: degli odori del 90% dell’emissioni di ammoniaca dal 65 al 95% dell’emissioni di metano del 38% di anidride carbonica del 42% Dinuccio et al., 2015
COPERTURE FLOTTANTI NATURALI PERLITE ESPANSA È un materiale siliceo bianco, galleggiante e presente in natura. PROGETTO SOS-AGRI La sperimentazione di Hornig et al. (1999), ha dimostrato che una copertura, dello spessore di 10 cm fatta con la perlite ha ridotto: emissioni di ammoniaca dal 63-91% in base al tipo di perlite utilizzato. emissioni di odori tra 30 % e il 93%. Durata di vita: 10 anni OLIO VEGETALE La miscela di olio di colza e soia applicato con uno spessore di 6 mm riduce le emissioni di ammoniaca dell‘63-91% e 30-93% gli odori (Hornig et al., 1999). CROSTA NATURALE Le coperture galleggianti naturali sono quelle formate dal materiale fibroso contenuto nel liquame (Bicudo et al., 2003). Lo studio fatto da Sommer et al. (2000) ha dimostrato che una copertura a crosta naturale di spessore da 7 a 10 cm riduce le emissioni di metano del 38% e di ammoniaca del 35%.
COPERTURE FLOTTANTI NATURALI COPERTURA ARTIFICIALE CON RESIDUI ORGANICI PROGETTO SOS-AGRI Le coperture organiche galleggianti artificiali, chiamate biocovers, includono mais tritato, gambi, segatura, rasatura del legno, gusci di riso e erba tagliata e aggiunta di olio (Bicudo et al., 2003) . CASO STUDIO: Università di Milano 5 coperture galleggianti: Argilla espansa (70-140 mm), stocchi di mais (70-140 mm), paglia di grano (70-140 mm), cippato di legno (70-140 mm) e olio vegetale (3-9 mm) Emissione di Ammoniaca Metodo Chamber Cilindri di acciaio ermetici (190 dm3) Emissione di Metano 3 misurazioni in 3 tempi diversi Odori Galleggiamento
EFFICIENZA DI RIDUZIONE DELLE COPERTURE NATURALI TESTATE SULLA EMISSIONE DI AMMONIACA (Riv. di Ing. Agr. (2004), 3, 63-70 - Marcella Guarino et al.) PROGETTO SOS-AGRI MATERIALE CONTROLLO RIDUZIONE NH3 [mg·m -2 ·s -1 ] % RIDUZIONE NH3 120 % di Riduzione di NH3 SPESSORE [mm] SPESSORE [mm] 70 140 70 140 100 100 92 91 Paglia di 0,18±0,09 0,07±0,01 0,00±0,00 59* 100* frumento 80 69 Stocchi di Mais 0,47±0,21 0,25±0,13 0,16±0,09 46* 66* 66 64 59 Cippato di 60 % - 0,19±0,11 0,14±0,04 0,02±0,01 27 92* Spessore 70 mm legno 46 Spessore 140 mm Granuli di 0,34±0,08 0,34±0,13 0,13±0,06 19- 64* 40 argilla 27 19 SPESSORE [mm] SPESSORE [mm] 20 3 9 3 9 0 Paglia di Stocchi di Mais Cippato di legno Granuli di argilla Olio vegetale Olio vegetale 0,47±0,21 0,25±0,13 0,16±0,09 69* 91* frumento - non significativo; * P < 0.01; ** P
EFFICIENZA DI RIDUZIONE DELLE COPERTURE TESTATE SULLA EMISSIONE DI METANO (Riv. di Ing. Agr. (2004), 3, 63-70 - Marcella Guarino et al.) PROGETTO SOS-AGRI % di Riduzione CH4 35 32 RIDUZIONECH4 MATERIALE CONTROLLO % RIDUZIONE 30 [mg·m -2 ·s -1 ] 30 CH4 SPESSORE [mm] SPESSORE [mm] 25 70 140 70 140 % 20 19 Paglia di 5,88±0,92 8,03±1,21 6,07±1,55
TECNICA INNOVATIVA ESAMINATA Tra le attività sperimentali, svolte da questo Dipartimento è da segnalare la sperimentazione in corso della prof.ssa Stefania Pindozzi con la collaborazione del prof. Salvatore Faugno, che prevede l’utilizzo del PROGETTO SOS-AGRI Biochar come copertura galleggiante organica BIOCHAR Il Biochar è ottenuto tramite un processo di pirolisi lenta, processo termico che avviene con temperature comprese tra i 300° ed i 1000° C in assenza di ossigeno È un materiale ricco di carbonio e l’alterazione termica lo rende un substrato non idoneo alla proliferazione dei microrganismi decompositori, resistendo così per lunghi periodi di tempo Una parte del carbonio sequestrata dal Biochar viene restituita al terreno con lo spandimento È un prodotto ammendante, migliora la costituzione fisico-meccanica del terreno Elevata superficie specifica > 100 m 2 *g -1 Microporosità nell’ordine che va dai nanometri fino ad arrivare ai millimetri Capacità di assorbimento di nutrienti
PROGETTO SOS-AGRI 58% di riduzione di azoto sotto forma Il Biochar risulta essere un ammoniacale materiale valido per il suo impiego come bio-copertura in termini di riduzione delle emissioni di azoto sotto forma ammoniacale.
GRAZIE PER L’ATTENZIONE Dott.ssa Maura Sannino, Dipartimento di Agraria, Università Federico II di Napoli
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