GEZOO Elio Dinuccio Utilizzo efficiente degli effluenti di allevamento - Progetto Ager
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PROGETTO DI RICERCA
GEZOO
Utilizzo efficiente degli effluenti di allevamento
Martedì 4 giugno 2019
Elio Dinuccio
innovazione tecnologica
conoscenze e competenze
idonee strategie di gestione e
valorizzazione dei reflui zootecnici
Problematiche relative ad una non corretta
gestione dei reflui zootecnici
• Inquinamento atmosferico:
• emissione di odori, ammoniaca e gas ad effetto serra
(CH4, N2O, CO2);
• Inquinamento del suolo (accumulo nel terreno di
elementi minerali poco solubili, metalli pesanti e
fosforo);
• Inquinamento delle acque superficiali e di falda:
rilascio di nutrienti solubili in eccesso, in
particolare nitrati
EUTROFIZZAZIONE
q Riduzione dei carichi inquinanti (N-P)
q Corretta gestione degli stoccaggi
q Distribuzione nel momento agronomicamente ottimale per la
coltura
Dimensionamento stoccaggi
Impiego di attrezzature appropriate in grado di
consentire la distribuzione del refluo nei periodi
agronomicamente più idonei e garantire:
• uniformità di distribuzione
• controllo della dose di distribuzione
• determinazione del contenuto in NPK
• riduzione delle emissioni di ammoniaca
Riduzione del carichi inquinanti (N-P)
Tra1amen3
Physical Biological
q Chemical q
q
q q
q
q
q
SEPARAZIONE SOLIDO
LIQUIDO
Frazione solida Frazione liquida
• Minor contenuto in P e N (
• Elevata concentrazione di ST, SV, N e P applicabile in volumi superiori)
• N in forma organica (buon • Limitata presenza di solidi
ammendante)
(somministrazione in copertura)
• Possibile valorizzazione energetica
• N in forma minerale (immediatamente
fruibile per la vegetazione)
Compostaggio
Usi extra aziendali Fertirrigazione/impiego locale
Separazione solido-liquido del
liquame suino (Fonte: DISAFA)
Efficienza di separazione dei solidi totali (ST), Azoto totale (TKN) e Fosforo
(P2O5) ottenibile con alcune tipologie di separatori
Solidi totali (%) Azoto Fosforo
(%) (%)
Compressione
elicoidale 7.4-57.5 0.8-15.9 10.5-73.7
Rulli contrapposti 8.8-36.0 1.7-10.1 9.2-46.7
Centrifuga 30.6-69.7 8.9-25.7 59.6-84.0
Meccanico-chimico 58.8-91.9 31.6-47.2 72.5-91.2
PROBLEMI DELLA SEPARAZIONE
Separatori MECCANICI Separatori FISICO-CHIMICI
- Ridotta capacità di lavoro - Cos eleva di ges one e
- Efficienza di separazione manutenzione
strettamente legata alle
- Necessitano di pretrattamenti a
caratteristiche (ST) del liquame monte (separazione meccanica)
- Tecnologia ancora in fase di messa
- Difficile scelta del dispositivo più a punto
idoneo
- Necessità di manutenzione (variabile a Pochi dati sperimentali
seconda del tipo di liquame e del tipo di disponibili
separatore impiegato)
- Elevata concentrazione di P nella frazione solida separata
- Potenziali maggiori emissioni di NH3 e GHG rispetto al liquame tal
quale se le due frazioni non vengono gestite correttamente
Tra$amento nitro-denitro
Ø Sistemi biologici controllati per ottenere la rimozione biologica
della sostanza organica, solidi sospesi e nutrienti (es., azoto e
fosforo)
Liquame
Trattamento nitro-denitro
- Riduzione della SO
- Riduzione degli odori
- Rimozione dell’N
fino al 70-80% dell’N in
ingresso
Trattamento nitro-denitro
L’azoto viene eliminato in atmosfera sotto forma di
azoto molecolare
NH3 + 3O2 2 NO2- + 2H2O + 2H+
2 NO2- + O2 2NO3-
2 NO3- 3O2 + N2
Trattamento nitro-denitro:
problemi
Ø Elevati costi di investimento
Ø Cosiderevoli costi di gestione dell’impianto
- Addi vi
- Manodopera specializzata ≈ 4,5 €/m3
- Smal mento fanghi
Ø Elevati consumi energetici ≈ 0,5 kWhe / kg di
COD distrutto
sistemi N/D spesso abbinati ad impianti per
la produzione di biogas dai fanghi di supero
Ø Rischio di rilascio in atmosfera di azoto in
forma di gas inquinanti (NH3, N2O)
³
Aeration (HC)
³
Anoxic stage
Confronto delle emissioni di NH3 e gas ad
effetto serra (GHG) da diversi sistemi di
trattamento
Stoccaggio tradizionale (testimone)
(Loyon et al.,
2007)
Distribuzione nel momento
agronomicamente ottimale per la coltura
Ø Stoccaggi dimensionati secondo le esigenze colturali e di capacità
sufficiente a contenere gli effluenti prodotti nei periodi in cui l’impiego
agricolo è limitato o impedito da motivazioni agronomiche, climatiche o
normative e tali da garantire le capacità minime di stoccaggio individuate,
tenuto conto anche della piovosità media delle zone designate.
– Stabilizzazione
sostanza organica
– Riduzione carica
patogena
Stoccaggio dei reflui zootecnici Stoccaggio dei reflui zootecnici
STOCCAGGIO LETAMI
Tecniche di abbattimento delle emissioni
Ø Digestione Possibili riduzioni di GHG ma
anaerobica attenzione all’NH3
Ø Utilizzo Abbattimento di GHG e NH3 in fase
coperture di stoccaggio
Ø Utilizzo di Riduzione NH3 non sempre
additivi efficace
Ø Acidificazione Riduzione GHG e NH3 in
tutte le fasi di gestioneEffetto della separazione S/L e della digestione anaerobica
sulle emissioni gassose dallo stoccaggio dei liquami zootecnici
NH3 N2O CH4 CO2
120 116
100 91
T= 5 °C T= 25 °C
80
60
45 45
40
27 28 24
23
20
0
Liquame FL+FS Digerito FL+FS Liquame FL+FS Digerito FL+FS
tal quale tal quale digerite tal quale tal quale digerite
↔Stoccaggio del liquame codigerito
≈
≈
≈
≈
Le possibili soluzioni per ridurre le emissioni dagli
stoccaggi dei reflui
Stoccaggio
Liquami Materiali
palabili
Digestione anaerobica
Digestione anaerobica
Copertura vasche Compattamento
Copertura cumuli
Uso di additivi
(Acidificazione) AcidificazioneLe possibili soluzioni per ridurre le emissioni dalle
vasche di stoccaggio dei liquami
IMPIEGO DI SISTEMI DI COPERTURA
FISSI FLOTTANTI
Materiali naturali: crosta superficiale,
paglia*, stocchi*, Leca® …
Materiali sintetici: Exa Cover®,
tappetini antiodore, coperture
raccogli gas, teli flessibili...
- Costi più contenuti
- Evitano la diluizione dei liquami
- Efficacia variabile
- Durevoli - Adattabili a tutte le vasche
- 90% abbattimento delle emissioni - Minori vincoli gestionali
- Costi elevati - Per i materiali naturali: scarsa
- Vincoli gestionali persistenza nel tempo
- Vanno previsti in fase di progettazione
Le possibili soluzioni per ridurre le emissioni dalle
vasche di stoccaggio dei liquami
COPERTURE FISSE
Ø Costose
Ø Non sempre consentono il
recupero dei gas
Ø Se a tenuta rendono difficile
lo scarico della vascaEsempio di utilizzo di sistemi di copertura per
l’abbattimento delle emissioni di NH3 dagli stoccaggi
Ø COPERTURE Tappetini flessibili
Crosta superficiale
FLOTTANTI
-35÷40%
-80÷90%
Exa covers® Leca® balls
-60÷80%
Coperture flottanti con
-60÷75% recupero del biogas
DiSAFA – Waste management Group
Le possibili soluzioni per ridurre le emissioni dalle
vasche di stoccaggio dei liquami
Influenza del contenuto di sostanza secca sulla formazione
di crosta superficiale e sulle emissioni di NH3 (liquame bovino)
(Misselbrook et al.,
2005)Le possibili soluzioni per ridurre le emissioni dalle
vasche di stoccaggio dei liquami
Influenza del contenuto di sostanza secca sulla formazione
di crosta superficiale e sulle emissioni di Metano (liquame suino)
(Dinuccio et al., 2008)
Esempio di utilizzo di sistemi di copertura a “basso costo“ per
l’abbattimento delle emissioni dagli stoccaggi
100
Copertura con 100
100
recupero biogas 100
77 Metano
Copertura 100 Protossido
84
antiodore 99 di Azoto
38 Anidride
Leca® -8 carbonica
42
76 Ammoniaca
Hexa- -7 48
Cover® 45
80
-20 0 20 40 60 80 100 120
Riduzione emissioni (%)Ø Possibilità di recuperare dal liquame
prodotto da un allevamento di suini da
ingrasso di medie dimensioni (2000 capi
allevati)
Ø Evitare di eme+ere in atmosfera
e di azzerare gli
Impiego di sistemi di copertura a “basso costo“ per
l’abbattimento delle emissioni dagli stoccaggi di liquame di
suino
Ø
Sistemi di separazione S/L
del liquame tal qualeCosti dei sistemi di copertura galleggianti
Costo per unità di superficie
Tipo di copertura coperta
(€/m2)
Leca® balls 9,50
Tappetini galleggianti
37,5
(Ecomembrane®)
Hexa Cover® 32,0
Copertura con sistema di recupero
60,0
del biogas (Ecomembrane®)
Summary of technical and economical evaluation of the
tested covering systems
Membrane
Leca® Hexa- Tappetini con
balls Cover® galleggianti recupero
del biogas
Percentuale di
copertura del
liquame
Comportament
o in presenza di
crosta
Deterioramento
NPV (€) 3414 4167 -8927 77574
B0/C0 1.7 1.3 0.6 3.4Acidificazione: in cosa consiste
• Abbassamento del pH determina spostamento dell’equilibrio
verso NH4+ solubile e non volatile
Addizione al liquame di acidi (principalmente acido solforico
concentrato, secondariamente lattico, citrico..)
DiSAFA – Waste management Group
Abbattimento delle emissioni tramite acidificazione dei
liquami con H2SO4
Testimone non trattato
100 100 100
-67%(**)
-70%(*)
-80%(**)
40
30
33
20
10
NH3 CH4 NH3 CH4 NH3
pH 5,5 pH 6,0
pH 5,5
(*) Hjorth, 2015
DiSAFA – Waste management Group
(**) Nørregaard Hansen et al., 2008Abbattimento delle emissioni tramite acidificazione dei
liquami con H2SO4
Acidificazione (pH 5,5 – pH 3,5)
• addizione al liquame di acidi (es. acido lattico, acido citrico,
acido solforico, acido acetico..) à no acido fosforico
• Percentuali di riduzione delle emissioni elevate (~ 40-70%)
• Costi potenzialmente elevati
• Formazione di schiume
• Scarsa persistenza dell’effetto
• (effetto tampone)Acidificazione di liquame suino (pH 5,5)
Andamento del pH
TESTIMONE
Acido citrico
Acido lattico
Solfato di
alluminio
Acido solforico
Acido acetico
Tempo (giorni)
Acidificazione di liquame suino (pH 5,5)
Andamento delle emissioni di NH3
TESTIMONE
Acido citrico
Acido acetico
Acido lattico
Solfato di alluminio
Acido solforico
Tempo (giorni)Acidificazione: quali sono i problemi
Utilizzo di acido solforico concentrato
- Sicurezza per l’operatore
- Necessità di autorizzazioni per trasporto, stoccaggio, utilizzo finale
- Attualmente non è impiegabile per l’acidificazione di materiali
palabili (letame, frazione solida separata)
DiSAFA – Waste management Group
Possibili alternative all’acido solforico (1)
Introduzione nel liquame di una biomassa altamente fermentescibile al fine di
stimolare l’attività dei microrganismi anaerobici per la produzione di acidi organici
(acido acetico, propionico, butirrico)
riduzione del pH del refluo
Biomassa
fermentescibile
Bioacidificazione
Liquame tal quale Liquame acidificato
(pH 7-7,5) (pH 5,5)Possibili alternative all’acido solforico (1)
Prove di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
SIERO DI LATTE
LIQUAME
BOVINO
Produzione acidi grassi
Riduzione pH del refluo
AUMENTO PRODUZIONE DI
RIDUZIONE EMISSIONI
BIOGAS DELL’IMPIANTO
Prove di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
1. Verifica dell’impiego del siero di latte per la bioacidificazione del liquame di bovini e
ottimizzazione della dose
Andamento del pH misurato nelle
diverse tesi durante una fase di
stoccaggio statica
Andamento del pH misurato nelle
diverse tesi durante una fase con
condizioni di stoccaggio dinamicheProve di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
2. Verifica dell’effetto dell’acidificazione del liquame sulle emissioni di NH3 e gas serra
(GHG) durante il loro stoccaggio
Ø Emissioni complessive di NH3 dalle tesi analizzate
Siero aggiunto Siero aggiunto
in una volta quotidianamente
Prove di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
2. Verifica dell’effetto dell’acidificazione del liquame sulle emissioni di NH3 e gas serra
(GHG) durante il loro stoccaggio
Ø Emissioni complessive di GHG dalle tesi analizzateProve di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
2. Verifica dell’effetto dell’acidificazione del liquame sulle emissioni di NH3 e gas serra
(GHG) durante il loro stoccaggio
Siero aggiunto Siero aggiunto
in una volta quotidianamente
Prove di laboratorio: bioacidificazione dei liquami di bovini
3. Valutazione della produzione di biogas e metano da liquame bovino (acidificato e non
acidificato)
Ø Produzione cumulata di metano dalle tesi analizzate
Siero aggiunto
Siero aggiunto quotidianamente
in una voltaConclusioni
Ø La bio-acidificazione del liquame bovino con il siero di latte prima della sua
immissione nel digestore potenzialmente può consentire di:
1) ridurre le emissioni di NH3 (-83% ÷ -86%) e gas ad effetto serra (-33% ÷ -
54%) durante lo stoccaggio del liquame
2) incrementarne il potenziale metanigeno in percentuale variabile tra il 33%
(addizione del siero frazionata) e il 53% (addizione del siero in un’unica
soluzione all’inizio dello stoccaggio)
L’ACIDIFICAZIONE DEI REFLUI ZOOTECNICI
Possibili alternative all’acido solforico (2)
Zolfo in polvere (fungicida, Classe tossicologica: IV)
ßà
ZOLFO
Frazione liquida
acidificata
liquame
Separazione
meccanica
Frazione solida
acidificataACIDIFICAZIONE E SEPARAZIONE DEL LIQUAME
Verifica della dose ottimale
di impiego di 3 additivi:
1. Zolfo
2. Solfato di alluminio
3. Acido solforico
Scelta
zolfo
Zolfo e dose Dose
Verifica di 2 tipi di zolfo S puro Pu (S 98%) 0,3% (w/w)
in commercio
S bagnabile Bg (S 80%) 0,1%(w/w)
Scelta zolfo puro
migliore rapporto
efficienza-costo
ACIDIFICAZIONE E SEPARAZIONE DEL LIQUAME
Verifica dell’effetto sulle emissioni di gas ad effetto serra
0,051 t CO2 eq/kg
liquame separato
0,010 t CO2 eq/kg
liquame separato
ca - 80%Lo spandimento
Problematiche legate alla distribuzione dei
reflui
Ø Direttiva 91/676/CEE (Direttiva "NITRATI")
fissa divieti e modalità di utilizzazione dei reflui:
Temporali
Spaziali (ZVN)
In termini di dosi massime di distribuzione
Ø Periodo di distribuzione legato all’esigenza
della coltura
Problemi di transitabilità e compattamento
del suolo in periodi piovosiPROBLEMI LEGATI AL TRASPORTO DEI REFLUI
VINCOLI LEGISLATIVI - NUMERO ASSALI
ELEVATA MASSA A PIENO
CARICO
TEMPI UTILI RIDOTTI
COSTI ELEVATI
Elevata incidenza dei tempi di trasporto
Ø (t)Elevata massa a pieno carico
Compattamento del terreno
• Anossia (riduzione attività biologica nel
terreno) 750 750
kg kg
• Difficile sviluppo radicale
Caricamento
max 15 m 3
Trasferimento
in azienda Trasferimento in
max 15 m 3 campo
max 15 m 3
Distribuzione
max 15 m 3
distanza appezzamenti (m) 750 1500 3000
Capacità di lavoro (m3/h) 46 36 25
caricamento 30% 23% 15%
trasporto 45% 58% 70%
distribuzione 25% 19% 15%TRASPORTO (CARICO - TRASPORTO - SCARICO)
liquame Spandiliquame
max 15 m3
Autocisterne
max 30 m3
condutture
Letame - materiale palabile
rimorchi agricoli
max 14 m3
Autocarri
max 35 m3
LIQUAMI
SCELTA DEL CANTIERE DI TRASPORTO
DISTANZE LIMITATE
DISTANZE ELEVATEESEMPIO DI TRASPORTO IN CONDUTTURA
Solo per terreni accorpati
TRASPORTO IN
CONDUTTURA E
DISTRIBUZIONE CON
ALA PIOVANA
ESEMPIO DI DISTRIBUZIONE OMBELICALE
PRELIEVO DAL
PRELIEVO DALLA VASCA CARRO BOTTECOSTI - LIQUAMI
costo di trasporto e distribuzione
liquame (€/m3)
11
10
9
8
7
6
5 VALORE
4 LIQUAME
3
2
1
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
distanza di trasporto (km)
20000 m3/anno - 5000 capi
LETAME - LE FASI OPERATIVE E IL LORO PESO
caricamento
trasferimento
in azienda trasferimento
in campo
distribuzione
distanza appezzamenti (m) 750 1500 3000
Capacità di lavoro (t/h) 15 12 9
caricamento 40% 32% 22%
trasporto 36% 50% 64%
distribuzione 24% 18% 14%
trasferimento in azienda 16% 22% 28%COSTI - LETAME
costo di trasporto e distribuzione
materiale palabile (€/m3)
11
10
9
8
VALORE
7
6 LETAME
5
4
3
2
1
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
distanza di trasporto (km)
5000 capi
Ottimizzare la distribuzione dei liquami: alcune
soluzioni disponibili
SPANDILIQUAME CON SERBATOIO A PRESSIONE
ATMOSFERICA
Serbatoio realizzato in acciaio
(di spessore ridotto) o con altri
materiali (es.vetroresina)
Peso (costo) più contenuto
rispetto agli spandiliquame con
serbatoio in pressione
Maggiore volume utile (fino a 17-18
m3), a parità di ingombro, rispetto agli
spandiliquame con serbatoio in
pressioneDISTRIBUZIONE DEI LIQUAMI
Ø Ridotta uniformità di distribuzione
sia trasversale che longitudinale
all’avanzamento
Ø Forte polverizzazione del getto
Elevate emissioni di odori
molesti e di ammoniaca
(fino al 50% dell’azoto
distribuito)
Uniformità di distribuzione longitudinale
Situazione ottimale
Distanza percorsa
Situazione reale
Distanza percorsaOttimizzare la distribuzione dei liquami: alcune
soluzioni disponibili
Sistemi di controllo e regolazione della dose
Sistemi elettronici DPA (Distribuzione
Proporzionale all’Avanzamento)
Pompa
volumetrica
Caratterizzazione del potere fertilizzante del
refluo
Determinazione del contenuto
di NPK
Liquido Solido
Metodo ..??
densimetrico
NIR
Metodo
conduttimetricoCaratterizzazione del potere fertilizzante del
refluo: alcune soluzioni disponibili
Conduttimetri
• Analizzano in tempo reale il contenuto in N,P,K
attraverso la determinazione della conducibilità elettrica
(CE) del refluo
• Applicabili direttamente allo spandiliquame
macchine dotate di sistemi per il controllo e la
regolazione della dose distribuita
Caratterizzazione del potere fertilizzante del
refluo: alcune soluzioni disponibili
Conduttimetri
Correlazione tra TKN e CE (liquame di suino)Caratterizzazione del potere fertilizzante del
refluo: alcune soluzioni disponibili
Conduttimetri
Forniscono valori stabili e accurati per:
Ø TKN
Ø N-NH4
Ø K2 0
Scarsa correlazione tra conducibilità
elettrica e:
Ø P20 5
Ø TS
• Condizioni meteorologiche:
ü Temperatura dell'aria à tasso di evaporazione soluzioni NH4+
ü Velocità del vento à movimento masse aria
ü Precipitazione à diluizione soluzioni NH4+
• Suolo (pH, contenuto idrico, porosità, CSC)
• Caratteristiche del refluo (NH4+, pH, Solidi tot.,)
• Coltura / suolo nudo
• Quantitativi di refluo utilizzati
• Tecnica di spandimento utilizzata e momento di applicazioneAndamento delle emissioni di NH3 nel tempo
(Dati DISAFA - Univ. di Torino)
7
6 Liquame bovino
5
Dose = 44 t/ha
4
St = 2.6%
3
2
1
0
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78
Ore dalla distribuzione
Migliore qualità della distribuzione dei liquami:
alcune soluzioni disponibili
Ø Buona uniformità di distribuzione
sia trasversale che longitudinale
all’avanzamento
Ø Si evita la polverizzazione del
liquame
Si riducono le emissioni di odori
e di azoto ammoniacale
(50 - 60% in meno rispetto alla
distribuzione superficiale con
piatto deviatore)TRAILED HOSES
DRIBBLE BAR
DELAYED INCORPORATIONMigliore qualità della distribuzione dei liquami:
alcune soluzioni disponibili
Ø Buona uniformità di distribuzione
sia trasversale che longitudinale
all’avanzamento
Ø Si evita la polverizzazione del
liquame
Si riducono le emissioni di odori
e di azoto ammoniacale
(70 - 80% in meno rispetto alla
distribuzione superficiale con
piatto deviatore)
DISK HARROW INCORPORATORMigliore qualità della distribuzione dei liquami:
alcune soluzioni disponibili
Ø Consente di svolgere simultaneamente due operazioni (distribuzione
del liquame e lavorazione del terreno) con conseguente risparmio di
tempo
Ø Si riducono notevolmente le emissioni di odori e di azoto
ammoniacale (85 - 90% in meno rispetto alla distribuzione
superficiale con piatto)
DEEP INJECTORMigliore qualità della distribuzione dei liquami:
alcune soluzioni disponibili
Ø Consente di ampliare il calendario di distribuzione:
possibile riduzione del volume di stoccaggio
aumento dell’utilizzazione dell'azoto distribuito da
parte delle colture
Ø Si riducono notevolmente le emissioni di odori e di azoto
ammoniacale (85 - 90% in meno rispetto alla distribuzione
superficiale con piatto)
TRAILED SHOESSHALLOW DISK INJECTOR SHALLOW DISK INJECTOR
LC - LAVORAZIONE A STRISCE
Mappatura aerea dello stato
nutrizionale delle colture
GPS Input: posizione macchina
Input: fabbisogni
(N,P per ha)
Unità di controllo
Input: determinazione velocità
avanzamento Input: controllo in tempo
reale del contenuto in NPK
Output: regolazione
della portata della dei reflui (non è possibile su
frazione solida separata)
pompaSistemi di acidificazione durante lo spandimento
(Syren)
Serbatoio acido solforico
Sonda pH
concentrato
Unità di
controllo
Riduzione delle emissioni di NH3 nell’ordine del 50%
SPANDILETAME
Ø Sistema di distribuzione a rotori verticali
• discrete larghezze di lavoro (4-16 m)
• difficile determinazione dell’ottimale
sovrapposizione fra due passate contigue
scarsa uniformità di distribuzione
trasversale
Ø Sistema di distribuzione a rotori orizzontali
• larghezza di lavoro uguale alla larghezza del
cassone (max 3 m)
• larghezza di lavoro facilmente definibile
migliore uniformità di
distribuzione trasversaleSPANDILETAME
insufficiente
uniformità di
distributione
Problematiche legate alla distribuzione
Carico mal eseguito:
Fronte di attacco non omogeneo
Scarsa uniformità di distribuzione
Carico eseguito correttamente:
Fronte di attacco omogeneo
Buona uniformità di distribuzioneMigliore qualità della distribuzione dei reflui palabili:
alcune soluzioni disponibili
Ø
Migliore qualità della distribuzione dei reflui palabili:
alcune soluzioni disponibili
ØTHE MACHINE REALIZED
Hydraulic rave
4 load cells
Large section tyres
hydraulic motor of the chain (550mm)
conveyor
Migliore qualità della distribuzione dei reflui palabili:
alcune soluzioni disponibili
ØMigliore qualità della distribuzione: alcune soluzioni
disponibili
Ø7 km
7 km
Sviluppo di una Filiera sostenibile per la gestione e valorizzazione dei Reflui Zootecnici nei
frutteti della Provincia di Cuneo (Firezof)
Delocalizzazione con mezzi Addensamento, bilanciamento
di elevata capacità verso
frutteti
nutrienti e pellettizzazione Acidificazione
Frazione solida acidificata Separazione Allevamento
(abbattimento emissioni)
MECCANICA
liquame
Frazione liquida
acidificata
Impiego agronomico su terreni
aziendali Azienda in
ZVN
Input: fabbisogni frutteto Mappatura aerea Valutazione effetti su
(N,P per ha) Frutteto con UAV suoli e produzioni
Unità centrale
Regolazione portata: dose
target, contenuto nutrienti, v
GPS
di avanzamento, posizione
macchina
Input: posizione macchina
Distribuzione in frutteto
FruttetoACIDIFICAZIONE E SEPARAZIONE DEL LIQUAME
• Luogo: Azienda agricola Bonetto
• Zolfo utilizzato: Zolfo Ventilato scorrevole «Mormino» (S 98,5%)
• Prezzo riferimento zolfo: 0,58 €/kg
• Dose utilizzata: 0,18% (w/w)
• Costo trattamento: 1 €/m3
Aggiunta zolfo e miscelazione del liquame tal quale
Separazione del liquame
Stabilizzazione aerobica della frazione solida
separata
17/7 21/7 24/7 3/8 10/8 29/8 18/9 3/10 7/11
Cumulo Parametro
SS (%TQ) 27,59 38,94 47,53 56,24 72,70 65,94 67,68 82,47
ACIDIFICATO SS (%SV) 85,85 76,28 75,51 71,05 73,10 70,74 68,70 70,06
pH 8,38 7,58 6,88 6,04 5,86 6,37 6,29 6,40 6,24
SS (%TQ) 29,87 44,14 58,39 48,54 73,02 74,79 72,33 81,74
TESTIMONE SS (%SV) 83,04 74,91 72,93 73,97 71,35 69,22 67,25 69,39
pH 8,25 8,15 8,17 7,78 6,22 7,41 7,87 7,96 7,73Stabilizzazione aerobica della frazione solida
separata
AZOTO PERSO sottoforma di NH 3 AZOTO PERSO sottoforma di N 2O
Cumulo
[% Ntot iniziale] [% N-NH 4+ iniziale] [% Ntot iniziale] [% N-NH 4+ iniziale]
Acidificato 4,9 % 29,9 % 0,17 % 1,02 %
Testimone 7,2 % 41,6 % 0,15 % 0,88 %
Stabilizzazione aerobica della frazione solida
separata
- 55%
- 22%WP5 -Valutazione della sostenibilità ambientale della filiera
Quantificazione delle emissioni di ammoniaca e gas ad effetto serra dallo spandimento del
materiale pellettato (sia acidificato, sia tal quale).
Prove di laboratorio
2 tipi di suolo: 1. Suolo NO P (senza apporto di P da un certo n. di anni)
2. Suolo P (fertilizzato normalmente)
5 tesi: 1. Suolo non fertilizzato (controllo)
2. Pellet acidificato (PA)
3. Pellet non acidificato (PNA) Dose 200kgN/ha
4. Pellet acidificato P à dose circa 1/10 di PA e PNA
5. Pellet corretto NP (bilanciato con KNO3) à rapporto N:P= 6
Tempo di
incubazione: • 60 giorni (NH3)
• 115 giorni (GHG)
Sistemi • Camera ventilata (NH3)
di misura: • Camera chiusa (GHG)
WP5 -Valutazione della sostenibilità ambientale della filiera
Quantificazione delle emissioni di ammoniaca e gas serra in atmosfera dallo spandimento
del materiale pellettato (sia acidificato, sia tal quale).
RisultatiWP5 -Valutazione della sostenibilità ambientale della filiera
Quantificazione delle emissioni di ammoniaca e gas serra in atmosfera dallo spandimento
del materiale pellettato (sia acidificato, sia tal quale).
Suolo 1 (No P) Suolo 2 (P)
Problematiche relative alla distribuzione dei reflui in
frutteto
Trovare il giusto compromesso tra:
§ Capacità di carico
§ Difficile transitabilità nell’interfila
§ Compattamento del terreno
Inoltre:
§ Difficile regolazione della dose distribuita
Scarti tra le dosi previste e quelle effettivamente distribuite del + o
– 70% considerando la quantità di prodotto tal quale
distribuita, anche del -50% +200% considerando i nutrienti
effettivamente apportati al fruttetoProblematiche relative alla distribuzione dei reflui in
frutteto
Dove viene normalmente distribuito l’effluente?
§ Su tutta la superficie dell’interfila
§ Sulla fila
Imbrattamento della zona del colletto!
Problematiche relative alla distribuzione dei reflui in
frutteto
Dove andrebbero distribuiti i reflui?
1,0m 4,0m 1,0m 6,00m
Zona di massimo
assorbimento
radicale
Fasce (di circa 1,0 metro di ampiezza) dove il refluo va distribuito per ottenere la massima !
efficienza di assorbimento dei nutrientiProblematiche relative alla distribuzione dei reflui in
frutteto
Il caso del pellet
• Materiale omogeneo
• Elevato contenuto in elementi fertilizzanti
liquame di suini tal frazione solida separata frazione solida da liquami
quale da liquame di suini di suini pellettata
N (kg/t) 1-4 3-7 15-20
P (kg/t) 1-3 5-9 20-35
K (kg/t) 1-3 1-3 5-8
Materiale povero di umidità (Migliore qualità della distribuzione dei reflui palabili:
alcune soluzioni disponibili
Ø
Il sistema di controllo e regolazione della dose
distribuita
Il prototipo di macchina per la distribuzione della frazione solida pellettata in
frutteto
Il sistema di distribuzione
Posizione dei dischi centrifughi modificabile
(regolazione della larghezza di lavoro)
Doppio tappetino idraulico: il senso di rotazione può Dischi centrifughi inclinabili e con velocità di
essere invertito, in modo da distribuire il pellet su rotazione regolabile (regolazione del punto di
entrambi i lati della macchina o su un unico lato caduta del pellet)Il prototipo di macchina per la distribuzione della frazione solida pellettata in
frutteto: le modifiche in corso
2) Nuova unità di
controllo
(per dosi variabili)
3) Nuovo sistema di alimentazione a
tapparella azionato da un motore
idraulico e adatto al pellet
Il prototipo di macchina per la distribuzione della frazione solida pellettata in
frutteto: le modifiche in corso
Il sistema elettronico di controllo della macchina
Inserimento delle caratteristiche
chimiche del pellet e impostazione
della dose di distribuzione (oppure Report su pc aziendale
dose in funzione di mappe di
prescrizione)
Sensore velocità
avanzamento
trasportatore a
tapparella
Proximity
(sensore velocità avanzamento macchinaIl prototipo di macchina per la distribuzione della frazione solida pellettata in
frutteto: le modifiche in corso
Il sistema di georeferenziazione e memorizzazione su supporto
informatico del lavoro svolto
Restituisce:
• la dose target e la dose di nutrienti effettivamente distribuita,
• la georeferenziazione del punto in cui è stata eseguita la
distribuzione
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
Per informazioni: elio.dinuccio@unito.it
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