Tecniche per ridurre le emissioni di ammoniaca e gas serra dei sistemi a terra per le ovaiole
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FOCUS
Tecniche per ridurre le emissioni di ammoniaca
e gas serra dei sistemi a terra per le ovaiole
Per ridurre l’impatto emissivo della pollina, il Gruppo Operativo Gas Free Hens
- Tecniche per ridurre le emissioni di ammoniaca e gas serra dei sistemi a terra
per le ovaiole ha indagato e valutato l’abbinamento del sistema di allevamento a
voliera a un sistema a tunnel di essiccazione esterno MDS, che può consentire
una rapida disidratazione della pollina.
condizioni ambientali interne all’allevamento
per il benessere animale, richiesto sia dalla
normativa sul benessere animale, sia dalla
filiera agroindustriale e dal consumatore fi-
nale.
Proprio per soddisfare quest’ultimo bisogno,
si è rapidamente diffuso come sistema al-
ternativo alle gabbie, soprattutto negli alle-
vamenti di grandi dimensioni, il sistema di
stabulazione a “voliera”, che permette di alle-
vare le galline ovaiole “a terra” libere di muo-
versi, razzolare e deporre le uova nei nidi.
Nel sistema a voliera la pollina, che viene
asportata fresca con nastri da sotto i posa-
©CRPA
toi, deve essere stoccata in cumulo in atte-
sa dell’utilizzazione agronomica. In questa
fase, se il livello di disidratazione raggiunto
nel ricovero non è particolarmente elevato,
si avviano processi di trasformazione della
La profonda ristrutturazione che ha subito sostanza organica che possono generare
l’allevamento delle galline ovaiole nel corso emissioni di ammoniaca e gas serra dalle
degli ultimi 20 anni ha comportato un gene- successive fasi di stoccaggio e utilizzazione
rale miglioramento delle caratteristiche della agronomica.
pollina prodotta portandone a una riduzione
delle emissioni da tutte le sue fasi gestionali
(ricovero, stoccaggio e utilizzazione agrono-
L’indagine del Gruppo Operativo
mica).
Gas Free Hens
Le principali ragioni del miglioramento pos- Per ridurre l’impatto emissivo della pollina,
sono essere ascritte principalmente all’a- il Gruppo Operativo Gas Free Hens - Tec-
deguamento degli allevamenti intensivi alla niche per ridurre le emissioni di ammo-
direttiva IED e alle BAT-Conclusions (2017), niaca e gas serra dei sistemi a terra per
che ha portato all’adozione delle tecniche le ovaiole, finanziato dal Psr 2014-2020
Giuseppe Moscatelli BAT (“Best Available Techniques” per la ridu- della Regione Emilia-Romagna, ha inda-
e Laura Valli zione dell’impatto ambientale) ai fini di con- gato e valutato l’abbinamento del sistema di
Centro Ricerche Produzioni seguire il rilascio dell’Autorizzazione Integra- allevamento a voliera a un sistema a tunnel
Animali – C.R.P.A., Reggio Emilia ta Ambientale (AIA) e al miglioramento delle di essiccazione esterno MDS (sistema Ma-
28 - focus -
FOCUS
nure Drying System), che può con- cazione esterno a più piani. La rapidità e l’uniformità del processo di essic-
sentire una rapida disidratazione cazione sono le due variabili che maggiormente influenzano l’efficienza della
della pollina. Le attività di Gas Free tecnica. Le emissioni all’interno del ricovero vengono così ridotte, grazie alla
Hens hanno previsto il monitoraggio rimozione rapida e frequente della pollina.
delle performance di tale soluzione Su una parete longitudinale del capannone sono alloggiati sia i ventilatori per il
in quattro diverse stagioni climatiche
(primavera ed estate 2019, inverno e Tabella 1 – Parametri di ogni capannone.
autunno 2020) presso due capanno- Capannone 64 Capannone 61
ni in un allevamento del gruppo Eu- Capi medi presenti durante
39.277 34.793
rovo di Imola (Tabella 1). il monitoraggio [n°]
Peso medio delle ovaiole
La pollina escreta dalle ovaiole, ogni 1,810 1,830
[kg/capo]
lunedì, mercoledì e venerdì, viene Razza ovaiole Lohmann Brown Lohmann Brown
completamente estratta dai capan- Estrazione forzata/trasversale Estrazione forzata/trasversale
noni mediante nastri trasportatori Tipologia di ventilazione comandata dalla temperatura comandata dalla temperatura
interna interna
alloggiati sotto i diversi piani delle
Step di ventilazione [n°] 8 8
voliere. Gli stessi nastri, quando fer-
Ventilatori per il ricambio
mi, fungono da ricettori della pollina d’aria del ricovero [n°]
30 28
escreta. La pollina estratta ancora dei quali con espulsione
fresca viene caricata e distribuita dell’aria sul tunnel di 15 15
essiccazione [n°]
uniformemente su un tunnel di essic-
- aprile 2021 - 29
FOCUS
ricambio d’aria che il tunnel di essiccazione, che occupa Tabella 2 – Parametri analitici medi della pollina estratta dal
ricovero e dal tunnel di essiccazione.
però solo metà dello sviluppo longitudinale della parete.
Sulla parete opposta sono invece presenti le finestrature Parametro
Out ricovero Out MDS
dotate di cooling estivo per l’ingresso dell’aria pulita e la media (min-max) media (min-max)
climatizzazione del ricovero. pH [-] 7,0 (6,2 – 7,7) 6,9 (6,6 – 7,2)
L’aria calda ed esausta viene estratta dai ventilatori e allo [g/kg tq] 346 (289 – 413) 816 (745 – 895)
ST
stesso tempo convogliata, tramite una camera di compen- [%tq] 34,6 (28,9 – 41,3) 81,6 (74,5 - 89,5)
sazione e omogeneizzazione, sul tunnel di essiccazione.
[g/kg tq] 248 (204 – 290) 603 (538 – 654)
La pollina viene dosata sul nastro superiore del tunnel, dal SV
[%ST] 71,8 (68,6 – 76,0) 74,0 (72,2 - 76,6)
quale, al termine della corsa, per la lunghezza del tunnel,
cade su quello immediatamente inferiore, su cui compie [mg/kg tq] 20388 (13740 – 26270) 34177 (25610 – 41050)
NTK
il percorso in senso opposto e così via, fino all’ordine più [%ST] 5,9 (4,3 – 7,0) 4,3 (2,9 - 5,5)
basso dal quale viene estratta. I nastri del tunnel sui quali
[mg/kg tq] 3169 (1044 – 6793) 2154 (1416 – 3027)
viene caricata la pollina sono forati, permettendo così al N-NH4+
flusso di aria, estratto dal ricovero, di attraversare lo strato [%NTK] 15,3 (5,4 -33,4) 6,2 (5,5 - 7,4)
di pollina essiccandola (Figura 1).
Al termine della fase di essiccazione la pollina viene av- La pollina in ingresso al tunnel, corrispondente a quella
viata, mediante nastri trasportatori, all’interno di un ca- in uscita dal ricovero, mostra un tenore in sostanza secca
pannone in attesa dell’utilizzo agronomico. (ST) variabile a seconda delle stagioni, dal 29% al 41%,
con un valore medio intorno al 35%. La pollina in uscita
L’essiccazione della pollina, mediante il tunnel esterno,
dal tunnel è caratterizzata, invece, da valori molto elevati
risulta un sistema di trattamento economicamente soste-
di sostanza secca, variabili dal 75% riscontrato nelle sta-
nibile, in quanto sfrutta un flusso di aria calda che neces-
gioni fredde con ridotta ventilazione, al 90% nelle stagio-
sariamente deve essere estratto dal ricovero e risulta di-
ni più calde, ove la ventilazione del ricovero è massima
sponibile anche nei mesi invernali. Durante le operazioni
e il flusso d’aria convogliato sul tunnel esterno maggiore.
di estrazione della pollina dai capannoni si è proceduto
Questo evidenzia un’ottima efficacia di essiccazione del
al campionamento sia delle polline tal quali in uscita dal
tunnel abbinato a sistemi di stabulazione a voliera, anche
ricovero, che delle polline essiccate in uscita dal tunnel. I
durante le stagioni fredde.
parametri analitici indagati (Tabella 2) sono stati pH, So-
lidi Totali (o sostanza secca), Solidi Volatili (o sostanza Il processo rapido di essiccazione non ha comportato
organica), Azoto Totale Kjeldahl (NTK) e Azoto Ammo- una perdita di solidi volatili, anzi, il rapporto SV/ST della
niacale (N-NH4+). pollina essiccata risulta leggermente superiore rispetto
Figura 1 – Schema del tunnel di essiccazione, a sinistra vista in sezione longitudinale, a destra vista in sezione trasversale.
30 - focus -
FOCUS
a quella fresca (74% vs 72%). Al contrario, dalle anali-
si si evince una perdita di azoto durante l’essiccazione,
espresso come percentuale sulla sostanza secca (5,9 vs
4,3), in particolare per la componente ammoniacale (15,3
vs 6,2).
Un significativo beneficio del tunnel di essiccazione risul-
ta essere la stabilizzazione della pollina in stoccaggio. Le
attività hanno previsto un ulteriore campionamento della
pollina dopo 5 giorni di stoccaggio e le analisi hanno evi-
denziato che quella essiccata dopo MDS non è sottopo-
sta a significative perdite di sostanza volatile (o sostanza
organica) e azoto, diversamente dalle perdite più evidenti
riscontrate sui campioni di pollina tal quale in uscita dalle
voliere (Grafico 1).
Oltre alla caratterizzazione chimica, le attività del GO
hanno previsto il rilievo delle emissioni dalla pollina pre e
post essiccazione.
Il potenziale emissivo dalla pollina, relativamente ai gas
ammoniaca (NH3), protossido d’azoto (N2O), metano
(CH4) e anidride carbonica (CO2), è stato determinato ap-
Solidi Volatili (%ST)
75
T0
T1
73
70
%
68
65
Voliera MDS
NTK (%ST)
6
T0
T1
5
3
%
2
0
Voliera MDS
Grafico 1 – Caratterizzazione analitica della pollina in uscita dalla
voliera e dopo essiccazione (MDS) al momento zero (T0) e dopo
5 giorni (T1).
- aprile 2021 - 31
FOCUS
Foto 1 – Tunnel esterno di essiccazione della pollina (MDS), sulla destra un primo piano di uno dei nastri (foto CRPA).
plicando una particolare tecnica di misura definita “static 3000
chamber method”. Un’aliquota di pollina, di cui si vuole y = -1176,8ln(x) + 5372
conoscere l’emissività, è stata confinata in uno spazio
NH3 [mg NH3/m2.h]
2250
chiuso ed ermetico all’interno del quale si concentrano i R = 0,3218
gas emessi, appunto la camera statica. La concentrazio- 1500
ne di tali gas all’interno della camera aumenta progressi-
750
vamente nel tempo e il calcolo del delta di concentrazione
nell’intervallo di tempo permette di stimare la potenzialità 0
0 23 45 68 90
emissiva del materiale (Foto 2). Il rilievo della concentra-
ST [% tq]
zione dei gas è stato effettuato mediante un analizzatore
multigas fotoacustico (Lumasense mod. INNOVA 1412i). Grafico 2 – Relazione tra emissioni ammoniacali e tenore di
sostanza secca (ST) della pollina.
Il rilievo delle emissioni e la caratterizzazione analitica
della pollina ha permesso, inoltre, di mettere in relazione
il potenziale emissivo col tenore di umidità del materiale.
Il Grafico 2 mostra l’andamento delle emissioni rilevate di
ammoniaca in relazione al tenore di sostanza secca del
campione di pollina.
Il Gruppo Operativo Gas Free Hens - Tecniche per ridurre le emis-
sioni di ammoniaca e gas serra dei sistemi a terra per le ovaiole è
stato finanziato nell’ambito del Programma di Sviluppo Rurale
2014-2020 della regione Emilia Romagna — Tipo di operazio-
ne 16.1.01 — Gruppi operativi del partenariato europeo per
l’innovazione: Produttività e sostenibilità dell’agricoltura —
Focus Area 5D - Ridurre le emissioni di gas a effetto serra e di
Foto 2 – Attività di misura delle emissioni dalla pollina
ammoniaca prodotte dall’agricoltura.
(foto CRPA).
Gli obiettivi del GOI “GasFreeHens” mirano a diffondere buone
Le emissioni della pollina essiccata sono risultate qua- pratiche per ridurre le emissioni di ammoniaca e gas serra nei pro-
cessi produttivi agricoli, in particolare negli allevamenti di galline
si azzerate rispetto alle emissioni della pollina tal quale
ovaiole, mediante la rapida essiccazione della pollina. La riduzio-
estratta dai ricoveri: ridotte del 97% per la CO2, dell’89% ne di queste emissioni si accompagna, inoltre, alla mitigazione
per N2O, 98% per NH3 e azzerate per il CH4. La pollina dell’impatto ambientale dovuto ai composti odorigeni, migliorando
in uscita dal tunnel risulta così stabilizzata e le emissioni la sostenibilità ambientale e sociale degli allevamenti.
dalle successive fasi ridotte. Per maggiori informazioni sul progetto: gasfreehens.crpa.it
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