la gestione dei fonti di inquinamento da reflui … · inquinamento da nitrati delle acque ad uso...
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LA GESTIONE DEI
REFLUI ZOOTECNICI
E
LA DIRETTIVA NITRATI
Emissioni di ammoniaca
Agricoltura 70%
Industria 25%Trasporti 5%
Industria
Trasporti
Rifiuti
Altro
Fonti di inquinamento da
nitrati delle acque ad uso potabile in
Europa
Principali fonti di emissione di
ammoniaca in Europa
Nitrati nelle acque
Agricoltura ~ 90%
La situazione delle aree ad agricoltura
intensiva con elevato carico zootecnico risulta
critica per il rischio di inquinamento delle acque
legato ai NITRATI
I principali fattori di rischio di inquinamento da
nitrati di origine agricola sono:
1 - rapporto squilibrato tra capi allevati, superfici
coltivate e capacità di assorbimento delle colture:
vi sono troppi reflui da smaltire rispetto alla
superficie
2 - perdita di azoto per effetto di lisciviazione
o ruscellamento a causa della piovosità eccessiva o di
sistemi di irrigazione per scorrimento superficiale
3 - distribuzione degli effluenti zootecnici in periodi
in cui la coltura non ne ha bisogno. Distribuisco i
reflui anche nel periodo in cui la legge lo vieta se ho
poca superficie rispetto ai capi allevati e poco tempo
utile
4 - utilizzo non adeguato di contenitori per lo
stoccaggio (es. platee non impermeabilizzate) degli
effluenti per far fronte ai periodi in cui è proibito lo
spandimento
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L’azoto contenuto nei reflui passa facilmente
anche nell’atmosfera soprattutto sotto forma di
AMMONIACA derivante dalla demolizione
dell’urea e dell’acido urico contenuti nelle
deiezioni animali
L’ammoniaca è molto volatile e, dall’atmosfera,
può ricadere sul terreno o nell’acqua causando
fenomeni di ustioni sui vegetali e di
acidificazione di suolo e acqua
La volatilizzazione dell’ammoniaca è favorita
dall’agitazione dei liquami e dalla distribuzione con
modalità che favoriscono la produzione di piccole
gocce (soprattutto se la pressione utilizzata
durante la distribuzione è elevata)
Come altri gas derivanti dagli allevamenti (metano,
anidride carbonica, protossido di azoto), anche
l’ammoniaca è responsabile dell’effetto serra e dei
cambiamenti climatici
L’ammoniaca può essere circa 80% dell’azoto
totale al momento della distribuzione in campo
Iniezione dei liquami nel terreno
Spandimento tradizionale dei liquami
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PERCHE’ LA
DIRETTIVA
NITRATI?
Negli anni ’80 l’attività agricola venne analizzata per gli effetti indesiderati
sull’ambiente e sulla salute umana
Responsabili principali dell’inquinamento delle acque furono ritenuti i nitrati il cui ritmo di crescita era di 1 mg/L/anno e per i quali fu
stabilito un valore soglia di 50 mg/L
Il loro incremento era dovuto alla massiccia presenza di allevamenti intensivi soprattutto di
bovini da latte e suini
L’ambiente viene danneggiato dai nitrati
(ma anche dai fosfati) soprattutto
attraverso l’eutrofizzazione delle acque
marine (a fine degli anni ’80 presente in
misura significativa nel Mar Adriatico)
L’uomo assume i nitrati attraverso l’acqua
potabile e gli alimenti Proliferazione di alghe nel
Mar Adriatico
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Proliferazione di alghe nei fiumi
nei laghi
Proliferazione di alghe conseguente all’inquinamento da nitrati nelle acque della
Cina meridionale
La Direttiva CE 676/1991, nota come
Direttiva Nitrati, “..reca disposizioni per la
protezione delle acque dall’inquinamento
provocato dai nitrati di origine agricola..”
Essa, inoltre, “..introduce misure specifiche
per l’applicazione al terreno dei fertilizzanti
azotati con limite/ha nella distribuzione degli
effluenti di allevamento e nella
concentrazione dei nitrati nelle acque..”
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La Direttiva Nitrati forniva agli Stati
indicazioni per determinare il livello di inquinamento
delle acque e dava tempo 2 anni per individuare le
Zone Vulnerabili ai Nitrati (ZVN) e per redigere Piani
di Azione e Codici di Buona Pratica Agricola,
contenenti criteri per limitare l’uso degli effluenti
zootecnici e degli apporti dei concimi azotati
La mancata o incompleta definizione di queste misure
in particolare l‘individuazione delle ZVN non conforme
ai criteri comunitari sono valsi all’Italia una
PROCEDURA D’INFRAZIONE
Le Regioni della Pianura Padana hanno applicato la
Direttiva nei tempi previsti stabilendo però ZVN
molto limitate e parametri tecnici ritenuti
insufficienti (quantità di azoto derivante dalle
diverse specie)
Il problema è stato più volte rinviato e non sono
state avviate (fino al 2006) azioni di governo e
promosse tecniche di equilibrato smaltimento dei
reflui zootecnici
In Olanda, Belgio e Germania il
problema è stato affrontato con
gradualità e con azioni condivise dai
produttori, consentendo loro di
ottenere deroghe temporanee o per
alcune specifiche modalità di
allevamento
In Italia l’iniziale delimitazione di ZVN
ristrette e di bassi parametri tecnici ha consentito
sino al 2006:
- generale aumento del carico di bestiame/ha
- agli allevamenti ricadenti nelle ZVN di rispettare
agevolmente i limiti ricorrendo allo spandimento di
reflui sui terreni di aziende vicine
Si sono, quindi, verificati rilevanti fenomeni di:
- concentrazione dei capi allevati in aree limitate
- elevati carichi zootecnici/ha
- peggioramento della qualità delle acque
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La notifica nel 2006 della procedura di
infrazione ha costretto lo Stato e le
Regioni ad emanare nel corso del 2006
provvedimenti per regolamentare la
materia in Italia
Nel frattempo, con la Riforma Fischler
della PAC nel 2003 (Reg. 1782/2003), il
rispetto della Direttiva è stato inserito
tra gli obblighi della CONDIZIONALITA’
In Italia le misure previste dalla Direttiva
sono divenute improvvisamente vincolanti ed i tempi
di adeguamento per gli allevamenti sono risultati
molto ridotti
In molte Province della Pianura Padana la
definizione di nuovi parametri tecnici per le diverse
specie di N escreto e distribuito al campo,
superiori ai precedenti, rendono oneroso il
mantenimento di tutti i capi allevati anche
ricorrendo ad una gestione consortile dei reflui
Dalla Direttiva Nitrati nasce, il 19 aprile 1999,
il Decreto del MiPAAF relativo al
“Codice di Buona Pratica Agricola”
Le Buone Pratiche Agricole sono definite come
"l'insieme dei metodi colturali, che un agricoltore
diligente impiegherebbe in una Regione interessata"
L’obiettivo principale del Codice è contribuire a
realizzare la protezione di tutte le acque
dall’inquinamento dai nitrati riducendo l’impatto
ambientale dell’attività agricola attraverso una più
attenta gestione del bilancio dell’azoto
I principi generali della Buona Pratica
Agricola considerano vari aspetti
Aspetti AGRONOMICI
.scelta del terreno: in funzione della vocazionalità
intesa sia come convenienza economica di una
coltivazione sia come salvaguardia dell'ambiente
naturale
.successioni colturali: sono regolati i tempi di
ritorno di alcune colture sullo stesso appezzamento
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.scelta della varietà: non utilizzare cv OGM
.concimazione: le esigenze nutritive di ogni
coltura sono valutate sulle rese conseguibili
e sul livello di fertilità dei terreni
.irrigazione: è condotta limitando l’utilizzo di
acqua e preservando l'integrità di tale
risorsa
LA SITUAZIONE NITRATI IN LOMBARDIA
ZONE VULNERABILI IN LOMBARDIA
LA DIRETTIVA
NITRATI IN
PIEMONTE
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La Direttiva Nitrati 676/1991 è recepita in Italia
con il Dlgs. 152/2006 e in Piemonte con i
Regolamenti 10/R 2007 e 12/R 2007
Il Reg.12/R prevede che il 52% della
pianura piemontese ricada in zone
vulnerabili da nitrati di origine agricola
(ZVN)
Regolamento 12R/2007
1- Tempi di arrivo in falda indice relativo al tempo di deflusso di contaminanti
nelle acque sotterranee
2- Indice GOD indice di vulnerabilità della falda acquifera
superficiale (5 classi di vulnerabilità: da estrema a trascurabile)
Alcuni parametri utilizzati per definire le ZVN
Indici Idrogeologici forniscono l’informazione sulla vulnerabilità di un
acquifero
ZONE VULNERABILI AI
NITRATI IN PIEMONTE
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ZONE VULNERABILI – Pianura Pinerolese
ZONE VULNERABILI – Torino Sud ZONE VULNERABILI – Carignano
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ZONE VULNERABILI – Poirino e Villastellone ZONE VULNERABILI – Villafranca P.te
ZONE VULNERABILI – Savigliano ZONE VULNERABILI – Fossano
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ZONE VULNERABILI – S.Albano Stura Il 12/R 2007 prevede inoltre che siano
considerate
vulnerabili da
nitrati le
fasce A e B
dei fiumi
Fasce di rispetto dei fiumi, secondo la classificazione del Piano per l’Assetto Idrogeologico
Fascia A
fascia di deflusso della piena
Fascia B fascia di esondazione
UN’AZIENDA RICADE IN ZONA
VULNERABILE DA NITRATI QUANDO
PIU’ DEL 25% DELLA S.A.U. SI
TROVA IN ZONA VULNERABILE
LA S.A.U. CORRISPONDE AI
TERRENI CONDOTTI DALL’AZIENDA
A VARIO TITOLO (ES. PROPRIETA’,
AFFITTO, USO GRATUITO) ED
EFFETTIVAMENTE COLTIVATI
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La quantità di azoto che finisce in campo
ogni anno dipende dal numero e dalla
tipologia dei capi mediamente presenti
IL PERIODO MINIMO
• DIPENDE DAL TIPO DI EFFLUENTE
• E’ MAGGIORE PER LE AZIENDE IN ZVN
STOCCAGGIO DEI REFLUI ZOOTECNICI
OBBLIGHI DI STOCCAGGIO
L’attuale normativa prevede la durata minima degli
stoccaggi da 30 a 120 giorni a seconda della specie
coltivata, dell’area geografica e della vulnerabilità o
meno ai nitrati della zona
L’azienda deve dotarsi di strutture di stoccaggio con
volume sufficiente a contenere i reflui prodotti e le acque
meteoriche per il periodo tra 2 spandimenti successivi
Le vasche devono essere dimensionate in modo da
accogliere effluente liquido che deve essere stabilizzato
obbligatoriamente prima dello spandimento
Il volume delle vasche di stoccaggio dei liquami sarà:
(produzione giornaliera di liquame
+
volume di acqua convogliata giornalmente: da lavaggio impianti e acqua piovana)
X
tempo di stoccaggio
+
volume di sicurezza aggiuntivo
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MODALITA’ COSTRUTTIVE DI VASCHE E PLATEE
STOCCAGGIO DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI PALABILI
Lo stoccaggio deve avvenire su platea
impermeabilizzata provvista di cordolo o muro
perimetrale, con almeno 1 apertura per
l’accesso dei mezzi meccanici
La platea deve essere dotata di adeguata
pendenza per il convogliamento dei liquidi di
sgrondo
MODALITA’ COSTRUTTIVE DI VASCHE E PLATEE
STOCCAGGIO DEGLI EFFLUENTI ZOOTECNICI NON PALABILI
Lo stoccaggio deve avvenire in contenitori
adeguatamente impermeabilizzati e con una
capacità tale da contenere anche le acque di
lavaggio e le acque meteoriche
Nel caso di costruzione di nuovi contenitori, per
aziende in cui vengano prodotti più di 6.000 kg di
azoto all’anno, ne devono essere previsti almeno 2
separati
OLTRE AL CICLO DELLA COLTURA PRINCIPALE, DEVE
ESSERE GARANTITA UNA COPERTURA DEI SUOLI
CON COLTURE O DEVONO ESSERE EFFETTUATE
IDONEE PRATICHE COLTURALI QUALI
L’INTERRAMENTO DI PAGLIE E STOCCHI PER
RIDURRE LA LISCIVIAZIONE DEI NITRATI
… ALCUNE BUONE PRATICHE AGRICOLE IN ZVN …
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Il 8R/2012 modifica i criteri per l'utilizzazione agronomica degli effluenti
nel periodo autunno-invernale
Il 7R/2011, in vigore dal 01/01/ 2012 introduce semplificazioni alle norme relative all’utilizzo agronomico degli
effluenti zootecnici
La deroga in Piemonte
Letame bovino:
0.4% N tal quale (100 kg di letame contengono 0.4 kg N)
Produzione letame vacche da latte:
circa 13.000-15.000 kg/anno/capo (20-25 volte p.v.)
CARICHI DI AZOTO AMMESSI
(fino a 250 kg/ha per le aziende che
usufruiscono della deroga)
Come si calcola la quantità di N prodotta dall’allevamento?
1656 kg N/anno
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In breve, la deroga concessa all’Italia ... REFLUO PERIODO
VIETATO DURATA (gg)
PALABILE
Letame con s.s. + 20% distribuito su prati permanenti o avvicendati
15 dic-15 genn 30
Lettiere e deiezioni esauste avicunicole, frazione palabile di reflui zootecnici trattati
15 nov-15 febb 90
Ammendante con N <2,5 % s.s. di cui non oltre 15% ammoniacale
15 dic-15 genn 30
Altri ammendanti organici 15 nov-15 febb 90
Deiezioni avicunicole essiccate con s.s >65% 1 nov-28 febb 120
Concimi contenenti azoto 15 nov-15 febb 90
NON PALABILE
Liquame su terreni con copertura vegetale o con residui colturali
15 nov-15 febb 90
Acque reflue settore alimentare, sgrondi insilati 1 nov-28 febb 120
DIVIETO DI SPANDIMENTO IN ZVN
REFLUO PERIODO VIETATO DURATA (gg)
PALABILE - -
NON PALABILE 1 dicembre-31 gennaio 60
DIVIETO DI SPANDIMENTO FUORI ZVN
REFLUO SUINO
La frazione solida derivante dal trattamento di separazione solido/liquido del refluo suino non è
distribuibile sui terreni in deroga ma deve essere:
• Stabilizzata (aerata per ridurre emissioni gassose, migliorare le proprietà agronomiche,
facilitare la gestione)
• Distribuita su suoli a basso contenuto di sostanza organica
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REFLUO SUINO
I reflui suini devono essere monitorati nel tempo
Le analisi devono riguardare: contenuto di s.s., azoto e fosforo totali delle singole
frazioni
Le analisi hanno periodicità di 4 anni e devono essere ripetute se vi sono variazioni
di tipologia di animale allevato, stabulazione, alimentazione, tipo di
separazione S/L
GESTIONE DEI TERRENI IN DEROGA
Le aziende beneficiarie della deroga devono essere caratterizzate da:
1.Almeno 70% della SAU con colture a
lunga stagione di crescita e forte assorbimento di N (forti asportazioni di
azoto)
2.Nei prati al massimo il 50% di specie N-fissatrici (non assorbono N dal terreno)
GESTIONE DEI TERRENI IN DEROGA
Le aziende beneficiarie della deroga devono essere caratterizzate da:
1. Erbai in seconda semina (es. erbaio dopo raccolta
di frumento) devono essere seminati entro 2 settimane dalla raccolta della coltura principale
(evitare di lasciare nudo il terreno a lungo)
2. Prati avvicendati (arati in primavera) devono essere sostituiti entro 2 settimane da coltura ad elevato grado di assorbimento di N (che a sua volta non deve venire concimata da N minerale nell’anno in
corso)
GESTIONE DEI TERRENI IN DEROGA
L’azienda che beneficia della deroga:
• non può applicare fosforo minerale ai terreni
• deve tenere registro delle fertilizzazioni (come da All. V del Reg. Regionale 10/R
del 2007)
• nel registro deve riportare: - quantitativi di fertilizzanti applicati
- calendario di distribuzione
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GESTIONE IDRICA DEI TERRENI IN DEROGA
I terreni in deroga devono avere disponibilità idrica sufficiente per garantire fabbisogni di colture a lunga stagione di crescita ed elevato
grado di assorbimento dell’azoto
Per codesti terreni viene richiesta la seguente documentazione:
buona disponibilità idrica = buon assorbimento dei nitrati
Controlli effettuati dalla Provincia
- Almeno 5% delle aziende con deroga approvata
- Almeno 1% delle operazioni di trasporto dei
reflui zootecnici
LE AZIENDE CHE NON ADEMPIONO AGLI OBBLIGHI DI LEGGE, SONO
AUTOMATICAMENTE ESCLUSE DAL REGIME DI DEROGA PER L’ANNO SEGUENTE
necessario fornire informazioni su
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PdC = Piano di Concimazione
CRITERI PER L’ADESIONE ALLA DEROGA
… per accedere all’Anagrafe Agricola su www.sistemapiemonte.it
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Dal 1/1/2008 è obbligatorio
=
- effettuare la Comunicazione di Spandimento di liquame e letame per tutti gli allevamenti
- compilare il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA o PUAS)
- presentare il Documento di Trasporto
- detenere il Registro delle Fertilizzazioni
1 – COMUNICAZIONE DI SPANDIMENTO
Deve essere presentata da parte di ogni
tipologia di allevamento TRANNE gli
allevamenti fuori ZVN che producono meno
di 1000 kg di azoto/anno
Deve essere aggiornata ogni anno tramite
procedura informatica
2 – PIANO DI UTILIZZAZIONE AGRONOMICA
Deve essere presentata da ogni tipologia di allevamento con produzione superiore a 6000 kg di N/anno in qualsiasi zona
Gli allevamenti in ZVN devono presentare un PUA semplificato se producono da 3000 a 6000 kg di N/anno
PUA e PUAS devono essere aggiornati annualmente con procedura informatica
La redazione del Piano di Utilizzazione Agronomica si basa fondamentalmente su due principi
- il fabbisogno di azoto della coltura
- la disponibilità di azoto già presente nel suolo
FABBISOGNO DI AZOTO DEL MAIS
–
DISPONIBILITA’ DI AZOTO GIA’ PRESENTE NEL SUOLO
=
QUANTO AZOTO DEVO APPORTARE CON LA CONCIMAZIONE?
FARE UN BILANCIO DELL’AZOTO
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Per apportare la giusta quantità di N
al terreno è necessario effettuare il
Apporti Asporti
Come si calcola la quantità di N asportata dalla coltura?
3 – DOCUMENTO DI TRASPORTO (DDT)
È obbligatorio per chi produce più di 3.000 kg
N/anno di origine zootecnica
Se i terreni non sono aziendali, il DDT è costituito da:
- Copia della comunicazione di spandimento
- Natura e quantità degli effluenti trasportati
- Estremi identificativi del mezzo di trasporto
- Estremi identificativi dell’azienda destinataria
Se il refluo è utilizzato su terreni aziendali il
DDT è rappresentato da copia della comunicazione
di spandimento
4 – REGISTRO DELLE FERTILIZZAZIONI
Le aziende tenute alla redazione del PUA
devono registrare e conservare almeno per 3
anni un’apposita scheda delle operazioni di
fertilizzazione effettuate
Tale registro deve essere compilato anche
dalle aziende cerealicole con fabbisogno
annuo di azoto superiore ai 3.000 kg
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MAI DISTRIBUIRE GLI EFFLUENTI
ZOOTECNICI SU TERRENO GELATO,
INNEVATO O ALLAGATO
DEROGA ALLA DIRETTIVA NITRATI
Il Ministero per le Politiche Agricole e Forestali ha chiesto alla Commissione Agricoltura dell’UE una deroga circa la
Direttiva Nitrati
Perché?
Elevata produttività delle nostre colture che necessiterebbero di un maggior apporto di effluenti
zootecnici
Stato stazionario della qualità delle acque superficiali della Pianura Padana
Buona qualità delle acque del Mediterraneo
Calo del numero di capi allevati
Diminuzione negli ultimi anni dell’uso di fertilizzanti azotati
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MODALITA’ DI UTILIZZO DEI CONCIMI CHIMICI
Nelle ZVN le concimazioni azotate sono consentite
soltanto IN PRESENZA DELLA COLTURA O AL
MOMENTO DELLA SEMINA, ad eccezione dei
seguenti casi di pre-semina:
• su colture annuali a ciclo primaverile-estivo
(limitando al massimo il periodo che intercorre tra
fertilizzazione e semina)
• usando concimi contenenti più elementi nutritivi
In entrambi i casi la somministrazione di azoto in
pre-semina non può eccedere i 30 kg/ha
MODALITA’ DI UTILIZZO DEI CONCIMI CHIMICI
Inoltre non sono ammessi apporti in
un’unica soluzione superiori a:
- 100 kg di azoto per ettaro (colture
erbacee e orticole)
- 60 kg di azoto per ettaro (colture
arboree)
IN CONCLUSIONE
Le novità introdotte con la Direttiva Nitrati
rappresentano una sfida per le aziende agricole
perché comportano la necessità di modificare
abitudini consolidate
…in primo luogo…
considerare i reflui zootecnici (soprattutto i
liquami) come sottoprodotti di cui disfarsi al
pari di un rifiuto
IN CONCLUSIONE
Non tener conto del contenuto di N, P
e K dei reflui, porta ad eccedere con
le concimazioni chimiche: in questo
modo non solo si causano diffusi
fenomeni di INQUINAMENTO DELLE
ACQUE ma si fanno anche lievitare i
COSTI DI PRODUZIONE
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ALCUNE NOZIONI
PRATICHE
LE ZVN ESISTENTI RESTANO PER SEMPRE LE STESSE, O IN FUTURO POTREBBERO
CAMBIARE?
La Direttiva Nitrati prevede una REVISIONE QUADRIENNALE: se in un'area si ravvisasse un miglioramento della qualità delle acque tale area
potrebbe non risultare più designata
Viceversa, se un'area non designata presentasse caratteri di criticità in aumento, potrebbe venire
inclusa tra le aree ZVN
COME SI VALUTA SE UN'AZIENDA AGRICOLA RICADE IN ZVN?
Un'azienda ricade in ZVN quando almeno il
25% dei terreni in conduzione ricade in ZVN
IL VINCOLO A 170 o 250 KG MASSIMI DI APPORTO DI AZOTO NELLE ZVN È RIFERITO ALLA SOMMA DI AZOTO
ORGANICO E MINERALE?
No, il vincolo è riferito al solo apporto di azoto di origine zootecnica
A QUALI VINCOLI DEVONO SOTTOSTARE LE AZIENDE CHE IN ESTATE ALPEGGIANO, E TORNANO IN PIANURA
SOLO PER L'INVERNO?
Anche queste aziende devono presentare la Comunicazione di utilizzo agronomico
Tutte le superfici disponibili, alpeggi compresi, concorrono al rispetto del tetto massimo di apporto di azoto zootecnico in
campo
Qualora la stalla di pianura non abbia strutture di stoccaggio sufficienti, o manchino i terreni, l'azienda ha dovuto
presentare un Piano di Adeguamento (portato a compimento entro il 31/12/2010) nel quale ha dichiarato l'intenzione di
adeguare le strutture e/o di attivare contratti di cessione dei reflui prodotti
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QUAL È LA FREQUENZA DI AGGIORNAMENTO DELLA COMUNICAZIONE?
La comunicazione va aggiornata una volta l'anno almeno 20 gg prima della data dello spandimento
Quanto dichiarato nella Comunicazione 10/R è
un'informazione previsionale media
Sarà cura dell'azienda aggiornare la dichiarazione qualora ci si discosti
significativamente da quanto dichiarato
E' POSSIBILE, PER CHI CONFERISCE REFLUI AD UN IMPIANTO DI BIOGAS CON CONTRATTI DI 10 ANNI,
AVERE UNA DEROGA PER L'ADEGUAMENTO DELLE VASCHE? LA MIA AZIENDA DOVREBBE IN TEORIA ADEGUARSI, MA
CON LE CESSIONI AVREBBE LE VASCHE VUOTE…
L'azienda indicata può adeguarsi secondo due strade: costruendo gli stoccaggi integrativi
necessari, oppure dichiarando la sottoscrizione di un contratto di cessione dei reflui
Tuttavia, se viene meno il funzionamento
dell'impianto, l'azienda che cede il refluo si trova senza stoccaggi e senza acquirenti del refluo
Se l'azienda si adegua attivando un contratto di
cessione, la Provincia può richiedere comunque uno stoccaggio "di sicurezza" che prevenga situazioni di
rischio legate ai contratti di cessione
PER I TERRENI CEDUTI IN ASSERVIMENTO, L'ONERE DELLA REDAZIONE DEL PUA/PUAS È IN CAPO ALL'AZIENDA CHE PRODUCE IL REFLUO O A CHI METTE A DISPOSIZIONE IL TERRENO?
Presenta il PUA chi ha preso in asservimento il
terreno
SE UN'AZIENDA CEDE DEL REFLUO, DEVE FARE COMUNQUE IL PUA ANCHE SE AL NETTO DI TALE CESSIONE RISULTEREBBE SOTTO LA
SOGLIA DEI 3.000 O 6.000 KG?
Sì, il regolamento reg. 10R/2007 parla di aziende che producono e/o utilizzano azoto zootecnico:
l'azienda deve fare comunque il PUA
Lolium multiflorum è un erbaio di largo impiego nelle aziende zootecniche, anche in successione
al mais (a ciclo breve o da insilato)
La loiessa è in grado di accumulare grandi quantità di nitrati
Ne favoriscono l’accumulo: basse temperature, scarsa luminosità, periodi di siccità, terreni con elevata disponibilità di azoto, elevati livelli di
concimazione azotate
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EFFETTO DELLA CONCENTRAZIONE DEI NITRATI SULL’ALIMENTAZIONE DEL BESTIAME
Con elevati livelli di nitrati negli alimenti si sviluppano tossicosi con gravi danni sull’animale e, in base alle quantità
assunte ed al tempo di esposizione di distinguono due sindromi: la tossicosi ACUTA e CRONICA
La tossicosi acuta si ha con alimenti ad alto contenuto di
nitrati, provoca anossia, vasodilatazione, miocardia. I sintomi sono difficoltà nella deambulazione, atteggiamenti di “fame d’aria”, mucose cianotiche, ipotensione, collasso
cardiocircolatorio e si può giungere alla morte dell’organismo in un tempo molto breve
La tossicosi cronica si verifica soprattutto nei bovini in seguito all’assunzione per lungo tempo di acque e foraggi
contaminati con concentrazione non elevate; gli effetti sono gli stessi di quella acuta, ma più sfumati con una sensibile diminuzione delle produzioni zootecniche, aborti tardivi,
ipotiroidismo e ipovitaminosi A
IMPIANTI A BIOGAS
Una soluzione per la Direttiva Nitrati?
IL MECCANISMO DI PRODUZIONE DEL BIOGAS
degradazione della sostanza organica dei reflui zootecnici e di
altro materiale organico (insilati, i rifiuti organici domestici,
ecc.): la BIOMASSA
tale degradazione avviene in assenza di ossigeno ad opera di
microrganismi che permettono la produzione di anidride
carbonica e metano: il BIOGAS
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I prodotti più utilizzati sono i reflui zootecnici e le colture
dedicate (soprattutto insilati di mais)
Le matrici sono scelte in base alla disponibilità a livello locale, al
costo ed alla produttività (resa in biogas per unità di peso)
…a basso costo e ridotto
impatto ambientale
Le biomasse trattate negli impianti a biogas
rappresentano una fonte energetica alternativa
DIGESTORE liquame, letame, colture (es. mais insilato), scarti
dell’industria alimentare, rifiuti organici domestici, ecc.. BIOMASSA INIZIALE
BIOGAS DIGESTATO
produzione di energia elettrica
produzione di calore per mantenere la temperatura del
digestore a circa 41°C e consentire la digestione della
biomassa
produzione di biometano per autotrazione
solido liquido
riavviato alla digestione per produrre altro
metano stoccato in vasche circolari
meglio se coperte
fermentazione/digestione
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Le fasi di gestione di un impianto
di digestione anaerobica
Carico del digestore
Utilizzazione dell’energia prodotta
Gestione del liquame digerito
Controllo del processo
Scelta della biomassa
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Il trattamento anaerobico con produzione di
BIOGAS (da cui energia elettrica) e
DIGESTATO può essere una soluzione per lo
smaltimento parziale dei reflui zootecnici in
eccesso
Il processo non contribuisce però alla riduzione
di N nel digestato, ma lo rende più facilmente
assimilabile dalle colture e ne incrementa
l’efficienza di utilizzo
RIDUZIONE DI VOLUME del digestato (sanificato,
deodorato, facilmente stoccabile, con minori costi di
trasporto e di spandimento) e la possibilità di vendere
l’ENERGIA prodotta dagli impianti
Rese in biogas
Tipo materiale % sostanza secca
% sostanza organica nella sostanza secca
m3 di biogas in ogni tonnellata di sostanza organica
Liquame bovino 6-11 68-85 200-260
Letame bovino 11-25 65-85 200-300
Liquame suino 2.5-9.7 60-85 260-450
Letame ovino 25-30 80 240-500
Stocchi mais 86 72 300-700
Insilato d’erba 26-82 67-98 300-500
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AZIENDA CON IMPIANTO A BIOGAS
ELEVATA SUPERFICIE
DISPONIBILITA’ DI BIOMASSA DA AVVIARE ALLA
FERMENTAZIONE
360 ha (350 ha mais + 10 ha triticale)
150 suini ingrasso
200 bovini carne
70 vacche latte
2 digestori in cemento (6.000 m3) per la fermentazione
1 vasca di stoccaggio (6.000 m3)
ESEMPIO DI AZIENDA CON IMPIANTO A BIOGAS
30% silomais
40% liquame suino
30% letame bovino
DIGESTORE
3.500.000 m3 biogas al 60% metano
105 giorni il tempo di
permanenza nel digestore prima dello stoccaggio
Energia vendibile
La riduzione del carico di N deve essere ottenuta attraverso l’integrazione di più sistemi:
1. impianti di trattamento collettivi
3. miglioramento delle tecniche di spandimento
4. razionalizzazione dell’alimentazione
Quantità di azoto presente nelle deiezioni di animali allevati
LETAME % N sul tal quale
bovini 0.4
suini 0.5
LIQUAME
% N sul tal quale
bovini 0.4
suini 0.25
La produzione di letame si aggira attorno a
20-25 volte il peso vivo dell’animale
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Densità del letame
fresco
350 kg/m3
mediamente maturo
700 kg/m3
maturo
800 kg/m3
tipo di animale
peso vivo medio
stabulazione
liquame letame o materiale palabile
kg/capo m3/t peso vivo/anno
m3/t peso vivo/anno
SUINO GRASSO DA CASEIFICIO
120
pavimento pieno con
lavaggio ad alta
pressione
73
--
pavimento totalmente fessurato
37
--
Quantità di reflui prodotti a seconda del tipo di stabulazione
tipo di animale
peso vivo medio
stabulazione
liquame letame o materiale palabile
kg/capo
m3/t peso vivo/anno
m3/t peso vivo/anno
VACCA DA LATTE IN PRODUZIONE
600
fissa con paglia
9.0 26.0
fissa senza paglia
33.0 --
libera su lettiera
permanente
14.6
22.0
libera su cuccetta
senza paglia
33.0
--
Quantità di reflui prodotti a seconda del tipo di stabulazione
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31
2
31
48
34
17
2
30
1 2
1
1 2
1
7
179 impianti (39 in costruzione)
attivi = 5
in costruzione = 2
progetto approvato = 6
in programma = 18
IMPIANTI A BIOGAS IN PIEMONTE
…al consumatore
dal produttore…
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Dobbiamo iniziare a guardarci intorno e cercare fonti energetiche alternative ai
combustibili fossili soprattutto in previsione dell’attuazione della Direttiva Europea 28/2009 che impone entro il
2020:
Riduzione del 20% del consumo di energia
Riduzione del 20% di emissione di gas serra
Aumento del 20% delle fonti energetiche rinnovabili
Un impianto a biogas modello
Azienda agricola «La speranza» Candiolo (TO)
L’impianto di Candiolo è costituito da un miscelatore nel quale i differenti substrati in ingresso vengono mescolati, due differenti
digestori (primario e secondario) ed infine un separatore liquido-solido seguito da una vasca di
stoccaggio
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Le caratteristiche dei prodotti ottenuti dopo la digestione anaerobica dipendono da due
fattori delle matrici:
– quantità e caratteristiche chimico/fisiche dei prodotti utilizzati
– mutamenti che intervengono durante il
processo di digestione anaerobica (idrolisi - acidogenesi - acetogenesi - metanizzazione) e di trattamento (stoccaggio e/o separazione
solido/liquido)
Processi fermentativi nel digestore
IDROLISI carboidrati, proteine e grassi vengono scissi in zuccheri
semplici, amminoacidi, acidi grassi e glicerina
ACIDOGENESI i composti semplici sopra citati vengono trasformati
fino a produrre acidi grassi volatili
ACETOGENESI formazione dei prodotti precursori del biogas ovvero di acido acetico, idrogeno molecolare e anidride carbonica
METANIZZAZIONE
produzione di metano, per decomposizione dell’acido acetico, e sua sintesi a partire da CO2 e H2
Parametri di corretto avanzamento del processo
CONTENUTO IN SOSTANZA SECCA fornisce un’indicazione sulla concentrazione del
prodotto
QUANTITATIVO IN SOLIDI VOLATILI è riferito al tenore in sostanza organica e quindi
indicativo della potenziale “produttività” della matrice
FORMA CHIMICA DELL’AZOTO E RAPPORTO C/N troppo carbonio impedisce il corretto sviluppo dei
microrganismi decompositori -
troppo azoto determina elevata volatilizzazione dell’ammoniaca
ANALISI DEI REFLUI ZOOTECNICI DELL’IMPIANTO DI CANDIOLO
(% s.s.)
concentrazione resa in metano andamento
processo
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ANALISI DEGLI INSILATI USATI COME MATRICI NELL’IMPIANTO DI CANDIOLO
CONFRONTO TRA LE DIVERSE MATERIE PRIME
materia prima
quantità s.s. s.o. C/N
LETAME BOVINO
100 kg 20,55 kg 17,23 kg 16,41
LIQUAME BOVINO
100 kg 5,98 kg 4,53 kg 8,08
INSILATO MAIS
100 kg 38,43 kg 35,35 kg 52,99
INSILATO LOIETTO
100 kg 19,86 kg 16,94 kg 24,11
Elevata resa in biogas nel letame e nell’insilato di mais
Volatilizzazione dell’ammoniaca più spinta nel liquame bovino dove il C/N è inferiore
VALORI RELATIVI AL DIGERITO DELL’IMPIANTO DI CANDIOLO
Nel digerito si osserva
la produzione di metano (CH4) e di anidride carbonica (CO2), ovvero di
biogas, a partire dal carbonio posseduto dalle matrici iniziali
l’azoto, il cui contenuto totale resta quasi invariato rispetto a quello in
ingresso, muta nella forma
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l’azoto organico, attraverso il processo di mineralizzazione viene trasformato in
azoto ammoniacale
Nel digerito si osserva
il contenuto varia in funzione di alcuni parametri quali:
• tipo e quantità dei prodotti utilizzati per l’alimentazione
• efficienza dell’impianto • tempo di ritenzione della biomassa nel
digestore
Nel digerito si osserva
• riduzione del rapporto C/N per effetto del consumo del carbonio
organico utilizzato per la produzione di CO2
• aumento del pH a causa della produzione di azoto
ammoniacale
come per i reflui zootecnici non palabili, anche per il digerito è possibile separare solido/liquido per ottimizzare le successive fasi di stoccaggio e/o
utilizzazione agronomica attraverso:
- frazione palabile (con prevalenza di azoto organico)
- una frazione liquida (con prevalenza di azoto
ammoniacale)
la frazione liquida si comporterà come un concime azotato ad effetto più o meno rapido e quella
palabile come un ammendante organico
SEPARAZIONE SOLIDO/LIQUIDO NEL DIERITO
in Italia non vi è una normativa riguardante le concentrazioni massime di metalli pesanti ammissibili (CMA)
nei reflui zootecnici e nemmeno nel prodotto digerito
è possibile confrontare i valori ottenuti solo con le CMA riportate nella normativa sui fertilizzanti (D.M.,
29819/2009) e sui fanghi da depurazione utilizzabili in agricoltura (D.Lgs. 99/1992)
Concentrazione di metalli pesanti
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le feci dei bovini possono essere contaminate da numerosi microrganismi patogeni per l’uomo come
Contaminazione microbiologica
Escherichia coli
Salmonella
Listeria monocytogenes
Yersinia enterocolitica
la concentrazione dei metalli pesanti nel digerito non differisce molto da quella posseduta dal liquame bovino, nella maggior parte dei casi senza superare la CMA nei
fertilizzanti e nei fanghi
il contenuto in metalli risulta più alto nella frazione liquida rispetto alla frazione solida, probabilmente per la presenza
di metalli solubili
analisi microbiologiche (conta di indicatori e ricerca di microrganismi patogeni) condotte per
comprendere le caratteristiche igienico-sanitarie del liquame bovino e del digerito sono state effettuate presso l’impianto di Candiolo
Contaminazione microbiologica
riduzione di E.coli ed Enterobacteriaceae nel digerito rispetto alla matrice iniziale
presenza di Listeria monocytogenes e Salmonella sia nella frazione solida sia in quella liquida
Contaminazione microbiologica
Considerando la possibilità di reimpiegare in agricoltura il digerito è importante sottolineare che i valori dei parametri microbiologici analizzati sono sempre risultati inferiori alla
CMA della legislazione italiana per i fertilizzanti (E. coli < 1000 CFU/g) (D.M. 29819/2009)
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tendenza alla riduzione della carica dei microrganismi
indicatori e della contaminazione da patogeni
Nello studio è stato anche valutato l’effetto dello stoccaggio a 120 giorni della frazione liquida del digerito, in quanto impiegata come fertilizzante
Contaminazione microbiologica
il prodotto digerito proveniente dall’impianto di Candiolo ha dimostrato di possedere caratteristiche chimiche sostanzialmente assimilabili a quelle di
un liquame
l’elevata presenza di azoto ammoniacale suggerisce la necessità, per evitare perdite per volatilizzazione, di distribuire tale refluo INTERRATO in epoca prossima a quella di
utilizzo da parte delle colture
CONCLUSIONI
a causa delle differenze evidenziate per le due frazioni ottenibili dalla separazione solido/liquido del digerito, è opportuno prevedere finalità d’uso differenziate:
• fertilizzante per il liquido, in cui si concentra l’azoto ammoniacale con
conseguente alto coefficiente di efficienza
• ammendante per il prodotto solido in cui si concentra la sostanza organica
CONCLUSIONI
per quanto riguarda la contaminazione da metalli, il digerito derivante dalla co-
digestione di refluo zootecnico bovino + biomasse vegetali, per la maggior
parte dei parametri rientra nelle caratteristiche richieste per i fertilizzanti
nel digerito (fresco, liquido e liquido
stoccato), pur osservando una riduzione della contaminazione microbica rispetto al liquame in ingresso, non può essere esclusa
la presenza di microrganismi patogeni
CONCLUSIONI
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la presenza di Salmonella e di Listeria monocytogenes in alcuni campioni evidenzia
come il digerito può rappresentare un potenziale veicolo di contaminazione
microbiologica dei vegetali se impiegato in agricoltura
è fondamentale ricordare che i concimi organici di origine zootecnica (letame e liquame) vengono da sempre impiegati in
agricoltura senza alcun limite di riferimento per quanto riguarda la
contaminazione microbiologica
CONCLUSIONI PROBLEMATICHE GESTIONALI DI UN IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI BIOGAS
• DIFFICILE SCELTA DELLA BIOMASSA INIZIALE
• CARICO DEL DIGESTORE IN CUI AVVIENE LA CODIGESTIONE DI REFLUI E COLTURE DEDICATE
• FORMAZIONE DI CROSTA ALL’INTERNO DEL
FERMENTATORE
• CARENZA DI SISTEMI DI MONITORAGGIO DEL PROCESSO
• RIDOTTA UTILIZZAZIONE DELL’ENERGIA TERMICA
• EMISSIONI DI AMMONIACA ED ANIDRIDE
CARBONICA DAL DIGERTITO
SISTEMI TRADIZIONALI PER IL CARICO DELLE BIOMASSE
VASCA DI STOCCAGGIO CON SISTEMA DI COPERTURA TRADIZIONALE
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VASCA DI STOCCAGGIO CON SISTEMA DI COPERTURA GALLEGGIANTE
STRUTTURA GALLEGGIANTE PERIFERICA
STRUTTURA GALLEGGIANTE CENTRALE
FASI DI MONTAGGIO
DELLA COPERTURA
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VANTAGGI NELLA
COPERTURA DELLA VASCA
DI STOCCAGGIO
VANTAGGI NELLA
COPERTURA DELLA VASCA
DI STOCCAGGIO
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