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Digestione Annaerobica e gestione
visrtuosa del digestato:
l’agricoltura sostenibile del futuro
F. Adani
GRUPPO RICICLA
DiSAA - Università degli Studi di Milano
Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano
Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi.
Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521
http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: [email protected]
L’economia Lineare
Fertilizzanti !!!
Economia lineare
GRUPPO RICICLA
Gli effetti dell’Economia Lineare
GRUPPO RICICLA
Gli effetti ambientali
Da: Ferrara, 2009
GRUPPO RICICLA
Il contesto: la scienza conferma
GRUPPO RICICLA
Steffen et al., 2015 Science
Il nuovo paradigma: l’Economia Circolare
Economia circolare
GRUPPO RICICLA
Il contesto: la richiesta di concimi
GRUPPO RICICLA
Il contesto: disponibilità N, P, K
P non è rinnovabile
N richiede molta energia e en
ergia fossile
K non è rinnovabile
GRUPPO RICICLA
La digestione anaerobica e l’economia circolare
La BIOENERGIA è un
processo che, in ambiente controllato,
trasforma le biomasse in
BIOCOMBUSTIBILE
FERTILIZZANTI®
RINNOVABILI
GRUPPO RICICLA
Fertilizzanti Rinnovabili
• Il recupero di
nutrienti contenuti
nelle biomasse
diviene un processo
di produzione di
fertilizzanti:
• La biomassa
«preleva» i nutrienti
dal suolo rendendoli
disponibili per
successivi utilizzi in
un ciclo chiuso.
GRUPPO RICICLA
FERTILIZZANTI®
RINNOVABILI
Fertilizzanti Rinnovabili
GESTIONE DEL DIGESTATO : DISTRIBUZIONE IN
COPERTURA
Prove di pieno campo: 2008-2015
(DiSAA, ERASAF, Regione Lombardia - DG. Agricoltura)
GRUPPO RICICLA
Fertilizzanti Rinnovabili: pieno campo
AZZERAMENTO DELLA FERTILIZZAZIONE MINERALE
50
digestato
minerale
50
40
digestato
minerale
40
Resa
(t ha -1)
Resa
(t tq ha -1)
30
30
20
20
10
10
0
T1
0
T1
GRUPPO RICICLA
T2
T3
Grafico 1-a: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - bianco
T2 = digestato tq superficiale - digestato tq iniettato
T3 = urea - urea
T4= digestato tq iniettato - separato liquido iniettato
Progetto - NERØ regione Lombardia
T2
T3
T4
Grafico 1-b: resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - concimazione localizzata
T2 = digestato tq superficiale - concimazione localizzata
T3 = urea - concimazione localizzata
T4= digestato tq interrato - concimazione localizzata
T4
Uso del digestato: emissioni ammoniaca
Progetto NERO 2 2014-2016: DiSAA, ERSAF, Regione Lombardia
GRUPPO RICICLA
Uso del digestato: emissioni N2O
N-N2O Milzano presemina 2016
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Bianco
Digestato spandimento sup + interramento striptill
Digestato iniettato
Flusso cumulato (g N-N2O ha-1)
Flusso cumulato (g N-N2O ha-1)
a
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
2000
1500
Bianco
Digestato spandimento sup + interramento striptill
Digestato iniettato
1000
500
0
Progetto NERO 2 2014-2016: DiSAA, ERSAF, Regione Lombardia
GRUPPO RICICLA
Flusso giornaliero (g N-N2O ha-1 d-1)
Flusso giornaliero (g N-N2O ha-1 d-1)
Bianco
2500
b
N-N2O Milzano copertura 2016
Urea distribuzione superficiale
Digestato iniettato
2500
2000
1500
1000
500
0
Bianco
Urea distribuzione superficiale
Digestato iniettato
Uso del digestato: impatto odorigeno
4000
3500
Prove odorimetriche
pieno campo
(UO m-2suolo h-1)
3000
4000
3500
Prove odorimetriche
Laboratorio
(UO m-2 h-1)
3000
2500
Liquame
2500
2000
1500
Urea
1000
Digestato
2000
500
1500
0
T1
1000
T2
T3
T4
Liq. Sup.
Grafico 5: prove odorimetriche in campo
T1 = bianco
T2 = Digestato tq iniettato
T3 = urea
T4= separato DA liquido iniettato
500
0
Urea
GRUPPO RICICLA
Digestato
Separato
liquido
Liquame
bovino
Progetto - NERØ regione Lombardia
Riduzione dei patogeni
Streptococcus spp. Log10 CFU ml
Coliformi fecali Log 10 CFU ml
7.00
6.00
6.00
5.00
Log10 CFU ml-1
5.00
4.00
4.00
3.00
3.00
2.00
2.00
1.00
1.00
0.00
DIGESTATO
IMPIANTO 1
IMPIANTO 2
IMPIANTO 3
0.00
IMPIANTO 4
DIGESTATO
IMPIANTO 1
IMPIANTO 2
INGESTATO
IMPIANTO 5
Escherichia coli : Log10 CFU ml
IMPIANTO 3
INGESTATO
IMPIANTO 4
IMPIANTO 5
Clostridium perfrigens: Log10 CFU ml
6.00
6.00
5.00
5.00
4.00
4.00
3.00
3.00
2.00
2.00
1.00
1.00
0.00
0.00
DIGESTATO
IMPIANTO 1
IMPIANTO 2
IMPIANTO 3
INGESTATO
IMPIANTO 4
IMPIANTO 5
DIGESTATO
IMPIANTO 1
IMPIANTO 2
IMPIANTO 3
INGESTATO
IMPIANTO 4
IMPIANTO 5
Total Eco Idicator ton-1 granella
Fertilizzanti Rinnovabili: misura degli impatti
UREA
liquame
digestato
bovino
iniettato
• valutazione del sistema produttivo di frumento invernale;
• sottosistemi considerati: produzione, packaging, trasporto, uso in agricoltura;
• categorie d’impatto esaminate: riscaldamento globale, acidificazione, smog fotochimico, metalli
pesanti
Oltre il 90% dell’impatto è dovuto all’uso in agricoltura
GRUPPO RICICLA
(Elaborazione Grupo Ricicla da da Kuester and Jenssen, 1998)
Fertilizzanti Rinnovabili: misura degli impatti
MISURA COMPARATIVA DELL’IMPATTO AMBIENTALE DI UN
PROTOCOLLO DI UTILIZZO VIRTUOSO DEI NUTRIENTI AZIENDALI
RISPETTO AD UN MODELLO TRADIZIONALE
MODELLO
TRADIZIONALE DI
USO DEI NURIENTI
GRUPPO RICICLA
IMPLEMENTAZIONE
PARZIALE DI MISURE
PER IL
CONTENIMENTO
DEGLI IMPATTI
USO DEL
PROTOCOLLO DI
UTILIZZO
“FERTILIZZANTI
RINNOVABILI”
Fertilizzanti Rinnovabili
Sistema integrato di gestione dei reflui zootecnici per la
produzione di energia rinnovabile (digestione anaerobica
con produzione di biogas, da cui elettricità e calore in
cogenerazione) e produzione di fertilizzanti rinnovabili.
AZIENDA AGRICOLA BIZZONI F.lli S.s. – SOCIETA’ AGRICOLA
GRUPPO RICICLA – DISAA dell’Università degli Studi di Milano
GRUPPO RICICLA
GRAZIE
GRUPPO RICICLA
DiSAA - Università degli Studi di Milano
Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano
Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi.
Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521
http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: [email protected]
Steffen et al., 2015 Science
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