Valorizzazione agronomica del digestato: novità tecniche e aspetti formali

Incontro tecnico

Migliori tecniche per la gestione degli impianti di

biogas:

digestato ed emissioni Ferrara, 2 dicembre 2014

Valorizzazione agronomica del digestato:

novità tecniche e aspetti formali

L. Rossi,

Centro Ricerche Produzioni Animali – CRPA

Reggio Emilia

PIANO DI FERTILIZZAZIONE OTTIMALE

Apporto di “SOSTANZA ORGANICA” stabilizzata

effetto su struttura del terreno;

rilascio graduale nutrienti (N in part.)

Apporto di NUTRIENTI (di origine organica o minerali):

Copertura quota restante di

nutrienti (coltura, terreno, ecc.).

LA SOSTANZA ORGANICA NEL SUOLO

(Fonte: «IL SUOLO – La radice della vita» APAT, 2008)

Proprietà fisiche

Favorisce aggregazione e stabilità delle particelle di terreno. Riduce il rischio di erosione, di compattazione e di formazione di croste

superficiali, di ruscellamento superficiale dell'acqua. Regola le proprietà termiche del suolo. Rende i terreni più facilmente lavorabili.

Proprietà chimiche

Aumenta la capacità di scambio cationico del terreno. E’ in grado di

formare complessi stabili con metalli e di legare altri composti presenti in traccia, contribuendo a ridurre le perdite di micronutrienti, la tossicità potenziale dei metalli e dei prodotti fitosanitari nonché a mantenere in forma assimilabile alcuni ioni che altrimenti sarebbero fissati al suolo.

Contribuisce alla capacità tampone nei confronti di agenti acidificanti contribuendo a mantenere il pH del suolo a valori naturali. Riduce le

emissioni dei gas serra in atmosfera favorendo l’accumulo di carbonio nel terreno.

Proprietà biologiche

Fornisce l'energia metabolica necessaria per i processi biologici. Stimola

l'attività enzimatica ed incrementa il numero delle specie e l'attività della

mesofauna. Fornisce elementi nutritivi (azoto, fosforo e zolfo) agli

Digestato come fonte di SO e NPK

I vantaggi dell’uso agronomico di DIGESTATI

Apporto di Sostanza Organica stabilizzata nei suoli agrari;

 Apporto di NPK (sostituzione di fertilizzanti chimici);

 Riduzione significativa emissioni gas serra

grazie al «carbon sink».

S e p a ra to s o lid o

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 10 20 30 40

G iorni dalla fe rtiliz z az ione S e p a ra to liq u id o

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

0 10 20 30 40

G iorni dalla fe rtiliz z az ione

m g C O

- C k g

s u o lo

S eparato liquido Tal quale

S eparato liquido C odigerito S eparato liquido D igerito Liquam e Tal quale

S eparato s olido Tal quale

S eparato s olido C odigerito S eparato s olido D igerito

Digestione anaerobica ed emissioni di CO ₂

(Università di Torino, CRPA – MIPAAF, 2011)

USO AGRONOMICO FANGHI DI DEPURAZIONE Effetti sulla sostanza organica del suolo (anno 2006)

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Apporti totali di carbonio organico [t/ha]

So st an za o rg an ic a ne l s uo lo [ % ]

Dose: 5 t s.s./ha anno

Dose: 10 t s.s./ha anno

Dose nulla

Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna

USO AMMENDANTI COMPOSTATI Evoluzione S.O. nei 6 anni di prova

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

S o s ta n za o rg a n ic a ( % ) n e l s u o lo

T L C10 C40 NL

• T = Testimone nessun apporto C10 = Compost 10 t/ha di sostanza organica

• L = Letame 10 t/ha di sostanza organica C40 = Compost 40 t/ha di sostanza organica

Fonte: CRPA Progetto LR 28/98 Regione Emilia-Romagna

VALORIZZAZIONE del DIGESTATO AGRO-ZOOTECNICO

ESSICCAZIONE o

COMPOSTAGGIO o altro…

produzione FERTILIZZANTE COMMERCIALE se il prodotto rientra nel DLgs 75/2010

USO AGRONOMICO ^{con Piano}

di Utizzazione Agronomica DIGESTATO TAL

QUALE (frazioni solida e liquida)

IMMISSIONE SUL MERCATO!

Essiccazione

FERTILIZZANTE ORGANICO COMMERCIALE

Digestato

Digestato essiccato

Pellettizzazione

Produzione di fertilizzanti organici da digestato

agro-zootecnico: un approccio centralizzato?

Prezzi all’ingrosso fertilizzanti

Listino prezzi CCIAA di Ferrara – Anni 2013 e 2014

(Merce confezionata in sacchi di plastica resa franco magazzino rivenditore, caricata sul mezzo di trasporto del compratore. Peso netto).

Pollina essiccata (€/t)

Organo-miner. 8-5-12

(€/t) Urea (€/t)

Prezzo medio 2013 222 553 483

Prezzo medio 2014 229 541 411

IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA

Fonte: ISTAT 2005- 2012

IL CONSUMO DI FERTILIZZANTI IN ITALIA

Fonte: ISTAT 2005- 2012

DIGESTATO e FERTILIZZANTI COMMERCIALI (DLgs 75/2010)

IR

Occorre

«riconoscersi»

in uno dei prodotti elencati e

definiti DLgs 75/2010…

Digestato essiccato?

ALMENO DUE ISTANZE DI

«INSERIMENTO» DI DUE NUOVE

TIPOLOGIE DI «CONCIME ORGANICO – DIGESTATO ESSICCATO» PRESENTATE

DA TEMPO AL MIPAAF!!!!!

Caratteristiche chimiche di digestati

Matrici caricate all'impianto

Sostanza secca

(SS) (%)

Sostanza organica

(% SS)

NTK (kg/t)

N-NH4 (% NTK)

P

O

(kg/t)

K

O

(kg/t)

LIQUAME SUINO (1) 2-4 40-60 2-5 70-85 0,5-4 1,5-5

LIQUAME BOVINO o

LIQUAME BOVINO +

COLTURE DEDICATE

4-8 65-80 2,5-

4,5 40-65 1-2,2 2,5-6

COLTURE

ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO-

INDUSTRIALI

5-10 65-80 3,5-7 30-65 1-2 3-8

Azoto nelle matrici caricate e nei digestati ottenuti

SUINO BOVINO BOVINO + SILOMAIS

Separazione solido-liquido

Frazione solida o addensata:

• maggiore facilità di trasporto e di trasferimento di nutrienti fuori dall’azienda;

• possibilità di distribuzione con spandiletame o spandicompost;

• uso come AMMENDANTE in quanto concentra in sè la SOSTANZA ORGANICA del digestato e

contiene un’elevata percentuale di AZOTO

ORGANICO sull’azoto totale (e BUONA PARTE DEL

FOSFORO).

Separazione solido-liquido

Frazione liquida chiarificata:

• FERTILIZZANTE A BUONA DISPONIBILITÀ DI N.

Contiene un’elevata percentuale di azoto

ammoniacale, rapporto N/P piuttosto elevato;

• ridotto fabbisogno di volume di stoccaggio;

• maggiore facilità di miscelazione e pompaggio;

• ridotta formazione di 'cappello o crostone' nello stoccaggio;

• minori emissioni di odori;

• possibilità di ricircolo in stalla ("flushing");

Separazione solido-liquido

10-15% in peso del digestato. Tenore di s.s. del 20% circa.

Concentra sostanza organica, azoto organico e fosforo.

85-90% in peso del

digestato. Tenore di s.s. tra 1,5 e 8% circa.

Mantiene in se i composti solubili tra cui l’azoto

ammoniacale (sino al 70-90%

dell’azoto totale presente).

IL DIGESTATO. Caratteristiche

Caratteristiche medie di FRAZIONI SOLIDE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA)

Matrici caricate all'impianto

Sostanza secca

(SS) (%)

Sostanza organica (% SS)

NTK (kg/t)

N-NH4 (% NTK)

P

O

(kg/t)

K

O

(kg/t)

LIQUAME SUINO (1) 20-30 65-90 5-10 15-45 5-15 1,5-5

LIQUAME BOVINO o

LIQUAME BOVINO +

COLTURE DEDICATE

14-26 80-90 3-7 20-40 2-8 2-5

COLTURE

ENERGETICHE +

SOTTOPRODOTTI 20-30 85-90 4-12 15-45 2-8 3-7

IL DIGESTATO. Caratteristiche

Caratteristiche medie di FRAZIONI CHIARIFICATE di digestati di diversa natura (Fonte: Banca dati CRPA)

Matrici caricate all'impianto

Sostanza secca

(SS) (%)

Sostanza organica

(% SS)

NTK (kg/t)

N-NH4 (% NTK)

P

O

(kg/t)

K

O

(kg/t)

LIQUAME SUINO (1) 1,5-3,5 30-50 2 - 4,5 75-90 0,3-3 1,5-5

LIQUAME BOVINO o

LIQUAME BOVINO +

COLTURE DEDICATE

2,5-6 55-75 2 - 4 45-70 1,2-2 2,5-5

COLTURE

ENERGETICHE + SOTTOPRODOTTI AGRO-

4-8 60-75 3,5-7 35-70 0,7-1,7 3-8

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006

•Art. 2 - Ambito di applicazione

•3. L’utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento e …., nonché del digestato di cui al comma 2 del presente articolo è esclusa dall’ambito di applicazione della Parte Quarta del DLgs 152/06 solo qualora siano rispettati i criteri generali e le norme tecniche di utilizzazione agronomica

“CRITERI E NORME TECNICHE GENERALI PER LA DISCIPLINA REGIONALE DELL’UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEGLI EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO E DELLE ACQUE REFLUE DI CUI ALL’ART. 112 DEL DECRETO LEGISLATIVO 3 APRILE 2006 N. 152, NONCHE’ PER LA PRODUZIONE E L’UTILIZZAZIONE AGRONOMICA DEL DIGESTATO DI CUI ALL’ART. 52, COMMA 2- BIS DEL D.L. 22 GIUGNO 2012, N. 83, CONVERTITO IN LEGGE 7 AGOSTO 2012, N. 134”

Schema approvato il 27/11/14

in sede di Conferenza Stato-Regioni

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 3 - Definizioni

g)“UTILIZZAZIONE AGRONOMICA”: la gestione di effluenti di allevamento, acque di vegetazione residuate dalla lavorazione delle olive, acque reflue di cui alla lettera f), e digestato, dalla loro produzione fino all'applicazione al terreno ovvero al loro utilizzo irriguo o fertirriguo, finalizzati all’utilizzo delle sostanze nutritive e ammendanti in essi contenute;

o) “DIGESTATO”: materiale derivante dalla digestione

anaerobica delle matrici e delle sostanze di cui

all’art.22, c.1 del presente decreto, da soli e o in

miscela tra loro;

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

DIGESTATO AGROZOOTECNICO DIGESTATO AGROINDUSTRIALE a) PAGLIA, SFALCI E POTATURE,

nonché altro materiale agricolo o forestale naturale non pericoloso di cui all’art.185, c. 1, lettera f) del DLgs 152/06;

b) MATERIALE AGRICOLO DERIVANTE DA COLTURE AGRARIE…, per gli impianti

autorizzati successiv. all’entrata in vigore del presente decreto, tale materiale NON potrà superare il

30% in termini di peso complessivo;

c) EFFLUENTI DI ALLEVAMENTO

a), b), c)

d) ACQUE REFLUE (art. 3, c.1, lettera f)

e) RESIDUI ATTIVITÀ

AGROALIMENTARE ( art.3, c.1 lett. i);

f) ACQUE DI VEGETAZIONE E SANSE UMIDE ANCHE DENOCCIOLATE di cui alla legge 574/96;

g) SOTTOPRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE, in conformità al Reg.(CE) 1069/2009 e Reg.(UE) 142/2011,

nonché delle disposizioni approvate

nell’accordo tra Governo, Regioni e Province

autonome

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 22 – Produzione del digestato

•i) “RESIDUI DELL’ATTIVITÀ AGROALIMENTARE”: i

residui di produzione individuati nell’Allegato IX al

presente decreto, derivanti da trasformazioni o

valorizzazioni di prodotti agricoli, effettuate da imprese

agricole di cui all’articolo 2135 del codice civile o da

altre imprese agroindustriali, a condizione che derivino

da processi che non rilasciano sostanze chimiche,

conformemente al Regolamento (CE) n. 1907/2006;

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 22 – comma 2

•Il digestato di cui al comma 1, è considerato

sottoprodotto ai sensi dell’articolo 184-bis del decreto

legislativo 3 aprile 2006, n. 152, qualora prodotto da

impianti aziendali o interaziendali alimentati

esclusivamente con materiali e sostanze di cui al comma

1 e destinato ad utilizzazione agronomica nel rispetto

delle disposizioni di cui al presente titolo.

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 3 – Definizioni

r)«IMPIANTO INTERAZIENDALE»: impianto di

digestione anaerobica, diverso dall’impianto aziendale,

che sia alimentato con le matrici o le sostanze di cui

all’articolo 22, comma 1 provenienti esclusivamente da

imprese agricole o agroindustriali associate o

consorziate con l'impresa che ha la proprietà o la

gestione dell’impianto o che abbiano stipulato con essa

apposito contratto di fornitura di durata minima

pluriennale;

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 32 - Condizioni di equiparabilità del digestato ai concimi di origine chimica

•1. Il digestato è equiparato, quanto agli effetti fertilizzanti e di efficienza di uso, ai concimi chimici di cui al d.lgs. 75/2010 in presenza di tutte le seguenti condizioni:

•a) N ammoniacale su N totale superiore al 70%;

•b) livello di efficienza d’uso dell’azoto superiore all’80% alle condizioni per l’utilizzo di cui all’art 33;

•d) idonea copertura degli stoccaggi;

e) distribuzione in campo con sistemi a bassa emissività

(iniezione, interramento immediato, fertirrigazione ed equivalenti).

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•Art. 33 – Criteri generali per l’uso agronomico del digestato equiparato

•L’utilizzazione agronomica del digestato di cui all’art. 32 avviene nel rispetto del fabbisogno delle colture e del bilancio dell’azoto, così come previsto dal PUA e nel rispetto dei seguenti criteri gestionali:

•a) copertura degli stoccaggi del digestato e del separato liquido al fine di ridurre al minimo le perdite di azoto ammoniacale in atmosfera;

•b) esecuzione di almeno due analisi chimiche del digestato

(autunno-inverno e primavera-estate) che dimostrino il rispetto delle caratteristiche chimiche previste al precedente articolo 32;

•c) distribuzione con iniezione, interramento immediato o fertirrigazione ed equivalenti;

•d) impiego nei periodi del massimo assorbimento delle colture,

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

MAS N K0 N disp

(kg/ha) (kg/ha) (kg/ha)

Mais 280 Digestato equiparato

Frazione liquida 350 0,80 280

Frazione palabile 250 0,26 65

Frazione liquida 330 0,65 215

Digestato - totale 580 280

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•ALLEGATO IX - CARATTERISTICHE DEI DIGESTATI DISCIPLINATI DAL PRESENTE DECRETO E CONDIZIONI PER IL LORO UTILIZZO

•Limiti DIGESTATO AGROZOOTECNICO

•ento delle colture, ovvero in presemina ed in copertura.

Parametro Valore Unità di misura

Sostanza organica ≥ 20 % peso sostanza secca

Fosforo totale ≥ 0,4 % peso sostanza secca

Azoto totale ≥ 1,5 % peso sostanza secca

Salmonella Assenza in 25 g di

campione t.q. c=0 n=5 m=0 M=0 *

DECRETO INTERMINISTERIALE di modifica e integrazione del D. 07.04.2006 (Schema approvato il 27/11/14)

•ALLEGATO IX - Limiti DIGESTATO AGROINDUSTRIALE

Parametro Valore Unità di misura

Sostanza organica ≥ 20 % peso sostanza secca

Fosforo totale ≥ 0,4 % peso sostanza secca

Azoto totale ≥ 1,5 % peso sostanza secca

Piombo totale ≤ 140 mg/kg di sostanza secca

Cadmio totale ≤ 1,5 mg/kg di sostanza secca

Nichel totale* ≤ 100 mg/kg di sostanza secca

Zinco totale ≤ 600 mg/kg di sostanza secca

Rame totale ≤ 230 mg/kg di sostanza secca

Mercurio totale ≤ 1,5 mg/kg di sostanza secca

Cromo VI tot. ≤ 0,5 mg/kg di sostanza secca

Salmonella Assenza in 25 g t.q. c=0 n=5 m=0 M=0 **

Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di

liquami/digestati

Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di

liquami/digestati

Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di

liquami/digestati

Tecniche migliorative/innovative per la distribuzione di liquami/digestati

Progetto EQUIZOO

Fertirrigazione con frazioni chiarificate

con ala piovana

con manichetta

1. funzione NUTRITIVA (surrogabile con concimi);

2. funzione STRUTTURALE (caratteristica ESCLUSIVA della SO)

Sono in parziale ANTAGONISMO:

Funzione nutritiva SO + facil. degradabile Funzione strutturale SO ^MATURA

“MONETIZZABILE”!

Difficile da MISURARE CONTABILIZZARE e

“MONETIZZARE”!

APPORTO “SOSTANZA ORGANICA

STABILIZZATA”

CONCLUSIONI

 Ritorno sul suolo di “sostanza organica stabilizzata”

PRATICA VIRTUOSA E DA SOSTENERE. L’accrescimento NETTO della fertilità del suolo ampiamente dimostrato

scientificamente

 PIANI DI FERTILIZZAZIONE BILANCIATI (terreni, colture) e BUONE PRATICHE GESTIONALI chiavi del successo della valorizzazione di digestati/compost

 PUNTARE AL MERCATO DEI FERTILIZZANTI

ORGANICI (se occorre con approccio centralizzato)

Incontro tecnico

Migliori tecniche per la gestione degli impianti di

biogas:

digestato ed emissioni Ferrara, 2 dicembre 2014

. www.crpa.it [email protected]

Grazie per l’attenzione!

Lorella Rossi