INDICE DEI CONTENUTI
1
INTRODUZIONE ... 3
1.1
OGGETTO E FINALITÀ DEL DOCUMENTO ... 3
2
CICLO PRODUTTIVO E GENERAZIONE DEGLI ODORI ... 3
3
IL MODELLO GAUSSIANO ALL’EQUILIBRIO ... 4
3.1
TRATTAZIONE DELLE SITUAZIONI DI CALMA DI VENTO ... 5
3.2
DETERMINAZIONE DELLA CLASSE DI TURBOLENZA DI PASQUILL ... 5
4
FATTORI DI EMISSIONE ODORIGENA ... 6
4.1
QUADRO EMISSIVO ... 6
5
DATI METEOROLOGICI ... 7
5.1
MODELLO DISPERSIVO IN ATMOSFERA ... 8
5.1.1
Sorgenti ... 8
5.1.2
Ricettori ... 9
6
RISULTATI... 10
6.1
QUADRO EMISSIVO ANNUALE – FE 126 UO/T P.V./ANNO ... 10
6.2
QUADRO EMISSIVO STAGIONALE ... 11
7
CONCLUSIONI ... 12
8
ALLEGATI ... 12
3
1 Introduzione
1.1 Oggetto e finalità del documento
Il presente studio ha come obiettivo la valutazione dell'impatto odorigeno derivante dal progetto di realizzazione di un nuovo capannone per l’allevamento del pollo da carne in ampliamento a un centro aziendale esistente con aumento della capacità produttiva. Il sito produttivo si trova a Roncade ed è gestito dalla Società Agricola Finco e Chiavenato.
Le caratteristiche dimensionali e gestionali delle strutture oggetto di intervento sono descritte all’interno della relazione tecnica a corredo dell’istanza di screening di VIA In sintesi, trattasi di allevamento avicolo strutturato in due capannone di allevamento esistenti con capacità di accasamento pari a 54.000 capi/ciclo che, ad opere di realizzazione effettuate, saranno in grado di ospitare 84.900 capi/ciclo.
Lo studio analizzerà la situazione emissiva dello stato attuale e dello stato di progetto relativamente alle emissioni di odore, assumendo che esso corrisponda ad un'unica particolare specie di inquinante che si disperde in atmosfera in forma gassosa misurato in termini di unità odorimetriche (norma UNI EN 1375:2004).
2 Ciclo produttivo e generazione degli odori
L’attività zootecnica è fonte di odori generati una vasta gamma di molecole, tra cui composti organici volatili originati dalla decomposizione e degradazione anaerobica della sostanza organica: acidi grassi volatili (ad es.
acido acetico, propionico, butirrico), composti dell’azoto (ammoniaca e ammine volatili), composti dello zolfo (particolarmente offensivo è l’idrogeno solforato), indoli, scatoli e fenoli. La principale fonte di emissione di odori all’interno di un allevamento sono le deiezioni, durante tutte le fasi della loro gestione, dalla stalla al campo.
Il tipo e l’intensità delle emissioni odorigene dipendono da numerosi fattori, quali:
• la dimensione dell’allevamento, intesa come numero di capi allevati
• la specie e categoria allevata
• il tipo di alimentazione
• le modalità di stabulazione degli animali, con particolare riferimento alle BAT implementate
• le modalità di gestione degli effluenti zootecnici nei ricoveri e negli stoccaggi
• le modalità di trasporto e distribuzione degli effluenti al campo
Tali fattori rendono altresì difficoltosa la standardizzazione di parametri di emissione univoci utilizzabili nei modelli di previsione.
Nel caso specifico, le emissioni odorigene dell’allevamento in progetto saranno generate dalle lettiere nel periodo di stabulazione ed espulse dalle uscite degli estrattori di aria; posto che l’allevamento adotterà le MTD di settore, esse varieranno sostanzialmente in funzione della temperatura ambiente poiché maggiori sono la temperatura e l’umidità ambientale, maggiore è la volatilizzazione dei composti odorigeni. L’azienda non effettua lo stoccaggio della lettiera di fine ciclo, ma la cede interamente a ditte esterne alla fine di ogni ciclo di allevamento.
3 Il modello gaussiano all’equilibrio
Il modello utilizzato è quello gaussiano all’equilibrio; esso si basa sull’assunzione che all’interno di regioni spaziale dove sono ipotizzabili condizioni di isotropia ed omogeneità spazio-temporali, la soluzione dell’equazione della diffusione assuma la formulazione gaussiana tridimensionale stazionaria (non evolutiva).
La base del modello gaussiano è la seguente: anche se le concentrazioni istantanee di un pennacchio derivato da una sorgente puntiforme sono irregolari, un periodo sufficientemente lungo (un’ora) genera una distribuzione di concentrazione che può essere approssimata con ragionevole accuratezza da una distribuzione gaussiana sia nella direzione orizzontale che verticale. Benché la formulazione basilare del modello sia ottenuta teoricamente, nella pratica vengono utilizzate relazioni empiriche per poter calcolare molti dei parametri richiesti dal calcolo.
L’equazione gaussiana che esprime la concentrazione per sorgenti puntiformi elevate con emissioni continue assume la seguente forma:
La scelta di un modello gaussiano all’equilibrio per lo svolgimento del presente studio di screening si è basata sulle linee guida APAT (Manuali e linee guida 19/2003) che prevedono il suo utilizzo in caso di:
1) Presenza di inquinanti non reattivi
2) Terreno pianeggiante e assenza di orografia complessa 3) Distanze di ricaduta fino ad alcune decine di chilometri
4) caratteristiche meteorologiche descrivibili esaurientemente da una singola stazione meteo di superficie.
I modelli gaussiani sono modelli relativamente semplici ma sono di estrema utilità, poiché permettono di valutare abbastanza accuratamente le possibili concentrazioni e deposizioni degli inquinanti rilasciati dalle diverse sorgenti. Risultano inoltre estremamente vantaggiosi in termini di semplicità di utilizzo, di necessità di
5
un numero limitato di parametri di input, di potenza di calcolo richiesta; grazie tuttavia alle numerose verifiche sperimentali presenti in letteratura, ne è stata dimostrato l'affidabilità nel settore delle valutazioni ambientali.
Per la modellazione gaussiana è stato utilizzato l’applicativo MMSWinDimula della Maind s.r.l; i dati risultanti dalla simulazione sono stati processati e analizzati. Sono stati infine tradotti in tavole grafiche attraverso interpolazione mediante software GIS.
3.1 Trattazione delle situazioni di calma di vento
In genere, si considera “calma di vento” una situazione caratterizzata da vento con velocità inferiore a 0,5 m/s;
la gestione modellistica delle calme di vento presenta i problemi della mancanza di dati per inizializzare i modelli. I modelli gaussiani, in particolare, non sono in grado di gestire le calme di vento per ragioni fisiche, in quanto contrastano con le ipotesi di derivazione della formulazione gaussiana e per ragioni matematiche, in quanto la velocità del vento è presente al denominatore.
Per la trattazione delle situazioni di calma di vento (vento con velocità < 0,5 m/s) si è utilizzato modello CIRILLO-POLI.
La percentuale delle ore di calma di vento relativamente ai dati della stazione ARPAV di Mogliano Veneto per l’anno 2019 è risultata essere pari al 7,34%.
3.2 Determinazione della classe di turbolenza di Pasquill
La determinazione della classe di turbolenza di Pasquill è stata calcolata per ogni ora di simulazione effettuata sulla base delle variabili meteorologiche (data, ora, temperatura, radiazione solare, velocità del vento e direzione del vento). Per le ore diurne il calcolo si basa sulla velocità del vento e sulla radiazione solare secondo le seguenti tabelle:
Laddove mancante il dato orario relativo alla radiazione solare, il modello attribuisce la classe di stabilità atmosferica “D – atmosfera neutra”.
4 Fattori di emissione odorigena
Nel presente studio sono stati utilizzati dati emissivi da bibliografia di cui allo studio della dott.ssa Laura Valli pubblicato nel 2013 in occasione del convegno “Ecomondo”, costanti per l’intero anno e relativi:
1) al numero di capi accasati ante operam, rapportata allo stato di consistenza delle strutture e alla dotazione impiantistica, pari a capi n. 54.000; il fattore di emissione utilizzato è di 126 UO*t P.V.relativo al sistema di ventilazione artificiale con controllo automatico.
2) alla massima potenzialità di accasamento dello stato post operam rapportata alla superficie e alla dotazione tecnica degli impianti, pari a capi n. 84.900; il fattore di emissione utilizzato anche in questo caso è di 126 UO*t P.V.relativo al sistema di ventilazione artificiale con controllo automatico.
Al fine di caratterizzare meglio il quadro emissivo è stato considerato anche il fattore di emissione estivo pari a 0,207 UO/capo e il fattore emissivo invernale pari a 0,087 UO/capo. Il riferimento bibliografico è il seguente:
L. Valli, A. Immovilli, N. Labartino, G. Moscatelli, Emissione di odori dagli allevamenti zootecnici, CRPA 2013.
4.1 Quadro emissivo
Al fattore di emissione sopra citato si è applicato il coefficiente di riduzione pari a 80 % in forza del sistema di abbattimento delle emissioni odorigene consistente in un confinamento su tre lati e chiuso in copertura realizzato mediante pannellatura piena e continua sull’intero fronte di estrazione d’aria (rif. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Intensive Rearing of Poultry or Pigs, 2017).
Il quadro emissivo dello stato ante operam e post operam, pertanto, è il seguente:
Unità di allevamento capi accasati
Fattore di emissione (UO/s*t P.V.)
Valore emissivo (UO/s)
Coeff.
Abbattimento Valore emissivo finale (UO/s)
CAP 1_2 ante operam 54.000 126 6.804 0 6.804
CAP 1_2_3 post operam 84.900
126 (capannoni
esistenti) 25,2 (capannone di
progetto)
10.697 80% solo sul capannone di
progetto 7.503
Il quadro emissivo relazionato ai fattori di emissione stivo e invernale è il seguente:
Tipologia
allevata Capi Fattore di emissione inverno
(UOE*s-1*capo-1)
Fattore di emissione estate
(UOE*s-1*capo-1)
Emissione inverno (UOE*s-1)
Emissione estate (UOE*s-1)
Fattore di abbattimento
Emissione INVERNO (UOE*s-1) finale
Emissione ESTATE (UOE*s-1)
finale Polli da
carne 27000 0,087 0,207 2.349,0 5.589,0 1 2349,0 5.589,0
Polli da
carne 27000 0,087 0,207 2.349,0 5.589,0 1 2349,0 5.589,0
Polli da
carne 30900 0,087 0,207 2.688,3 6.396,3 0,8 537,7 1279,3
PROGETTO 84900 5.235,7 12.457,3
7
5 Dati meteorologici
Per la presente elaborazione sono stati utilizzati i dati meteo orari dell’anno 2019 forniti da ARPAV e relativi alla stazione meteo di Mogliano Veneto: in tale stazione la velocità media del vento è ritenuta dai tecnici ARPAV maggiormente rappresentativa del sito di studio, rispetto al dato di Roncade, quanto a caratteristiche di posizionamento del sensore di vento. Pertanto, la scelta è ricaduta su questo set di dati. I parametri utilizzati sono i seguenti:
• Precipitazione oraria (mm/h)
• Temperatura media oraria (°C) a 2 m dal p.c.
• Velocità media oraria del vento a 10 m di altezza (m/s)
• Direzione media oraria del vento a 10 m di altezza (gradi sessa decimali, da nord)
• Radiazione globale oraria totale (W/m2)
Attraverso i dati meteo si è effettuata la ricostruzione del campo di vento che si riporta di seguito mediante illustrazione della rosa dei venti.
Nello specifico il dominio dei dati utilizzati nel modello di simulazione è il seguente:
Origine SW è X = 295090,00 m E Y = 5052471,00 m N (WGS84 UTM fuso 33) Dimensioni: 6 km x 6 km
Risoluzione di calcolo (dimensioni griglia) dx = dy = m 50 Periodo: anno 2019; 8760 ore.
Di seguito si illustra la rappresentazione della rosa dei venti relativa alla stazione ARPAV di Mogliano Veneto, anno 2019:
Figura 1- Rosa dei venti relativa alla stazione ARPAV di Mogliano Veneto
5.1 Modello dispersivo in atmosfera
Le fonti di emissione sono rappresentate dagli estrattori d’aria dei capannoni a ventilazione controllata aggregati in un’unica fonte di emissione puntuale di altezza pari a m 1,5 dal p.c. Sono state effettuate simulazioni relative allo stato ante operam e allo stato post operam.
Sotto il profilo metodologico, ai fini della rappresentazione modellistica nel caso dei ventilatori assiali, non è stato considerato l’effetto dell’innalzamento del pennacchio (plume rise) o più precisamente l’effetto della sua componente meccanica momentum rise.
La spinta dovuta al gradiente termico è di fatto limitata a pochi metri in virtù della modesta temperatura di uscita degli effluenti gassosi; dal punto di vista modellistico è stato considerato l’effetto della spinta di galleggiamento di origine termica o buoyancy rise, ponendo la temperatura dell’effluente pari a 25°C per tutta la durata della simulazione.
Per la determinazione del picco orario di concentrazione di odore, il fattore Peak To Mean è stato assunto pari a 2,3 (relativo a 10 minuti all’interno dell’ora).
5.1.1 Sorgenti
Situazione ante operam e post operam:
Gli estrattori di aria presenti in testa ai 3 capannoni sono stati modellati come un’unica sorgente puntiforme per capannone con velocità di uscita effluente pari a m/s 0.1, temperatura di uscita (K) 298,35 e altezza emissione a m 1,5 dal p.c.
Figura 2- Visualizzazione su fotopiano della posizione delle sorgenti di emissione puntuale (P) dello stato di fatto e di progetto.
SORGENTE ESISTENTE
X = 298479,0 X(m); 5055183,0 Y(m) UTM33N
SORGENTE DI PROGETTO
298420,0 X(m); 5054965,0 Y(m) UTM33N SORGENTE ESISTENTE
X = 298520,0 X(m); 5055174,0 Y(m) 33N UTM33N
9
5.1.2 Ricettori
L’area considerata nello studio è costituita da un quadrato di km 6.0 X 6.0, centrato sull’impianto esistente. Ai fini dell’applicazione del modello di diffusione per la stima delle concentrazioni di odore, l’area così definita (dominio di calcolo) è stata disaggregata in un grigliato cartesiano ortogonale, costituito da maglie quadrate di m 50 di lato. Entro tale area sono stati reperiti i ricettori, sui quali è stato calcolato puntualmente l’impatto odorigeno all’altezza di due metri dal p.c. La scelta dei ricettori è stata fatta in base alla minima distanza dalla sorgente emissiva. I ricettori individuati sono i seguenti:
Figura 3 - Indicazione dei ricettori individuati e della sorgente su ortofoto.
Progressivo Descrizione Coordinate WGS84-UTM33N
RIC_1 Roncade, abitazioni Via Longhin 297094,0 X(m); 5054693,0 Y(m)
RIC_2 Roncade, abitazioni Via Pantiera 297430,0 X(m); 5055363,0 Y(m)
RIC_3 Roncade, centro abitato 295377,0 X(m); 5056104,0 Y(m)
RIC_4 Vallio, centro abitato 298345,0 X(m); 5057011,0 Y(m)
RIC_5 Meolo, abitazioni ovest 300259,0 X(m); 5055518,0 Y(m)
RIC_6 San Cipriano, centro abitato 295588,0 X(m); 5054479,0 Y(m)
RIC_7 Roncade, abitazioni loc. San Giacomo 298391,0 X(m); 5054471,0 Y(m)
Sorgenti
Figura 4 - Individuazione su ortofoto dei ricettori (R), delle sorgenti (P) con riferimento al dominio di calcolo (riquadro rosso di km 6X6).
6 Risultati
6.1 Quadro emissivo annuale – FE 126 UO/t p.v./anno
Sui ricettori individuato si è calcolato il 98° percentile della concentrazione oraria di picco con riferimento al parametro emissivo medio annuale di 126 UO/t p.v./anno e si sono cartografate le isoplete pari a 1, 3 e 5 UO/m3. I risultati grafici sono riportati in allegato. Nei medesimi non vengono cartografati i ricettori n. 3, 4, 5, 6 data la non significatività dei valori di concentrazione di odore ottenuti.
Dal confronto tra la situazione ante e post operam si evince una sostanziale sovrapposizione dell’areale di impatto odorigeno tra la situazione attuale e lo stato di progetto. Le emissioni dovute al capannone di nuova realizzazione, infatti, saranno minimizzate dalla struttura di abbattimento descritta.
L’unico ricettore che risulta ricompreso all’interno dell’areale di percezione odorigena è il n.7, risultando comunque sempre ricompreso all’interno dell’isopleta del 98° perrcentile pari a 1 UO/mc.
Si rammenta che il parametro 98° percentile della concentrazione di picco (10 minuti nell’ora) corrisponde alla concentrazione superata solo per il 2% delle ore in un anno (175 ore).
11
La tabella seguente illustra i risultati ottenuti
Tabella 1 – Risultati della simulazione di impatto odorigeno annuale sui ricettori individuati.
6.2 Quadro emissivo stagionale
I risultati dello studio riferiti ai parametri emissivi stagionali, per lo stato di progetto, sono riportati nella successiva tabella. Si evince che i valori massimi simulati sono riferibili a periodo estivo in ragione delle portate di ventilazione più elevate. Trattasi di valori ampiamente rientranti entro i limiti di accettabilità.
Progressivo Descrizione Coordinate WGS84- UTM33N
98°percentile UO/mc ante operam
98° percentile UO/mc post operam
Limite isopleta
RIC_1 Roncade, abitazioni
Via Longhin 297094,0 X(m);
5054693,0 Y(m) 0,211 0,215 < 1 UO
RIC_2 Roncade, abitazioni Via Pantiera
297430,0 X(m);
5055363,0 Y(m) 0,0774 0,0872 < 1 UO
RIC_3 Roncade, centro abitato
295377,0 X(m);
5056104,0 Y(m) 0,0088 0,0099 < 1 UO
RIC_4 Vallio, centro abitato 298345,0 X(m);
5057011,0 Y(m) 0,0275 0,0301 < 1 UO
RIC_5 Meolo, abitazioni ovest 300259,0 X(m);
5055518,0 Y(m) 0,0285 0,0312 < 1 UO
RIC_6 San Cipriano, centro
abitato 295588,0 X(m);
5054479,0 Y(m) 0,0111 0,0121 < 1 UO
RIC_7 Roncade, abitazioni loc. San Giacomo
298391,0 X(m);
5054471,0 Y(m) 1,13 1,21 < 3 UO
Progressivo Descrizione
Coordinate WGS84- UTM33N
Concentrazione massima estiva UO/mc (22 marzo-21 settembre)
98° percentile estivo UO/mc 22 marzo-21 settembre)
Concentrazione massima invernale UO/mc (22 settembre - 21 marzo)
98° percentile invernale UO/mc (22 settembre - 21 marzo)
RIC_1
Roncade, abitazioni Via Longhin
297094,0 X(m);
5054693,0 Y(m) 1,08 0,41 0,45 0,11
RIC_2
Roncade, abitazioni Via Pantiera
297430,0 X(m);
5055363,0 Y(m) 0,31 0,14 0,13 0,06
RIC_3 Roncade,
centro abitato 295377,0 X(m);
5056104,0 Y(m) 0,19 0,02 0,08 0,01
RIC_4 Vallio, centro
abitato 298345,0 X(m);
5057011,0 Y(m) 0,64 0,05 0,27 0,02
RIC_5 Meolo,
abitazioni ovest 300259,0 X(m);
5055518,0 Y(m) 0,07 0,05 0,03 0,02
RIC_6 San Cipriano,
centro abitato 295588,0 X(m);
5054479,0 Y(m) 0,04 0,02 0,02 0,01
RIC_7 Roncade,
abitazioni loc.
San Giacomo
298391,0 X(m);
5054471,0 Y(m) 1,66 0,87 0,70 0,63
Tabella 2 Risultati della simulazione di impatto odorigeno stagionale sui ricettori individuati.
1,13 0,211
0,0774
Esri, HERE, Garmin, (c) OpenStreetMap contributors, and the GIS user community; Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AeroGRID, IGN, and the GIS User
500,0000005053000,000000 5053000,000000
5053500,000000 5053500,000000
5054000,000000 5054000,000000
5054500,000000 5054500,000000
5055000,000000 5055000,000000
5055500,000000 5055500,000000
5056000,000000 5056000,000000
5056500,00 5056500,00
´
Soc. Agr. Finco e Chiavenato - Roncade (TV) - Stato di fatto - n. capi 54.000 Legenda
98° percentile della concentrazione oraria di picco (peak to mean 2,3) Simulazione dello stato di fatto - f.e. 126 UO/t P.V. - polli da carne
1 UO/m3 3 UO m3 5 UO/mc 50 UO/m3
Capannoni esistenti
Capannone di progetto
Ricettori discreti (UO/mc) 500 250 0Metri
1,21 0,215
0,0872
Esri, HERE, Garmin, (c) OpenStreetMap contributors, and the GIS user
,0000005053000,000000 5053000,000000
5053500,000000 5053500,000000
5054000,000000 5054000,000000
5054500,000000 5054500,000000
5055000,000000 5055000,000000
5055500,000000 5055500,000000
5056000,000000 5056000,000000
5056500 5056500
´
Soc. Agr. Finco e Chiavenato - Roncade (TV) - Stato di progetto - n. capi 84.900 Legenda
98° percentile della concentrazione oraria di picco (peak to mean 2,3) Simulazione dello stato di fatto - f.e. 126 UO/t P.V. - polli da carne
1 UO/m3 3 UO m3 5 UO/mc 50 UO/m3
Capannoni esistenti
Capannone di progetto