Da stime recenti emerge che la gestione dei reflui in Italia sia responsabile di circa il 75% delle emissioni di ammoniaca e del 6% di quelle di metano e protossido di azoto. Le tecniche di abbattimento impiegabili spaziano da interventi sulla dieta, a frequenti rimozioni delle deiezioni, fino a sistemi di copertura delle vasche e soluzioni che riducano il tempo di contatto tra refluo zootecnico ed aria in fase di spandimento. Un'efficace tecnica di riduzione delle emissioni di ammoniaca dal settore zootecnico, ampiamente diffusa in Danimarca, ma allo stato attuale non ancora applicata in Italia, prevede l'acidificazione dei reflui zootecnici nelle loro fasi di stoccaggio e distribuzione al fine di mantenere l'N sotto forma di ione ammonio che, non essendo volatile, non viene rilasciato dall'effluente sotto forma di gas. Tale soluzione gestionale si traduce anche in una riduzione delle perdite di nitrati per lisciviazione e in un miglior assorbimento dei nutrienti da parte delle colture. A differenza delle tecniche di abbattimento tradizionali (es. sistemi di copertura delle vasche o di interramento dei liquami), che consentono di ridurre le emissioni solo in una fase della filiera di gestione degli effluenti, l'acidificazione può essere eseguita in ciascuna di esse. La riduzione del pH dei liquami viene eseguita utilizzando prevalentemente acido solforico concentrato (H2SO4). Sebbene questa tecnica sia un'efficiente soluzione per ridurre significativamente le emissioni di ammoniaca lungo tutta la filiera di gestione degli effluenti (con abbattimenti superiori al 70% rispetto ai liquami non acidificati) ad un costo sostenibile per l'azienda (1,0-1,5 ¿/m3 di liquame trattato) esistono limiti oggettivi alla sua diffusione. L'impiego di H2SO4, infatti, comporta rischi per la sicurezza dell'operatore, oltre che la necessità di disporre di permessi specifici per il suo stoccaggio in azienda e per il suo trasporto su strada. Infine, la formazione di schiume che si verifica talvolta durante l'addizione dell'H2SO4 ai liquami comporta da un lato problemi di contenimento dell'effluente all'interno del recipiente di stoccaggio e, dall'altro, possibili letture errate del valore di pH da parte delle sonde preposte. Infine, l'H2SO4 si presta ad essere utilizzato esclusivamente con liquami, non potendo essere miscelato a reflui solidi quali il letame o la frazione solida separata. Alternative agli acidi concentrati per la riduzione del pH degli effluenti possono essere additivi in polvere quali lo zolfo elementare o il solfato di alluminio che sono attualmente oggetto di studio in Danimarca, Portogallo e in Italia. Nell'ottica di valorizzare sottoprodotti del settore agricolo, non va esclusa la possibilità di ricorrere alla bio-acidificazione, ottenuta aggiungendo ai liquami materiali di natura organica facilmente fermentescibili quali siero di latte, melasso ecc. Questa tecnica, inoltre, potrebbe rivelarsi di particolare interesse quando applicata alla fase di stoccaggio dei liquami zootecnici prima della loro digestione anaerobica. La produzione di acidi grassi che segue la degradazione della sostanza organica di tali biomasse potrebbe infatti portare ad un duplice vantaggio: da un lato l'abbattimento delle emissioni ammoniacali nel corso del periodo di stoccaggio del refluo zootecnico e, dall'altro, un aumento della potenzialità metanigena del refluo una volta che questo venga immesso all'interno del digestore anaerobico.

Acidificazione dei reflui zootecnici: una soluzione per l'abbattimento delle emissioni ammoniacali

BORBEY, MAURIZIO
2015/2016

Abstract

Da stime recenti emerge che la gestione dei reflui in Italia sia responsabile di circa il 75% delle emissioni di ammoniaca e del 6% di quelle di metano e protossido di azoto. Le tecniche di abbattimento impiegabili spaziano da interventi sulla dieta, a frequenti rimozioni delle deiezioni, fino a sistemi di copertura delle vasche e soluzioni che riducano il tempo di contatto tra refluo zootecnico ed aria in fase di spandimento. Un'efficace tecnica di riduzione delle emissioni di ammoniaca dal settore zootecnico, ampiamente diffusa in Danimarca, ma allo stato attuale non ancora applicata in Italia, prevede l'acidificazione dei reflui zootecnici nelle loro fasi di stoccaggio e distribuzione al fine di mantenere l'N sotto forma di ione ammonio che, non essendo volatile, non viene rilasciato dall'effluente sotto forma di gas. Tale soluzione gestionale si traduce anche in una riduzione delle perdite di nitrati per lisciviazione e in un miglior assorbimento dei nutrienti da parte delle colture. A differenza delle tecniche di abbattimento tradizionali (es. sistemi di copertura delle vasche o di interramento dei liquami), che consentono di ridurre le emissioni solo in una fase della filiera di gestione degli effluenti, l'acidificazione può essere eseguita in ciascuna di esse. La riduzione del pH dei liquami viene eseguita utilizzando prevalentemente acido solforico concentrato (H2SO4). Sebbene questa tecnica sia un'efficiente soluzione per ridurre significativamente le emissioni di ammoniaca lungo tutta la filiera di gestione degli effluenti (con abbattimenti superiori al 70% rispetto ai liquami non acidificati) ad un costo sostenibile per l'azienda (1,0-1,5 ¿/m3 di liquame trattato) esistono limiti oggettivi alla sua diffusione. L'impiego di H2SO4, infatti, comporta rischi per la sicurezza dell'operatore, oltre che la necessità di disporre di permessi specifici per il suo stoccaggio in azienda e per il suo trasporto su strada. Infine, la formazione di schiume che si verifica talvolta durante l'addizione dell'H2SO4 ai liquami comporta da un lato problemi di contenimento dell'effluente all'interno del recipiente di stoccaggio e, dall'altro, possibili letture errate del valore di pH da parte delle sonde preposte. Infine, l'H2SO4 si presta ad essere utilizzato esclusivamente con liquami, non potendo essere miscelato a reflui solidi quali il letame o la frazione solida separata. Alternative agli acidi concentrati per la riduzione del pH degli effluenti possono essere additivi in polvere quali lo zolfo elementare o il solfato di alluminio che sono attualmente oggetto di studio in Danimarca, Portogallo e in Italia. Nell'ottica di valorizzare sottoprodotti del settore agricolo, non va esclusa la possibilità di ricorrere alla bio-acidificazione, ottenuta aggiungendo ai liquami materiali di natura organica facilmente fermentescibili quali siero di latte, melasso ecc. Questa tecnica, inoltre, potrebbe rivelarsi di particolare interesse quando applicata alla fase di stoccaggio dei liquami zootecnici prima della loro digestione anaerobica. La produzione di acidi grassi che segue la degradazione della sostanza organica di tali biomasse potrebbe infatti portare ad un duplice vantaggio: da un lato l'abbattimento delle emissioni ammoniacali nel corso del periodo di stoccaggio del refluo zootecnico e, dall'altro, un aumento della potenzialità metanigena del refluo una volta che questo venga immesso all'interno del digestore anaerobico.
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