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KEY-ENERGY RIMINI FIERA 9 novembre 2011

VALORIZZAZIONE AGRONOMICA ED ENERGETICA DEI

REFLUI ZOOTECNICI

STUDI APPLICATIVI DI FITODEPURAZIONE INERENTI LO

SMALTIMENTO CONTROLLATO, SU SUPERFICI FORESTATE,

DEL DIGESTATO PROVENIENTE DA IMPIANTI DI BIOGAS E

BIOMETANO sottoazioni 6.1 e 6.2

Bruna Gumiero e Bruno Boz

con la collaborazione di D. Albanese

Univ. Di Bologna

Univ. Di Padova

SITI SPERIMENTALI

Progetto RiduCaReflui

TEZZE SUL BRENTA

AZIENDA DIANA

6.1

6.2

2


AFI aree di infiltrazione forestali che permettono di immettere in falda acqua derivante dai corpi idrici superficiali durante i

periodi in cui c’è abbondanza idrica.

3

6.1 AFI nell’azienda Cerantola

Produzione di biomassa legnosa

Progetto RiduCaReflui 4

6.1 AFI nell’azienda Cerantola

Progetto

RiduCaReflui

OBIETTIVI 6.1

• Misurare l’efficienza in termini di riduzione dell’azoto da parte delle AFI ;

• Confrontare l’efficienza di un AFI con un prato stabile • Analisi dei principali meccanismi bio-geochimici che

determinano tali trasformazioni.

Inoltre….

• Fornire elementi a supporto della gestione ottimale di queste aree;

• Integrare il quadro di conoscenze di questi particolari sistemi con quelle già maturate su fasce tampone.

Progetto

RiduCaReflui

prato

6.1 - DISEGNO SPERIMENTALE

Sei plot:

A0 - no digestato

A1 - 170 kg di N

A2 - 340 Kg di N

P0 - no digestato

P1 - 170 kg di N

P2 - 340 Kg di N

Confronto tra SRF e

prato


Input:

Precipitazioni

Digestato

6.1 - DISEGNO SPERIMENTALE Output:

Peridite gassose

Uptake

Denitrificazione

Leaching in falda


6.1 - DISEGNO SPERIMENTALE


6.1 SPANDIMENTO DEL DIGESTATO


6.1 RISULTATI

Kg A2 A1 A0

T0 Peso totale 3,60 3,18 2,57

T1 Peso totale 598 359 257

T1 Peso utile 233 125 76

T1 - T0 594 355 255

Kg ha-1 a-1 A2 A1 A0

peso totale 14153 8460 6067

azoto 31,8 19,0 13,6

Bilancio di N tot - Kg ha-1 anno-1

A1 A2 P1 P2

ΔNs = differenza fra il contenuto iniziale e quello finale di N nel suolo 41,3 23,2 41,5 34,3

Nd = input di N imputabile alla distribuzione di digestato 81,6 156,5 156,4 311,4

Np = input di N apportato dalle precipitazioni al suolo 28,2 28,2 33,7 33,7

Totale INPUT 151,1 207,8 231,5 379,4

Nf = leaching di azoto in falda -40,3 -55,0 -34,8 -82,6

Nv = N accumulato nella biomassa legnosa -19,0 -31,0 0,0 0,0

Nv = N accumulato/asportato dalla vegetazione erbacea -23,8 -35,6 -256,4 -339,9

Ng = emissioni durante la fase di spandimento -8,6 -5,7 -1,3 -2,7

Totale OUTPUT -91,7 -127,3 -292,5 -425,1

Differenza (errore, più voci di bilancio non determinate) 59,4 80,6 -61,0 -45,8

6.1 RISULTATI

6.1 Attività sperimentale

Punti di forza e punti di debolezza

Forza

Piano di monitoraggio adeguato ed

efficiente

Collaborazione con l’azienda,

all’interno del progetto Riducareflui

e con ARPAV

Misura delle emissioni di azoto in

atmosfera (prof. Da Borso)

Ultimo spandimento con refluo

dell’azienda e con barra di

spandimento ideata appositamente

(dr. Gasparini)

Debolezza

Difficoltà di campionamento suoli e

messa in opera degli strumenti

No repliche, durata

dell’esperimento.

Sistema giovane che permetterà di

dare solo risposte parziali rispetto

agli obiettivi preposti - No

interferenza con AFI

Tre diverse modalità di

spandimento del refluo

Conclusioni


Entrambi i processi coinvolti nella rimozione dell’azoto (assorbimento della

vegetazione e denitrificazione) risultano attivi nel nostro sistema.

Proporzionalità fra le quantità di azoto apportate tramite distribuzione e le

perdite in falda; questa evidenza porterebbe ad escludere, almeno in questa

fase di maturazione dei sistemi, l’opportunità di deroghe agli attuali limiti di

distribuzione.

Si suggerisce una distribuzione meno concentrata possibile: idealmente, per

dosi di 170 kg ha-1, 3 distribuzioni all’anno ben distanziate a partire dalla

primavera.

In questa fase di maturità lo strato attivo in termini di processi biochimici (1m)

non viene influenzato dalle dinamiche idrologiche legate alle attività di

infiltrazione.

Significativi incrementi della produttività di biomasse all’aumentare delle dosi

di digestato distribuito

Progetto

RiduCaReflui

6.2 AZIENDA DIANA

Progetto

RiduCaReflui

6.2 OBIETTIVI

Misurare l’efficienza in termini di riduzione dell’azoto da parte delle Aree Filtro Forestali rispetto al particolare tipo di refluo immesso;

Verificare l’efficienza di una fascia boscata con funzione tampone e non soggetta a operazioni di taglio e spandimento.

Valutare l’influenza dell’attività di irrigazione tramite scoline adacquatrici sulle dinamiche dell’azoto.

Fornire un esaustivo quadro di indicazioni gestionali delle aree in questione;

Verificare l’incidenza sull’eventuale produzione di NOx (gas serra) e ammoniaca in atmosfera.


6.2 SITO SPERIMENTALE

Progetto

RiduCaReflui

6.2 Taglio degli alberi

6.2 – Schema idrologico


RDF

LISIMETRI

PIEZOMETRI

6.2 – Disegno sperimentale

http://www.vettorpisani.net/alberi/schede/platano0.jpg

http://www.cardina.it/images/platano2.jpg

http://www.cardina.it/images/platano2.jpg

6.2 – DISEGNO SPERIMENTALE

a b c a b c

Irrigazione sub-superficiale Senza irrigazione


Progetto

RiduCaReflui

6.2. Contenuto di azoto nei suoli

0

100

200

300

400

500

14

/6

15

/6

13

/7

3/8

23

/8

21

/9

19

/10

4/1

1

29

/11

11

/1

15

/2

24

/3

10

/5

mg

/Kg

FNa - 15 cmN org

N-NH4

N-NO2

N-NO3

0

20

40

60

80

100

14

/61

5/6

13

/73

/82

3/8

21

/91

9/1

04

/11

29

/11

11

/11

5/2

24

/31

0/5

mg

/Kg

FNa - 50 cm

0

100

200

300

400

500

14/6

15/6

13/7

3/8

23/8

21/9

19

/10

4/1

1

29

/11

11/1

15/2

24/3

10/5

mg

/kg

FAa - 15 cm

0

20

40

60

80

100

14

/615

/613

/73/8

23

/821

/919

/10

4/1

129

/11

11

/115

/224

/310

/5

mg

/Kg

FNa - 80 cm

0

20

40

60

80

100

14/6

15/6

13/7

3/8

23/8

21/9

19

/10

4/1

1

29

/11

11/1

15/2

24/3

10/5

mg

/kg

FAa - 30 cm

0

20

40

60

80

100

14/6

15/6

13/7

3/8

23/8

21/9

19

/10

4/1

1

29

/11

11/1

15/2

24/3

10/5

mg

/kg

FAa - 50 cm

6.2 Risultati ottenuti

Bilancio di N tot - Kg ha-1 anno-1

FA FN

Nd = input di N imputabile alla distribuzione di digestato 582,6 553,5

Np = input di N apportato dalle precipitazioni al suolo 25,0 25,0

Ni = input di N apportato dalle acque di irrigazione 48,2 0,0

Totale INPUT 655,8 578,4

ΔNs = differenza fra il contenuto iniziale e quello finale di N nel suolo -20,4 -25,1

Nf = leaching -39,6 -26,9

N r = runoff -2,6 -2,6

Nv = N accumulato nella biomassa legnosa -28,0 -30,0

Nv = N accumulato nelle foglie di Platano -50,0 -50,0

Ng = emissioni durante la fase di spandimento -11,5 -12,4

Totale OUTPUT -129,1 -147,0

Differenza (più voci di bilancio non determinate) 526,7 431,4

6.2 Risultati ottenuti

Nonostante le necessità colturali del Platano

siano piuttosto contenute, l’effetto del

digestato sulla biomassa legnosa nell’arco di

un solo anno ha corrisposto ad un

incremento del 27% nella tesi FN e del 35 %

nella tesi con irrigazione (FA) rispetto alla

tesi testimone

6.2 Conclusioni

• elevata capacità conservativa.

• Il processo di nitrificazione richiede tempi lunghi (basso

tenore in ossigeno anche negli strati superficiali)

• Distribuiti 600 kg ha di azoto con perdite in falda e nei

corpi idrici superficiali di circa il 10%

• Irrigazione mobilita l’azoto aumentando il leaching

• Importante chiudere i solchi di interramento per ridurre

emissioni in atmosfera

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