L’obiettivo generale del progetto LIFE-OPTIMAL2012 è la dimostrazione di un approccio innovativo per la gestione dei reflui zootecnici.
Gli obiettivi specifici del progetto sono:
Il progetto intende anche dimostrare che il sistema è trasferibile ad altre regioni europee che presentano problematiche similari.
Grazie alla realizzazione di questo progetto, sarà possibile raggiungere i seguenti risultati concreti.
In relazione all’obiettivo generale:
In relazione agli obiettivi specifici:
Al fine di raggiungere gli obiettivi sopra riportati, verrà implementato un sistema eco-compatibile per il trattamento del digestato prodotto da un impianto di digestione anaerobica alimentato con reflui (solidi e liquidi) provenienti dagli allevamenti di bovini da latte nell’Alta Valle d’Isarco coinvolte nel progetto LIFE-OPTIMAL2012.
Il digestato prodotto dall’impianto di biogas sarà in parte utilizzato per la fertilizzazione dei campi (adibiti prevalentemente a prati e pascoli) degli agricoltori partecipanti al progetto. La digestione anaerobica che avviene nell’impianto biogas permette di produrre digestato quasi privo di odori e di ottenere biogas che viene utilizzato per la produzione di energia elettrica, ma non risolve il problema ambientale dell’eccessivo carico di nutrienti e delle emissioni di NH3 prodotti nell’area in questione.
La soluzione proposta prevede di annettere all’impianto biogas un impianto di trattamento del digestato, formato dalle seguenti sezioni: separatore elicoidale, separatore centrifugo (decanter), unità di ultrafiltrazione, unità di osmosi inversa, filtro a zeolite, unità di strippaggio dell’ammoniaca, sezione di essiccazione e pellettizzazione.
una frazione solida, la quale potrà essere arricchita con i concentrati derivanti dalle unità di ultrafiltrazione e di osmosi inversa, in modo da ottenere un “fertilizzante” con una concentrazione e un rapporto relativo dei vari nutrienti adattabile ai requisiti delle varie colture (vigneti e frutteti) in cui potrà essere utilizzato questo prodotto.
una frazione liquida, formata da una soluzione di solfato di ammonio, prodotta dall’ unità di strippaggio dell’ammoniaca.
Questi prodotti potranno essere utilizzati come fertilizzanti nelle aree dedicate alla frutticoltura e alla viticoltura dell’Alto Adige
Nei masi dei soci si raccolgono, con degli appositi macchinari per il trasporto, all’incirca 25.000 t di letame e 45.000 t di liquame.
Tali effluenti vengono sottoposti a trattamento di digestione anaerobica nell’impianto biogas Wipptal e il biogas che viene prodotto viene trasformato in energia elettrica e calore.
Circa la metà del digestato prodotto viene riportato agli agricoltori e distribuito nei terreni con un prototipo, specificamente realizzato, ad alta precisione e bassa emissione. L’altra metà del digestato viene sottoposto a separazione meccanica attraverso un separatore a compressione elicoidale ed un vibrovaglio che separano componenti solidi e liquidi del digestato. La parte liquida viene sottoposta ad un processo in tre fasi di osmosi inversa, che consente di ottenere acqua purificata adatta allo scarico in corpo idrico superficiale e un concentrato ricco di nutrienti per le colture.
La parte solida del digestato viene disidratata con l’uso del calore di scarto prodotto dal gruppo di cogenerazione e, successivamente, pelletata per diventare un fertilizzante. I concentrati ottenuti dall’osmosi inversa possono essere utilizzati come tali per la fertilizzazione delle colture oppure aggiunti al pellet.
Il pellet cosi ottenuto rappresenta un fertilizzante ad elevata concentrazione di sostanza organica e nutrienti che può essere utilizzato nelle aree dedicate alla frutticoltura e alla viticoltura dell’Alto Adige.
Il progetto mira a ridurre l’impatto derivante dalla gestione di liquami e letame bovini tramite le seguenti azioni:
I principali risultati raggiunti dal progetto LIFE-OPTIMAL2012 sono sintetizzati nei seguenti punti:
1) costruzione, avviamento ed esercizio dell’impianto di trattamento del digestato. Tale impianto è stato realizzato in tre sezioni principali:
prima sezione: separazione e concentrazione del digestato. Sezione innovativa – in grado di trattare sia i liquami bovini che suini tal quali o i loro derivati, sia i digestati provenienti da digestori anaerobici di varia natura – il cui processo si basa su una serie di trattamenti meccanici di separazione e concentrazione tramite membrane a osmosi inversa, che utilizzano una combinazione dell’innovativo e brevettato sistema a membrana vibrante anti-sporcamento e di membrane a spirale avvolta. All’interno di tale sezione si opera una prima separazione solido-liquido del digestato: la frazione solida costituisce la materia prima che, una volta essiccata e trasformata in pellet, diventa la base per la produzione di biwi bio-pellet, il fertilizzante solido la cui vendita consente di ridurre il carico di azoto afferente all’area agricola oggetto del progetto. La frazione liquida rimasta viene ulteriormente trattata consentendo a Biogas Wipptal di ottenere da un lato acqua purificata (permeato) adatta allo scarico in corpo idrico superficiale, dall’altro un concentrato di azoto e fosforo in un volume ridotto del 40-45% rispetto al liquido iniziale, che risulta quindi facilmente trasportabile, stoccabile o trasformabile in fertilizzante a più alto contenuto di azoto ammoniacale e fosforo. Tale concentrato, valido anche in campo biologico, costituisce il fertilizzante liquido. Questa sezione è in grado di trattare fino ad un massimo di 160 tonnellate/giorno di digestato, producendo circa 30 tonnellate di acqua depurata, che può essere reimmessa nel fiume Isarco e circa 55 tonnellate di concentrato;
seconda sezione: essiccazione della frazione solida per mezzo di un impianto a tappeti su 8 livelli, che sfrutta il calore (tramite scambiatori per aria calda) in esubero dal motore di cogenerazione del biogas per essiccare fino a un massimo di circa 15 tonnellate di solidi in ingresso al giorno;
terza sezione: pellettizzazione del materiale essiccato. Trasformazione dei solidi essiccati in forma di pellet tramite passaggio in mulino e pressa cubettatrice, linea che è in grado di trattare fino a 6 tonnellate/giorno di materiale essiccato in ingresso.
2) Costruzione, collaudo e utilizzo del prototipo di macchina spandiliquame.
Il prototipo, realizzato dal beneficiario associato Zunhammer, è equipaggiato con un dispositivo di misura in tempo reale del contenuto in elementi nutritivi del digestato, un sensore di posizione GPS e di un sistema elettronico per il controllo e la regolazione della dose.
3) Bilanci gassosi, di massa e di energia del sistema di trattamento del digestato. Tale attività, realizzata dall’Università di Torino, ha dimostrato l’efficacia del sistema di trattamento del digestato in termini di efficienza di separazione della massa e dei principali parametri fisico-chimici. I consumi complessivi di energia termica ed elettrica (diretta e indiretta) rilevati, espressi come energia primaria, sono risultati equivalenti a 28,6*10-3 Tep/t di digestato trattato e 55,7*10-4 Tep/kg di N contenuto nel pellet.
4) Produzione del fertilizzante solido in pellet denominato biwi bio-pellet, sua registrazione al numero 0021548/18 del “Registro Nazionale dei Fertilizzanti” e sviluppo dei sui prodotti di marketing per la vendita sul mercato presso privati, consorzi agrari, varie catene di distribuzione. In base ai tipi di concimi nazionali di cui D.Lgs. n.75/2010, biwi bio-pellet è classificato come concime organico NP (Allegato 1.5.2.14), ed è indicato nelle coltivazioni ortofrutticole o per la floricoltura;
5) Prove di crescita di colture in vaso (mais, cetriolo, prato stabile, fragola) e in campo (vigneto) realizzate dall’Università di Bolzano, che indicano un effetto positivo (aumento della biomassa aerea) soprattutto su mais e cetriolo;
6) stampa e divulgazione del “Manuale d’uso di biwi bio-pellet”, contenente istruzioni per i dosaggi in base al tipo di coltura, al grado di sostanza organica contenuta nel terreno e al periodo di applicazione;
7) campionamenti di controllo della qualità dell’acqua depurata e scaricata nel corpo idrico superficiale che scorre in prossimità dell’impianto Biogas Wipptal, ossia nel fiume Isarco (Eisack), con il monitoraggio in continuo della portata scaricata, del pH, della conducibilità e dell’azoto ammoniacale, nonché l’implementazione di tutto il sistema automatico di gestione dei reflui zootecnici, dal loro ingresso in impianto tramite pesatura con pesa elettronica, al loro ritorno al campo, tramite nuova pesatura e controllo dello spandimento.
8) Valutazione complessiva del sistema di trattamento del digestato.
Dalle verifiche effettuate dal DISAFA dell’Università di Torino è emerso che l’implementazione delle soluzioni tecnologiche proposte hanno consentito di:
Nel 2021 il progetto LIFE OPTIMAL 2012 è stato portato a termine. Ciò nonostante continuiamo a essere appassionati delle nostre attività di sorveglianza e comunicazione e prendiamo molto sul serio il nostro ruolo di rappresentanti del programma Life ideato dall’UE.
Attività di monitoraggio
I partner del progetto continuano a fornire supporto alla società Biogas Wipptal soprattutto di monitoraggio tecnico, ma anche economico, ambientale e socio- economico delle soluzioni tecnologiche realizzate.
Sono quindi previste raccolte di dati e la loro elaborazione, utilizzando i medesimi metodi di raccolta dati e valutazione adottati durante il progetto e con il riferimento ad ogni azione e risultato atteso. I report risultanti consentiranno di consolidare i risultati ottenuti nel corso del progetto e allo stesso tempo di implementare le soluzioni proposte al fine di garantirne la sostenibilità.
I partner del progetto continueranno inoltre a fornire supporto alle autorità pubbliche (Europee, Nazionali e Regionali) per il trasferimento del know-how acquisito durante tale di monitoraggio ed implementazione.
Attività di comunicazione
Le attività di informazione e divulgazione proseguiranno tramite la promozione di corsi di formazione e workshop, la partecipazione a convegni in ambito nazionale o internazionale e la partecipazione ad eventi pubblici. Il sito web del progetto resterà attivo e sarà costantemente aggiornato con informazioni su tematiche di interesse ed eventi. Con il coinvolgimento di tutti i partner, saranno organizzate visite guidate al fine di promuovere una sempre maggiore conoscenza relativamente al sistema di gestione proposto e la trasferibilità delle tecnologie realizzate nell’ambito del progetto LIFE-OPTIMAL2012.
Le attività posteriori al periodo di realizzazione del progetto rimarranno sotto la responsabilità di Biogas Wipptal.
Attività future
Attualmente, l’impianto BIOGAS Wipptal è in fase di ampliamento e riconversione per effettuare l’upgrading del biogas e la liquefazione del biometano per autotrazione. L’inizio della produzione di BioGNL per autotrazione è previsto per 2022.
Nel seguito riportiamo gli obiettivi del progetto sostenuto dalla UE nell’ambito del programma LIFE +:
Di seguito riportiamo le misure applicate nel quadro del programma LIFE +: