Data e luogo dell’evento
SEMINARIO
Sostenibilità economica ed ambientale del
biogas negli allevamentiMartedì 10 giugno 2014
Agriturismo del Papa Pozza di Maranello
Modena
SEMINARIO
Sostenibilità economica ed ambientale del
biogas negli allevamentiMartedì 10 giugno 2014
Agriturismo del Papa Pozza di Maranello
Modena
Area loghiCentro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.
Il biogas negli allevamenti zootecnici
Nicola Labartino
CRPA SpA
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Schema Schema della digestione della digestione
anaerobicaanaerobica
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
La digestione anaerobica e la digestione del bovinoLa digestione anaerobica e la digestione del bovino
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
DIGESTIONE ANAEROBICADIGESTIONE ANAEROBICA
• Trasforma scarti o altre matrici organiche in BIOGAS;
• utilizza quello che altre tecnologie di conversione energetica non possono utilizzare:
• MATRICI VEGETALI E/O ANIMALI• MATERIE PRIME, SOTTOPRODOTTI, RIFIUTI
con ST e SV molto diversi (dal 2% al 100%)
TECNOLOGIA DI CONVERSIONE ENERGETICA TECNOLOGIA DI CONVERSIONE ENERGETICA MOLTO VERSATILEMOLTO VERSATILE
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Composizione delle matrici per biogas
Acqua(10-98% tq)
Ceneri(2-50% ST)
Solidi volatili (50-98% ST)
Solidi totali(2-90% tq)
+ Indegradabile(10-70% SV)
ATTENZIONE però alla corretta valutazione del contenuto energetico lordo che può variare da 60 kWh/t tq (liquame suino) a 12.000 kWh/t tq (grasso animale)
Degradabile(30-90% SV)
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
EFFLUENTI ZOOTECNICILIQUAMEEffluente d’allevamento NON PALABILE costituito da FECI, URINE, RESIDUI ALIMENTARI e di lettiera, ACQUA di bevanda, ACQUA di veicolazione delle deiezioni e ACQUA di lavaggio.
Materiale di consistenza liquida, fluida o densa, con contenuto di ST inferiore al 20% sul tal quale, pompabile fino al 16% di ST.
LETAMEEffluente d’allevamento PALABILE costituito da feci, urine, residui alimentari, materiali da lettiera e acqua di bevanda.
Materiale di consistenza molto densa, semisolida o solida, con contenuto di ST pari o superiore al 20% sul tal quale, non pompabile
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Rese in biogas in condizioni ottimaliRese in biogas in condizioni ottimali
Dal liquame prodotto da un suino da ingrasso del peso vivo medio di 85 kg
0,100 m3 di biogasal giorno
Si possono ottenere
Dal liquame prodotto da una vacca da latte del peso vivo medio di 500 kg
Si possono ottenere 0,750 m3 di biogasal giorno
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Biomasse e scarti organici avviabili a DA e loro resa in Biogas (m3 per ton di solidi volatili)
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
GLI EFFLUENTI ZOOTECNICI: SUINI
FATTORI CHE INFLUENZANO QUANTITA’ E QUALITA’ DELLE DEIEZIONI in “ingresso” alla linea BIOGAS
età degli animali, “età” del liquame
alimentazione
modalità di stabulazione e di gestione delle deiezioni
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Peso vivo [kg]
Esc
rezi
one
(kg/
tpv/
a)
600
800
1000
1200
1400
1600
1/12 31/12 31/1 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 31/8 1/10 31/10 1/12 31/12
Pes
o v
ivo m
edia
men
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rese
nte
[t]
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
EFFLUENTI SUINI
LIQUAMI SUINI CARATTERISTICHE INDICATIVE (1)
Valore medio Intervallo
Sostanza secca - ST (%) 4,4 2,8 - 6,0
Sostanza organica - SV (%) 70 63 - 77
Azoto totale - NTK (% ST) 8,0 6,3 - 9,7 CARATTERISTICHE DI PRODUZIONE
(2) Quantità Soluzione stabulativa
A. (m3/anno * t p.v.) 37 - 44 Pavimento totalmente o parzialmente fessurato
B. (m3/anno * t p.v.) 55 - 73 Rimozione con acqua
(pavimento pieno, gabbie, ecc.)
PRODUZIONE DI BIOGAS (m3/kg SV in ingresso)
0,45 - 0,55 (di cui il 60-65% metano)
(1) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA).
(2) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'Allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
LIQUAME SUINO FRESCO E NON – 2Rese energetiche
Test DA in continuo. HRT: 26 gg – 38°C
(Dati CRPA pubblicati)
Resa in biogas
[Nm3/t SV]
CH4 nel biogas
[%]
Resa in CH4
[Nm3/t SV]
Liquame da tracimazione 392 68,5 269
Liquame da vacuum system 557 67,2 375
Resa in biogas: +42%Resa in biogas: +42%
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
EFFLUENTI BOVINI
LIQUAMI BOVINI CARATTERISTICHE INDICATIVE (1)
Valore medio Intervallo
Sostanza secca - ST (%) 8,2 5,7 - 10,7
Sostanza organica - SV (%) 73 64 - 82
Azoto totale - NTK (% ST) 4,7 2,8 - 6,6 CARATTERISTICHE DI PRODUZIONE
(2) Quantità Soluzione stabulativa
A. (m3/anno * t p.v.) 20 - 30 Stabulazione libera su
fessurato, cuccette senza uso di paglia
B. (m3/anno * t p.v.) 9 - 16 Stabulazione libera a cuccette con uso di paglia, stabulazione
su lettiera
PRODUZIONE DI BIOGAS (m3/kg SV in ingresso)
0,30 - 0,45 (di cui il 55-60% metano)
(1) Valori indicativi riferiti a effluenti zootecnici "freschi" (fonte: banca dati CRPA).
(2) Per maggiori dettagli si rimanda alla Tabella 1 dell'Allegato 1 del Dlgs 07/04/06 del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Esempio di rese di effluenti boviniEsempio di rese di effluenti bovini
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Esempi di rese di effluenti avicoli e suiniEsempi di rese di effluenti avicoli e suini
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Tariffe incentivanti base dal 2013
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda ANTONIO, allevamento bovini da Azienda ANTONIO, allevamento bovini da latte, Molinella latte, Molinella
Nome azienda: Azienda Agricola Antonio s.s.
Stato impianto: Operativo dal 2009
Localizzazione: Località Marmorta - Molinella (BO), via Zanolini 1
Fornitore tecnologia biogas: B.T.S. Italia s.r.l.
Fornitore tecnologia cogenerazione: AB Energy
Substrati: insilato di mais, letame e liquame bovino
Temperatura di processo: regime di mesofilia con processo a circa 40 °C
Volumi digestori: due digestori primari da 1900 m3, 1 postdigestore da 4700 m3,un lagone coperto
Gruppo di cogenerazione: un motore Jenbacher modello JGS 320
Potenza elettrica installata: 995 kWel installati
Produzione energia elettrica (kWh/a): 8.000.000 kWh/a
Produzione biogas giornaliera: 11000 m³ giornalieri (450 m ³/h al 59% di metano, 100 ppm H 2S)
Impianto inserito in un allevamento bovino con circa Impianto inserito in un allevamento bovino con circa 200 vacche in lattazione, più quelle necessarie alla 200 vacche in lattazione, più quelle necessarie alla rimontarimonta
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda ANTONIO, potenza elettrica giornaliera Azienda ANTONIO, potenza elettrica giornaliera prodotta e ripartizione del carico tal quale prodotta e ripartizione del carico tal quale
La potenza elettrica media installata è stata di 972 kW
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda ANTONIO, analisi delle matrici caricateAzienda ANTONIO, analisi delle matrici caricate
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Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda Colombaro2, allevamento suini, Azienda Colombaro2, allevamento suini, Colombaro Colombaro
Nome e tipologia azienda: Azienda Agricola Colombaro 2, azienda con allevamento suinicolo da
ingrasso
Stato impianto: Operativo dal 2011
Localizzazione: Località Colombaro – Formigine (MO), via viazza di sotto 11
Fornitore tecnologia biogas: Rota Guido
Fornitore tecnologia cogenerazione: AB Energy
Substrati: liquame suino addensato, frazione solida da vaglio, insilato di mai s, farina di mais di
scarto
Temperatura di processo: mesofilia con processo a circa 40 °C
Volumi digestori: due digestori da 2700 m3
Gruppo di cogenerazione: motore Jenbacher
Potenza elettrica installata: 625 kWel installati
Produzione energia elettrica (kWh/a): 4.500.000 kWh/a
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda Colombaro2Azienda Colombaro2, potenza elettrica giornaliera , potenza elettrica giornaliera prodotta e ripartizione del carico tal quale prodotta e ripartizione del carico tal quale
La potenza elettrica media installata è stata di 598,4 kW (95,7% della potenza installata)
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Azienda Colombaro2, Azienda Colombaro2, analisi delle matrici caricate analisi delle matrici caricate
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
Confronto tra gli indici di produzioneConfronto tra gli indici di produzione
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
L'azienda Colombaro2, ha sfruttato il calore di cogenerazione per
riscaldare le sale di accrescimento dei suini, mantenendo una
condizione di benessere per gli animali e risparmiando circa 30.000€
di gasolio per il riscaldamento delle stesse.
Inoltre.....
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
• SUBSTRATO “COMPLETO” CON BUONA DOTAZIONE di SOSTANZA ORGANICA, BUON POTERE TAMPONE
• PRODUZIONE REGOLARE e ABBONDANTE!!!
• RESE NON ELEVATE, MA REGOLARI
• ELEVATA IDONEITA’ ALLA DIGESTIONE ANAEROBICA, anche se legata alla specie considerata (e alla soluzione stabul., età, ecc.)
• SOTTOPRODOTTI DISPONIBILI A COSTO NULLO
ConclusioniDEIEZIONI ZOOTECNICHE e BIOGAS
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
ConclusioniDEIEZIONI ZOOTECNICHE e BIOGAS
Gli impianti a biogas ben si inseriscono nelle aziende agricole con allevamento, apportando:
§ Un salutare e costante flusso di cassa per fronteggiare le fluttuazioni del prezzo dei prodotti
§Un valore aggiunto dal punto di vista ambientale grazie alla produzione di energia da fonti rinnovabili e all'abbattimento delle emissioni in atmosfera (metano, NH3, odori dalle lagune)
Pozza di Maranello 10 Giugno 2014
Sostenibilità economica ed ambientale del biogas negli allevamenti
www.crpa.it
Grazie per l'AttenzioneGrazie per l'Attenzione
Pozza di Maranello, 10 giugno 2014