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Progetto LIFE-OPTIMAL 2012

Logo Progetto LIFE OPTIMAL 2012
LIFE-OPTIMAL 2012: Gestione ottimizzata dei nutrienti dei reflui zootecnici in Alto Adige 2012
Descrizione

Il progetto LIFE-OPTIMAL2012 è stato sviluppato in provincia di Bolzano, nell’area della Valle Isarco, in un contesto di alta montagna con forte presenza di aziende agricole dedicate all’allevamento di bovini da latte. La sfida del progetto LIFE-OPTIMAL2012 è di ridurre gli impatti ambientali generati degli allevamenti intensivi a causa dell’immissione di reflui zootecnici nell’ambiente. A tal fine è stato implementato un modello innovativo, basato su un approccio di economia circolare, che ha consentito di valorizzare il prodotto di scarto dell’impianto di produzione biogas, il cosiddetto digestato, recuperando le sostanze nutritive senza che vengano disperse.
L’impianto di trattamento del digestato, realizzato nell’ambito del progetto LIFE-OPTIMAL2012, è stato ideato attraverso l’applicazione di tecnologie e soluzioni all’avanguardia che sono state studiate e combinate tra loro in modo funzionale alle finalità di progetto, nel rispetto della qualità ambientale del contesto territoriale, creando una struttura che è un unicum.
 

immagine mucca al pascolo in altoadige
    Obiettivi

    L’obiettivo di LIFE OPTIMAL2012 è quello di sperimentare un nuovo approccio per la gestione dei reflui zootecnici, attraverso la realizzazione di un modello che possa essere trasferibile anche ad altri contesti montani che presentano problematiche simili a quelli dell’area alpina della Valle dell’Isarco.
    Nello specifico il modello attivato da LIFE OPTIMAL 2012 mira a:

    • ridurre il carico di azoto/nitrati sul terreno agricolo derivante dall’allevamento intensivo di bovini da latte e dalla scarsa disponibilità di terreni agricoli: attraverso la trasformazione di una parte del digestato in fertilizzante naturale, la quantità di azoto e nitrati che sarà sparsa sui terreni agricoli garantirà il rispetto dei limiti previsti dalla Direttiva Nitrati 91/676/CE;
    • migliorare la qualità e la varietà dei fertilizzanti ecologici a disposizione degli agricoltori altoatesini le cui attività prevalenti sono la viticoltura e la frutticoltura;
    • portare una risposta concreta alle esigenze di sostenibilità ambientale delle aziende zootecniche interessate, mantenendo le attività esistenti, evitando l'abbandono della terra e permettendo agli allevatori di non dover ridurre il numero di capi allevati al fine di rispettare le normative ambientali vigenti;
    • ridurre le emissioni di gas ad effetto serra, grazie alla sostituzione di fertilizzanti minerali con quelli naturali prodotti dall’impianto per il trattamento del digestato e ottimizzare il rendimento energetico globale dell’impianto di digestione anaerobica attraverso il recupero del calore di scarto prodotto dal gruppo di cogenerazione.
       
    Fasi del Progetto

    FASE 1: PROGETTAZIONE DEL DELL’IMPIANTO DI TRATTAMENTO DEL DIGESTATO IN USCITA DALL’IMPIANTO DI BIOGAS: in questa fase del progetto l’attività ha riguardato la progettazione dell’impianto di trattamento del digestato, sia per quanto riguarda la parte strutturale dell’edificio ospitante le diverse sezioni (Azione A.1), sia per le componenti impiantistiche relative a:

    • sezione per la separazione delle frazioni solido-liquido
    • sezione per l’essiccazione e la pellettizzazione
    • sezione di strippaggio dell'ammoniaca

    Una volta predisposto il progetto definitivo è stato avviato l’iter autorizzativo finalizzato ad acquisire, da parte del Comune di Val di Vizze, le necessarie autorizzazioni per la realizzazione dell’impianto (Azione A.2).
    Si è quindi proceduto anche alla progettazione definitiva del prototipo del sistema di spandimento ad alta precisione e basse emissioni (Azione A.3). Il sistema di spandimento è dotato di un sistema di controllo innovativo, che grazie a una serie di sensori è in grado di ridurre la nebulizzazione del prodotto (e quindi la dispersione di ammoniaca nell’ambiente) e, attraverso un sistema computerizzato, può regolare il dosaggio di digestato da spandere in base al contenuto di azoto presente nello stesso, alla velocità di movimento del mezzo e alle caratteristiche del terreno oggetto di trattamento.

    FASE 2: REALIZZAZIONE DELLE STRUTTURE CHE OSPITERANNO L’IMPIANTO E INSTALLAZIONE DEGLI IMPIANTI DI TRATTAMENTO DEL DIGESTATO: questa fase ha riguardato sia la costruzione dell’edificio progettato nell’ambito dell’azione A.1, destinato ad ospitare l’impianto, sia l’installazione dei componenti necessari per il trattamento del digestato, secondo il seguente schema:

    • stadio 1: separatore elicoidale. Questa sezione rappresenta la prima fase di separazione solido/liquido cui viene sottoposto il digestato da trattare. Il separatore elicoidale separa la frazione solida del digestato e la invia alla macchina di produzione del pellet organico, mentre la frazione liquida viene inviata ai successivi stadi di trattamento; la frazione liquida viene ulteriormente trattata consentendo a Biogas Wipptal di ottenere acqua purificata (permeato) adatta allo scarico in corpo idrico superficiale;
    • stadio 2: installazione di 3 vibrovagli circolari che, tramite un processo di separazione a setaccio, permettono un’ulteriore eliminazione dei solidi sospesi dalla fase liquida in uscita dal separatore elicoloidale.

    I materiali in uscita da questa sezione di separazione solido – liquido sono:

    • materiale solido, che viene avviato ad ulteriore trattamento (essiccazione e pellettizzazione- Azione B.3) per la produzione di fertilizzante solido di qualità; 
    • concentrato in uscita dal primo stadio ad osmosi inversa, che può essere avviato ad ulteriore trattamento (strippaggio ammoniaca) per la produzione di fertilizzante liquido (solfato di ammonio) ricco di azoto (Azione B.4);
    • ammendante organico povero di azoto che viene distribuito tramite il prototipo per lo spargimento su terreni agricoli, o ceduto a terzi.

    Si è quindi proceduto al collaudo complessivo dell’impianto di trattamento del digestato, prodotto dall’impianto di biogas, al fine di verificare il corretto funzionamento del processo di trattamento nel suo insieme.
    In fase di completamento delle installazioni tecniche di tutte le sezioni impiantistiche (Azione B.2 Sezione di separazione solido– liquido del digestato, Azione B.3 Sezione di essiccazione e pellettizzazione, Azione B.4 Sezione di produzione fertilizzante liquido) sono state svolte le prove di funzionalità per verificare le singole sezioni.
    In questa fase si è proceduto anche alla costruzione e al collaudo del prototipo (carro botte) per lo spandimento del digestato (Azione B.6).

    FASE 3: MESSA IN FUNZIONE DELL’IMPIANTO, MONITORAGGIO E DIVULGAZIONE DEI RISULTATI
    A seguito dell’esito positivo del collaudo è stato possibile mettere in funzione l’impianto, così da completare i test di funzionamento e prestazionali, sia delle singole sezioni sia dell’impianto nel suo insieme. L’impianto è stato avviato nel mese di marzo 2017 e, sulla base dei risultati dei test svolti, si è proceduto alla vera e propria messa a punto definitiva.
    Contestualmente all’avvio dell’impianto di trattamento del digestato, sono state condotte azioni di monitoraggio per verificare sia la resa stessa del modello in termini di efficienza di separazione della massa e dei principali parametri fisico-chimici (Azione C.1), che la qualità dei materiali in uscita – concime solido e liquido (Azioni C.2 e C.3), tramite analisi chimiche con determinazioni di azoto totale, pH, conduttività elettrica, umidità, ceneri, solidi volatili, carbonio organico totale e metalli totali, nonchè prove di incubazione nel suolo (è stata avviata una sperimentazione in campo su un vigneto).
    Infine sono state realizzate alcune valutazioni in merito alla sostenibilità economica e agli impatti generali del modello sviluppato (Azioni C.4 e C.5). L’attività è stata svolta anche grazie al supporto dell’Università di Torino che ha contribuito nella lettura dei dati tecnici dell’impianto. I dati raccolti sono esclusivamente quelli relativi alla sezione di trattamento del digestato, senza considerare la sezione dell’impianto di biogas. Questo è un aspetto rilevante poiché le valutazioni economiche relative agli impianti di biogas sono ampiamente disponibili, mentre i dati relativi ai processi di trattamento e di valorizzazione del digestato sono scarsi.
    Nello svolgimento dell’analisi finanziaria sono stati considerate le seguenti voci:

    • i costi di investimento nelle singole fasi del processo (costi impianto di post-trattamento del digestato; costi dei sistemi di trasporto, stoccaggio e distribuzione); 
    • i costi di gestione (costi di funzionamento e manutenzione); 
    • i ricavi di gestione espressi sia come ricavi (vendita prodotti fertilizzanti) sia come mancati costi. 

    Parallelamente a queste attività sono state condotte azioni di comunicazione e di diffusione dei risultati raggiunti (azioni del gruppo D): attività di presentazione dell’impianto realizzato, formazione dei soci agricoltori all’uso dei fertilizzanti prodotti, informazioni sull'impianto e sui prodotti e divulgazione dei risultati tramite visite guidate, pubblicazione di articoli e brochure, partecipazione a fiere e congressi di settore (brochure e comunicati stampa).
    Ad integrazione delle pubblicazioni informative di progetto, Biogas Wipptal ha provveduto anche a realizzare 3 video divulgativi, che illustrano le origini del progetto, il funzionamento dell’impianto e i risultati raggiunti.
    LIFE OPTIMAL2012 è stato anche Progetto del Mese del Ministero della Transizione Ecologica nel mese di ottobre 2018.
     

    Risultati Raggiunti

    Grazie al progetto LIFE OPTIMAL2012 e al modello di economia circolare sviluppato, è stato possibile attivare e implementare un approccio innovativo nella gestione dei reflui zootecnici, orientato a conciliare ambiente, economia e benessere del territorio, innescando un modello di collaborazione tra aziende del settore agricolo. Tale approccio ha permesso di conseguire benefici sotto diversi punti di vista. 

    Benefici ambientali
    Riduzione del carico di nutrienti da reflui prodotti nella zona di intervento. Il contributo maggiore riguarda il raggiungimento degli obiettivi previsti dalla Direttiva “Nitrati”, dalla Direttiva Quadro sulle Acque e dalla Direttiva 2001/81/CE sulla riduzione di emissioni di ammoniaca.
    Dalle verifiche effettuate dal DISAFA dell’Università di Torino è emerso che l’implementazione delle soluzioni tecnologiche proposte ha consentito di:

    • ridurre del 50% il carico di nutrienti (azoto, fosfati, potassio) di origine animale;
    • risparmiare annualmente oltre 2.300 TEP (tonnellate equivalenti di petrolio) e l’emissione di circa 7.000 t di CO2eq grazie all’impiego dell’energia (elettrica e termica) resa disponibile dall’impianto di biogas e riutilizzata per il trattamento del digestato;
    • abbattere di circa il 95% le emissioni di gas serra e del 70% le emissioni di odori e di NH3grazie alla gestione ottimizzata dei reflui zootecnici;
    • ridurre di circa 11 t/anno le emissioni di PM10-equivalenti da NH3.

    Il progetto ha portato quindi un valido contributo per un uso efficiente delle risorse, evitando che i liquami inquinanti vengano smaltiti sul suolo, con il rischio di inquinamento anche delle falde acquifere. La riduzione della carica inquinante contribuisce a contenere le emissioni climalteranti e fornisce, al contempo, ad allevatori e agricoltori un fertilizzante naturale, a discapito dell’impiego di fertilizzanti chimici. 

    Benefici economici e sociali
    Anche alla luce dell’importante investimento iniziale, nei primi anni di avvio del modello, il principale beneficio economico diretto è andato a favore degli agricoltori che hanno dato vita a Biogas Wipptal, in quanto hanno potuto preservare le proprie attività, dotandosi di un sistema di gestione dei reflui in linea con gli standard ambientali fissati per legge. Ciò ha permesso di conservare i livelli produttivi e occupazionali nell’area di progetto per quanto attiene le aziende attive nella filiera casearia.
    Il mantenimento della presenza delle aziende agricole nell’area montana della Valle Isarco porta con sé anche un beneficio economico indiretto, legato al tema dei servizi ecosistemici generati dall’attività agricola stessa.

    Replicabilità, trasferibilità e innovazione
    Il modello LIFE OPTIMAL2012 è potenzialmente trasferibile a molte zone dell’arco alpino che presentano problematiche similari a quella della Valle dell’Isarco. 
    L’impianto di trattamento del digestato realizzato grazie a LIFE Optimal12 è all’avanguardia e dotato di macchinari sofisticati, che sono stati assemblati tra loro sviluppando un sistema innovativo e consente nuove concrete possibilità di sviluppo, alle quali Biogas Wipptal sta già guardando per il futuro dell’impianto. 
    Il fertilizzante non è, infatti, l’unico prodotto che può essere ricavato dalla lavorazione dei reflui zootecnici. 
    Grazie alla produzione biologica è possibile ottenere un carburante neutro in termini di emissioni di CO2. 

    Ricadute a livello di policy
    La valutazione rispetto alla capacità del modello sviluppato da LIFE Optimal12 di contribuire alle policy di governance territoriale è positiva, in quanto si sono raggiunti risultati su più fronti. In particolare, per quanto riguarda l’iscrizione del fertilizzante solido in pellet nel Registro nazionale fertilizzanti da parte del MIPAAF: è stata infatti inoltrata al Ministero la proposta di modifica dell’allegato 13, Tabella 1 «Elenco dei fertilizzanti idonei all’uso in agricoltura biologica», al decreto legislativo 29 aprile 2010, n. 75. Tale proposta di modifica è stata recepita dal Decreto del MIPAAF del 5 ottobre 2018 “Aggiornamento degli allegati 1, 7, 8 e 13 del decreto legislativo 29 aprile 2010, n. 75”. A fronte di tale aggiornamento legislativo, è stato concesso al pellet BIWI prodotto da Biogas Wipptal la possibilità di essere venduto come fertilizzante per agricoltura biologica, anche se non contiene ceneri da biomasse legnose. Per quanto non inizialmente previsto dal progetto, si tratta di un risultato di grande valore e impatto, che ha permesso una semplificazione nella procedura di approvazione che potrà essere sfruttata anche per altri fertilizzanti simili.
     

    Geolocalizzazione
    Acronimo
    LIFE-OPTIMAL 2012
    Protocollo
    LIFE12 ENV/I7/000671
    Programma di riferimento
    Beneficiario coordinatore
    BIOGAS WIPPTAL SRL
    Budget
    5.189.977
    Contributo EU
    3.864.977
    Anno Call
    2012
    Anno di inizio
    2013
    Anno di chiusura
    2020
    Sede del Beneficiario

    BIOGAS WIPPTAL SRL
    Via Isarco 21
    39049 Val di Vizze BZ
    Italia