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Economia circolare nella filiera: dai sottoprodotti alle ceneri

Le ceneri di combustione hanno una buona capacità correttiva ed un elevato potere concimante ma sono particolarmente ricche di metalli pesanti.
La miscelazione di ceneri e separato solido da digestato, in opportune proporzioni, consente di ottenere un concime organico che rispetta i parametri prescritti dalle vigenti leggi in materia.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcTER Forest giugno 2017 La sostenibilità della filiera legno-energia. “Winter package”, sottoprodotti, nuovi biocombustibili, soluzioni innovative per uso industriale

Pubblicato
da Alessia De Giosa
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Gli atti dei convegni e pi di 7.500 contenuti su www.verticale.net Termotecnica Industriale Pompe di Calore Termotecnica Industriale Pompe di Calore GRUPPO RICICLA DiSAA - Universit degli Studi di Milano Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi. Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521 http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: gruppo.ricicla@unimi.it Economia circolare nella filiera: dai sottoprodotti alle ceneri F. Bedussi et al. Milano, 29 Giugno, 2017 Impianto a biogas di Formigara (Cr) Centrale di teleriscaldamento di Tirano (So) Combustione di biomasse Digestione anaerobica PSR124 - Dom. Mis.124 - Coop. svil. prodotti, processi e tecnologie nel settore agricolo/alimentare/forestale STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN PRODOTTO FERTILIZZANTE INNOVATIVO DERIVANTE DA EFFLUENTI ZOOTECNICI E CENERI DI COMBUSTIONE Capofila: Distretto Agroenergetico Lombardo Finanziato da Regione Lombardia Le filiere agroenergetiche 24% 56% 20% 0% Segheria Bosco MRF Potature Percentuale di biomassa utilizzata L'impianto di teleriscaldamento di Tirano costituito da tre caldaie
alimentate a biomassa vergine di potenza installata complessiva
pari a 20 MW Schematizzazione caldaia Campione pH CE mS/cm Ceneri 550C % S.Org % Leggere febbraio 12,80,01 39,90,42 97,90,34 2,150,34 Leggere maggio 12,50 29,714,7 96,80,17 3,250,17 Leggere luglio 12,50 41,10,85 96,40,22 3,610,22 Leggere agosto 12,70 28,40,14 97,60,09 2,400,09 Media C. leggere 12,60,14 34,86,66 97,20,69 2,850,69 Pesanti febbraio 12,50,01 11,90,24 99,70,11 0,330,11 Pesanti aprile 12,70,02 7,910,12 99,60,12 0,380,12 Pesanti maggio 12,00,03 10,40,64 1000 00 Pesanti luglio 12,40,03 11,40,02 99,90,02 0,040,02 Pesanti agosto 12,60,01 7,950,01 99,80,06 0,140,06 Media C. pesanti 12,40,26 9,921,90 99,80,17 0,180,17 Caratteristiche delle ceneri leggere e pesanti campionate nel corso dell'anno Metalli (mg/kg) Pb Cd Ni Zn Cr Cu Leggere febbraio 4154,0 211,0 594,0 516972 1604,8 2411,8 Leggere maggio 187975 37,00,0 62,46,4 1016475 1282,3 2942,3 Leggere luglio 664522 33,44,4 46,615 891620 1452,9 2451,0 Leggere agosto 1081,0 7,171,6 44,30,57 4064,2 1642,1 21630 Media C. leggere 766775 24,613 53,18,9 61634386 14916 24932 Pesanti febbraio 144,5 0,080,01 6322 11818 - 9411 Pesanti aprile 16,00,12 0,460,35 51,72,0 1466,0 10522 1080 Pesanti maggio 18,36,8 1,730,80 33,31,2 641271 60,13,9 823,0 Pesanti luglio 149,0 0,320,23 25,011 10357 41,819 47,019 Pesanti agosto 2,630,52 0,560,21 12,02,0 59110 66,31,9 1005,0 Media C. pesanti 13,06,0 0,630,60 37,020 319271 68,226 8623 Contenuto di metalli pesanti nelle ceneri leggere e pesanti per i diversi campioni analizzati Metalli (mg/kg) Ceneri pesanti Ceneri pesanti BIOCEN * Ceneri pesanti UFAFP Ceneri Etiegni et al. (1991)^ limite max (ai sensi dal D.Lgs 29 Aprile, 2010, N. 75, Allegato 3) Valore limite (normativa austriaca 1997-1998) Pb tot 144 17,6 < 0,1- 50 130 140 100 Cd tot 0,080,01 - - 21 1,5 8 Ni tot 6322 151 - 47 100 100 Zn tot 11818 141 50 ' 1000 700 500 1500 Cu tot 9411 140 - 145 230 250 .
* Fonte: 'Progetto BIOCEN. Gestione e valorizzazione delle ceneri di combustione nella filiera legno-energia', 2004
il valore riportato la media di 12 campioni
Fonte: 'Ufficio federale dell'ambiente, delle foreste e del paesaggio' (UFAFP)
^ Fonte: 'Characteristics of wood ash and influence on soil properties and nutrient uptake: an overview', (2000) Contenuto medio di metalli pesanti nelle ceneri pesanti provenienti dall'impianto di Tirano:
confronto bibliografico Le filiere agroenergetiche Resa Az. 1 Az. 2 0 10 20 30 40 50 T 1 T 2 T 3 T 4 R es a (t t q h a -1 ) Resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - bianco
T2 = digestato tq superficiale - digestato tq iniettato
T3 = urea - urea
T4= digestato tq iniettato - separato liquido iniettato 0 10 20 30 40 50 T 1 T 2 T 3 T 4 R es a (t h a -1 ) Resa trinciato di mais tq nelle diverse tesi
T1 = bianco - concimazione localizzata
T2 = digestato tq superficiale - concimazione localizzata
T3 = urea - concimazione localizzata
T4= digestato tq interrato - concimazione localizzata Azzeramento della fertilizzazione minerale Progetto - NER Regione Lombardia minerale digestato minerale digestato Azzeramento della fertilizzazione minerale Progetto - NER Regione Lombardia E la frazione solida ' Per essere fertilizzante devo
compostare !!! S o u rce : A rp a v 2 0 1 0 Gruppo Ricicla - UNIMI Il separato solido proviene da impianti di digestione anaerobica, condotti seguendo
condizioni ottimali di processo, si configura come biomassa gi mediamente
stabile, si potrebbe quindi ipotizzare che, possa essere sufficiente un'aerazione
passiva delle biomasse, ottenibile con periodici rivoltamenti dei cumuli Ceneri da combustione Compost Compost/fertilizzante organico da separato solido e ceneri di combustione Digestato separato solido Separato solido Suoli e prove agronomiche Vasche lisimetriche (1m3) Rubinetto 'Suolo acido: effetto correttivi' 'Suolo alcalino: effetto fertilizzante' Tesi pH1 pH2 pH3 pH4 correttivo mais 7,440,05 7,200,00 6,760,12 6,950,04 correttivo sorgo 7,450,11 7,350,55 6,880,06 7,700,59 testimone mais 7,520,07 - 7,130,02 7,170,26 testimone sorgo 7,580,12 7,180,05 7,070,06 7,53* 1 lisciviato raccolto a levata, 2 lisciviato raccolto a spigatura/fioritura, 3 lisciviato raccolto a met prova, 4 lisciviato raccolto a fine
prova
* analisi svolta in singolo Lisciviati tesi ceneri pesanti di Aprile come correttivo Effetto correttivo Analisi dei lisciviati Rubinetto Vasca lisimetrica Tesi Pb tot Cd tot Ni tot Zn tot Cu tot As tot correttivo1 0,010,01 0,220,02 7,441 18,42,29 15,62,93 10,11,34 testimone1 00 0,210,05 8,641,6 8,630,1 16,32,17 7,100,63* correttivo2 1,94 0,07 39,0 11,2 11,9 177 testimone2 - - - - - - correttivo3 9,346,31 0,620,33 47,34,23 47,926 72,318 14,51,55 testimone3 0,260,22 0,070,03 5,960,9* 5,852,1 22,81* 8,530,85 correttivo4 2,372,65 0,200,11 24,714 20,52,30 30,15 8,554,5 testimone4 0,240,2 0,040,02 11,21,51 7,201,81* 19,51 20,72,3 D.lgs 31/2001 < 10 < 5 < 20 - < 10 < 10 D.lgs 152/2006 = 200 = 20 = 2000 =500 = 100 = 500 1 lisciviato raccolto a levata, 2 lisciviato raccolto a spigatura/fioritura, 3 lisciviato raccolto prima della raccolta, 4 lisciviato raccolto a fine prova
analisi svolta in singolo, * differenze con il testimone statisticamente significative per p=0,05 (t-Student) Metalli contenuti nei lisciviati raccolti per le tesi-correttivo con mais (g/l) Compost: miscele e analisi Compost 2 (con ceneri pesanti 13% ss/ss) Compost 3 (verde + forsu) Valore limite D.lgs.75/2010 pH (in acqua) 6,690,04 6,170,03 6-8,5 CE (mS/cm) 2,270,00 4,550,06 da dichiarare C/N 19,6 17,8 < 25 IG (%) 64 10 > 60 Umidit % 77,40,07 42,41,10 < 50 Cromo VI (mg/kg ss) - - < 0,5 Cadmio (mg/kg ss) 0,200,06 0,400,13 < 1,5 Mercurio (mg/kg ss) 0,04 0,11 < 1,5 Nichel (mg/kg ss) 6,050,89 7,351,16 < 100 Piombo (mg/kg ss) 4,181,89 1,200,54 < 140 Rame (mg/kg ss) 49,412,8 34,82,21 < 230 Zinco (mg/kg ss) 1983,44 19515,9 < 500 Produzioni mais con tesi compost 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Compost1 Compost2 Compost FORSU Testimone P ro d u zi o n i ( tH a ) Separato solido+13% ceneri Qualit del prodotto (analisi della granella) Compost 2 (con ceneri pesanti 13% ss/ss) Compost 3 (verde + forsu) Testimone s.s. % 92,30,25 92,70,27 92,20,09 C org. % s.s. 44,12,85 44,50,93 43,23 Azoto tot % s.s. 14,20,35 14,60,31 12,20,44 Nichel tot mg/kg 1,350,45 2,091,28 1,20,4 Rame tot mg/kg 5,10,43 5,730,35 5,80,67 Zinco tot mg/kg 26,72,74 27,64,13 27,93,39 Arsenico tot mg/kg 00 0,010 00 Cadmio tot mg/kg 0,060 0,060 0,060 Piombo tot mg/kg 0,230,08 0,230,1 0,20,04 Conclusioni Le ceneri di combustione hanno una buona capacit
correttiva ed un elevato potere concimante ma sono
particolarmente ricche di metalli pesanti La miscelazione di ceneri e separato solido da digestato, in
opportune proporzioni, consente di ottenere un concime
organico che rispetta i parametri prescritti dalle vigenti
leggi in materia MODIFICA DEGLI ALLEGATI 1 E 7 DEL DECRETO LEGISLATIVO 29 APRILE 2010, N. 75 PROJECT Study and implementation of an innovative fertilizer resulting from solid fraction of digestate and ashes from virgin wood (2015) Funded by Recently accepted by the Italian Ministry of Agriculture as commercial organic NP fertilizer 1.5 % N 2% P 2O5 30% Organic Carbon Pellets of solid fraction of digestate + ashes GRUPPO RICICLA DiSAA - Universit degli Studi di Milano Lab. Suolo e Ambiente, via Celoria 2, 20133 Milano Lab. Biomasse e Agroenergia, Parco Tecnologico Padano, Via Einstein, Loc. C.na Codazza, 26900 Lodi. Tel.02 503 16546 Fax. 02 503 16521 http://users.unimi.it/ricicla - e-mail: gruppo.ricicla@unimi.it Grazie per l'attenzione! Milano, 29 Giugno, 2017 Fabrizio Adani Full Professor Fulvia Tambone Associate professor Barbara Scaglia Biologist Valentina Orzi
Agronomist Giuliana
D
Imporzano Agronomist Silvia Salati
Environmental Scientist Tommy Pep Sciarria Biologist Mariana Villegas
Environmental Scientist Floriana Bedussi Agronomist Luca Corno Agronomist Bianca Colombo
Food Technologist Davide Veronesi
Agronomist Sara Zangarini
Geologist


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