Ridurre le emissioni di gas inquinanti durante lo stoccaggio dei liquami

In Spagna, l'adattamento degli allevamenti al nuovo quadro normativo (Regio Decreto 306/2020) comporta l'adattamento di nuove tecniche di gestione dei liquami, con modifiche nella gestione e persino la revisione delle condizioni di costruzione dei nuovi capannoni e dispositivi di stoccaggio esterno. L’applicazione delle migliori tecniche disponibili (MTD/BAT, quelle tecniche testate su scala aziendale che si sono rivelate tecnicamente ed economicamente valide e che allo stesso tempo garantiscono protezione all’ambiente) per ottimizzare la gestione dei liquami all’interno dei capannoni per gli allevamenti esistenti, si traduce in un aumento della frequenza di svuotamento delle fosse per lo stoccaggio esterno, da effettuarsi almeno una volta al mese. L'aumento della frequenza di svuotamento verso le vasche di stoccaggio implica l'adeguamento dell'autonomia di stoccaggio oltre i 3 mesi, al fine di adattare la gestione dei liquami ai momenti ottimali di applicazione come fertilizzante nel quadro agricolo.

Per gli allevamenti esistenti alla data di pubblicazione del RD 306/2020, possono verificarsi due casi diversi: devono solo adattare i dispositivi di stoccaggio con tecniche di riduzione delle emissioni; oppure, che debbano costruire nuovi dispositivi per aumentare la loro autonomia di stoccaggio, che devono già essere costruiti in modo tale che si generino emissioni di ammoniaca minime rispetto alle emissioni che si verificano durante lo stoccaggio in una vasca senza copertura e senza formazione di crosta naturale, tecnica che è stato considerato il riferimento per il calcolo delle efficienze di riduzione. Per i nuovi allevamenti, la progettazione e la costruzione delle strutture, sia quelle che ospiteranno gli animali sia quelle che immagazzineranno i liquami, devono considerare quelle tecniche che consentono elevate efficienze nella riduzione delle emissioni.

La tabella seguente definisce quelle tecniche definite MTD/BAT per vasche o depositi di stoccaggio e la loro applicabilità a seconda che siano finalizzate all'adeguamento di dispositivi esistenti o a nuove costruzioni.

MTD	Efficacia ambientale Riduzione delle emissioni di ammoniaca nello stoccaggio (%) vs. tecnica di riferimento	Applicabilità in vasche/depositi esistenti	Applicabilità in vasche/depositi nuovi
Ricoperto con materiali galleggianti (crosta naturale, paglia, torba, corteccia, ecc.)	40%	X
Acidificazione (pH=6)	50%	X
Sostituzione delle lagune con vasche rialzate (>3 m di altezza)	30-60%*	X
Ricoperta con palline di argilla espansa (LECA/Arlite) o Perlite e Zeolite	60 %	X
Ricoperto con pezzi geometrici (esagoni, palline, ecc.)	60 %	X
Coperture galleggianti di plastica/coperture pneumatiche	60 %	X
Coperture flessibili	80 %	X	X
Coperture rigide (cemento, pannelli in vetroresina, ecc.)	80 %	X	X
Sacconi per letame	100 %	X	X

*Framework Code for Good Agricultural Practice for Reducing Ammonia Emissions, UNECE 2015.

• La crosta naturale si forma in quelle lagune in cui i liquami hanno un alto contenuto di sostanza secca, ma allo stesso tempo, affinché questa crosta sia permanente, il sistema di carico e scarico dei liquami deve essere effettuato dalla parte inferiore della laguna o vasca, in modo da non provocare rotture che ne impediscano la rapida formazione. Quando la consistenza del liquame non consente la formazione di una crosta naturale, questa può essere sostituita con altri materiali leggeri e galleggianti come paglia, torba, ecc... In questo tipo di copertura, l'agitazione del liquame per omogeneizzazione prima dell'applicazione può provocare la rottura della crosta o la sedimentazione indesiderata del materiale verso la parte inferiore della laguna/vasca, ostruendo le bocche di carico.
• Nel caso di copertura a base di palline di argilla espansa (LECA/Arlita), la quantità da applicare dovrà avere uno spessore minimo di 10-12 cm e dovrà coprire tutta la superficie libera del liquame. L'agitazione verrà effettuata anche sotto il coperchio in modo da non far affondare il materiale che potrà ritornare allo stato iniziale dopo l'agitazione. Il costo economico è dell’ordine di 90-120 €/m³.

• I pezzi geometrici fluttuanti applicati su tutta la superficie della vasca, si uniscono naturalmente una volta applicati. Nelle vasche dove si forma la crosta naturale, può interferire con l'unione dei pezzi. Se il livello di stoccaggio della vasca è molto vicino al livello superiore, situazioni meteorologiche avverse di forti venti potrebbero spostare i pezzi galleggianti fuori dalla vasca. Si consiglia di lasciare un margine di sicurezza di riempimento del deposito/vasca di almeno 50 cm. Durante i momenti di agitazione per omogeneizzare, tendono anche ad accumularsi nel punto di turbolenza, ma tendono a recuperare la posizione iniziale dopo l'agitazione. Il costo economico è attualmente compreso tra 18-24 €/m².

• Un'altra tecnica validata per ridurre le emissioni è l'acidificazione, che consente di ridurre il pH basico dei liquami responsabili insieme alla temperatura di aumento delle emissioni (pH intorno a 8). Questa tecnica a doppio effetto previene la perdita di N sotto forma di ammoniaca, consentendo di trattenere l'ammoniaca in forma solubile nel liquame e contribuendo ad aumentarne il valore agronomico per il successivo utilizzo come fertilizzante. Affinché la tecnica sia efficace, il pH deve raggiungere un valore inferiore a 6, quindi sarà necessario ri-acidificare periodicamente tutto il liquame stoccato, poiché l'ingresso del liquame dalla fossa senza acidificazione sarà continuo. Sistemi di acidificazione continua in piccoli serbatoi con omogeneizzazione e dosaggio lento possono contribuire ad evitare la generazione di schiume durante il processo. Ridurrà anche le dosi da applicare nella vasca, acidificando continuamente il liquame sotto la fossa poiché partiremmo da un liquame con un pH più basso (intorno a 6-7), con il quale l'effetto tampone sarebbe minore. Il costo dell'acidificazione dipenderà dal prezzo di mercato dell'acido solforico al 98% o diluito al 30-40% per ridurre il pericolo nella sua manipolazione. Per l'acidificazione continua sarà necessario aggiungere l'investimento per l'installazione.
• Infine, le tecniche più efficienti sono le strutture di copertura rigide o flessibili che ricoprono tutta la superficie della laguna/vasca. Queste coperture possono aumentare la degradazione anaerobica dei liquami stoccati per lunghi periodi e causare una maggiore generazione di metano, quindi dovranno avere un sistema di scarico dei gas con un piccolo foro o tramite valvole di uscita del gas in caso di sovra-pressione, oppure trasportare tutte le uscite verso un punto di estrarre il biogas generato e poter sfruttare la sua potenza energetica. Il costo dipenderà dalla struttura con cui coprire la vasca, oltre che dalla superficie da ricoprire.

Nelle grandi vasche o lagune, questa tecnica potrebbe non essere economicamente sostenibile, quindi per ottenere riduzioni dell’80% dovremo valutare se l’applicazione simultanea di due o più tecniche con un’efficienza inferiore nella riduzione delle emissioni può essere altrettanto efficace. Nonostante i diversi sistemi di copertura delle vasche, gli allevamenti che devono implementare nuovi dispositivi di stoccaggio esterno devono tenere conto che l’applicazione delle MTD le costringe a ripensare la progettazione. I nuovi requisiti costruttivi si basano su:

• Riduzione del coefficiente tra la superficie di emissione e il volume del liquame (aumentare l'altezza e ridurre il rapporto superficiale). Le nuove vasche dovranno rispettare rapporti altezza: superficie di 1:30-50 nei dispositivi rettangolari o altezza: diametro da 1:3 a 1:4 nei dispositivi circolari.
• Ridurre la velocità del vento e lo scambio d'aria sulla superficie. Aumentare il margine libero (distanza tra la superficie del liquame e il bordo superiore del serbatoio). È importante tenere conto di questo punto nel dimensionamento della laguna/vasca.
• Ridurre l'agitazione del liquame, in modo che il liquame venga scaricato il più vicino possibile alla base della vasca e sempre al di sotto della superficie effettiva del liquame, nonché evitare l'omogeneizzazione del liquame quando non è necessaria.
• Coprire le vasche con coperture flessibili o rigide che garantiscano un'efficienza nella riduzione dell'ammoniaca almeno dell'80%. Il sistema di copertura flessibile sigillato sui lati della vasca può portare ad un digestore rurale con il quale il metano generato dalla digestione dei liquami può essere utilizzato nell'intervallo psicrofilo (in condizioni di temperatura ambiente), sia come piccola fonte termica oppure ridurne l'effetto inquinante bruciandolo in una torcia di sicurezza.
• Inoltre, la vasca/laguna deve essere costruita con materiali che ne garantiscano la tenuta e l'impermeabilità e la loro integrità deve essere verificata attraverso sistemi di rilevamento perdite e controlli visivi periodici al fine di evitare eventuali emissioni nel suolo e nelle acque.