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a cura di francesco arecco
manuali di progettazione sostenibile
energia da biogas manuale per la progettazione, autorizzazione e gestione degli impianti
• processo di digestione anaerobica • tecnologie impiantistiche • trattamento del digestato • reflui, biomasse, sottoprodotti e forsu • progettazione • criticità del processo e degli impianti • regime degli incentivi • analisi economica e finanziaria • bancabilità dell’intervento • riferimenti normativi • autorizzazioni e profili ambientali • contratti • aspetti fiscali
con roberto canziani paola caputo giovanni carrosio davide chiesa elena ficara gian paolo ghelardi gabriele insabato francesca malpei luca marigo pierangelo pasqualin davide scaglione
Edizioni Ambiente
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energia da biogas
Manuale per la progettazione, autorizzazione e gestione degli impianti A cura di Francesco Arecco Con contributi di: Roberto Canziani, Paola Caputo, Giovanni Carrosio, Davide Chiesa, Elena Ficara, Gian Paolo Ghelardi, Gabriele Insabato, Francesca Malpei, Luca Marigo, Pierangelo Pasqualin, Davide Scaglione Collana “Manuali di progettazione sostenibile” diretta da Federico M. Butera realizzazione editoriale Edizioni Ambiente srl www.edizioniambiente.it coordinamento redazionale Diego Tavazzi progetto grafico: GrafCo3, Milano impaginazione: Francesca Rossi © copyright 2012, Edizioni Ambiente srl via Natale Battaglia 10, 20127 Milano tel. 02 45487277, fax 02 45487333 ISBN 978-88-6627-052-2
Finito di stampare nel mese di novembre 2012 presso Genesi Gruppo Editoriale – Città di Castello (Pg) Stampato in Italia – Printed in Italy Questo libro è stampato su carta riciclata 100%
i siti di edizioni ambiente www.edizioniambiente.it www.nextville.it www.reteambiente.it www.puntosostenibile.it www.freebookambiente.it seguici anche su: Facebook.com/EdizioniAmbiente Twitter.com/EdAmbiente
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sommario 1. biogas
di Francesco Arecco 1.1 1.2
Alcune considerazioni Biogas per l’Italia
2. le matrici organiche sottoponibili al processo di digestione anaerobica di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
I reflui zootecnici Le biomasse agricole I sottoprodotti agricoli Gli scarti industriali I fanghi di depurazione La frazione organica dei rifiuti solidi urbani Sottoprodotti di origine animale
3. il processo di digestione anaerobica di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
La digestione anaerobica La chimica nel processo di digestione anaerobica I diversi tipi di processo di digestione anaerobica I principali parametri di processo Sottoprodotti del processo di digestione anaerobica I vantaggi della digestione anaerobica
4. le tecnologie impiantistiche della digestione anaerobica di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin 4.1 4.2 4.3 4.4
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Analisi generale delle principali tecnologie impiantistiche Descrizione di funzionamento Principali componenti impiantistici Sistema innovativo per il trattamento dei sottoprodotti di processo
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5. la progettazione di impianti biogas di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin 5.1 5.2
Criteri progettuali generali Contenuti minimi generali di un progetto definitivo
6. criticità del processo e del funzionamento impiantistico di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin 6.1 6.2 6.3
Criticità del processo Criticità dei componenti impiantistici Il monitoraggio degli impianti biogas
7. trattamento del digestato e riduzione dell’azoto
di Davide Scaglione, Elena Ficara, Roberto Canziani e Francesca Malpei 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6
Introduzione Caratteristiche del digestato Trattamenti di separazione solido/liquido Processi biologici di rimozione dell’azoto Trattamenti chimico-fisici Considerazioni economiche
8. biogas in rete di Paola Caputo 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
Introduzione Dal biogas al biometano: aspetti tecnologici Produzione e impiego di biometano: potenzialità e limiti nel contesto italiano Esempi di impiego nel contesto europeo Conclusioni e possibili sviluppi futuri
9. biogas nei trasporti di Gian Paolo Ghelardi 9.1 9.2 9.3
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Introduzione e mercato potenziale Tecnologie di upgrading, normative ed esempi di impianti operativi Prospettive e sfide
39 39 42 49 49 55 65 73 73 74 75 77 81 85 87 87 87 91 93 98 103 103 106 119
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10. gli incentivi statali per la produzione elettrica da fonte rinnovabile: gli impianti a biomasse e biogas di Gabriele Insabato 10.1 10.2 10.3 10.4
L’incentivazione delle rinnovabili in Italia fino al 2012 L’incentivazione dal 2013: contesto d’intervento e principali aspetti dell’incentivazione I nuovi incentivi per gli impianti biogas e biomasse Scenari di sviluppo degli impianti biogas
11. analisi di investimento negli impianti biogas di Gabriele Insabato 11.1 11.2 11.3 11.4
Metodologia di valutazione Impianto dalla potenza di 100 kW elettrici Impianto dalla potenza di 300 kW elettrici Conclusioni
127 127 129 135 137 139 139 140 141 143
12. autorizzazioni
145
13. contratti
155
di Francesco Arecco di Francesco Arecco 13.1
13.2 13.3 13.4 13.5 13.6
Contratti per l’ottenimento del sito su cui realizzare l’impianto e la connessione Contratti di approvvigionamento delle biomasse Contratti di sviluppo Contratti di connessione alla rete elettrica Contratti EPC e O&M Assicurazioni
14. trattamento fiscale di Davide Chiesa 14.1 14.2 14.3
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Premessa Disciplina fiscale della produzione di energia da biogas La produzione e vendita di energia nell’attività agricola
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15. analisi sociologica delle scelte degli agricoltori in relazione al biogas di Giovanni Carrosio 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6
Introduzione La produzione di energia da biogas agricolo in Italia Biogas come campo organizzativo: strutturazione e tendenze isomorfiche Modernizzazione vs multifunzionalità I meccanismi di cambiamento isomorfico del campo organizzativo Conclusioni
167 168 170 171 173 177
16. finanziabilità
181
17. conclusioni
185
di Francesco Arecco di Francesco Arecco
appendice produzione di biogas e compost con la digestione anaerobica
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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
187 191 193 198 199 202 203 204
di Paolo Bozano Gandolfi e Valeria Nosiglia
Introduzione La tecnologia BTA Impianto di Castelleone (Cr), Italia L’impianto di Toronto-Dufferin (Canada) L’impianto Ecoparc 1 di Barcellona (Spagna) L’impianto di Burgos (Spagna) Gli impianti in Inghilterra Conclusioni
bibliografia
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Il curatore dedica il suo lavoro a Elisa e Maia. Anche i coautori dedicano il volume a chi è al loro fianco e a chi sarà dopo di loro.
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1. biogas di Francesco Arecco
In questo manuale si declina il tema del biogas sulla situazione italiana. E si scopre una potenzialità interessante. Molto interessante.
1.1 alcune considerazioni L’Italia è un paese particolarmente svantaggiato sotto il profilo delle fonti fossili di energia. Questa è la lezione ripetuta quasi in automatico da tutti i testi attinenti il tema energetico. Poco o punto petrolio, poco gas naturale, niente carbone. Questa base di partenza potrebbe scoraggiare. In realtà toglie coraggio solo a chi non ha gli strumenti per scostarsi dalla visione semplicistica e grigia (anche un po’ fumosa, è il caso) di chi pensa soltanto a un pianeta alimentato da fonti fossili. Una visione storica (diacronica) e una visione allargata a tutte quelle realtà territoriali che su petrolio &Co non fanno poi così tanto affidamento (sincronica) permettono di capire qualcosa di diverso. A parte l’antico uso della torba, è solo da poche centinaia di anni che l’uomo ha scoperto come appropriarsi di quel dono di natura che sono i combustibili fossili, e da ancor meno centinaia di anni ne ha scoperto un uso “efficiente”. Scrivo efficiente fra virgolette perché in realtà si ritiene che gran parte dei combustibili fossili sino a oggi utilizzati siano stati sprecati in perdite evitabili di calore e movimento. Questo fa comprendere che è come se avessimo trovato un portafoglio gonfio per terra. Abbiamo avuto per le mani un piccolo capitale e lo abbiamo quasi completamente (spesso con nonchalance) speso. Le fonti fossili non sono però il nostro solo orizzonte. Leggendo nel libro di storia o nell’atlante geografico comprendiamo come l’uomo da sempre (e per sempre) e quasi ovunque abbia un rapporto ottimo con alcune fonti energetiche
non fossili, molto più interessanti perché rinnovabili. Vediamo di che si tratta: principalmente biomasse, vento, luce, acqua che cade o che si muove. Tutte tali fonti derivano direttamente dal sole, se ci si pensa, perché il sole emette luce e calore e con ciò attiva i processi di evaporazione (ciclo delle acque) e di fotosintesi vegetale. Anche petrolio, gas naturale e carbone – derivate da un processo di “stagionatura” di antiche biomasse – discendono dal sole, ma non sono considerate rinnovabili, perché il loro tempo di rinnovo è così lento da non permettere l’utilizzo in continuo delle stesse. Geotermia e energia nucleare derivano invece dalla struttura e dalla genesi della Terra. Solo la prima è rinnovabile. La seconda è una risorsa mineraria che crea poi insormontabili problemi in sede di smaltimento delle scorie. Altro motivo per considerare rinnovabili queste fonti energetiche, escludendo combustibili fossili e uranio, è quello delle potenzialità dannose per l’ambiente. L’ambiente che l’uomo conosce è un sistema chimico chiuso in equilibrio. Pensiamo a una provetta con una fase solida, una liquida, una gassosa. Attualmente l’atmosfera è abbastanza piacevole da respirare, l’acqua abbastanza pulita e la terra abbastanza statica da non rilasciare nell’atmosfera troppi inquinanti. Non è sempre stato così, però. In passato l’atmosfera terrestre ha avuto percentuali di carbonio e contaminanti assai più alte di quelle attuali; per lunghissime ere sono state incompatibili con la vita (che infatti è sorta nell’acqua). Solo la fotosintesi effettuata dalle piante ha permesso di purificare l’aria e renderla respirabile. All’ambiente non importa nulla della composizioni delle matrici (aria acqua terra) che lo compongono. Semplicemente sta (ᚰɐɒɄɊɇ), e si adegua. È all’uomo che deve 11
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importare la qualità dell’ambiente. Prelevare dal sottosuolo combustibili fossili per bruciarli significa reimmettere in atmosfera quei contaminanti che la rendevano irrespirabile quando i depositi di combustibili si sono formati. Ancor peggio è andare a scovare quell’incubo che la terra aveva sepolto che sono gli elementi radioattivi. Utilizzare fonti rinnovabili per produrre l’energia di cui abbiamo bisogno è necessario non per moda o bontà, ma per non deteriorare il nostro ambiente di vita. L’homo oeconomicus ha una strana tendenza a pensare che, arricchendosi – anche a patto di inquinare – può permettersi una vita brillante e al sicuro grazie a quanto guadagnato. Anche a non voler considerare le implicazioni etiche, che paiono non interessare più a nessuno in questo tempo in cui i liberali socialisti come me (che credo in economia libera in stato sociale)
sono proprio pochi, il ragionamento può svolgersi anche solo sul fronte della furbizia: aria e acqua circolano, senza passaporti; nessuno può permettersi di sporcare e poi trovare spazio incontaminato dove vivere. Stesso ragionamento per l’ingiustizia: nessuno stato in cui si coltivi la diseguaglianza sociale è al sicuro. Tutto ciò si sta cominciando a comprendere (alla buon’ora...). Una rivoluzione copernicana rispetto all’idea di consumismo e capitalismo sta venendo posta in essere grazie, fortunatamente, al periodo di crisi finanziaria che il mondo sta vivendo. Si comincia a comprendere che se non si deciderà per una consapevolezza di produzione e consumi non vi sarà hotel abbastanza stellato o isola abbastanza distante da tutto e tutti per non rischiare di avvelenarsi respirando o di prendere una coltellata da un povero.
1.2 biogas per l’italia Le considerazioni del paragrafo precedente sono spicce ma anche importanti da fare – difficilmente si trova il quadro ricostruito con chiarezza. E poi sono necessarie per individuare alcuni degli elementi di interesse che spingono a utilizzare una delle fonti energetiche che da più tempo accompagna l’umanità: la biomassa. In realtà, in base a quanto detto (tutto deriva dal sole, vera fonte energetica rinnovabile), la biomassa sarebbe da considerarsi un vettore energetico, vale a dire un medium che permette trasporto, stoccaggio e comodità di utilizzo dell’energia immagazzinata da vegetali e animali nei propri corpi o nelle proprie deiezioni. Per convenzione, però, consideriamo la biomassa una fonte energetica. Anche perché a valle della biomassa possiamo trovare un vero e proprio vettore energetico: il biogas. I tecnici che abbiamo chiamato alla stesura di questo volume spiegheranno come sia possibile produrre biogas tramite la fermentazione anaerobica di particolari “ricette” (sottoprodotti animali o vegetali o rifiuti). A livello preliminare e teorico qui preme rilevare l’importanza della possibilità per l’uomo di crearsi un vettore energetico con relativa semplicità a partire da materie prime relativamente agevoli da reperire e trattare. Importanza ancora maggiore in un paese come l’Italia che, si è 12
detto, è povero di risorse fossili e se le deve procurare da produttori quasi sempre politicamente instabili (o da stabilizzare con azioni più o meno violente) ed esosi. Produrre energia elettrica o termica da fonte rinnovabile non programmabile – che è presente quando capita, come sole, vento, in parte anche idro – è una fortuna. Poterla produrre grazie a una fonte programmabile – in particolar modo biomasse e idroelettrico da pompaggio, in alcuni fortunati paesi anche da marea – è una fortuna doppia. Nel caso del biogas si ha inoltre la possibilità di conservare il vettore energetico, trasportarlo, utilizzarlo alla bisogna, purificarlo e standardizzarlo per utilizzarlo come biometano nei veicoli a combustione interna (ne tratterà Ghelardi) o per l’immissione nelle reti di distribuzione (argomento approfondito da Caputo). Una grande potenzialità per l’Italia, quindi, che ancora attende di essere pienamente compresa e utilizzata. Negli anni scorsi, infatti, si è assistito a un lento e progressivo fiorire di iniziative – legate soprattutto al biogas agricolo – grazie a un meccanismo autorizzatorio agevolante e a incentivi importanti. I problemi riscontrati sono stati molti e rilevanti: I) carenza di tecnologia italiana e necessità di importarla ad alto costo, oggi finalmente in discesa; II) scarsa prepara-
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zione di tutti i soggetti coinvolti, e quindi diffidenza da parte degli enti preposti all’autorizzazione e della popolazione locale, che spesso ritenevano gli impianti combustori di biomassa; III) errata tendenza alla speculazione (nella sua accezione negativa), all’attagliamento dell’impianto su potenze standard e più alte possibile con conseguente difficoltà alla costituzione di una stabile filiera di alimentazione; IV) errata tendenza all’alimentazione mediante biomasse dedicate – coltivate apposta per la digestione – a scapito delle più limitate ma economiche biomasse residuali di altri processi produttivi, che ha causato spesso aspre critiche – anche queste non sempre giustificate – di “consumo del territorio; V) scarsa propensione al rispetto degli accordi per l’approvvigionamento degli impianti e conseguente scarsa propensione al finanziamento da parte del settore bancario. Tutti questi problemi, descritti approfonditamente nei capitoli successivi, sono superati o superabili con un po’ di preparazione e attenzione, oltre che con la serietà che dovrebbe connotare gli operatori di un settore così importante per l’economia nazionale come quello energetico. Nonostante i difetti tipici del carattere italico e della nostra economia (leggerezza, attenzione al contingente e all’immediato a scapito della costituzione di una filiera reale e altro, ma non mi dilungo per evitare piaggerie) si è assistito, proprio con riferimento alle biomasse e al biogas in particolare, al sorgere di una vera e propria attenzione seria, preparata, etica. Forse per la naturale propensione al risparmio e al riutilizzo del mondo contadino. Forse perché tali impianti hanno spesso costituito uno dei pochi motivi di salvezza degli allevamenti animali, portati quasi alla rovina dall’abbattimento dei prezzi delle carni dato dallo svilimento che consegue alla massificazione dei consumi e della distribuzione. Forse per quel miracolo meraviglioso della produzione di un gas combustibile a partire da biomasse, che alla fine ci sorprende tutti, più
o meno tecnici, quando si vede un impianto in funzione. Se teniamo presente che produrre biogas evita l’immissione in atmosfera di una quantità pari di gas metano – che a parità di moli ha un effetto serra 21 volte superiore all’anidride carbonica – si intuisce anche la potenzialità di questo utilizzo della biomassa ai fini del contenimento delle emissioni nazionali e del rispetto degli impegni che l’Italia si è assunta sottoscrivendo il Protocollo di Kyoto. Potenzialità? Immense, se si considera che a parità di allevamenti bovini rispetto alla Germania questo paese ha più di 4.000 impianti a biogas mentre l’Italia ne ha poco più di 500. Interesse strategico nazionale? Altissimo, se ci si sofferma un attimo sulle esternalità negative (mai completamente dette) della dipendenza da fonti fossili – accettare di partecipare a guerre stabilizzatrici o colonizzatrici, magari dissimulate come missioni di pace, accettare il dialogo con paesi e regimi che non sarebbe meglio frequentare come partner, accettare conseguenze negative ambientali e sanitarie capaci di indebolire le potenzialità del paese e della sua popolazione... Esternalità che semplicemente non esistono rispetto a una fonte energetica locale e quasi sempre residuale come la biomassa e che, se calcolate a suo favore, sarebbero capaci di per sé di sostenerne una amplissima diffusione. Non resta che addentrarci nell’approfondimento dei singoli temi, condotto da alcuni dei massimi esperti del settore – bastino a tal fine le biografie che, sinceramente con un po’ di modestia, hanno prodotto in merito alle proprie attività. Nell’ultimo capitolo del volume si fornirà un quadro consuntivo in relazione al nodo cruciale della finanziabilità dei progetti – quando tutti i nodi vengono al pettine. L’approfondimento del tema grazie alle trattazioni che questo manuale offre permetterà però di giungere a quel punto con meno criticità possibile. Come sempre alla fine si fa ciò che si può. Ma ciò che si può dipende da quello che si vuole.
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2. le matrici organiche sottoponibili al processo di digestione anaerobica di Luca Marigo e Pierangelo Pasqualin
2.1 i reflui zootecnici I ref lui zootecnici consistono nei prodotti di scarto di un allevamento. La letteratura distingue tra ref lui zootecnici tal quali (ossia i soli sottoprodotti fisiologici prodotti dagli animali come feci e urine), oppure i ref lui zootecnici in senso globale (miscela di feci, urine, residui della mangiatoia, acque di lavaggio, lettiera, peli ecc.). I ref lui zootecnici hanno una composizione variabile a seconda dell’animale che li origina e dalle condizioni di allevamento. Principalmente possono essere suddivisi in: s LETAME BOVINO Ò IL REF LUO SOLIDO PRODOTTO DAI BOVINI Ò IL PIå PRESENTE IN PESO ED Ò CARATTERIZzato da una deiezione palabile avente un quantitativo di solido secco pari a circa il 18-28%; s LIQUAME BOVINO Ò IL REF LUO LIQUIDO PRODOTTO DAI BOVINI Ò UNA DEIEZIONE NON PALABILE AVENTE un quantitativo di solido secco pari a circa il 5-9%; s LIQUAME SUINO Ò IL REF LUO LIQUIDO PRODOTTO DAI SUINI Ò UNA DEIEZIONE NON PALABILE CHE HA UN contenuto di sostanza secca variabile tra l’1 e il 7% a seconda del tipo di allevamento;
s POLLINA Ò LA PRINCIPALE DELLE DEIEZIONI AVICOLE Ò UNA DEIEZIONE PALABILE CON UN CONTENUTO DI solido secco pari a circa il 18-20%; ha un alto contenuto di azoto e, a causa dell’elevato contenuto di ammoniaca che si libera durante il processo di digestione, l’uso di quantitativi elevati di pollina nel processo di digestione anaerobica può inibire la produzione metanigena; ha anche elevati quantitativi di ceneri e inerti e crea sgradevoli emissioni olfattive nelle fasi di stoccaggio; s LETAME OVINO Ò IL REF LUO SOLIDO PRODOTTO DAGLI OVINI Ò UNA DEIEZIONE PALABILE AVENTE UN QUANtitativo di solido secco pari a circa il 30-40%; s LETAME EQUINO Ò IL REF LUO SOLIDO PRODOTTE DAGLI EQUINI Ò UNA DEIEZIONE PALABILE AVENTE UN quantitativo di solido secco pari a circa il 3040%. Le deiezioni zootecniche possono essere approssimativamente suddivise come indicato nella figura 2.1, a seconda del contenuto di sostanza secca.
figura 2.1 classificazione reflui zootecnici al variare della percentuale di sostanza secca
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2.2 le biomasse agricole Le biomasse agricole sono costituite dalla frazione biodegradabile dei prodotti, sottoprodotti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura. Possono derivare da culture dedicate a fine energetici o da scarti culturali poco idonei all’alimentazione animale. Le biomasse agricole PIå UTILIZZATE NEGLI IMPIANTI DI DIGESTIONE ANAERObica sono costituite dagli insilati di culture energetiche (mais, segale, triticale, sorgo, loglieto); infatti, la maggiore parte degli impianti agricoli realizzati sul territorio italiano sono costituiti da iniziative di codigestione anaerobica di insilati (soprattutto insilato di mais) e reflui zootecnici. Il contenuto di solido secco presente negli insilati Ò VARIABILE A SECONDO DELLA TIPOLOGIA DI CULTURE energetiche: valori tipici per l’insilato di mais sono compresi tra il 32 e il 34%, mentre sono leggermente inferiori per le altre culture. Va precisato che le culture dedicate a fini energetici hanno un potenziale metanigeno che dipende molto dal periodo di trinciatura; per esempio, l’insilato di mais da destinare agli impianti biogas VIENE TRINCIATO QUANDO hLA LINEA LATTEv CHE Ò LA linea che segnala il passaggio della matrice dalla FRAZIONE ZUCCHERINA A QUELLA AMILACEA Ò A CIRCA 2/3 del totale, corrispondente a una percentuale di solido secco dell’insilato compresa tra il 31 e
il 34%. Oltre alle culture energetiche dedicate le biomasse vegetali comprendono anche prodotti agricoli di minore pregio come insilati grandinati o eccessivamente bagnati, tutolo della pannocchia di mais ecc. che però presentano rese energetiche inferiori. L’utilizzo di culture dedicate per finalità energetiche ha sollevato il malumore di alcuni che hanno individuato nell’utilizzo degli insilati in impianti biogas la causa dell’aumento di prezzo degli stessi. Senza dubbio ci sono state delle speculazioni sui prezzi delle culture dedicate legate alla loro utilizzazione energetica, ma risulta molto azzardato collegare un aumento di prezzo consolidato con l’utilizzo di tali culture in impianti di digestione. 5NA COSA Ò INDUBBIA LA REALIZZAZIONE DI IMPIANTI biogas assimilati ad attività agricola dalla legislazione vigente ha permesso di contrastare la crisi economica in cui si trova il settore primario italiano grazie a una differenziazione del reddito. La presenza dell’impianto biogas ha infatti permesso agli allevatori e agricoltori di continuare a esercire la loro attività agricola, in perdita globale da circa un quinquennio, limitando le perdite e producendo reddito attraverso il sistema allevamento/azienda agricola + impianto.
2.3 i sottoprodotti agricoli I sottoprodotti agricoli sono costituiti da residui provenienti dalle attivitĂ agricole come foraggi, frutta e verdura di scarsa qualitĂ , paglia, scarti della distillazione ecc. La normativa ha dibattuto molto sulla classificazione dei sottoprodotti per distinguerli dai rifiuti; ciononostante, il quadro legislativo non risulta ancora univocamente chiaro e conforme alle direttive europee. In questa trattazione non viene affrontata la questione legislativa che permette di identificare
un sottoprodotto agricolo come tale o come RIFIUTO IN QUANTO LA MATERIA Ò MOLTO DELICATA e richiede una spiegazione a sÊ. Per comprendere la difficoltà di inquadramento, si può per esempio considerare che un sottoprodotto di LAVORAZIONE NON Ò CLASSIFICATO COME RIFIUTO SE viene utilizzato nell’ambito del medesimo ciclo produttivo e con la stessa ragione sociale che lo ha generato; in caso contrario, il medesimo prodotto può diventare un rifiuto.
2.4 gli scarti industriali Gli scarti industriali sono costituiti da tutti gli elementi di matrice organica che vengono generati come scarto dai cicli produttivi delle induSTRIE 3ONO SVARIATI E TRA I PIå FREQUENTI VI SONO I prodotti caseari scaduti, gli scarti dell’industria 16
dolciaria o alimentare in genere, gli scarti dei mercati, i prodotti di scarto delle distillerie ecc. La loro resa energetica risulta molto variabile a seconda della loro composizione chimico-fisica e del contenuto di sostanza secca. Il loro uti-
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lizzo in impianti di digestione richiede di conseguenza componenti impiantistiche particolari per il pretrattamento della matrice finalizzato a eliminare le impurità derivanti dal loro confezionamento (plastiche, vetro, cartone, legno) e in alcuni casi per igienizzarli al fine di eliminare
rischi fitosanitari. Un impianto di codigestione che prevede l’utilizzo di quantitativi non sempre costanti di questi scarti richiede un attento monitoraggio di processo per non incorrere in sbilanciamento o scostamento delle condizioni di stabilità.
2.5 i fanghi di depurazione Sono costituiti dai residui del processo di depurazione delle acque ref lue urbane e/o industriali. Il loro utilizzo in impianti di digestione anaerobica permette la riduzione della fauna batterica
patogena, ma determina anche problematiche considerevoli per l’utilizzo dei sottoprodotti di digestione.
2.6 la frazione organica dei rifiuti solidi urbani La Frazione organica dei rifiuti solidi urbani &ORSU Ò IL MATERIALE DERIVANTE DALLA RACCOLTA DIFFERENZIATA DEI RIFIUTI SOLIDI URBANI PIá COMUnemente denominata “umido”. Fanno parte della Forsu gli scarti alimentari provenienti dalle nostre case (frutta, verdura, carboidrati, carne e altri materiali organici in genere). La percentuale DI FRAZIONE ORGANICA DELLA &ORSU Ò VARIABILE TRA IL 25 e il 40% a seconda del livello di accuratezza della raccolta differenziata; questa però contiene
anche materiali inerti come sabbie, gusci, plastiche, vetro o altri materiali non digeribili. Per questa ragione l’utilizzo della Forsu in impianti industriali deve essere effettuato mediante l’applicazione di sistemi di pretrattamento che costituiscono la principale criticità del sistema. Ovviamente, la Forsu può essere utilizzata solo in impianti industriali, dal momento che la maTRICE ORGANICA CHE Ò IN INGRESSO AL PROCESSO Ò classificabile a tutti gli effetti come rifiuto.
2.7 sottoprodotti di origine animale I Sottoprodotti di origine animale (Soa) sono il materiale di scarto derivante dal settore della macellazione delle carni. A seconda della loro tipologia vengono indirizzati verso diversi sistemi di recupero piuttosto che essere semplicemente smaltiti come rifiuti. I quantitativi degli scarti di macellazione incidono per il 20-50% del peso vivo dell’animale; il suo complemento a 100 rappresenta la resa al macello. Il recupero o lo smaltimento di questi materiali costituisce il benefit o la principale voce di costo per un azienda di macellazione; infatti i costi gestionali di smaltimento sono molto elevati, CONSIDERANDO CHE OGNI AZIENDA Ò TENUTA A SMALtire in modo appropriato i propri residui (Regolamento Parlamento europeo e Consiglio Ue 1069/2009/CE) al fine di evitare problemi di carattere sanitario. La migliore alternativa per la valorizzazione deGLI SCARTI Ò IL LORO IMPIEGO ENERGETICO IN IMPIANTI
di digestione anaerobica, sebbene la normativa introdotta a seguito della BSE (Encefalopatia spongiforme bovina) ha fortemente circoscritto le opzioni tecnologiche ammesse per il trattamento di rifiuti di origine animale. Nello specifico, il Regolamento CE 1069/2009, “Norme sanitarie relative ai sottoprodotti di origine animale e ai prodotti derivati non destinati al consumo umano”, ha classificato i sottoprodotti di origine animale in tre categorie (artt. 8, 9 e 10 del citato Regolamento), in base alla relativa pericolosità, individuando per ciascuna di esse le tipologie di impiego e trattamento consentite (si veda la tabella 2.1). I sottoprodotti di origine animale devono essere classificati in categoria 1, 2 o 3 in modo da evidenziarne l’appartenenza: s MATERIALI DI #ATEGORIA COMPRENDONO I SEguenti sottoprodotti di origine animale: corpi interi e tutte le loro parti, incluse le pelli, degli animali sospettati di essere affetti da una Tse 17
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tabella 2.1 opzioni di recupero e smaltimento dei sottoprodotti di origine animale consentite dalla normativa europea (artt. 12, 13, 14 regolamento 1069/2009) Categoria
Smaltimento
Recupero materico
Categoria 1
Discarica, incenerimento /co-incenerimento
Idrolisi alcalina
Categoria 2 (escluso letame e contenuto tubo digerente)
Discarica, incenerimento/ co-incenerimento
Prodotti tecnici, compostaggio, idrolisi ad alta pressione e temperatura, idrolisi alcalina
Categoria 2 (letame e contenuto tubo digerente)
Nessuna
Prodotti tecnici, spandimento su campi agricoli, compostaggio, idrolisi ad alta pressione e temperatura, idrolisi alcalina
Categoria 3
Discarica, incenerimento/ co-incenerimento
Prodotti tecnici, compostaggio, impianti di trasformazione, mangimi per animali domestici, idrolisi ad alta pressione e temperatura, idrolisi alcalina
(Encefalopatia spongiforme trasmissibile) o NEI QUALI LA PRESENZA DI UNA 4SE Ò STATA UFFIcialmente confermata; degli animali abbattuti nel quadro di misure di eradicazione delle Tse; degli animali che non sono nÊ animali d’allevamento nÊ animali selvatici, come gli animali da compagnia, gli animali da giardino zoologico e gli animali da circo; degli animali impiegati per esperimenti; degli animali selvatici, se si sospetta che siano affetti da malattie trasmissibili all’uomo o agli animali. NonchÊ i seguenti materiali: materiali specifici a rischio; corpi interi, o loro parti, di animali morti contenenti materiali specifici a rischio al momento dello smaltimento; sottoprodotti di origine animale ottenuti da animali che sono stati sottoposti a trattamenti illeciti. Appartengono alla Categoria 1 anche i sottoprodotti di origine animale contenenti residui di altre sostanze e di agenti contaminanti per l’ambiente (allegato I, categoria B, punto 3, direttiva 96/23/Ce), se tali residui superano i livelli consentiti dalla normativa 18
Recupero energetico
Biodiesel, biogassificazione con idrolisi ad alta pressione, combustione di grasso animale in caldaia a recupero, incenerimento/co-incenerimento con recupero energetico
Biodiesel, biogassificazione con idrolisi ad alta pressione, combustione di grasso animale in caldaia a recupero, gassificazione, incenerimento/ co-incenerimento con recupero energetico
Biodiesel, biogas, biogassificazione con idrolisi ad alta pressione, combustione di grasso animale in caldaia a recupero, gassificazione, incenerimento/ co-incenerimento con recupero energetico
Biodiesel, biogas, biogassificazione con idrolisi ad alta pressione, combustione di grasso animale in caldaia a recupero, gassificazione, incenerimento/co-incenerimento con recupero energetico
comunitaria o, in assenza di tale normativa, dalla normativa nazionale; sottoprodotti di origine animale raccolti nell’ambito del trattamento delle acque ref lue, da stabilimenti o impianti che trasformano materiali di categoria 1, o da altri stabilimenti o impianti in CUI Ò RIMOSSO MATERIALE SPECIFICO A RISCHIO Infine sono inclusi nella Categoria 1 i rifiuti alimentari provenienti da mezzi di trasporto che effettuano tragitti internazionali e le miscele di materiali di categoria 1 con materiali di categoria 2 e/o 3. s MATERIALI DI #ATEGORIA COMPRENDONO I SEguenti sottoprodotti di origine animale: stallatico, guano non mineralizzato e contenuto del tubo digerente; sottoprodotti di origine animale raccolti nell’ambito del trattamento delle acque ref lue da stabilimenti o impianti che trasformano materiali di categoria 2 o da macelli diversi da quelli disciplinati nell’ambito della Categoria 1; sottoprodotti di origine animale contenenti residui di sostanze o di agenti inquinanti autorizzati che eccedono
energia da biogas 2. le matrici organiche sottoponibili al processo di digestione anaerobica
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i livelli consentiti (articolo 15, paragrafo 3, della direttiva 96/23/Ce); prodotti di origine animale che sono stati dichiarati non idonei al consumo umano a causa della presenza di corpi estranei in tali prodotti; prodotti di origine animale, diversi dai materiali di categoria 1, che sono importati o introdotti da un paese terzo e non rispettano la legislazione veterinaria comunitaria applicabile alla loro importazione o introduzione nel territorio della comunità, eccetto nei casi in cui la legislazione comunitaria consenta la loro importazione o introduzione nel rispetto di specifiche restrizioni o il loro rinvio al paese terzo, o inviati verso un altro stato membro e non rispettano le prescrizioni stabilite o autorizzate dalla legislazione comunitaria, eccetto nei casi in cui sono rinviati con l’autorizzazione dell’autorità competente dello stato membro di origine; animali e parti di animali, diversi da quelli di cui alla Categoria 1 o Categoria 3 che non sono stati macellati o abbattuti per il consumo umano, inclusi gli animali abbattuti nell’ambito di misure di lotta alle malattie; le miscele di materiali di Categoria 2 con materiali di Categoria 3; i sottoprodotti di origine animale che non sono materiali di Categoria 1 e 3. s MATERIALI DI CATEGORIA COMPRENDONO I SEguenti sottoprodotti di origine animale: carcasse e parti di animali macellati oppure, nel caso della selvaggina, di corpi o parti di animali uccisi, dichiarati idonei al consumo UMANO IN VIRTá DELLA NORMATIVA COMUNITARIA
ma non destinati al consumo umano per motivi commerciali; le carcasse e le parti seguenti derivanti da animali macellati in un macello e ritenuti atti al macello per il consumo umano dopo un esame ante mortem; i corpi e le parti seguenti di animali da selvaggina uccisa per il consumo umano nel rispetto della legislazione comunitaria (carcasse o corpi e parti di animali respinti in quanto non idonei al consumo UMANO IN VIRTá DELLA LEGISLAZIONE COMUNITARIA
ma che non mostrano segni di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali; teste di pollame; pelli, inclusi ritagli e frammenti, corna e zampe, incluse le falangi e le ossa carpiche e metacarpiche e le ossa tarsiche e metatarsiche, setole di suini, piume ecc.); sottoprodotti di origine animale di pollame e lagomorfi ma-
cellati in un’azienda agricola che non presentavano alcun sintomo di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali; sangue di animali che non presentavano sintomi clinici di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali attraverso il sangue, ottenuto dai seguenti animali macellati in un macello, dopo essere stati ritenuti atti alla macellazione per il consumo umano dopo un esame ante mortem nel rispetto della legislazione comunitaria (animali diversi dai ruminanti soggetti all’obbligo di test delle Tse e ruminanti sottoposti con esito negativo al test); sottoprodotti di origine animale derivanti dalla fabbricazione di prodotti destinati al consumo umano, compresi i ciccioli, le ossa sgrassate e i fanghi da centrifuga o da separatore risultanti dalla lavorazione del latte; prodotti di origine animale, o prodotti alimentari contenenti prodotti di origine animale, i quali NON SONO PIá DESTINATI AL CONSUMO UMANO PER motivi commerciali o a causa di problemi di fabbricazione o difetti di condizionamento o altri difetti che non presentano rischi per la salute pubblica o degli animali; alimenti per animali da compagnia e mangimi di origine animale o mangimi contenenti sottoprodotti DI ORIGINE ANIMALE O PRODOTTI DERIVATI NON PIá destinati all’uso nei mangimi per motivi commerciali o a causa di problemi di fabbricazione o difetti di confezionamento o altri difetti che non presentano rischi per la salute pubblica o degli animali; sangue, placenta, lana, piume, peli, corna, frammenti di zoccoli e latte crudo derivanti da animali vivi che non presentavano alcun sintomo di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali attraverso tali prodotti; animali acquatici e parti di tali animali, eccetto i mammiferi marini, che non presentavano alcun sintomo di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali; sottoprodotti di animali acquatici provenienti da stabilimenti o impianti che fabbricano prodotti destinati al consumo umano; i materiali seguenti provenienti da animali che non presentavano alcun sintomo di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali attraverso tali materiali (con e carapaci di crostacei e molluschi con tessuti molli o carni; sottoprodotti dei centri di incubazione, uova, sottoprodotti di uova, compresi i gusci d’uovo; pulcini di un giorno abbattuti per motivi com19
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merciali); invertebrati acquatici e terrestri, diversi dalle specie patogene per l’uomo o per gli animali; tessuto adiposo di animali che non presentavano alcun sintomo di malattie trasmissibili all’uomo o agli animali attraverso tale materiale, ottenuto da animali macellati in un macello e ritenuti atti alla macellazione per il consumo umano dopo un esame ante mor-
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tem nel rispetto della legislazione comunitaria; rifiuti di cucina e ristorazione diversi da quelli alimentari provenienti da mezzi di trasporto che effettuano tragitti internazionali. Risultano, pertanto, sottoprodotti avviabili a digestione anaerobica la categoria 3 e parte della categoria 2 (stallatico e contenuto ruminale).
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