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L'impegno europeo della Francia a ridurre le emissioni di ammoniaca del 15% entro il 2030 rispetto ai livelli del 2005 sta costringendo gli operatori del settore suinicolo a considerare nuove strategie d'azione, sia nelle strutture esistenti che nei nuovi progetti di costruzione. La temperatura è uno dei principali fattori che influenzano la volatilizzazione dell'ammoniaca, insieme al pH. Sebbene l'acidificazione dei liquami non abbia avuto particolare successo nel Paese a causa di vari vincoli tecnici, economici e persino sociali, affrontare il problema della temperatura sta emergendo come una strada interessante.
Nell'ambito di un progetto finanziato da ADEME e PNDAR, l'IFIP ha coordinato uno studio incentrato su due aspetti chiave della gestione della temperatura nei box da ingrasso: la temperatura ambiente e la temperatura dei liquami.
Riduzione della temperatura del liquame immagazzinato: lisiotermia del fondo della fossa vs lisiotermia galleggiante
Parte del progetto è stata dedicata all'implementazione di sistemi progettati per ridurre la temperatura del liquame stoccato nelle fosse delle stalle che ospitano suini da ingrasso. Questi sistemi, noti come "sistemi lisiotermici-lisiotermia", consistono in una rete di tubazioni a contatto con il liquame stoccato, collegate a una pompa di calore e a un sistema di cattura del calore. Un fluido termovettore circola attraverso questa rete, catturando il calore dal liquame e trasferendolo a un sistema di stoccaggio e/o di consumo. Il calore recuperato dal liquame può essere utilizzato, ad esempio, per alimentare un serbatoio di acqua calda o per preriscaldare l'aria nelle stalle post-svezzamento o sale parto.
Nelle sale di ingrasso della Stazione Sperimentale Ifip situata a Romillé sono stati installati due sistemi di lisiotermia:
- un primo sistema denominato “lisiotermia nel fondo della fossa”, con una rete di tubi fissati al fondo della pre-fossa, e
- un secondo denominato “lisotermia galleggiante”, in cui la rete di tubazioni è collegata a una piattaforma galleggiante sulla superficie del liquame.
In entrambi i sistemi la potenza di raffreddamento era di 20 W/m².
Sono stati monitorati quattro lotti di suini da ingrasso, sia in base alle prestazioni zootecniche (incremento ponderale medio giornaliero, indice di conversione alimentare, composizione della carcassa) sia in base agli effetti ambientali (emissioni di ammoniaca, protossido di azoto e metano, nonché volume e composizione del liquame prodotto). Sensori di temperatura sono stati installati a diverse profondità nella fossa per misurare l'effetto della lisioterapia sulla temperatura del liquame.
Parallelamente al monitoraggio dei lotti di suini presso la stazione sperimentale dell'IFIP, sono state effettuate misurazioni presso un allevamento commerciale dotato di un sistema di lisioterapia sul fondo della fossa, con una potenza frigorifera installata di 10 W/m². Il protocollo di monitoraggio applicato in questa prova in condizioni commerciali è risultato praticamente identico a quello utilizzato in condizioni sperimentali.
Ridurre il metano senza compromettere le prestazioni produttive
Sia in condizioni sperimentali che in allevamento, non sono state osservate differenze nelle prestazioni zootecniche dei suini da ingrasso tra i diversi sistemi di lisiotermia e le sale di riferimento.
Nello studio Ifip, la lisiotermia al fondo della fossa ha ridotto la temperatura del liquame di 10 °C in condizioni sperimentali (solo 2,5 °C in condizioni reali di allevamento), mentre la lisiotermia di superficie ha ottenuto una riduzione di soli 7 °C.
| Emissioni (kg N/C per posto e per anno) | Condizioni sperimentali | Condizioni in allevamento | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Sala teste | Sala lisiotermia fondo della fossa | Sala lisiotermia superficiale | Sala teste | Sala lisiotermia fondo della fossa | |
| Ammoniaca | 2,2 ± 1,3 | 1,9 ± 1,4 | 2,3 ± 1,3 | 1,9 ± 0,9 | |
| Ossido d'azoto | 0,08 ± 0,08 | 0,08 ± 0,08 | 0,09 ± 0,08 | nm | nm |
| Metano | 4,3 ± 2,9 | 1,8 ± 0,9 | 2,7 ± 1,2 | 13,0 ± 5,8 | 10,5 ± 5,1 |
nm : non misurato
Per quanto riguarda i gas, le emissioni provenienti dalle sale teste (di controllo) sono state considerate rappresentative dopo averle confrontate con la letteratura esistente. Nelle sale dotate di sistemi di lisiotermia, la riduzione delle emissioni di ammoniaca è stata solo del 14% in condizioni sperimentali, mentre non è stato misurato alcun effetto in condizioni di allevamento. Nel caso del metano, la riduzione della temperatura ha rallentato l'attività dei batteri metanogeni, con una conseguente riduzione del 59% con lisiotermia a fondo fossa e del 38% con lisiotermia di superficie, entrambe in condizioni sperimentali. In condizioni di allevamento, questa riduzione è stata solo del 19%.
L'innovazione di questo studio risiede nei risultati ottenuti sul metano, finora non pubblicati da altri team. La lisitermia si è dimostrata uno strumento efficace per ridurre le emissioni di metano, sebbene la sua efficacia sull'ammoniaca sia stata inferiore a quanto indicato in letteratura, questa differenza è spiegata dalla capacità frigorifera installata: la riduzione dell'ammoniaca è proporzionale a tale capacità (10% per ogni 10 W/m² installati). Questo rapporto spiega la minore efficacia osservata in condizioni aziendali (10 W/m² contro 20 W/m² nella stazione sperimentale).
Lisiotermia: una soluzione con potenzialità e limiti tecnici
La riduzione della temperatura del liquame rappresenta un approccio promettente per limitare la produzione di ammoniaca negli allevamenti suini. Inoltre, questa tecnica offre un ulteriore vantaggio legato al recupero energetico, che rappresenta un incentivo significativo per il suo sviluppo, soprattutto in un contesto di aumento dei costi energetici. Tuttavia, l'adattamento di questa tecnica ai capannoni esistenti presenta alcune limitazioni tecniche, come la riduzione del volume disponibile delle fosse.
Nadine Guingand, Ingegnere Ambientale presso l’IFIP-Institut du porc.
