Categorie di prodotto

CATEGORIA PRINCIPALE: COMPOST E DIGESTATO (E BIOMASSE)
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Compost

Il compost è un materiale simile all'humus derivato dal compostaggio di rifiuti organici a seguito dell'azione di batteri aerobici, funghi e altri organismi. A seconda del metodo di compostaggio, delle dimensioni, dell'intensità delle operazioni che lo caratterizzano e del tipo di materiale sottoposto al processo, è possibile ottenere compost molto diversi dal punto di vista qualitativo. Gli aspetti qualitativi del compost sono di fondamentale importanza per garantirne un uso corretto in agricoltura. La scelta degli agricoltori di utilizzare il compost è infatti strettamente collegata a vari aspetti qualitativi del compost stesso. La qualità del compost è determinata dallo stato generale del compost in relazione alle caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche. Questi parametri sono indicatori dell'impatto finale che il prodotto ha sull'ambiente. In particolare, i parametri più importanti dal punto di vista delle norme in materia di protezione ambientale, di salute pubblica e di protezione del suolo sono quelli relativi agli agenti patogeni, ai composti inorganici e organici potenzialmente tossici e alla stabilità del compost. Gli ambiti applicativi del compost sono: il miglioramento del suolo, la fertilizzazione delle colture, lo sviluppo di fenomeni repressivi nei confronti delle malattie delle piante e anche altre applicazioni.

Il compost è comunemente usato come ammendante del suolo per aumentarne il contenuto di sostanza organica e la fertilità migliorandolo sul piano fisico, chimico e biologico. Il valore nutritivo dei compost e la loro capacità di migliorare la qualità del suolo li rendono ideali per l'impiego in agricoltura, sebbene possano determinare un aumento del contenuto di elementi tossici del suolo se applicati a dosaggi eccessivi. I compost hanno il vantaggio di aumentare significativamente il contenuto di sostanza organica del suolo (SOM), un indicatore chiave della qualità del suolo stesso che, purtroppo, è in calo in molte parti del mondo. Ci sono molti composti all'interno del compost che influenzano il processo biologico nel suolo, migliorandone le caratteristiche fisiche e chimiche. Gli acidi umici migliorano la struttura del suolo favorendo indirettamente la penetrazione delle radici delle piante. Aumentando lo sviluppo radicale, si ha una maggiore stabilità degli alberi, mitigando al contempo eventuali stress idrici. Ulteriori benefici dell'aggiunta di compost al suolo sono l’aumento dell'attività biologica, la riduzione dei fenomeni erosivi, la diminuzione della densità apparente, il miglioramento della stabilità strutturale, l’aumento della disponibilità di nutrienti e del loro assorbimento da parte delle piante, l’aumento della capacità di ritenzione idrica del suolo.

L’utilizzo del compost è interessante anche in sostituzione della torba, in particolare dopo le recenti e crescenti preoccupazioni in riferimento all’estrazione della torba riguardanti i danni agli habitat naturali delle torbiere da parte dell'industria orticola che ha portato all'adozione di substrati alternativi. Tuttavia, i compost difficilmente possono essere impiegati da soli come substrato; è necessario eseguire prove di germinazione o analisi del compost al fine di determinarne l'idoneità perché in alcuni casi potrebbero danneggiare o far deperire le piante a causa dell’eccessiva salinità.

 

Digestato

Il digestato è una miscela umida ottenuta dal processo di digestione anaerobica in cui i microrganismi scompongono i materiali organici in assenza di ossigeno.
Si tratta di un fertilizzante che contiene tutti i principali macronutrienti e i micronutrienti, inclusi azoto, fosforo e potassio. Poiché durante la digestione anaerobica non vengono persi nutrienti, l'agricoltore può chiudere il ciclo nutrizionale con il loro completo riutilizzo. Inoltre, la sostanza organica presente nel digestato può aumentare il contenuto di humus nel suolo, che è fondamentale per la coltivazione di terre aride e semi-aride a basso contenuto di carbonio. La percentuale di azoto prontamente disponibile è maggiore nel digestato rispetto allo stesso materiale organico nella sua forma grezza, di conseguenza aumenta il suo valore fertilizzante. [1]

[1] Digestate Factsheet - European Biogas Association

Biomasse alternative

Le alghe sono uno speciale gruppo di organismi acquatici dotato di capacità fotosintetizzante. Le lenticchie d'acqua (Lemnaceae) sono una famiglia di piante acquatiche ricche in proteine. Entrambe possono utilizzare sostanze nutritive in soluzione per produrre biomassa destinate a diventare mangime per animali o fertilizzanti per colture.

 

CATEGORIA PRINCIPALE: CENERI
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Cenere

La cenere è il residuo solido polverulento ottenuto dopo il trattamento termochimico ossidativo nell’ambito di processi di combustione ossidativa o di gassificazione semi-ossidativa.
Le ceneri si distinguono in ceneri volanti o ceneri pesanti o in loro combinazioni ottenute attraverso l'incenerimento di materiali organici mediante ossidazione. Le ceneri ottenute mediante incenerimento possono essere post-trattate allo scopo di rimuovere parzialmente i metalli e i metalloidi e di aumentare la disponibilità di nutrienti vegetali nei complessi di ceneri. Le ceneri possono essere ottenute da impianti di incenerimento che sono progettati specificamente allo scopo di produrre materiali a base di cenere da utilizzare come fertilizzanti o possono essere un residuo di produzione derivante da un processo finalizzato allo smaltimento dei rifiuti o alla produzione di un prodotto primario diverso (ad esempio l’energia). Grandi quantità di ceneri vengono prodotte attraverso impianti di co-incenerimento che combinano gli scopi della produzione di energia con lo smaltimento dei rifiuti, in particolare per i materiali di scarto di basso potere calorifico o ad alto contenuto di umidità. Il co-incenerimento è un percorso di smaltimento dei rifiuti economicamente valido e ampiamente applicato per molti rifiuti ricchi in elementi nutritivi. [1]

[1] https://susproc.jrc.ec.europa.eu/activities/waste/documents/JRC_Interim_Report_STRUBIAS_recovery_rules.pdf

CATEGORIA PRINCIPALE: STRUVITE E ALTRI PRODOTTI A BASE DI FOSFORO
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Struvite

La struvite (fosfato idrato di ammonio e magnesio) è un minerale fosfatico inorganico con formula NH4MgPO4 • 6H2O che contiene circa il 22% di P2O5 ottenuto da processi di precipitazione.
La struvite si cristallizza nel sistema ortorombico sotto forma di cristalli piramidali caratterizzati da un colore bianco-giallastro o bianco-brunastro o in forme simili a microsfere piatte.
Il fosfato di magnesio e ammonio, generalmente chiamato struvite, è il sale più comune che consente il recupero di fosforo e azoto dalle acque reflue. La struvite è una sostanza cristallina bianca, che è considerata un fertilizzante prezioso e a lento rilascio (5-28-0-10 Mg), in quanto è moderatamente solubile in condizioni neutre e alcaline ma facilmente solubile in acido citrico. La precipitazione di struvite avviene in condizioni alcaline quando la concentrazione di Mg2+, NH4+ e PO43- supera la  solubilità del prodotto. [1]
Una combinazione di parametri fisici e chimici controlla il complesso meccanismo di precipitazione della struvite. Uno dei principali fattori è il pH, in quanto modifica la concentrazione di ioni liberi disponibili per la reazione. All'aumentare del pH, le concentrazioni di Mg2+ e NH4+ diminuiscono, poiché il primo si complessa con idrossidi e il secondo aumenta la sua volatilizzazione sotto forma di ammoniaca (NH3). D'altra parte, le concentrazioni di PO43- aumentano all'aumentare del pH. Il pH è anche coinvolto nel controllo della solubilità della struvite, che viene minimizzata a valori di pH compresi tra 9 e 10,7. [2]
Vantaggi: contenuto relativamente elevato di fosfato di ammonio e magnesio (22%).
Svantaggi: bassa solubilità in acqua, potenziali residui farmaceutici e altre contaminazioni. [3]

[1] https://ec.europa.eu/eip/agriculture/sites/agri-eip/files/fg19_minipaper_1_state_of_the_art_en.pdf

[2] https://ec.europa.eu/eip/agriculture/sites/agri-eip/files/fg19_minipaper_1_state_of_the_art_en.pdf

[3] Marissa A. de Boer, Uptake of pharmaceuticals by sorbent-amended struvite fertilisers recovered from human urine and their bioaccumulations in tomato fruit (Water Research, volume 133, 15 April 2018, Pages 18-26)

Fosfato di calcio precipitato

Il fosfato di calcio precipitato si riferisce al sale di P contenente Ca2+, ad es. Ca3(PO4)2, CaNH4PO4, ecc. prodotti attraverso l’utilizzo di tecnologie di precipitazione del fosfato di calcio.
La precipitazione del fosfato di calcio è molto complessa e coinvolge vari parametri. Dipende dalla concentrazione di ioni calcio e fosfato, dalla forza ionica, dalla temperatura, dai tipi di ioni e dal pH, ma anche dal tempo.
Quando si aggiunge idrossido di calcio (Ca(OH)2) alla frazione liquida e il pH aumenta sopra 10 e la temperatura è di 70°C, il fosforo precipita come idrossiapatite (Ca5(PO4)3OH) o brushite (CaHPO4 2H2O). A seconda del dosaggio, si possono ottenere tre diversi fosfati di calcio: il fosfato mono-calcico (MCP) altamente solubile in acqua, il fosfato bicalcico (DCP) solubile in acido citrico e il fosfato tricalcico (TCP) difficilmente solubile. MCP e DCP sono preferibili per applicazioni fertilizzanti. [1]

[1] https://ec.europa.eu/eip/agriculture/sites/agri-eip/files/fg19_minipaper_1_state_of_the_art_en.pdf

Acido fosforico

La categoria include l'acido fosforico, fosfato e acido organico P recuperati dai flussi di rifiuti.

Fosforo precipitato

Altri prodotti ricchi in P con substrati multipli o composizioni complesse, ad es. P assorbente.

 

CATEGORIA PRINCIPALE: BIOCHAR E BIO-FOSFATI
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Biochar

Il biochar è un materiale carbonifero ad alto contenuto di carbonio sottoposto a trattamento termico riduttivo a bassa temperatura (450 ° C), prodotto da cellulosa vegetale o sottoprodotti organici. È  espressamente realizzato per applicazioni funzionali nel suolo tali da non essere economicamente importante il suo contenuto in elementi nutritivi ma agisce come ammendante.

La parola "biochar" è una combinazione di "bio-"  da "biomassa" e "char" da "carbone". È ottenuto mediante carbonizzazione/pirolisi di piante o sottoprodotti organici, tramite un processo di riscaldamento in assenza di ossigeno. Diversi tipi di processi vengono utilizzati per produrre biochar tra cui la pirolisi lenta, la pirolisi rapida e la pirolisi flash. Sono presenti sul mercato processi che consentono la produzione anceh di biochar attraverso una trasformazione neutra dal punto di vista energetico partendo da letame suino o di altre tipologie di reflui zootecnici. Questo è un materiale carbonifero di recupero stabile che determina importanti benefici per il suolo, in quanto contiene carbonio stabile che viene incorporato nel suolo. [1]

Il contenuto di carbonio dei carboni pirolizzati oscilla tra il 25% e il 95% della massa secca, a seconda della materia prima e della temperatura di processo utilizzate. Ad esempio, il contenuto di C del legno di faggio pirolizzato è dell'85% circa, mentre quello della pollina è del 25% circa. [2]

Esistono due elementi principali che incidono sulla qualità del biochar: principalmente le caratteristiche ingegneristiche dell’impianto di carbonizzazione che consentono di elaborare in modo efficiente il materiale e le caratteristiche del materiale in ingresso. Il biochar è usato per migliorare il suolo, di solito tra 5 ton/ha e le 20 ton/ha per ottenere effetti ammendanti apprezzabili.

L'efficienza tecnica ed economica nell'uso del biochar a base vegetale per il miglioramento del suolo (soprattutto per la ritenzione idrica e nutrizionale) dipendono in larga misura dalla qualità del biochar e dalle condizioni in cui questo viene applicato. Il biochar a base vegetale non possiede elevati livelli di macro e micronutrienti economicamente di rilievo. Il biochar a partire da scarti vegetali è molto adatto per il miglioramento del suolo e si basa principalmente sugli effetti ad elevate dosi di applicazione al fine di favorire la capacità di ritenzione idrica e nutritiva. La combinazione di biochar con compost o un altro fertilizzante organico è molto funzionale per migliorare le prestazioni agronomiche.

Vantaggi: recupero di sottoprodotti organici, miglioramento del suolo – elevato potere ammendante - correttore,  riduzione della densità apparente del suolo, miglioramento dell'aerazione e della ritenzione idrica – maggiore capacità di ritenzione dei nutrienti, riduzione delle perdite per lisciviazione dei nutrienti. Il biochar è potenzialmente "carbonio negativo", ovvero sottrae più carbonio dall'atmosfera di quanto non ne immetta, contribuendo a mitigare i cambiamenti climatici stoccando il carbonio di origine vegetale nel suolo in una forma molto stabile che resiste alla decomposizione a lungo termine.

Svantaggi: poiché l'incorporazione del biochar nel suolo è irreversibile, devono essere applicati solo materiali di alta qualità fabbricati e formulati correttamente.

In alcuni casi di biochar da letami vi è un rischio di sovradosaggio di Cu/Zn. A dosaggi elevati anche i costi per gli utilizzatori potrebbero essere elevati e impegnativi. Vi è il rischio di scorrere via, di erosione a causa del vento e della pioggia a causa del peso ridotto che caratterizza il biochar prodotto a partire da materiale vegetale. Il materiale è infatti spesso polveroso ed è necessario prestare molta attenzione durante le operazioni di distribuzione in campo aperto. Per quanto riguarda il metodo di applicazione, è importante essere cauti quando si maneggia il biochar secco perché è molto polverulento e la distribuzione non dovrebbe avvenire in presenza di vento.

[1] https://ec.europa.eu/eip/agriculture/sites/agri-eip/files/eip-agri_fg_nutrients_recycling_final_report_2017_en.pdf

[2] https://susproc.jrc.ec.europa.eu/activities/waste/documents/JRC_Interim_Report_STRUBIAS_recovery_rules.pdf

 

Bio-fosfato

Il biofosfato è un fertilizzante organico, costituito da un’apatite minerale di fosfato di calcio-fosfato trattato termicamente e trasformato ad elevate temperature interne (circa 850° C), ottenuto da ossa animali macinate di grado alimentare. Il biofosfato è strutturato in macropori e contiene circa il 92% di elementi minerali e l’8% di carbonio con un contenuto economicamente rilevante di P2O5 a rilascio controllato compreso fra il 30% e il 35%. Dosi abituali di applicazione: 200 kg/ha - 1.500 kg/ha.

Vantaggi: contenuto elevato di nutrienti economicamente importanti, necessari bassi dosaggi di applicazione, struttura dei macropori che migliora l’attivitià microbica del suolo, fertilizzante organico a rilascio controllato dei nutrienti, prodotto a partire da un unico input (ossa animali).

Svantaggi: prodotto di nuova introduzione, che richiede un maggiore riconoscimento da parte del mercato.

 

CATEGORIA PRINCIPALE: ACQUE DI DEPURAZIONE E CONCENTRATI DI AZOTO MINERALI
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Acque di lavaggio

L'acqua di lavaggio è l'acqua con residui di ammoniaca che viene recuperata attraverso il processo di strippaggio/evaporazione dei rifiuti.

Nitrato/solfato ammonico

Il nitrato/solfato di ammonio è una soluzione di nitrato/solfato di ammonio che viene recuperata attraverso il processo di strippaggio/evaporazione + lavaggio mediante acqua con aggiunta di acido nitrico/solforico.

 

Concentrato minerale

Il concentrato minerale è la soluzione concentrata di nutrienti minerali ottenuta dal processo di filtrazione su membrana dei flussi di rifiuti o da un'altra tecnologia di separazione che concentra l’azoto nel prodotto finale rispetto a quello in ingresso.

Ultrafiltrazione + osmosi inversa sono tecnologie che si distinguono nel campo della produzione di concentrato minerale, ovvero 0,5-1% p/p (ammoniaca al 95%) da utilizzare direttamente come fertilizzante NK. [1]

[1] https://ec.europa.eu/eip/agriculture/sites/agri-eip/files/fg19_minipaper_1_state_of_the_art_en.pdf