Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO* G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO* * Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale” * Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale” ** Coldiretti Piemonte ** Coldiretti Piemonte ° Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta ° Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011 RISCHIO IGIENICO-SANITARIO RISCHIO IGIENICO-SANITARIO ASSOCIATO ALL’IMPIEGO DEL ASSOCIATO ALL’IMPIEGO DEL DIGERITO IN AGRICOLTURA DIGERITO IN AGRICOLTURA
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Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO* * Dipartimento di Scienze dellAmbiente e della.
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Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO* G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO* * Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale”* Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale”** Coldiretti Piemonte** Coldiretti Piemonte° Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta° Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
RISCHIO IGIENICO-SANITARIO RISCHIO IGIENICO-SANITARIO ASSOCIATO ALL’IMPIEGO DEL ASSOCIATO ALL’IMPIEGO DEL DIGERITO IN AGRICOLTURADIGERITO IN AGRICOLTURA
PROGETTO FERTIBIO PROGETTO FERTIBIO
Seconda parteSeconda parte
1) Valutazione dei rischi igienico-sanitariValutazione dei rischi igienico-sanitari
- Valutazione della contaminazione microbiologica
- Valutazione della contaminazione chimica da metalli pesanti
2) stima della capacità fertilizzantestima della capacità fertilizzante
- Test di fitotossicità (germinazione e accrescimento)
- Presenza di semi infestanti
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Società Cooperativa “La Speranza” Candiolo TO
“BIOWASTE”-Fanghi depurazione - Reflui zootecnici - Rifiuti agricoltura, industria municipali
Concime organico
IMPIEGO IN AGRICOLTURA
RISCHI PER LA SALUTE
MICROBIOLOGICO
CHIMICO nitratimetalli pesanticomposti organici
TRATTAMENTI
- compostaggio
- digestione anaerobica
- stoccaggio, ecc.
UOMO - esposizione
professionale - esposizione popolazione
PIANTEANIMALI
CONTAMINAZIONE DI FRUTTA E VERDURACONTAMINAZIONE DI FRUTTA E VERDURA
Accertata per Accertata per E.coliE.coli O157:H7 e O157:H7 e SalmonellaSalmonella in in terreni concimati con letame bovinoterreni concimati con letame bovino
VerduraVerdura lattuga, semi germogliati lattuga, semi germogliatiFruttaFrutta da lesioni arance, mele da lesioni arance, mele
INUTILITA’ DEL LAVAGGIO E DEL INUTILITA’ DEL LAVAGGIO E DEL TRATTAMENTO CON SANITIZZANTITRATTAMENTO CON SANITIZZANTI
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
SEM image, bar 10 μm
Kroupitski et al., 2009 Appl. Environ. Microbiol, vol 75(19)
PenetrazionePenetrazione di Salmonella di Salmonella in una foglia di lattuga in una foglia di lattuga attraverso uno stomaattraverso uno stoma
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
INCREMENTO DELLE EPIDEMIE/CASI DI MTA ASSOCIATE INCREMENTO DELLE EPIDEMIE/CASI DI MTA ASSOCIATE AL CONSUMO DI FRUTTA E VERDURA CRUDAAL CONSUMO DI FRUTTA E VERDURA CRUDA
Epidemia dovuta al consumo di spinaci biologici crudi• 192 casi confermati di enterite• 30 casi con Sindrome emolitico uremica SEU• 2 morti
T90 = tempo di riduzione decimale, tempo necessario per ottenere una riduzione del 90% rispetto alla concentrazione iniziale. N.R. nessuna riduzione (Tratto modificato da Colleran, 2000, Sahlstrom, 2003)
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
PROGETTO FERTIBIOPROGETTO FERTIBIO
• MetodiMetodi
• RisultatiRisultati
• ConclusioniConclusioni
Mixing Tank
Digester 2
Biowaste(A)
Digester 1
BioGas
Liquid/ solidseparator
Storagetank
(B)
(C, D)
(E)
AA - substrati in ingresso C C – frazione liquida
BB - digerito fresco DD – frazione solida
EE - frazione liquida (stoccata 120 gg)
CAMPIONAMENTOCAMPIONAMENTO
Mesofilia Mesofilia 39-40°C39-40°C
Biomasse Biomasse Letame e liquame bovino (vacche da latte) Letame e liquame bovino (vacche da latte) 60-70 % 60-70 %
mais di scarto e insilato di triticale e di mais mais di scarto e insilato di triticale e di mais 40-30%40-30%
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Società Cooperativa “La Speranza” Candiolo TO
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
ANALISI CHIMICHE E CHIMICO FISICHEANALISI CHIMICHE E CHIMICO FISICHEo analisianalisi fisico-chimiche fisico-chimiche generali generali (Impresa Verde Cuneo)(Impresa Verde Cuneo)o Metalli Metalli (Cd, Fe, Hg, Ni, Pb, Cu, Zn) (Cd, Fe, Hg, Ni, Pb, Cu, Zn) (IRIDE s.p.a.)(IRIDE s.p.a.)
VALUTAZIONI AGRONOMICHEVALUTAZIONI AGRONOMICHE ((Mybasol Srl.,UPO spin-off)o test di germinazionetest di germinazione ( (Lactuca sativa Lactuca sativa or or Cucumis sativumCucumis sativum, ,
Lepidium sativumLepidium sativum, , Sorghum saccharatumSorghum saccharatum))o test di accrescimentotest di accrescimento in vaso ( in vaso (Sorghum bicolorSorghum bicolor))
o Ricerca di Ricerca di semi infestantisemi infestanti vitali vitali
Reg. EU per sottoprodotti animaliReg. EU per sottoprodotti animali (Reg. EC n. 1774/2002, n. 208/2006)(Reg. EC n. 1774/2002, n. 208/2006)
E. coliE. coli m = 1 000, M = 5 000 m = 1 000, M = 5 000 CFU/gCFU/g
EnterococchiEnterococchi m = 1 000, M = 5 000 m = 1 000, M = 5 000 CFU/gCFU/g
n = 5 c = 1n = 5 c = 1
Uova di elminti assenti
C. perfringens presente
Enterococchi <Enterococchi <100–2100–2 x 10 x 1055 UFC/g UFC/g
**
** ****
****
nsns nsns
SalmonellaSalmonella assenza in 25 gassenza in 25 gstandard per uso come fertilizzante standard per uso come fertilizzante a garanzia dell’assenza di patogenia garanzia dell’assenza di patogeni
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
mg/kg s.s.
ANALISI CHIMICHE ANALISI CHIMICHE metallimetalli
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- il trattamento con il digerito incrementa la crescita - il trattamento con il digerito incrementa la crescita
- la frazione liquida è più efficace della solida- la frazione liquida è più efficace della solida
TEST DI FITOTOSSICITA’TEST DI FITOTOSSICITA’
Test di germinazioneTest di germinazione
Tossicità moderata del digerito e dei suoi derivati (Tossicità moderata del digerito e dei suoi derivati (Lactuca sativa Lactuca sativa or or Cucumis sativumCucumis sativum, , Lepidium sativumLepidium sativum, , Sorghum saccharatumSorghum saccharatum))
Test di accrescimento in vaso Test di accrescimento in vaso ((Sorghum bicolorSorghum bicolor))
RICERCA DI SEMI VITALIRICERCA DI SEMI VITALI
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Valutazione effettuata digerito derivante dalla co-Valutazione effettuata digerito derivante dalla co-digestione di refluo zootecnico bovino e biomasse vegetalidigestione di refluo zootecnico bovino e biomasse vegetali
RISCHIO MICROBIOLOGICO NEL DIGESTATORISCHIO MICROBIOLOGICO NEL DIGESTATO
riduzione della contaminazione microbica rispetto al liquame riduzione della contaminazione microbica rispetto al liquame in ingresso, ma non può essere esclusa la presenza di in ingresso, ma non può essere esclusa la presenza di microrganismi patogeni;microrganismi patogeni;
indicatori di contaminazione: superamento dei limiti previsti indicatori di contaminazione: superamento dei limiti previsti dal dal Regolamento EU sottoprodotti animali Regolamento EU sottoprodotti animali per Enterococchiper Enterococchi
CONCLUSIONE - FERTIBIOCONCLUSIONE - FERTIBIO
patogeni: presenza di patogeni: presenza di SalmonellaSalmonella e e L. monocitogenesL. monocitogenes nel nel digerito e derivati. Superamento dei limiti previsti nella digerito e derivati. Superamento dei limiti previsti nella Normativa fertilizzanti, fanghi e Normativa fertilizzanti, fanghi e Regolamento EU Regolamento EU sottoprodotti animalisottoprodotti animali
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
““La qualità del digerito prodotto da un impianto di biogas La qualità del digerito prodotto da un impianto di biogas non può essere peggiore di quella dei substrati in ingresso” non può essere peggiore di quella dei substrati in ingresso”
(EFSA, 2007)(EFSA, 2007)
• sorgente e qualità dei subsrati in ingresso era costante
• la proporzione tra i substrati è stata mantenuta
Nessun incremento di rischio patogeno per l’uomo
Considerando il tradizionale impiego in agricoltura dei reflui Considerando il tradizionale impiego in agricoltura dei reflui zootecnici, l’uso del digerito derivante dalla co-digestione zootecnici, l’uso del digerito derivante dalla co-digestione
non può introdurre nuove vie di trasmissione di non può introdurre nuove vie di trasmissione di microorganismi patogenimicroorganismi patogeni
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
FER
TIB
IO
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
CONSIDERAZIONI GENERALICONSIDERAZIONI GENERALI
Mantenere COSTANZA di alimentazione e proporzione tra le biomasse in ingresso
Mantenere sempre un periodo sufficientemente lungo di STOCCAGGIO del digerito per avere ulteriori garanzie (CCP)
Operare in condizioni di autocontrollo con GMP e CCP (es. temperatura, miscelazione)
Variabilità quali-quantitativa della contaminazione microbiologica delle biomasse in ingresso agli impianti di digestione anaerobica
RISCHIO CHIMICORISCHIO CHIMICO
CAPACITÀ FERTILIZZANTECAPACITÀ FERTILIZZANTE
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Per la contaminazione da metalli il digerito rientra sostanzialmente nelle caratteristiche richieste per il compost.
il digerito ha presentato caratteristiche chimiche assimilabili a quelle di un liquame
il test di accrescimento in vaso attesta la capacità fertilizzante dei campioni di digerito fresco e/o stoccato e della frazione liquida e/o stoccata.
RISULTATI RISULTATI PROGETTO FERTIBIOPROGETTO FERTIBIO
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
PROPRIETA’PROPRIETA’FERTILIZZANTIFERTILIZZANTI
Grazie per l’attenzione!
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Acronimo: “FERTIBIO”Acronimo: “FERTIBIO”
““CARATTERIZZAZIONE AGRONOMICA ED IGIENICO-SANITARIA DEL CARATTERIZZAZIONE AGRONOMICA ED IGIENICO-SANITARIA DEL DIGESTATO DERIVANTE DALLA CO-DIGESTIONE DI REFLUI DIGESTATO DERIVANTE DALLA CO-DIGESTIONE DI REFLUI
ZOOTECNICI E PRODOTTI E SOTTO-PRODOTTI AGRICOLI PER LA ZOOTECNICI E PRODOTTI E SOTTO-PRODOTTI AGRICOLI PER LA PRODUZIONE DI BIOGASPRODUZIONE DI BIOGAS””
Partners:Partners: Impresa Verde Cuneo, DISAV-Università del Piemonte Orientale Impresa Verde Cuneo, DISAV-Università del Piemonte Orientale
OBIETTIVI: OBIETTIVI:
1) valutare i rischi igienico-sanitarivalutare i rischi igienico-sanitari
- microbiologici (presenza di patogeni),
- chimici (presenza di metalli pesanti),
- agronomico (presenza di vegetali indesiderati, fattori inibenti o promuoventi la crescita)
2) stimare la capacità fertilizzantestimare la capacità fertilizzante e/o ammendante del digerito e
dei suoi derivati (frazione solida e liquida ottenute dopo separazione).
Collaborazioni:Collaborazioni: DEIAFA, Università di Torino, IZS (Al) DEIAFA, Università di Torino, IZS (Al)
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011