Nel corso del periodo Marzo – Ottobre 2020 sono state condotte attività di riutilizzo agricolo dei fanghi biologici provenienti dall’Impianto di stoccaggio CAA di Crevalcore, per un quantitativo complessivo di 43.618,33 tonnellate di materiale recuperato.
Sono stati interessati più di 1800 ettari di superficie agricola, appartenenti al territorio di 27 Comuni, ricadenti negli ambiti provinciali di Bologna (in prevalenza) Ferrara e Modena.
Le caratteristiche analitiche medie dei materiali riutilizzati, per i parametri che ai fini delle considerazioni successive risultano di interesse, sono risultate le seguenti:
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Sostanza secca (s. s.) (% sul tal quale) |
Carbonio (C) organico (% sulla s. s.) |
Azoto (N) totale (% sulla s. s.) |
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| Valori medi | 19,23 | 32,03 | 4,25 |
Se si fa riferimento alle 43.618,33 tonnellate di fanghi biologici complessivamente riutilizzate nel corso del 2020, adottando per semplificazione i valori medi indicati nella precedente tabella, risulta che siano andate a recupero le seguenti quantità delle componenti indicate:
| Sostanza secca (s.s.) | Carbonio (C) organico | Azoto (N) totale | |
| Tonnellate apportate | 8.387,80 | 2.686,61 | 356,48 |
Del quantitativo di Carbonio organico complessivamente distribuito e incorporato nei terreni utilizzati, una quota viene consumata dai microrganismi edafici per il loro metabolismo e quindi sostanzialmente mineralizzato, mentre una parte resiste a questa forma di degradazione, va incontro a resintesi e polimerizzazione con la formazione di sostanze umiche, che quindi permangono nel terreno.
Su indicazione del Prof. Claudio Ciavatta, Ordinario di Chimica Agraria e Docente di “Biochimica agraria e fertilità del suolo” e di “Gestione della fertilità del suolo” presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari dell’Università di Bologna, in riferimento al tipo di materiale distribuito, la percentuale di questa forma di sequestro di Carbonio operata dal terreno può considerarsi intorno al 30% del totale apportato.
Si può quindi calcolare che 805,98 tonnellate del Carbonio apportato rimangano bloccate nel terreno e vengano quindi sottratte alla loro rapida degradazione.
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Tonnellate di Carbonio mineralizzato (70% del totale) |
1.880,63 |
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Tonnellate di Carbonio stoccate nel terreno (30% del totale) |
805,98 |
Volendo trasformare tale dato, espresso in tonnellate di Carbonio, nel corrispondente quantitativo espresso in tonnellate di CO2 occorre fare riferimento alle rispettive Masse atomiche, considerando nello specifico il rapporto di 1:3,67 (Massa atomica del Carbonio circa 12 grammi e dell’Ossigeno circa 16 grammi, da cui deriva la Massa della molecola di CO2 a circa 44 grammi e il rapporto 44:12=3,67) e ottenendo quindi un quantitativo di 2.957,95 tonnellate di CO2.
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Tonnellate di mancate emissioni di CO2 da sequestro C (Cx3,67) |
2.957,95 |
Tale valore rappresenta quindi una frazione delle mancate emissioni di CO2 che si sono ottenute, nella realtà 2020 dell’impianto CAA, destinando a recupero in agricoltura il quantitativo di fanghi di depurazione indicato, frazione che avrebbe invece potuto essere completamente emessa in atmosfera se l’alternativa fosse stata una diversa modalità di gestione, quale, ad esempio, lo smaltimento per combustione.
Occorre poi considerare che una parte della CO2 emessa nel corso dei processi di degradazione microbica della frazione di Carbonio organico apportato non viene dispersa in atmosfera ma si solubilizza nella fase liquida del suolo e, in presenza di ioni Ca2+, di cui sono in genere ricchi i nostri terreni tendenzialmente subalcalini, viene anch’essa bloccata nel terreno sotto forma di carbonati o bicarbonati di calcio.
Ancora su indicazione del Prof Ciavatta, si assume che questa mancata emissione di CO2 riguardi circa il 10% della frazione di Carbonio organico mineralizzato e cioè 188,06 tonnellate.
Considerando il precedentemente richiamato rapporto ponderale tra C e CO2, il quantitativo di CO2 non emessa è quindi corrispondente a 690,18 tonnellate.
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Tonnellate di CO2 bloccate come carbonati (10% C mineralizzato x 3,67) |
690,18 |
Per dare maggiore completezza alla quantificazione delle mancate emissioni di CO2, si deve comunque considerare che il recupero in agricoltura dei fanghi di depurazione consente anche di apportare ai terreni significative quantità di Azoto (N), elemento indispensabile per il metabolismo vegetale, che abbiamo precedentemente quantificato in 356,48 tonnellate.
La realizzazione di tali apporti, su indicazione dei tecnici del CAA, consente quindi alle aziende agricole utilizzatrici di ridurre in misura corrispondente l’utilizzo di concimi chimici di sintesi.
Ai fini delle nostre valutazioni, occorre considerare quali siano i costi energetici connessi alla produzione di tali fertilizzanti, di cui si può risparmiare l’utilizzo, esprimendoli anch’essi in mancate emissioni di CO2.
In questo senso, facendo ancora riferimento alle indicazioni fornite dal Prof. Ciavatta (Alessio Vernì e Claudio Ciavatta, 2016), si può focalizzare il ragionamento sulla produzione di urea, fertilizzante azotato di più largo impiego nel nostro panorama agricolo, considerando che per sintetizzare 1 kg di N ureico occorre un consumo energetico equivalente a circa 1,15 m³ di gas naturale (metano).
Quindi, per sintetizzare le 356,48 tonnellate di N apportate con la distribuzione dei fanghi (356.480 kg di N) occorrerebbe prevedere un consumo energetico pari a 409.952 m³ di gas naturale.
Se si considera che la combustione di 1 m³ di gas produce circa 1,8 kg di CO2, si può quindi calcolare che la sintesi chimica del quantitativo di azoto complessivamente apportato attraverso l’attività di recupero dei fanghi avrebbe comportato emissioni di CO2 pari a 737,91 tonnellate.
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Tonnellate di CO2 non emesse in funzione apporto N (per 1 kg Urea 1,15 m³ gas naturale, combustione 1 m³ gas produce 1,8 kg di CO2 quindi 356.480 kg x 1,15 m³ x 1,8 kg/1.000) |
737,91 |
Riassumendo, se si sommano tra loro i valori precedentemente indicati, riferiti alle mancate emissioni di CO2 ottenute nel 2020 attraverso il riutilizzo agricolo dei fanghi biologici di depurazione, gestiti dal CAA presso il proprio Impianto di stoccaggio, si ottiene un totale di 4.386,05 tonnellate.
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Tonnellate di mancate emissioni di CO2 da sequestro C |
2.957,95 |
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Tonnellate di CO2 bloccate nel terreno come carbonati o bicarbonati |
690,19 |
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Tonnellate di CO2 non emesse in funzione dell’apporto di N |
737,91 |
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Tonnellate complessive di mancate emissioni di CO2 |
4.386,05 |
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