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inquinamento da agricoltura e allevamenti

Nanotecnologie applicata in zootecnia e nell'agricoltura



La corretta gestione degli effluenti provenienti dagli insediamenti zootecnici rappresenta una necessità per il mantenimento di un equilibrato rapporto zootecnia-ambiente.

La preoccupazione verso gli elevati input di fertilizzanti azotati nel sistema agricolo è particolarmente allarmante nelle zone a zootecnia intensiva dove si somma l’uso di fertilizzanti minerali azotati con l’elevata disponibilità di effluenti di allevamento. Se da un lato consentono di garantire una buona fertitlità del terreno in termini di apporto di sostanza organica e microelementi, occorre tuttavia considerare che in quantita’ elevate contribuiscono in modo significativo all’incremento delle concentrazioni di azoto nelle acque. La rimozione dei composti azotati da reflui suinicoli, bovini e digestati risponde ad una ormai impellente e riconoscuta esigenza per operare nell’ambito del rispetto dell’ambiente e delle normative comunitarie in materia.

La Direttiva Nitrati (91/676/CEE), che ha avuto il suo pieno recepimento a livello nazionale solo con il D.Lgs 152 del 3 aprile 2006 e il DM del 7 aprile 2006, riferimento normativo a livello comunitario per la protezione delle acque e del suolo dall'inquinamento causato dai nitrati provenienti da fonti agricole, ha comportato per le aziende agro-zootecniche nuovi vincoli, in particolare in merito alla quantita’ massima di azoto da effluenti di allevamento spandibile. Detti limiti comportano spesso elementi di criticità per gli allevatori, in considerazione dell’elevato numero di capi presenti per unità di superificie.

Per affrontare il problema e’ opportuno intervenire in loco, direttamente nel sito di produzione del refluo, con soluzioni che siano sostenibili sia dal punto di vista economico che sotto il profilo ambientale.

nanotecnologie applicazioni

Diverse sono le tecnologie adottate sino ad oggi per la riduzione/rimozione dei composti a base di azoto presenti dei reflui prodotti in ambito zootecnico, ma anche in altri settori di produzione industriale. Le tecnologie convenzionali proposte presentano costi di investimento ed oneri di gestione spesso non sostenibili per l’imprenditore, limitandono di fatto l’applicazione su larga scala. La GRAFIM® propone in parterships con GrapheneUP una soluzione di trattamento on site brevettata da GrapheneUP, soluzione sostenibile e che apre nuovi scenari a questo problema comportando tra l’altro una valorizzazione del refluo sotto il profilo ambientale.

  • ▸ La soluzione impiantistica proposta, basata sull’impiego di materiali nanostrutturati ed il prodotto GRAFIM® (prodotto a base di grafene), presenta numerosi vantaggi, sia in termini di sostenibilità ambientale che economica.
  • ▸ La soluzione tecnologica proposta e’ brevettata da GrapheneUP SE, società che ne detiene i diritti di privativa intellettuale.
La soluzione proposta si basa sull’impiego di due materiali nanostrutturati: A19 e GRAFIM®.
L’A19 e’ un materiale nanostrutturato ottenuto da un processo di sintesi a temperatura ambiente, risultato di una reazione chimica basata su sol gel. A19 e’ composto per il 95% in peso da: sodio, magnesio, ossigeno, idrogeno, fosforo.

GRAFIM® e’ un materiale nanostrutturato a base grafenica, principalmente mesoporoso, composto da ossigeno, carbonio ed idrogeno. Trattasi di fatto di un composto ibrido di carbone e grafene funzionalizzato, con elevate efficienze di rimozione di una vasta gamma di contaminanti sia in fase liquida che in fase gas.

Nel processo di trattamento in esame, l’A19 costituisce il reagente principale a cui si legano i composti a base di azoto presenti nel refluo. La reazione avviene per contatto, attraverso un processo di tipo batch. Il prodotto A19 viene poi rigenerato termicamente all’interno del medesimo reattore batch per poi essere riutilizzato. I composti azotati vengono liberati sotto forma di ammoniaca durante il processo di rigenerazione, recuperata sotto forma di solfati di ammonio con uno scrubber dedicato. L’ammoniaca in eccesso ed eventuali altri contaminanti presenti, anche in tracce, vengono filtrati e completamente rimossi dal mareriale GRAFIM®. Il filtro GRAFIM®, una volta eaurita la propria capacità di assorbimento, viene anche esso regenerato in impianto esterno dedicato per essere poi riutilizzato.

Il materiale A19 dopo essere stato piu’ volte rigenerato viene recuperato dall’impianto per essere impiegato come fertilizzante grazie al ricco contenuto di macro, meso e microelementi nonche’ la caratteristica di avere un lento rilascio.

Il risultato è un impianto ad emissioni zero.

RIMOZIONE PAH DALL'OLIO DI SANSA DI OLIVA

Contaminanti Afflusso Deflusso % efficienza
Naphtalene 760 mg/kg 32 mg/kg 95.79%
Acenaphtylene 900 mg/kg 22 mg/kg 97.56%
Acenaphtene 36 mg/kg < 3.6 mg/kg 90.00%
Fluorene 110 mg/kg < 2 mg/kg >>98,20%
Phenanthrene 2000 mg/kg 17 mg/kg 99.15%
Anthracene 210 mg/kg 1.7 mg/kg 99.19%
Fluoranthene 700 mg/kg 4 mg/kg 99.43%
Pyrene 640 mg/kg 5.3 mg/kg 99.17%
Benzo-a-anthracene 150 mg/kg < 0,59 mg/kg >>99,61%
Chrysene 260 mg/kg < 0,84 mg/kg >>99,68%
Benzo-b-fluoranthene 110 mg/kg < 0,59 mg/kg >>99,46%
Benzo-k-fluoranthene 52 mg/kg < 0,59 mg/kg >>98,87%
Benzo-a-pyrene 100 mg/kg < 0,59 mg/kg >>99,41%
Indeno [1,2,3-cd]pyrene 57 mg/kg < 0,49 mg/kg >>99,14%
Dibenzo[a,h]anthracene 9.6 mg/kg < 0,49 mg/kg >>94,90%
Benzo[g,h,i]perylene 110 mg/kg < 0,49 mg/kg >>99,55%
Σ16PAH "Lowerbound" 6204.6 mg/kg 86 mg/kg >>98,61%
Σ16PAH "Upperbound" 6204.6 mg/kg < 92 mg/kg >>98,52%

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