Valorizzazione biomasse e riduzione delle emissioni
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
L'obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire conoscenze circa le biomasse di scarto, intese come risorse rinnovabili, e il loro potenziale utilizzo in ambiti agronomici come fertilizzanti e come substrati mediante l'applicazione di processi chimici, biologici e chimico-fisici.
Inoltre, l'insegnamento vuole fornire le nozioni fondamentali per la corretta gestione delle biomasse di scarto con particolare riferimento agli effluenti zootecnici, in modo che rispondano a requisiti di sostenibilità ambientale, nel rispetto della legislazione ambientale vigente e tenendo conto delle esigenze di fattibilità tecnico-economica.
Inoltre, l'insegnamento vuole fornire le nozioni fondamentali per la corretta gestione delle biomasse di scarto con particolare riferimento agli effluenti zootecnici, in modo che rispondano a requisiti di sostenibilità ambientale, nel rispetto della legislazione ambientale vigente e tenendo conto delle esigenze di fattibilità tecnico-economica.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento verranno acquisite conoscenze sulle biomasse, sulla loro caratterizzazione e il loro utilizzo per fini sia agronomici sia per la produzione di bioenergia e di altri prodotti e/o molecole ad elevato valore aggiunto. Verranno acquisite competenze relative ai processi chimici e biologici per la valorizzazione di biomasse di scarto.
Inoltre sarà acquisita la normativa ambientale e i criteri di scelta delle migliori tecnologie disponibili per la riduzione dell'impatto ambientale nella gestione delle biomasse di scarto con particolare riferimento agli effluenti zootecnici. Si acquisiranno anche strumenti di calcolo per la valutazione ambientale della gestione delle biomasse.
Inoltre sarà acquisita la normativa ambientale e i criteri di scelta delle migliori tecnologie disponibili per la riduzione dell'impatto ambientale nella gestione delle biomasse di scarto con particolare riferimento agli effluenti zootecnici. Si acquisiranno anche strumenti di calcolo per la valutazione ambientale della gestione delle biomasse.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
- Parte 1. effluenti zootecnici
Agricoltura e impatto ambientale. Le principali emissioni verso l'aria dal comparto agricolo. Le emissioni verso le acque e il contributo dell'agricoltura. Le caratteristiche degli effluenti zootecnici. Meccanismi di emissione verso l'aria di ammoniaca e gas ad effetto serra dagli effluenti di allevamento. Metodi di misura delle concentrazioni di ammoniaca e delle emissioni.
Quadro normativo relativo alle emissioni verso le acque e verso l'aria. Migliori tecniche disponibili per la riduzione dell'azoto e fosforo escreti mediante l'alimentazione. Riduzione delle emissioni dalle zone di stabulazione.
Le trasformazioni degli effluenti durante lo stoccaggio e tecniche per la mitigazione delle emissioni. Principali trattamenti per la gestione degli effluenti e loro effetto sulle emissioni.
Le emissioni in aria durante la fase di distribuzione. Valutazione delle tecniche per la riduzione delle emissioni durante la distribuzione. Valutazione dell'efficienza dell'azoto distribuito sul terreno e tecniche per ridurre le emissioni verso le acque.
Valutazione complessiva delle emissioni in aziende zootecniche.
Visita ad aziende zootecniche e impianti per il trattamento degli effluenti.
- Parte 2 biomasse
Legislazione: Le norme del settore (UE, Italia, Regioni, End of Waste, REACH), Norme fertilizzanti, Norme rifiuti anche fanghi. - Crediti di carbonio. Metodiche analitiche delle biomasse: analisi chimiche, biologiche e biosaggi. Utilizzo agronomico, effetto fertilizzante e impatto su suolo/pianta di compost fanghi, digestati, biochar, hydrochar: aspetti agronomici, biologici, di C sequestration e remediation (effetto ammendante/concimante); effetto di carbon sequestration, contenimento degli impatti derivanti dal suo impiego. Utilizzo dei fanghi in agricoltura (sistemi di stabilizzazione, capacità fertilizzante, contaminati chimici e biologici, contaminanti emergenti - micro - plastiche, antibiotici, farmaci). Biomasse di scarto in sostituzione della torba: fibra di cocco, fibre legnose anche minerali. Biomasse come biostimolanti. Cenni relativi all'utilizzo di biomassa algale e residui da allevamenti di insetti (frass).
Agricoltura e impatto ambientale. Le principali emissioni verso l'aria dal comparto agricolo. Le emissioni verso le acque e il contributo dell'agricoltura. Le caratteristiche degli effluenti zootecnici. Meccanismi di emissione verso l'aria di ammoniaca e gas ad effetto serra dagli effluenti di allevamento. Metodi di misura delle concentrazioni di ammoniaca e delle emissioni.
Quadro normativo relativo alle emissioni verso le acque e verso l'aria. Migliori tecniche disponibili per la riduzione dell'azoto e fosforo escreti mediante l'alimentazione. Riduzione delle emissioni dalle zone di stabulazione.
Le trasformazioni degli effluenti durante lo stoccaggio e tecniche per la mitigazione delle emissioni. Principali trattamenti per la gestione degli effluenti e loro effetto sulle emissioni.
Le emissioni in aria durante la fase di distribuzione. Valutazione delle tecniche per la riduzione delle emissioni durante la distribuzione. Valutazione dell'efficienza dell'azoto distribuito sul terreno e tecniche per ridurre le emissioni verso le acque.
Valutazione complessiva delle emissioni in aziende zootecniche.
Visita ad aziende zootecniche e impianti per il trattamento degli effluenti.
- Parte 2 biomasse
Legislazione: Le norme del settore (UE, Italia, Regioni, End of Waste, REACH), Norme fertilizzanti, Norme rifiuti anche fanghi. - Crediti di carbonio. Metodiche analitiche delle biomasse: analisi chimiche, biologiche e biosaggi. Utilizzo agronomico, effetto fertilizzante e impatto su suolo/pianta di compost fanghi, digestati, biochar, hydrochar: aspetti agronomici, biologici, di C sequestration e remediation (effetto ammendante/concimante); effetto di carbon sequestration, contenimento degli impatti derivanti dal suo impiego. Utilizzo dei fanghi in agricoltura (sistemi di stabilizzazione, capacità fertilizzante, contaminati chimici e biologici, contaminanti emergenti - micro - plastiche, antibiotici, farmaci). Biomasse di scarto in sostituzione della torba: fibra di cocco, fibre legnose anche minerali. Biomasse come biostimolanti. Cenni relativi all'utilizzo di biomassa algale e residui da allevamenti di insetti (frass).
Prerequisiti
Conoscenze di base di Matematica, Fisica e Chimica
Metodi didattici
Metodi Didattici Italiano
I metodi didattici consistono in:
a) lezioni frontali
b) esercitazioni in aula e il laboratorio anche con lavoro di gruppo
c) visite in campo
La frequenza alle lezioni non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.
I metodi didattici consistono in:
a) lezioni frontali
b) esercitazioni in aula e il laboratorio anche con lavoro di gruppo
c) visite in campo
La frequenza alle lezioni non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
1. Appunti delle lezioni del corso
2. Articoli, report e normativa indicati durante le lezioni e disponibili su sito Ariel
3. Biomasse in agricoltura. Caratterizzazione e utilizzo sostenibile. Miano, Gigliotti, Ciavatta, Tambone, Zaccone. Editore Pàtron, 2022
2. Articoli, report e normativa indicati durante le lezioni e disponibili su sito Ariel
3. Biomasse in agricoltura. Caratterizzazione e utilizzo sostenibile. Miano, Gigliotti, Ciavatta, Tambone, Zaccone. Editore Pàtron, 2022
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
- Parte 1. effluenti zootecnici
L'esame sarà basato su un elaborato scritto nel quale verrà valutato il grado di padronanza degli strumenti di valutazione della sostenibilità ambientale delle aziende zootecniche e le conoscenze degli argomenti trattati.
L'esame consiste in un esercizio di valutazione di un'azienda zootecnica dal punto di vista ambientale e l'individuazione di tecniche migliorative per la riduzione delle emissioni. Inoltre, sono previsti due quesiti (domande aperte) e 8 domande a scelta multipla. Il voto viene espresso in trentesimi. L'esame avrà una durata di 1,5 ore.
- Parte. 2 biomasse
L'esame scritto consiste in 3 quesiti (domande aperte). Ad ogni quesito verrà applicato un punteggio massimo di 10 punti. Il voto viene espresso in trentesimi. L'esame avrà una durata di 2 ore.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
IL VOTO FINALE VERRA' CALCOLATO COME MEDIA PESATA (IN FUNZIONE DEL NUMERO DI CREDITI) DEI VOTI OTTENUTI NELLE DUE PARTI
L'esame sarà basato su un elaborato scritto nel quale verrà valutato il grado di padronanza degli strumenti di valutazione della sostenibilità ambientale delle aziende zootecniche e le conoscenze degli argomenti trattati.
L'esame consiste in un esercizio di valutazione di un'azienda zootecnica dal punto di vista ambientale e l'individuazione di tecniche migliorative per la riduzione delle emissioni. Inoltre, sono previsti due quesiti (domande aperte) e 8 domande a scelta multipla. Il voto viene espresso in trentesimi. L'esame avrà una durata di 1,5 ore.
- Parte. 2 biomasse
L'esame scritto consiste in 3 quesiti (domande aperte). Ad ogni quesito verrà applicato un punteggio massimo di 10 punti. Il voto viene espresso in trentesimi. L'esame avrà una durata di 2 ore.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
IL VOTO FINALE VERRA' CALCOLATO COME MEDIA PESATA (IN FUNZIONE DEL NUMERO DI CREDITI) DEI VOTI OTTENUTI NELLE DUE PARTI
AGR/10 - COSTRUZIONI RURALI E TERRITORIO AGROFORESTALE - CFU: 4
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA - CFU: 6
AGR/13 - CHIMICA AGRARIA - CFU: 6
Attivita' di campo: 20 ore
Esercitazioni: 28 ore
Lezioni: 56 ore
Esercitazioni: 28 ore
Lezioni: 56 ore
Docenti:
Provolo Giorgio Mario, Tambone Fulvia
Turni:
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento tramite email
Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Edificio 10 - Ingegneria Agraria - gruppo Costruzioni rurali e ambiente
Ricevimento:
su appuntamento tramite e-mail
DiSAA - sezione chimica agraria - I piano - ufficio 1011