Dare un senso alle opzioni tecnologiche per il trattamento del letame

EST LANSING, MI. - Quando si tratta di letame, la tecnologia è promettente per l'industria lattiero-casearia.

"L'obiettivo è migliorare la sostenibilità del modo in cui applichiamo e utilizziamo il letame sulle colture e trovare più valore nel letame", ha affermato la dott.ssa Dana Kirk, biosistemi e ingegnere agricolo presso l'Anaerobic Digestion Research & Education Center della Michigan State University. una presentazione sulle opzioni tecnologiche per il trattamento del letame presentata da DAIReXNET.

La domanda è se un caseificio vuole trattare il proprio letame e, in tal caso, quale tecnologia funzionerà meglio per questo. Ciò dipende dalle caratteristiche del letame prodotto, compresa l’umidità, il contenuto di nutrienti e la contaminazione, ha affermato Kirk, nonché da come l’azienda agricola gestisce la raccolta e il trasporto del letame.

C'è anche il motivo per cui l'azienda agricola tratta il letame. Potrebbe essere quello di ridurre gli odori o il costo del trasporto concentrando nutrienti e fosforo, creare lettiera o sviluppare un nuovo flusso di entrate.

Il primo passo, separando il letame in solidi grossolani e liquidi, riduce l'intasamento dei tubi, l'accumulo di fanghi nello stoccaggio, la formazione di croste nello stoccaggio e facilita l'applicazione sul terreno. Il materiale estratto può essere utilizzato come ammendante o compost.

La separazione dei solidi grossolani può essere effettuata con un vaglio inclinato o un vaglio a tamburo rotante, che utilizza filo a cuneo e vagli su cui viene pompato il letame diluito per rimuovere i solidi grossolani. I solidi possono passare attraverso rulli o presse a vite per rimuovere ulteriore acqua.

La separazione grossolana solido-liquido rimuove circa il 15-30% del fosforo e dell'azoto. Il costo è relativamente economico.

Il passo successivo sarebbe separare i solidi fini dal liquido. A seconda della tecnologia utilizzata, questo può rimuovere oltre l’85% dell’azoto organico e il 90% del fosforo.

Ciò può avvantaggiare le aziende agricole con restrizioni sull’applicazione del terreno, ha osservato Kirk. Il materiale concentrato può ridurre il traffico di camion/costi di trasporto e può offrire un’opportunità di mercato per i nutrienti.

L'ampia gamma di opzioni tecnologiche disponibili comprende la flocculazione di polimeri o coagulanti, che utilizza sostanze chimiche per legare le particelle, nonché presse che coinvolgono dischi mobili, filtri a nastro o piastre.

È possibile utilizzare centrifughe, vagli vibranti e inclinati, nonché la cristallizzazione della struvite, che produce un fertilizzante pellettizzato secco, ad alto contenuto di fosforo, a lento rilascio.

I solidi fini possono essere utilizzati come compost, fertilizzanti, ammendanti del terreno o per produrre pannelli di fosforo, mentre il liquido diventa acqua di tè filtrata effluente per scopi di irrigazione.

La generazione di energia/conversione termica è un altro approccio. La pirolisi utilizza temperature moderate in assenza di aria per convertire i solidi della biomassa in forme più dense di energia. I gas e i liquidi combustibili risultanti possono essere ulteriormente raffinati in combustibili liquidi e biochar.

La torrefazione è una versione a temperatura più bassa della pirolisi, mirata a densificare il contenuto energetico dei solidi della biomassa producendo un bio-char, o carbone.

La gassificazione utilizza alte temperature e combustione controllata con aria per convertire completamente la biomassa solida in gas che possono essere utilizzati per calore, energia elettrica e carburante.

I digestori anaerobici rappresentano un ottimo processo biologico per creare gas naturale dal letame, ha affermato Kirk. I sistemi includono flussi a pistone, miscele complete e lagune coperte.

Per l’essiccazione delle fibre per lettiere agricole e prodotti commerciabili, gli agricoltori possono utilizzare essiccatori a tamburo o a nastro, che utilizzano una serie di piastre di acciaio perforate che trasportano i solidi attraverso un flusso orizzontale di aria calda.

I tamburi per compostaggio sono tamburi rotanti con solidi di letame trasportati e separati che ruotano contro l'aria calda, portando ad una riduzione molto rapida degli agenti patogeni e ad un prodotto che può essere utilizzato per fertilizzanti, paesaggistica e lettiera.

La vermifiltrazione è uno dei tanti approcci aggiuntivi e, ha osservato Kirk, uno utilizzato nel campus della MSU per ridurre gli sprechi alimentari e creare un "compost e fertilizzante davvero buono e di alto valore".

I lombrichi rossi agiscono attraverso il letame, riducendo notevolmente il contenuto di ammoniaca delle acque reflue e producendo sottoprodotti vendibili della fusione dei lombrichi.