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10 n. 25/2011 DINAMETAN, SISTEMA DINAMICO PER L’ANALISI DELLA BIOMASSA [ DI ALBERTO BARBI* ] Ogni anno migliaia di euro vengono buttati al vento a causa di una cattiva gestione delle scorte di insilati, di una pesatura approssimativa degli ingredienti della razione e della scarsa conoscenza dei valori della sostanza secca. La variabilità del contenuto di sostanza secca in un insilato può variare nel tempo, da maggio a dicembre per fare un esempio, dal 45 al 30% ma anche nello stesso giorno (vedi figura 1) in una trincea riempita con il medesimo silomais, la percentuale di sostanza secca varia raccogliendo il prodotto a sinistra, a destra ed al centro e in maniera molto significativa. I nutrizionisti sono ben consapevoli di tutti questi fenomeni e quindi per sopperire alla variabilità di composizione dei foraggi che entrano nella razione, prevedono sempre quantità extra di prodotto al fine di evitare cali di produzione di latte o, nel caso del biogas, lo spegnimento del reattore. La variabilità di composizio- *Dinamica generale ne di un foraggio è un dato di fatto che non può essere in alcun modo eliminato ma può essere ben gestito se si usa un corretto protocollo di campionamento, se si fanno campionamenti frequenti e se si può disporre di sistemi di analisi veloci ed accurati. L’affidabilità del dato analitico e quindi la minimizzazione del margine di errore sul campione inviato al laboratorio è direttamente proporzionale al tempo che intercorre tra un prelevamento e l’altro e al tempo di risposta del laboratorio. Se il campione viene prelevato ogni due settimane e il laboratorio impiega sette giorni per fornire i risultati, la differenza tra il dato analitico e la realtà nella trincea è pari al 2,4%. Scende all’1,2% e [ TAB. 1 - SCOSTAMENTO TRA TEORIA E REALTÀ COMPONENTE SS PESO MKG [ INFOBIOGAS ] [ FIG. 1 - VARIAZIONE DEL FORAGGIO NEL TEMPO 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 28 mag 17 lug 5 set 25 ott 14 dic 2 feb [ Modified from undersander et al, 2005 DM° all’0,7% rispettivamente se la frequenza di campionamento passa a 7 e a 3 giorni e il tempo di lavoro del laboratorio scende a 3 e a 1 giorno. Dunque si può affermare che spedire i campioni di foraggio ad un laboratorio per un’analisi chimica è un’opportunità per una valutazione retrospettiva, ma è un grosso limite se si vuole una gestione ottimale ed in tempo reale. DinaMetan è un nuovo strumento di analisi che offre l’opportunità di avere diete per l’impianto di biogas il più possibile vicine alla formulazione base. DinaMetan è composto da un indicatore di peso ad alto contenuto tecnologico, un comodo telecomando, un software per la gestione della dieta ed TEORICO ATTUALE VARIAZIONE PESO SS COSTO (€)/d SS PESO MKG PESO MKG COSTO (€)/D Silomais 32% 30 9,6 1.350 35% 27,4 2,6 117 Triticale insilati 30% 10 3 350 33% 9,1 0,9 31,5 Sorgo insilato 28% 10 2,8 300 31% 9 1 30 Pastone 2 2 260 2 0 260 Totale 2.260 438,5 [ Alberto Barbi. un analizzatore NIR. L’analisi in tempo reale del foraggio che va ad alimentare il digestore, permette all’agricoltore di razionalizzare la gestione dell’impianto con un notevole risparmio sui costi della ricetta di alimentazione e anche un risparmio sull’accensione della torcia, che si verifica ogni volta che c’è sovrapproduzione di gas. I benefici si possono quantificare con l’esempio riportato nella tabella 1 dove è indicata la ricetta teorica giornaliera dove il valore della sostanza secca è stata posta al 32%. Ma se dall’analisi con Dinametan il valore della sostanza secca risultasse il 35%, non avremmo più bisogno di 30 Mkg di silomais ma soltanto di 27 e questo si tradurrebbe in un risparmio giornaliero di silomais pari a 117 euro. Applicando lo stesso concetto anche a tutti gli altri ingredienti la maggiore vicinanza del dato analitico con la realtà ci permette un risparmio annuo di oltre 160 mila euro. Per quanto riguarda invece l’accensione della torcia, ponendo una media di 58 volte in 100 giorni equivalenti a 218 volte l’anno significa dissipare 210 mila kWh che a 0,28 euro/kWh fanno altri 58800 euro l’anno che sommati ai precedenti 160 mila euro portano ad un risparmio totale annuo di oltre 218 mila euro.
n. 25/2011 [ INFOBIOGAS ] 11 BIOACCELERATOR, COME AUMENTARE LA RESA DELL’IMPIANTO [ DI HELMUT MITTERMAIR* ] di un impianto di biogas L’alimentazione avviene con fonti di materia prima molto diversificate, dai reflui zootecnici ai prodotti agricoli secondari, dai residui urbani alle piante energetiche. Si tratta di substrati molto eterogenei tra di loro, costituiti da sostanze diverse, ma sta di fatto che il costo della materia prima è pari al 50% del costo totale di produzione del biogas. E’ evidente che l’obiettivo dell’agricoltore è fornire al digestore del materiale con una composizione ottimale e tale da far rendere al massimo il sistema e questo obiettivo si persegue prima di tutto in campo con una corretta scelta della coltura e l’applicazione delle tecniche colturali, poi con una perfetta conservazione del prodotto nei sili quindi con sistemi di trattamento per far si che l’attività dei microrganismi all’interno del digestore sia facilitata e possano quindi agire con la loro massima potenzialità fermentativa. La bioestrusione, attraverso l’applicazione del Bioaccelerator, è una delle chiavi vincenti per migliorare l’efficienza dell’impianto per la produzione del biogas e anche per sfruttare materiali che prima non potevano essere utilizzati per la loro composizione, come stocchi di mais, sfalci d’erba, paglia ecc. La triturazione e lo sfibramento attraverso un trattamento termo-meccani- *B.T.S. Italia [ FIG. 1 - COME VARIANO I COMPONENTI 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 Silomais 2 Silomais 3 co all’interno di un ampio contenitore dotato di coclee controrotanti, permette aumenti di resa in biogas del 35% e del carico organico sino al 50% oltre a significativi incrementi di produttività. Assumono grande importanza ai fini delle rese le caratteristiche del foraggio in termini di emicellulosa, cel- Silomais 4 Razione Insilato mais/loietto loietto 50-50 Insilato triticale Carboidrati kg in SS Fibra kg in SS Lip. kg in SS Prot. kg in SS Ceneri kg in SS [ COME MASSIMIZZARE LA CRESCITA MICROBICA Foraggi con alto contenuto di sostanza secca Bilanciamento delle frazioni di carboidrati e proteine nella razione ( sincronizzazione dei fermentatori) Carboidrati facilmente digeribili che forniscono l’energia necessaria per una crescita ottimale dei batteri La proteina disponibile influisce sul fermentatore Tempo di adattamento 3-4 settimane dopo il cambio di razione Ph stabile nel liquido del fermentatore lulosa,lignina e in particolare proteine, zuccheri e lipidi. La riduzione della grandezza delle particelle di foraggio aumenta la superficie utile per l’attacco dei batteri ed è un’ottima premessa per una buona fermentazione ed un’assorbimento di acidi grassi volatili. La lisi cellulare e l’omogenizzazione delle [ Helmut Mittermair. biomasse hanno influenza sulla velocità di idrolisi e sul contenuto di sali ed acidi. Sminuzzare ed omogeneizzare significa aumentare le aree di transizione del materiale ed incrementare la velocità di trasformazione e di decomposizione delle singole reazioni biologiche. Si ottiene una mobilizzazione di enzimi e di microelementi grazie all’aumento della velocità di transizione e di trasporto del materiale. Infine si può parlare di miglioramento della qualità del digestato, di riduzione delle viscosità, dell’energia necessaria per la miscelazione, della quantità di miscelazione, e la prevenzione nella formazione di strati galleggianti e di sedimentazioni oltre alla diminuzione di possibili fenomeni di intasamento di tubazioni e pompe. Poiché la quantità e la composizione della popolazione microbica nel fermentatore decidono la prestazione metabolica dell’impianto, occorre minimizzare le azioni che bloccano la crescita microbica e cioè: 1) il cambio improvviso della razione; 2) la sincronizzazione sbagliata dei fermentatori; 3)un’alimentazione con quantità elevata di grassi non saturi che bloccano la decomposizione delle fibre); 4) l’alimentazione con quantità eccessive di carboidrati non strutturati e quindi scarsa proteina a disposizione dei fermentatori.
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