Strutture e impianti per la rimozione dei reflui

Strutture e impianti per la rimozione dei reflui dalla stalla

premesse La differenziazione degli indirizzi produttivi e delle tipologie costruttive dei ricoveri zootecnici comporta una diversificazione anche delle caratteristiche quanti-qualitative dei reflui zootecnici. In linea generale, nel settore bovino (vacche da latte, bovini da carne, vitelli a carne bianca) e nel settore suino (ciclo chiuso e ingrasso), la gestione di reflui in forma liquida (liquami, effluenti “non palabili”) rappresenta oggi la tendenza di gran lunga più diffusa. In questi settori, l’utilizzo di lettiere e quindi l’ottenimento di effluenti solidi risultano limitati alle situazioni meno intensive (es. vacche da latte su lettiera permanente, suinicoltura biologica, ecc. ). Nei settori avicolo e cunicolo, invece, è più diffusa la gestione di effluenti in forma solida, in quanto si ottengono effluenti “palabili” sia con l’impiego di materiale di lettiera (es. polli da carne, tacchini) sia senza di esso (es. galline ovaiole, conigli).

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INQUADRAMENTO DELLE SCHEDE

CATEGORIA: Strutture e impianti asportazione reflui liquidi (liquami non palabili) dalle strutture di allevamento

Tipologia 1 – Le deiezioni prodotte da suini e bovini, quando non addizionate da lettiera, vengono asportate in forma fluida. Un approccio intuitivo per un loro allontanamento dai ricoveri è quello che prevede che le stesse si accumulino su un pavimento pieno (tipicamente in calcestruzzo) e che dal lì vengano allontanate o per caduta o meccanicamente, possibilmente mantenendo separate le feci dalle urine (colaticcio). La possibilità che ciò si verifichi in modo tecnicamente semplice si ha tuttavia solo quando gli animali sono allevati vincolati a una posta. Infatti, solo in tal caso gli animali depongono i loro escrementi sempre nella stessa posizione, senza successivamente calpestare i medesimi, in un area del ricovero di superficie relativamente limitata. Tale possibilità si realizza solo nei ricoveri di bovini a stabulazione fissa. Tuttavia, tradizionalmente per rendere la posta maggiormente confortevole si provvede a ricoprire il pavimento della medesima con lettime, conseguente perdita di fluidità e necessità di passare alle tecnologie per l’asportazione di materiale semisolido tendenzialmente palabile. SOLO QUINDI NELLE STALLE DI BOVINE DA LATTE A STABULAZIONE FISSA CON POSTA RICOPERTA CON MATERASSINO IN GOMMA SI REALIZZA LA SITUAZIONE OTTIMALE DI POTERE ASPORTARE I REFLUI IN FORMA FLUIDA SENZA CHE VENGANO CALPESTATI DAGLI ANIMALI!!!! Per raccogliere i liquami si realizza posteriormente alle poste una zanella di raccolta che viene periodicamente pulita con raschiatore verso una vasca di rimando posta in testata alla corsia di defecazione.

Componente ambientale 1 - Per rendere più confortevole il sistema sia per l’operatore, sia per gli animali, la zanella può essere ricoperta con un pavimento grigliato. L’asportazione delle deiezioni può poi avvenire con i sistemi che verranno nel seguito descritti per altre tipologie di stalle (raschiatore sotto grigliato, fossa di tracimazione, ricircolo dei liquami) http: //www. omfontana. it/prodotti/bovini-dalatte/tappeti-per-poste

Tipologia 2 – Non essendo mai stata praticata la stabulazione fissa, negli allevamenti suinicoli senza lettiera su pavimentazione piena, la soluzione più immediata prevede l’asportazione delle deiezioni tal quali tramite lavaggio con acqua mediante l’impiego di acqua sotto pressione irrigata da una lancia, oppure tramite il ribaltamento di cassoni preventivamente riempiti.

Componente ambientale 1 – Sfruttando l’attitudine etologica dei suini di defecare tendenzialmente in un area diversa da quella di riposo, la metodica di asportazione degli escrementi che si è diffusa negli anni ’ 60 del secolo scorso per la suinicoltura all’ingrasso è stata quella della corsia di defecazione esterna al ricovero con lavaggio grazie al ribaltamento periodico di cassoni d’acqua posti in testata. Il liquame molto diluito prodotto in tal modo perviene per caduta in testata in una vasca di rimando da dove poi viene ripreso attraverso apposite pompe in genere fisse e sommerse, per essere inviato nella vera e propria vasca di stoccaggio. Questa soluzione ad alto consumo d’acqua, e altre analoghe impiegate negli altri reparti d’allevamento, è stata, a causa degli alti costi di stoccaggio e di spandimento, ormai abbandonata dopo l’introduzione delle normative anti-inquinamento che obbligano a periodi di stoccaggio minimi dell’ordine dei mesi.

Tipologia 3 – Negli allevamenti di bovine da latte a stabulazione libera a cuccette, il liquame non palabile, proviene da pavimentazioni piene che fungono da: – area di esercizio confinante con un’area a lettiera delimitata da cordolo; – area di esercizio esterna; – corridoio di accesso alle cuccette con basso consumo di paglia o con materassini. Nella soluzione a più basso tasso di automazione, il liquame è raschiato via dai pavimenti pieni a mezzo di trattori con lama frontale o posteriore e spinto verso una vasca di rimando in testata. Da qui tramite una pompa sommersa (fissa o mobile accoppiata a trattore) viene pompato verso la vasca di stoccaggio vera e propria. La scelta del diametro della conduttura e del tipo di pompa dovrà essere studiata attentamente considerando i seguenti parametri: – viscosità dei liquami e presenza di paglia; – altezza di innalzamento, lunghezza della conduttura e perdite di carico; – diametro della conduttura; – portata e frequenza del trasferimento; – fonte di energia per l’azionamento della pompa (motore elettrico o trattore).

Tipologia 3 - Per diminuire l’impiego di manodopera, sono ormai diffusissimi raschiatori fissi a movimento alternativo che, operando a bassa velocità, asportano dalla pavimentazione piena il refluo con frequenza di 1 -2 volte al giorno. Malgrado il maggior investimento iniziale, i raschiatori automatici, detti comunemente ruspette, sono da preferire perché permettono di effettuare più interventi giornalieri senza spostare cancelli e senza disturbare gli animali. Questi sistemi raschianti sono prevalentemente installati nell’area di alimentazione, laddove viene deposta più della metà delle deiezioni, mentre le corsie di deambulazione e/o quelle di esercizio, specie nel caso dell’impiego di paglia nelle cuccette, sono ancora pulite meccanicamente con trattore e lama, essendo che i reflui, per la presenza del lettime, perdono di fluidità. Con cuccette con materassino non si hanno invece problemi ad installare raschiatori anche nelle corsie di accesso. Nel caso dei bovini, le corsie possono essere perfettamente orizzontali, oppure si può prevedere una leggera pendenza trasversale (0, 5÷ 1%) verso l'asse centrale della corsia. In alternativa, soprattutto nei casi in cui si possa sfruttare la pendenza naturale del terreno, i pavimenti delle corsie possono essere realizzati con pendenza longitudinale costante dell’ 1÷ 2%.

Sistema tecnologico complesso 1 – L’azionamento delle ruspette tramite sistema a catena, rappresenta l’alternativa più rustica che si può impiegare.

Sistema tecnologico complesso 2 - In sostituzione della catena le ruspette possono essere azionate tramite cavo. Questi primi due sistemi sono quelli che hanno i consumi energetici limitati e quindi vengono attivati dagli allevatori abbastanza frequentemente durante la giornata. Specie quelli a cavo, tuttavia, sono soggetti a rotture: la fune, soprattutto se di nylon, presto o tardi si rompe. Il cavo di acciaio dura di più, ma se si sfilaccia diventa pericoloso per i piedi delle vacche, dal momento che i fili d'acciaio rischiano di provocare dolorose ferite ai garretti. http: //www. pignagnoli. com/liq_raschiatore_a_cavo. php

Sistema tecnologico complesso 3 - Infine, se si effettua una corretta manutenzione periodica, i sistemi oleodinamici ad asta rigida sono praticamente indistruttibili. Tuttavia essi sono costosi da azionare in quanto hanno elevati consumi energetici: questo comporta che gli allevatori li impieghino con molta parsimonia. Quando ciò accade le stalle restano sporche e i reflui continuano a riversare ammoniaca nell'aria. Sono anche i più «fastidiosi» per le vacche.

Componente ambientale 3 - Nel caso delle bovine da latte per diminuire le emissioni ed aumentare il benessere degli animali la pavimentazione sottostante la ruspetta può essere rivestita in gomma antiscivolo che, essendo più liscia e meno porosa del calcestruzzo, favorisce meno le emissioni di ammoniaca

Componente ambientale 4 - In alternativa ai pavimenti con profilo piano, sempre per i bovini da latte sono stati proposti i pavimenti groover che assicurano una rapida evacuazione (circa 1 -1, 5 ore dalla loro deposizione) delle urine e una loro separazione dalle feci. Ciò grazie al fatto che al disotto della superficie vera e propria del pavimento vengono create una serie di solchi dove si accumulano le deiezioni liquide. Una ruspetta con profilo particolare a denti viene fatta passare con la frequenza voluta per mantenere pulito il sistema.

Tipologia 4 – Negli allevamenti bovini e suinicoli senza lettiera permanente, in alternativa alla pavimentazione piena è di comune impiego il pavimento grigliato con accumulo dei liquami in una fossa sottostante che, almeno nelle soluzioni più datate, può anche assumere funzione di stoccaggio ai fini della maturazione dei reflui in vista di un loro impiego agronomico.

Componente ambientale 1 – Nella sua soluzione più tradizionale la fossa di stoccaggio, che deve necessariamente contenere deiezioni per un periodo più mesi per rispettare le normative vigenti, è svuotata mediante la pompa che equipaggia i carri-botte e i liquami vengono direttamente portati dal medesimo carro in campagna per lo spandimento agronomico. La soluzione che va per la maggiore prevede che le fosse siano impiegate solo ai fini dell’evacuazione e che quindi la loro profondità non supera gli 80 -100 cm. Per le bovine da latte, le fosse sottogrigliato sono impiegate nelle aree di alimentazione e in quelle di deambulazione ma raramente assolvono a funzioni di stoccaggio.

Componente ambientale 2 – Uno dei problemi connessi all’impiego delle fosse sotto-grigliato con funzione di stoccaggio dei liquami è quello relativo alla rilevante emissione di gas di fermentazione quali, principalmente: NH 3, H 2 S, CO 2, CH 4, etc. . Al fine di evitare almeno parzialmente questo inconveniente, le fosse sotto-grigliato possono prevedere una asportazione dei liquami in continuo attraverso l’impiego di soluzioni a fossa a tracimazione. Il liquame di provenienza fecale galleggia e avanza sulla parte liquida delle deiezioni. Una soglia posta sulla testata della canaletta consente di mantenere uno strato liquido minimo di 30 cm L’impiego di questo sistema, tuttavia, non risolve adeguatamente il problema delle emissioni.

Sistema tecnologico complesso 1 - Per agevolare la pulizia della superficie del pavimento grigliato, in alcuni casi vengono adottate ruspette in tutto simili a quelle che vengono utilizzate per il pavimento pieno. Queste risolvono i problemi nel caso in cui i reflui diventino semifluidi e quindi abbiano caratteristiche a mezza strada tra il non palabile e il palabile. In questo modo si ha una prima separazione tra materiale più fluido e quello più grossolano che facilita la successiva gestione di stoccaggio in vasca e platea, rispettivamente.

Componente tecnologico complesso 2 - Quando la ruspetta opera su pavimento grigliato o fessurato essa può essere anche di tipo semovente robotizzata

Tipologia 5 – La messa a punto di sistemi di allevamento che prevedono un sempre maggior rispetto delle esigenze di benessere degli animali ha visto nel tempo una riduzione sempre maggiore delle aree a grigliato e una loro sostituzione con soluzioni miste pavimento grigliatopavimento pieno. Infatti possiamo dire che: superficie fossa = superficie bagnata = superficie emittente di ammoniaca. Per realizzare queste soluzioni maggiore deve essere l’attenzione al rendere confortevole l’area dove gli animali si debbono recare per defecare e, quindi, sono apparsi pavimenti grigliati con copertura in gomma che non danneggiano i piedi degli animali.

Tipologia 6 – Una delle soluzioni che limita l’emissione di gas è quella che prevede l’asportazione dei liquami dalle fosse sotto-grigliato attraverso l’impiego dei raschiatori già descritti per le corsie di alimentazione dei bovini da latte. Anche in questo caso l’accumulo intermedio prima dell’invio allo stoccaggio vero e proprio avviene in vasche di rimando poste in testata all’allevamento e, da qui, mediante pompe sommerse a funzione più o meno triturante, alla vasca di stoccaggio. Anche in questo caso le emissioni rimangono tuttavia consistenti in quanto il raschiatore, durante il suo lavoro, crea una sottile patina sulla pavimentazione sottogrigliato facilitando le emissioni di NH 3 che, notoriamente, dipendono in modo diretto dall’entità della superficie di emissione.

Componente ambientale 1 - Una soluzione proposta per il sottogrigliato dei suini come quella rappresentata nello schema accanto, che prevede un forma della pavimentazione inclinata verso la mezzeria e la presenza di un canale di scolo delle urine, rappresenta il tentativo di limitare le emissioni di ammoniaca anche con l’impiego delle ruspette.

Tipologia 7 – Sempre in un’ottica di diminuire l’impatto ambientale legato alle emissioni di gas ammoniacali, ma anche con l’obiettivo di innalzamento del benessere animale, le soluzioni di asportazione dei liquami sotto-grigliato assomigliano sempre più a veri e propri sistemi di fognatura. Tra le alternative possibili, quella nota sotto il nome di vacuum system sta diventando sempre più lo stato dell’arte per quanto riguarda la gestione dei reflui negli allevamenti suini. Questo sistema prevede che la fossa presenti pendenze tali da convogliare i liquami verso uno o più punti di deflusso. Da qui, con cadenza generalmente bisettimanale, i medesimi vengono asportati attraverso apposite tubature fognarie. Ciò mediante l’apertura di una valvola che connette stoccaggio sottogrigliato e tubatura fognaria. All’aperura della valvola, infatti, si crea una depressione (vacuum) che è sufficiente a garantire lo svuotamento corretto del contenitore sottogrigliato.

Componente ambientale 1 – Le soluzioni che prevedono l’abbinamento dei due concetti di pavimento misto pieno-fessurato e asportazione tramite sistema vacuum, in alcuni casi abbinate a forme particolari della fossa tese a diminuire la superficie a contatto dei liquami, costituiscono la base per numerose tecniche MTD (o in inglese BAT) tese a contenere le emissioni ammoniacali.

Tipologia 8 – Una possibile tecnica che invece, oltre a cercare di risolvere i problemi ambientali sicuramente risolve quelli meccanici relativi all’impiego delle ruspette - sia su pavimento pieno libero, sia su pavimento pieno sottogrigliato - è quella del lavaggio delle superfici mediate il ricircolo dei liquami più o meno stabilizzati e chiarificati. Per far ciò, le pavimentazioni sono realizzate con una pendenza del 2÷ 4%. Sulla testata posta a maggior quota viene pompata con una congrua portata il vettore liquido che diluisce le deiezioni presenti sul pavimento pieno, analogamente a quanto visto sopra con l’impiego di un flusso d’acqua. http: //www. pignagnoli. com/liq_flushing. php

Componente ambientale 1 - Nei sistemi che prevedono la fossa sottogrigliato, l’abbinamento con pavimentazioni miste pieno-fessurato porta (peraltro solo nel caso di impiego di liquami chiarificati) a riduzioni delle emissioni di ammoniaca. Particolare pompa ricircolo http: //www. veneroni. com/prodotti_giallo_zoom_17. htm

Componente ambientale 2 – Nelle soluzioni meno complesse, si procede a ricircolare il liquame tal quale impiegando una pompa sommersa azionata da trattore. Si tratta di una tecnica ormai abbandonata in quanto le emissioni che di verificano durante il ricircolo sono pericolose per l’uomo, gli animali e l’ambiente.

Componente ambientale 3 – Una soluzione intermedia prevede che nel circuito sia inserita un vasca di stoccaggio e stabilizzazione dei liquami che, in alcuni casi più tecnicamente più avanzati, assume anche la funzione di decantatore. Ciò permette di impiegare una frazione dei liquami con minore contenuto di solidi sospesi aumentando l’efficienza di lavaggio.

Componente ambientale 4 – Nelle soluzioni più complesse si ha un vero e proprio sistema separatore solido liquido a vaglio rotante che consente di rendere maggiormente fluida la frazione liquida che, una volta deodorizzata, viene impiegata nelle corsie pavimentate esterne o sottogrigliato.

CATEGORIA: Strutture e impianti asportazione reflui semi-solidi (letami palabili) dalle strutture di allevamento

Tipologia 1 - Nelle stalle di bovine da latte a stabulazione fissa l’operazione di asportazione dei reflui avviene spostando con idoneo strumento lettiera e materiale fecale nella cunetta da dove vengono convogliati a mezzo di raschiatori. Un tempo costituiti da semplici forche manuali, oggi gli evacuatori sono, in genere, dispositivi meccanici specifici che sono montati fissi nella cunetta e sono azionati meccanicamente e vengono utilizzati due volte al giorno in corrispondenza delle operazioni di alimentazione, prima della mungitura.

Sistema tecnologico complesso 1 – Gli elementi raschianti a movimento continuo hanno velocità di avanzamento di 0, 10± 0, 15 m/s, che si realizza a mezzo di una catena senza fine alle cui maglie vengono applicate ad intervalli di 45 -60 cm, delle barrette trasversali. Queste ultime operano sul fondo della zanella che si presenta con sezione rettangolare di larghezza > 50 cm. Il movimento è assicurato mediante un motore elettrico (30± 50 W per m di percorso) che, accoppiato a opportuni riduttori associati a una ruota dentata, fa presa sulle maglie della catena. Il sistema opera anche all’esterno della stalla, trasformandosi in una rampa, che può assumere inclinazioni sino a 45°, e che scarica il sottoprodotto nella letamaia. Questi sistemi sono relativamente complessi, costosi da mantenere, sensibili al gelo e non esimono dall’intervento periodico in letamaia con il trattore. Essi però permettono il trasferimento automatico del letame raschiato quando la letamaia non può essere situata sul prolungamento della stalla.

Sistema tecnologico complesso 2 – Gli elementi raschianti a bracci oscillanti sono incernierati su una barra longitudinale dotata, a sua volta, di movimento rettilineo alternativo. In fase di andata i bracci sono aperti, assicurando in tal modo il trasporto del letame. In fase di ritorno si ripiegano riaprirsi. L’alternarsi di apertura e chiusura provoca l’avanzamento del letame. Più in particolare, i bracci presentano lunghezza massima dell’ordine di 50 cm e sono posti a intervalli di 1, 00± 1, 20 m. La loro velocità media di movimento è di 0, 10± 0, 15 m/s mentre la potenza assorbita è 30± 40 W/m di percorso. Il tutto viene comandato da un motore elettrico che aziona un sistema a cremagliera, o un manovellismo di spinta con l’impiego di pistone idrostatico. Il limite di questa soluzione – robusta e semplice, ma richiedente frequente manutenzione essendo facilmente soggetta a usure e corrosioni – è da ricercarsi nel fatto che: può effettuare solo trasporti rettilinei; abbisogna di trasportatori finali a movimento continuo o di trattori appositamente equipaggiati per la ripresa e il trasporto alla letamaia. La cunetta ha una profondità di 15 -25 cm lato vacca; 10 -20 cm lato corridoio. Larghezza minima = 45 cm. Non è necessaria pendenza longitudinale.

Tipologia 2 - Nelle stalle con lettiera inclinata, siano esse di bovini o di suini, si impiegano sistemi analoghi a quelli di cui sopra, ma rigorosamente a bracci oscillanti in modo da garantire una maggiore robustezza dell’insieme in grado di resistere alle più elevate sollecitazioni del materiale palabile.

Tipologia 3 - Reflui palabili si possono anche ottenere nelle stalle a cuccette, specie nelle corsie di accesso all’area di riposo trattata con paglia, dove in genere vengono depositate scarse quantità di deiezioni. Ancora, il letame viene prodotto anche nelle corsie di alimentazione delle stalle a stabulazione libera laddove l’area di riposo è prospicente la corsia di alimentazione stessa. In queste situazioni si deve ricorrere alla pulizia con pala meccanica di trattore oppure impiegando i già visti raschiatori oleodinamici evitando i più fragili sistemi a cavo. Il letame paglioso esercita resistenze rilevanti e asimmetriche sui bracci del raschiatore. E’ dunque meglio scegliere un sistema con asta a moto alternato, mosso da circuito idraulico. La scelta si orienterà su un raschiatore a V o su un raschiatore a U con braccio perpendicolare diritto, pesante e con all’estremità alette incernierate. Con questo tipo di letame diventa problematica l’utilizzazione dei raschiatori in tratti di edificio di lunghezza superiore a 80 m.

Tipologia 4 - Nelle stalle a stabulazione libera su lettiera piana (non inclinata) di bovini, suini, ovicaprini etc. , per mantenere la lettiera sufficientemente pulita e confortevole occorre aggiungere con frequenza settimanale o bisettimanale, in funzione del periodo climatico, cospicui quantitativi di paglia (mediamente 10 kg/t PV/gg). La lettiera accumulata in zona di riposo viene asportata periodicamente mediante trattrice munita di apposito caricatore a benna; l’intervallo fra due svuotamenti successivi (mediamente dai 3 ai 6 mesi) dipende dai piani di utilizzo agronomico dell’azienda. Se rispettati i tempi di stoccaggio indicati dalle normative, il letame asportato (3 m 3/t PV * mese) viene direttamente trasportato nei campi.

CATEGORIA: Strutture e impianti asportazione reflui solidi (disidratazione della pollina, compostaggio, separazione liquido/solido) dalle strutture di allevamento VEDERE direttamente nel capitolo delle BAT