project - EIP-AGRI Operational Group
Digestate_100% - Innovative integrated system for digestate use in fertigation
Digestato_100% - Sistema integrato innovativo di impiego del digestato in fertirrigazione
Objectives
To develop an innovative integrated system for digestate treatment and use in fertigation, with the aim of optimizing the agronomical use of digestate from agricultural biogas plants fed by crops and livestock manure.
Applications of raw digestate before seeding and the micro-filtered digestate in fertigation, should allow to replace completely the fertilization with mineral fertilizers, closing the nutrients cycle in an optimal way. For this reason the name of the Operational Group is “Digestate_100%”, signifying that fertilization of crops can be carried out by means of the only return of the digestate to soil.
Objectives
Sviluppare un sistema integrato innovativo per il trattamento e impiego del digestato in fertirrigazione, con il fine di ottimizzare l’utilizzo a fini agronomici del digestato prodotto in impianti di biogas agricoli a partire da colture vegetali ed effluenti zootecnici.
L’impiego del digestato tal quale in presemina e di quello microfiltrato in fertirrigazione dovrebbe permettere di sostituire in modo completo la fertilizzazione con concimi minerali, chiudendo il ciclo dei nutrienti in modo virtuoso. Per questo il nome del Gruppo Operativo è Digestato_100%, a significare che la fertilizzazione delle colture può essere effettuata per mezzo della sola restituzione al suolo del digestato.
Activities
• Implementation and monitoring of the integrated system for the treatment and the fertigation use of digestate;
• fertilization of crops with just digestate, as it is distributed before seeding (raw digestate) and through fertigation (micro-filtered digestate), with assessment of crop yields and product quality;
• assessment of the economic and environmental sustainability (Carbon footprint) of the new system proposed, compared with the conventional one;
• training, technical-scientific and educational dissemination, including through the EIP-AGRI network.
Activities
• Implementazione e controllo del sistema integrato per il trattamento e l’uso fertirriguo del digestato;
• coltivazioni fertilizzate con solo digestato, distribuito tal quale in presemina e microfiltrato in fertirrigazione, con valutazione delle rese produttive e della qualità dei prodotti;
• valutazione della sostenibilità economica ed ambientale (Impronta del carbonio) del sistema innovativo proposto, a confronto con quello convenzionale;
• attività di formazione, disseminazione tecnico-scientifica e didattica, anche attraverso la rete EIP-AGRI.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Ort
- Main geographical location
- Ferrara
- Other geographical location
- Forlì-Cesena
€ 138748
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
2 Practice Abstracts
Considering the OG results, fertigation with microfiltered digestate by means of drip lines is not only a technically feasible solution, but also sustainable from an economic and environmental point of view.
Injecting microfiltered digestate into the drip lines allows the fertilizing properties to be enhanced thanks to a type of distribution that can follow the crop needs in progress and that minimizes nitrogen losses to the atmosphere. This technique, in addition to reduced energy consumption compared to more traditional sprinkler irrigation, does not cause soil compaction and is well suited to conservation tillage practices. Its application, however, requires a careful evaluation of the "logistics" of the digestate: storage capacity for microfiltered, transfer to the field (via pipe or tanks), possible need for temporary storage at field.
Digestato_100% is a technical innovation effectively applicable in farms; a system capable of converting the burden of digestate into a valid business resource. It is potentially useful not only in the field of industrial herbaceous crops but also on horticultural and fruit tree crops, even in organic farming.
The concepts of circular economy become of concrete application in farms.
Alla luce dei risultati ottenuti nel GOI, la fertirrigazione con digestato microfiltrato in ala gocciolante è risultata una soluzione oltreché tecnicamente praticabile, anche sostenibile dal punto di vista economico ed ambientale.
Iniettare digestato microfiltrato in ala gocciolante consente di esaltarne le proprietà fertilizzanti grazie a un tipo di distribuzione che può seguire le esigenze della coltura in atto e che minimizza le perdite di azoto in atmosfera. Tale tecnica oltre a un ridotto consumo energetico rispetto all’irrigazione più tradizionale per aspersione non è causa di compattamento del suolo e ben si sposa con le pratiche di gestione del terreno di tipo conservativo. La sua applicazione richiede comunque un’attenta valutazione della “logistica” del digestato: capacità di stoccaggio per microfiltrato, trasferimento al campo (via tubo o botte), eventuale necessità di contenimento a piè di campo.
Digestato_100% è innovazione tecnica effettivamente applicabile nelle aziende agricole; un sistema in grado di convertire l’onere del digestato in una valida risorsa aziendale. È potenzialmente utilizzabile non solo nell’ambito delle colture erbacee industriali ma anche su colture orticole ed arboree, anche in regime di agricoltura biologica.
I concetti dell'economia circolare diventano di applicazione concreta nelle aziende agricole.
The innovation proposed by the Operational Group is technical innovation aimed at allowing the use of micro-filtered digestate through fertigation (drip irrigation). To this end, raw digestate is first treated by solid-liquid separation using a classic screw press separator, than the clarified phase is micro-filtered and the microfiltered liquid is used in fertigation.
The micro-filtered digestate, mixed with irrigation water, is distributed through drip irrigation on maize, typically irrigated crop on which water and nutrients shortages are major stressors that can significantly reduce the quantity and quality of the products.
To date, in the Emilia-Romagna region, it is estimated an annual availability of about 5 million tonnes of digestate from agricultural biogas plants. Despite these large quantities, fertigation with digestate is a practice not yet widespread because the chemical-physical characteristics of digestate, albeit already clarified through conventional solid-liquid separation, are such as to cause problems of clogging of the nozzles in the drip irrigation system.
The possibility to distribute the digestate through fertigation on growing crops permits to maximize the nutrients use efficiency and reduce, or avoid, the use of mineral fertilizers, thus improving the nutrients farm balance and the impact of farm practices on water quality.
L’innovazione proposta dal Gruppo Operativo è da intendere come innovazione di tipo tecnico volta a permettere l’impiego del digestato microfiltrato in fertirrigazione (microirrigazione). A questo fine il digestato tal quale viene dapprima sottoposto a separazione solido-liquido per mezzo di un classico separatore a compressione elicoidale, quindi la fase chiarificata subisce un trattamento di microfiltrazione ed il liquido microfiltrato viene utilizzato in fertirrigazione.
Si distribuisce il digestato microfiltrato in miscela alle acque irrigue per mezzo di manichette gocciolanti (microirrigazione) su mais, coltura tipicamente irrigua sulla quale le carenze idriche e di nutrienti rappresentano importanti fattori di stress capaci di ridurre in modo significativo la quantità e la qualità dei prodotti.
Ad oggi, in regione Emilia-Romagna, si può stimare una disponibilità annua di circa 5 milioni di tonnellate di digestato prodotto in impianti di biogas agricoli. Nonostante tali quantitativi, la fertirrigazione con digestato è una pratica non ancora diffusa perché le caratteristiche chimico-fisiche del digestato, seppure già chiarificato attraverso separazione solido-liquido convenzionale, sono tali da causare problemi di intasamento degli ugelli nella microirrigazione.
La possibilità di distribuire il digestato in fertirrigazione e quindi sulla coltura in atto permette di massimizzare l’efficienza d’uso dei nutrienti e di ridurre, se non azzerare, l’impiego di fertilizzanti di sintesi, così migliorando il bilancio dei nutrienti e l’impatto delle pratiche agricole sulla qualità delle acque
Contacts
Project coordinator
-
Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. spa
Project coordinator
Project partners
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EUROFORAGGI Società agricola s.r.l.
Project partner
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Fondazione CRPA Studi Ricerche
Project partner