project - EIP-AGRI Operational Group
Emissions reduction in the digestate management
Riduzione delle emissioni nella gestione del digestato - Digestato&Emissioni
Objectives
The project aims to evaluate, in Parmigiano-Reggiano dairy cattle equipped with anaerobic digestion plant, which are the optimal and innovative treatment modalities, management and agronomic use of the digestate to minimize ammonia and GHG emissions. LCA analysis of the various production chains will allow to evaluate the carbon footprint associated with milk and energy production.
Objectives
Il progetto ha l’obiettivo di valutare, in aziende di bovini da latte per Parmigiano-Reggiano dotate di impianto di digestione anaerobica, quali siano le modalità ottimali e innovative di trattamento, gestione e utilizzazione agronomica del digestato che consentono di minimizzare le emissioni di ammoniaca e gas serra. Una analisi LCA delle diverse filiere permetterà di valutare la impronta carbonica associata alle produzioni di latte e di energia.
Activities
The main activities to be carried out are:
- Description/framing of livestock farms
- measurement of NH3, CH4, N2O and odours emissions during digestate storage
- measurement of NH3 and N2O emissions during agronomic use of digestate
- LCA of conventional and optimized yard work
Activities
Le principali attività che verranno svolte sono:
- inquadramento delle aziende zootecniche:
- misura delle emissioni di NH3, CH4, N2O e odori in fase di stoccaggio del digestato
- misura delle emissioni di NH3 e N2O in fase di utilizzazione agronomica del digestato
- LCA del cantiere di lavoro convenzionale e ottimizzato
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
- Reggio nell'Emilia
€ 164855.74
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
2 Practice Abstracts
The OG has shown that it is possible to reduce emissions of ammonia, methane and nitrous oxide in the management of livestock effluents and digestates both in the storage phase and in agronomic use by adopting good practices. Biogas plants, which use only slurry and cattle manure, reduce greenhouse gas (GHG) emissions thanks to the emissions avoided during the slurry storage.
Anaerobic digestion reduces GHG emissions by 58%, expressed as kgCO2-eq, compared to the cattle slurry. If solid-liquid separation is combined with anaerobic digestion, emissions from the clarified fraction of digestate are reduced by 71% compared to the raw cattle slurry. The digestate, however, due to the ammonia nitrogen content, the higher pH than the slurry and the lower ability to form the surface crust, is subject to greater losses of ammonia into the atmosphere than the bovine slurry (+ 94%). For this reason, ammonia emission mitigation techniques must be applied such as those proposed by the Operating Group: storage coverage, acidification of digestate to lower its pH, agronomic enhancement of digestate for fertilizing purposes, using innovative spreading techniques (band application or light injection).
The carbon footprint of 1 kg of milk for the two OG farms dropped from 1.3 to 1.1 kgCO2-eq/kg of milk for the Barba farm and from 1.1 to 0.9 kgCO2-eq/kg milk for the Pedrotti farm Anaerobic digestion has reduced the carbon footprint of milk by about 20%.
It is a very significant result if we take into account that most of the measures to mitigate greenhouse gas emissions are able to reduce the impact by a few percentage points. In addition, the electricity produced by biogas plants has a negative impact, that is, it allows you to account for credits rather than carbon debts.
Gli impianti di biogas a soli effluenti zootecnici permettono di ridurre le emissioni di gas serra in atmosfera (metano e protossido d’azoto) grazie alle emissioni evitate durante la loro fase di stoccaggio. La digestione anaerobica riduce del 58% le emissioni di gas serra, espresse come kgCO2-eq, rispetto al m3 di liquame bovino tal quale in uscita dalla stalla. Se alla digestione anaerobica si affianca la separazione solido-liquido, le emissioni dalla frazione chiarificata del digestato si riducono del 71% rispetto al liquame bovino tal quale.
Il digestato, tuttavia, per il tenore di azoto ammoniacale, il pH più elevato rispetto al liquame e la minor capacità di formare la crosta superficiale, è soggetto a maggiori perdite di ammoniaca in atmosfera rispetto al liquame bovino (+94%). Per questo motivo devono essere applicate tecniche di mitigazione delle emissioni ammoniacali quali quelle proposte dal GO: la copertura degli stoccaggi, l’acidificazione del digestato, la sua valorizzazione agronomica a fini fertilizzanti, impiegando tecniche di distribuzione innovative (rasoterra a bande oppure con leggero interramento).
L’impronta carbonica di 1 kg di latte per le due aziende del GO è scesa da 1,3 a 1,1 kgCO2-eq/kg latte per l’azienda Barba e da 1,1 a 0,9 kgCO2-eq/kg latte per l’azienda Pedrotti, ossia la digestione anaerobica ha ridotto l’impronta carbonica del latte di circa il 20%. È un risultato molto significativo se si tiene conto che la maggior parte degli interventi di mitigazione delle emissioni di gas serra è in grado di ridurre l’impatto di pochi punti percentuali. Inoltre, l’energia elettrica prodotta dagli impianti di biogas risulta ad impatto negativo, ossia consente di contabilizzare crediti anziché debiti di carbonio.
The project aims to evaluate, in Parmigiano-Reggiano dairy cattle equipped with anaerobic digestion plant, which are the optimal and innovative treatment modalities, management and agronomic use of the digestate to minimize ammonia emissions. LCA analysis of the various production chains will allow to evaluate the carbon footprint associated with milk and energy production. Expected results:
- Quantification of the ammonia and GHG emissions from the storage and spreading phases of the digestate such as and subjected to solid/liquid separation treatment in comparison with manure.
- Quantification of the ammonia and GHG emissions reduction achieved with the use of good agronomic techniques in the application of the digestate.
- Quantification of the ammonia emissions reduction achieved by acidification of the digestate.
- Quantification of the reduction of the carbon footprint achieved with innovative working yard in the digestate management.
Il progetto ha l’obiettivo di valutare, in aziende di bovini da latte per Parmigiano-Reggiano dotate di impianto di digestione anaerobica, quali siano le modalità ottimali e innovative di trattamento, gestione e utilizzazione agronomica del digestato che consentono di minimizzare le emissioni di ammoniaca e gas serra. Una analisi LCA delle diverse filiere permetterà di valutare la impronta carbonica associata alle produzioni di latte e di energia. I risultati attesi sono:
- Quantificazione delle emissioni di ammoniaca e GHG dalle fasi di stoccaggio e spandimento del digestato tal quale e sottoposto a trattamento di separazione solido/liquido a confronto con quelle del liquame tal quale.
- Quantificazione della riduzione delle emissioni di ammoniaca e GHG conseguibili con l’utilizzazione di buone tecniche nella applicazione agronomica del digestato.
- Quantificazione della riduzione delle emissioni di ammoniaca conseguibili con la acidificazione del digestato.
- Quantificazione della riduzione della impronta carbonica conseguibile con cantieri di lavoro innovativi nella gestione del digestato.
Contacts
Project coordinator
-
Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A
Project coordinator
Project partners
-
Società Agricola Barba Piergiorgio e F.lli
Project partner
-
Società agricola Pedrotti s.s.
Project partner