project - EIP-AGRI Operational Group

Food Chain of Parmigiano Reggiano: Enhancement of products to zero waste
Filiera del Parmigiano Reggiano: valorizzazione dei sottoprodotti a scarti zero - Parmorizzazione

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Completed | 2017 - 2020 Italy
Completed | 2017 - 2020 Italy
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Objectives

The integrated use of the two prototypes will allow the extraction from the solid part of the digestate of:
• A fertiliser containing ammonium salts and a non contaminated amendment which provides nutrients and structural benefits, improving soil fertility, increasing retention of water and of nutrients, particularly calcium, potassium and phosphorus.
• A fuel: the synga
• Plyphenolic compounds (biomolecules with high added value), which can be used in the food industry, with an antioxidative function to protect cells from damages provoked by free radicals.

Objectives

 L’uso integrato di due prototipi consentirà l’estrazione dalla parte solida del digestato di:
• Un concime costituito da Sali di ammonio e un ammendante non contaminato in grado di dare un apporto nutritivo e benefici strutturali: migliorando la fertilità del suolo aumentandone la ritenzione idrica e di nutrienti, in particolare calcio, potassio e fosforo.
• Un combustibile: il syngas.
• Polifenoli (biomolecole ad alto valore aggiunto), utilizzabili dall’industria alimentare con una azione antiossidante proteggendo le cellule dai danni causati dai radicali liberi.

Activities

• Digestate Collection and storage
• Digestate treatment using two prototypes ("evapoconcentratore" carbonizer): the combined use of the two prototypes will enable the conversion of the digestate into a fertilizer, organic fertilizer and nitric acid; in energy from renewable sources with low emission of pollutants and antioxidants contained in the bio-oil fraction (tar), obtained as a result of pyrolysis, for their reuse for food purposes.
• The use of biochar as a soil enriched agronomic rating.
• Laboratory analysis to characterize the products obtained.

Activities

• Raccolta e stoccaggio e stoccaggio digestato
• Trattamento digestato con 2 prototipi (“evapoconcentratore”, carbonizzatore): l’utilizzo sinergico dei due prototipi consentirà la conversione del digestato in un ammendante, concime organico e nitrico; in energia da fonti rinnovabili a bassa emissione di inquinanti e antiossidanti contenuti nella frazione di bio-oil (tar), ottenuta in seguito a pirolisi, per un loro riutilizzo a fini alimentari.
• Valutazione agronomica dell’uso di biochar arricchito come ammendante.
• Analisi di laboratorio per caratterizzare i prodotti ottenuti.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Emplacement
Main geographical location
Parma
Other geographical location
Piacenza

€ 189026.81

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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1 Practice Abstracts

The  project PARMORIZZAZIONE achieved the expected result of using the digestate from bovine manure coming out of a biogas plant for a further concentration in the SSICA prototype. An ammonia fraction (85%)  was obtained, with a concentrate destined for pyrolysis (15%) as a residue. The ammonia fraction was further concentrated by reverse osmosis into a fertilizer (9-10%). The concentrated residue was subjected to pyrolysis in a second prototype plant, mixed with dry biomass of vegetable origin. The biochar obtained from digestate or concentrate can be used as a soil improver as it does not show phytotoxicity and is a phytostimulant for barley growth. The agronomic tests compared biochar, ammonium salts and conventional fertilization on barley (cv Concerto), tomato, wheat (cv San Pastore), protein pea (cv Hardy). The results highlighted some critical aspects in the distribution of materials, which depend on the characteristics of the soils and climatic conditions. For example, the drought of 2019 strongly changed the response of crops. The feasibility of extracting useful chemicals from tar that is obtained as a further by-product from pyrolysis, a material that is not yet fully exploited, remains to be explored. In fact, the economic analysis was based only on ammonium salts, biochar and energy, demonstrating the positive aspects of a management that disposes of the digestate directly on the farm. The project produced guidelines to address the interested parties.

Il progetto PARMORIZZAZIONE ha ottenuto il risultato previsto di utilizzare il digestato da deiezioni bovine in uscita da un impianto di biogas per la sua concentrazione nel prototipo SSICA. Si è ottenuta una frazione ammoniacale (85%) e come residuo un concentrato  destinato alla pirolisi (15%). La frazione ammoniacale è stata ulteriormente concentrata per osmosi inversa in un fertilizzante (9-10%). Il residuo concentrato è stato sottoposto a pirolisi in un secondo impianto prototipale, miscelato con biomasse secche di origine vegetale. Il biochar ottenuto da digestato o concentrato è utilizzabile come ammendante in quanto non presenta fitotossicità e risulta fitostimolante per la crescita di orzo. Le prove agronomiche hanno messo a confronto biochar, sali di ammonio e fertilizzazione convenzionale, su orzo (cv Concerto), pomodoro, frumento (cv San Pastore), pisello proteico (cv Hardy). I risultati hanno evidenziato alcuni aspetti critici nella distribuzione dei materiali, che dipendono dalle caratteristiche dei suoli e dalle condizioni climatiche. Ad esempio, la siccità del 2019 ha fortemente modificato la risposta delle colture. Resta da esplorare la fattibiiltà della estrazione di sostanze chimiche utili dal tar che si ottiene come ulteriore sottoprodotto dalla pirolisi, un materiale che ancora non viene sfruttato appieno. Infatti, l'analisi economica è stata basata solo su sali di ammonio, biochar ed energia, dimostrando gli aspetti positivi di una gestione che smaltisce il digestato direttamente in azienda, Il progetto ha prodotto linee guida per indirizzare le parti interessate.

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Contacts

Project coordinator

  • SSICA - Stazione Sperimentale Industria Conserve Alimentari - Parma

    Project coordinator

Project partners

  • Azienda Agraria Sperimentale Stuard

    Project partner

  • Azienda Agricola Begani Gian Paolo

    Project partner

  • Azienda Agricola Porta Camillo

    Project partner

  • Centro di Formazione, Sperimentazione e Innovazione Vittorio Tadini scrl

    Project partner

  • Università Cattolica del Sacro Cuore

    Project partner

  • Università degli Studi di Parma

    Project partner