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project - EIP-AGRI Operational Group

Res4Carbon_Enhancement of forest residues for carbon storage
Res4Carbon_Valorizzazione di Residui Forestali per la conservazione del Carbonio

Completed | 2019 - 2022 Italy
Completed | 2019 - 2022 Italy
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Objectives

The Res4carbo project was born with the aim of solving the problem of the disposal of residues and waste generated by the wood energy chain. Specifically, the residual wood residue from the sieving of the wood chips, the combustion ash and the gasification char of the wood. Today these elements are a problem for the quality of the fuel on the one hand and a waste that must be disposed of on the other.


Given the chemical-physical characteristics of these elements of interest for the composting and fertilization sector, the feasibility of being able to direct them to composting will be studied.


Objectives

Il progetto Res4carbo nasce con l'obiettivo di risolvere il problema dello smaltimento di residui e rifiuti generati dalla filiera legno energia. Nello specifico della prolvere di legno residua della vagliatura del cippato, delle ceneri di combustione e del char di gassificazione del legno. Questi elementi ad oggi sono un problema per la qualità del combustibile da un lato e un rifiuto di cui doversi disfare dall'altro.


Viste le caratteristiche chimico fisiche di tali elementi di interesse per il settore del compostaggio e fertilizzazione, si studierà la fattibilità di poter indirizzarli al compostaggio.


Activities

Il progetto prevede tre macro-periodi di attività.


Il primo, "Plan and Do" prevede un periodo di confronto tra partner, enti patrocinanti e imprese della filiera per pianificare l'architettura di base della piattaforma.


Il secondo, "Check and Action", prevede la fase di programmazione ed esecuzione dei cantieri di utilizzazione boschiva, delle attività sperimentali di separazione dei materiali, della raccolta dei residui e dello studio (analisi) del lori impiego come compost.


Il terzo, "Dissemination Activities", prevede attività di divulgazione e presentazione dei risultati assieme al controllo, coordinamento e reportistica dell'andamento progettuale della fase.


Activities

The project foresees three macro-periods of activity.


The first, "Plan and Do" provides for a period of discussion between partners, sponsoring entities and companies in the supply chain to plan the basic architecture of the platform.


The second, "Check and Action", foresees the planning and execution phase of the woodland construction sites, the experimental activities of material separation, the collection of residues and the study (analysis) of their use as compost.


The third, "Dissemination Activities", provides for the dissemination and presentation of results together with the control, coordination and reporting of the project progress of the phase.


Context

La filiera della valorizzazione energetica delle biomasse legnose è strettamente collegata al settore forestale, anche a seguito delle evoluzioni che il comparto ha visto negli ultimi anni: l’introduzione di innovazioni di processo nell’organizzazione dei cantieri e nella logistica delle utilizzazioni forestali, la meccanizzazione forestale rinnovata e più performante, la diffusione di impianti a biomasse ad alta efficienza nella produzione di energia termica ed elettrica. Tali cambiamenti hanno contribuito a far crescere il volume di biomassa destinato a questo comparto.


Il recupero dei residui delle utilizzazioni boschive è ormai una pratica consolidata a livello regionale, spinta dal mercato della domanda di cippato, perlopiù proviene dal contesto locale, attraverso il recupero e trasformazione delle matrici legnose residuali di tipologia diversa, a seconda del contesto territoriale di provenienza, delle caratteristiche del bosco e quindi degli assortimenti ritraibili dallo stesso. La crescita del settore fa quindi aumentare il livello dei residui che questa produce e non essendo molte le realtà strutturate per la raccolta, trattamento e valorizzazione di tali scarti, questi rischiano di diventare un appesantimento economico più che una risorsa potenzialmente sfruttabile per aumentare la fertilità dei terreni e il loro stock di carbonio.


Additional information

L’innovazione della proposta progettuale, presentata dal GO, consiste nello sviluppo di una nuova gestione dei processi operativi che possa portare alla realizzazione di un nuovo prodotto, frutto della caratterizzazione e valorizzazione di sottoprodotti e residui/scarti generati a più livelli della filiera legno-energia.


L’innovazione ha come obiettivo generale quello di realizzare un prodotto ammendante innovativo, ottenuto dall’intercettazione dei diversi residui reperibili a vario livello nella filiera produttiva. L’innovazione di prodotto consentirà di valorizzare - sotto il profilo ambientale ed economico - le caratteristiche chimico-fisiche degli elementi intercettati, grazie alla lavorazione, al condizionamento e alla miscelazione degli stessi. Le azioni si tradurranno in una maggiore conservazione e sequestro del carbonio, una migliore fertilità del suolo e una maggiorata capacità di stock di carbonio che verrà poi ri-introdotto in successivi cicli vegetativi nel contesto agro-forestale.


Further details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP014 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Veneto
Location details
Main geographical location
Padova
Other geographical location
Treviso, Belluno

€ 352900

Total budget

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

Contacts

  • BIOMASS GREEN ENERGY SRL

    Project coordinator

  • AGRIMPRESA VENETO S.R.L.

    Project partner

  • AIEL

    Project partner

  • ASSOCIAZIONE PEFC ITALIA

    Project partner

  • AZIENDA AGRICOLA GUERRA RENATO

    Project partner

  • CONFAGRICOLTURA TREVISO

    Project partner

  • Consorzio Imprese Forestali del Triveneto CIFORT

    Project partner

  • LA MECCANICA S.R.L. DI REFFO

    Project partner

  • LUNAZZURRA COOPERATIVA SOCIALE

    Project partner

  • SOCIETA’ ESTENSE SERVIZI AMBIENTALI S.P.A. CON SIGLA S.E.S.A. S.P.A.

    Project partner

  • UNIPD TeSAF

    Project partner

  • VARET DI DAL FARRA CORRADO

    Project partner

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13 Practice Abstracts

Guidelines for the certification of the soil improver


This document aims to provide guidelines for the attestation of the legality and traceability of the raw material of woody origin. The methodology presented was developed on the basis of the standard of Chain of Custody Certification (coc) PEFC ITA 1002:2013 according to the requirements of "Res4Carbon", taking into account the procedures of the Due Diligence System of the PEFC standard of coc, necessary to prove the legality of the product and to ensure its traceability throughout the considered chains of compost and fertilizers.


Please note that the verification of the timber through a DDS that meets the requirements of the European Timber Regulation, monitored by a Monitoring Body, such as that reported by the PEFC coc Standard can be used as evidence of the legality of supplies. The above indications predispose the material to a voluntary certification of the PEFC Controlled Sources, to the appropriate use of the terminology related to it and to the possible use of PEFC declarations.


The definition "PEFC Controlled Sources" is intended to avoid the risk of using products from controversial sources, including legal aspects. Buyers and potential buyers can use this information in choosing the product based on legality, as well as other considerations. The objective of communicating the origin of the raw material is to encourage the supply and demand of products from forests whose origin is known and therefore, stimulate the ability to direct the market towards a continuous improvement in the transparency of the management of the world’s forest resources.


 


Linee guida per la certificazione dell'ammendante


Questo documento ha lo scopo di fornire linee guida per l’attestazione della legalità e tracciabilità della materia prima di origine legnosa. La metodologia presentata è stata sviluppata sulla base dello standard di Certificazione di Catena di Custodia (CoC) PEFC ITA 1002:2013 secondo le esigenze di “Res4Carbon”, prendendo in considerazione le procedure della Due Diligence System dello standard PEFC di CoC, necessarie per provare la legalità del prodotto e assicurarne la tracciabilità lungo tutta le filiere considerate del compost e dei fertilizzanti.


Si ricorda che la verifica del legname attraverso un DDS che rispetta i requisiti dell’European Timber Regulation, monitorato da un Organismo di Monitoraggio, come quella riportata dallo Standard di CoC PEFC può essere usato come evidenza della legalità delle forniture. Le indicazioni riportate predispongono il materiale ad una volontaria certificazione delle Fonti Controllate PEFC, all’uso appropriato della terminologia a questo collegata e all’eventuale uso di dichiarazioni PEFC.


La definizione “Fonti Controllate PEFC” è rivolto ad evitare il rischio di usare prodotti provenienti da fonti controverse, inclusi anche gli aspetti legali. Acquirenti e potenziali acquirenti possono usare queste informazioni nella scelta del prodotto basato sulla legalità, così come altre considerazioni. L'obiettivo di comunicare l'origine della materia prima è quello di incoraggiare la domanda e l'offerta di prodotti provenienti da foreste di cui si conosce l’origine e, quindi, stimolare la capacità di orientare il mercato verso un miglioramento continuo nella trasparenza della gestione delle risorse forestali del mondo.


 


Conclusions 3


The research has shown that the mixed compost improver (ACM) called MIX 5 is able to support the growth of tomato plants at levels comparable to those guaranteed by a commercial soil containing slow-release fertilizers. The dose of 60 t/ ha proved to be the most promising, even in the mixture with BIOCHAR at 2 dosages that, on the contrary, especially when distributed to the soil alone at a dosage of 28 t/ ha, tends to greatly depress the development of tomato.


In a future research it might be interesting to move on two lines that the research described here has highlighted, but that time limits have prevented us from probing: the first would concern the research of the dosage of MIX 5 over 60 t/ha which could ensure a greater supply of nutrients and better production performance; the second should consider a longer period of plant breeding, maybe even reaching fruiting: the BIOCHAR mixed with the MIX 5 could reserve positive surprises in accordance with the potential that various studies attribute to it.


 


Conclusioni 3


La ricerca ha consentito di evidenziare come l’ammendante compostato misto (ACM) denominato MIX 5 sia in grado di sostenere la crescita di piante di pomodoro a livelli paragonabili a quelli garantiti da un terriccio commerciale contenente concimi a lento rilascio. La dose di 60 t/ha si è rivelata la più promettente, anche nella miscela con BIOCHAR ai 2 dosaggi che, al contrario, soprattutto se distribuito al suolo da solo al dosaggio di 28 t/ha, tende a deprimere fortemente lo sviluppo del pomodoro.


In una ricerca futura potrebbe essere interessante muoversi su due direttrici che la ricerca qui descritta ha evidenziato, ma che limiti temporali hanno impedito di sondare: la prima riguarderebbe la ricerca del dosaggio del MIX 5 oltre le 60 t/ha che potrebbe garantire un maggiore apporto di nutrienti e migliori performance produttive; la seconda dovrebbe considerare un periodo di allevamento delle piante più lungo, magari arrivando fino alla fruttificazione: il BIOCHAR miscelato con il MIX 5 potrebbe riservare delle sorprese positive in accordo con le potenzialità che vari studi gli attribuiscono.


 


Conclusions 2


As a rule, slowing the release of nitrogen, or more generally of nutrients towards the liquid phase of the soil with times that are consistent with the assimilation needs of the plant, is an objective of significant agronomic interest, because it increases efficiency and counteracts leaching losses. Ash, a typically basic residue characterized by alkaline pH values, has contributed with its presence in mixtures, especially from the point of view of fertility by providing potassium, phosphorus, calcium and magnesium. These are minerals that constitute a non-renewable resource, because if you do not compensate for the amount absorbed by plants, the following crops tend to deplete the soil. It is a material that below a certain amount does not intervene in the dynamics of degradation of the organic substance and its transformation into humic substances; in fact, it can only help to dilute them if present in excess. In the trial the ash was limited to enrich in mineral salts and transfer its basicity to the soil improver product that is derived. As also shown in the table showing the laboratory results, the three mixtures in which it was dosed to ash (MIX 2, MIX 4 and MIX 5) exceeded the limits of the pH parameter for the reasons explained above.


Samples of the different mixes obtained in the plant were taken and destined for agronomic tests at the laboratories of the DAFNAE department of the University of Agriculture of Padua, where the effect of BIOCHAR was also evaluated in addition.


Conclusioni 2


Di norma, rallentare il rilascio dell’azoto, o più in generale degli elementi nutritivi verso la fase liquida del suolo con tempi che siano coerenti con le esigenze di assimilazione della pianta, rappresenta un obiettivo di rilevante interesse agronomico, perché ne aumenta l’efficienza e ne contrasta le perdite per lisciviazione. La cenere, un residuo tipicamente basico caratterizzato da valori di pH alcalini, ha contribuito con la sua presenza nelle miscele, soprattutto dal punto di vista della fertilità apportando potassio, fosforo, calcio e magnesio. Si tratta di minerali che costituiscono una risorsa non rinnovabile, perché se non si procede a compensare la quantità assorbita dalle piante, i raccolti che seguono tendono ad impoverire il terreno. Si tratta di un materiale che al di sotto di una certa quantità non interviene nelle dinamiche di degradazione della sostanza organica e della sua trasformazione in sostanze umiche; infatti, può solo contribuire a diluirle se presente in eccesso. Nella sperimentazione la cenere si è limitata ad arricchire in sali minerali e a trasferire la sua basicità al prodotto ammendante che ne è derivato. Come evidenziato anche nella tabella che riporta i risultati di laboratorio, sono stati riscontrati nei tre mix in cui è stata dosata al cenere (MIX 2, MIX 4 e MIX 5), dei superamenti sui limiti del parametro pH per i motivi sopra illustrati.


Campioni dei diversi mix ottenuti in impianto, sono stati prelevati e destinati a delle prove agronomiche presso i laboratori del dipartimento DAFNAE dell’Università di Agraria di Padova, in cui è stato valutato in aggiunta anche l’effetto del BIOCHAR.


 


Conclusions 1


In all theses, the level of organic carbon (TOC) that by law must be at least 20% on the dry, shows interesting values that in one case exceed even 30% and therefore the achievement of one of the most important objectives of the experiment, obtain soil improvers with a high organic carbon content. Only in this way is it possible to incorporate and accumulate slow-release carbon in soil, counteracting the release of carbon dioxide into the atmosphere.


Also with regard to the level of organic nitrogen (N) on the dry, which by law must be at least 80% of the total nitrogen, interesting values have been found that confirm the peculiar characteristic of soil improvers, that is to give up slowly and gradually fertilizing elements. In this case, the additives contain naturally slow-release organic nitrogen. In fact, this element in organic form can be used by plants only after the mineralization that transforms it into mineral nitrogen: ammonia (NH4+) first, nitric (NO3-) then. Therefore, being able to have fertilizers capable of modulating the release of bioaccessible/assimilable nitrogen (NH4+ and NO3-), according to the nutritional needs of plants is very important for the management and efficiency of nitrogen fertilizer units.


Conclusioni 1


In tutte le tesi, il livello di carbonio organico (TOC) che per legge deve essere almeno pari al 20% sul secco, fa riscontrare valori interessanti che in un caso superano anche il 30% e quindi il conseguimento di uno dei più importanti obiettivi della sperimentazione, ottenere ammendanti dotati di un elevato contenuto in carbonio organico. Solo così è possibile incorporare e accumulare nel suolo carbonio a lento rilascio, contrastando l’immissione in atmosfera di anidride carbonica.


Anche per quanto riguarda il livello di azoto (N) organico sul secco che per legge deve essere almeno pari all’80% dell’azoto totale, sono stati riscontrati valori interessanti che confermano la caratteristica peculiare degli ammendanti, ovvero quella di cedere con lentezza e gradualità elementi fertilizzanti. Nella fattispecie gli ammendati contengono azoto organico naturalmente a lento rilascio. Infatti, questo elemento in forma organica può essere utilizzato dalle piante solamente dopo la mineralizzazione che lo trasforma in azoto minerale: ammoniacale (NH4+) prima, nitrico (NO3-) poi. Pertanto, poter avere a disposizione fertilizzanti capaci di modulare il rilascio dell’azoto bioaccessibile/assimilabile (NH4+ e NO3-), in funzione delle esigenze nutritive delle piante è molto importante per la gestione e l’efficienza delle unità fertilizzanti azotate.


Residue characterization, mixing tests to obtain the soil improver, fertility tests and evaluation on the carbon sink of the product and testing on the mixing of residues and composting tests to obtain high C content soil improver


The project aims to define the best practices to ensure maximum technical/economic and environmental efficiency of the processing process, logistics handling and subsequent exploitation of vegetable biomass waste. These are residues that come from the mountain forest areas and the plains tree belts such as the vacuum of virgin wood chips, as well as the by-products of the wood-supply chainenergy as the biochar of post-gasification of woody biomass and ash of post-combustion of woody biomass.


For the valorisation of such biomass and/or waste, the possibility of using composting technology and the consequent production of an enriched soil improver from the point of view of the carbon component has been considered.


It has been tested the recovery, through the composting process, of the residues of the under screend material in mixture with the organic waste of urban derivation such as the F.O.R.S.U. (organic fraction of solid urban waste) obtained from separate collection.


In addition, mixed compost quality soil improvers (ACM) with a high organic C content have been developed, which have the role of promoting the return of organic matter to the soil, increase the storage and storage capacity of carbon for fertility and at the same time counteract its emission into the atmosphere and their effect on the growth of fast-growing plants has been assessed."


Caratterizzazione dei residui, test di miscelazione per l’ottenimento dell’ammendante, test di fertilità e valutazione sul carbon sink del prodotto e Sperimentazione sulla miscelazione dei residui e prove di compostaggio per l’ottenimento di ammendante ad alto contenuto di C


Il progetto ha l’obiettivo di definire le migliori pratiche per garantire la massima efficienza tecnico/economica e ambientale del processo di lavorazione, movimentazione logistica e successiva valorizzazione di scarti di biomasse vegetali. Si tratta di residui che provengono dalle aree forestali montane e delle fasce arboree di pianura come il sottovaglio di cippato di legno vergine, nonché dei sottoprodotti della filiera legno-energia come il biochar di post gassificazione di biomassa legnosa e cenere di post combustione di biomassa legnosa.


Per la valorizzazione di tali biomasse e/o scarti è stata presa in considerazione la possibilità di impiegare la tecnologia del compostaggio e la conseguente produzione di un ammendante arricchito dal punto di vista della componente carbonica.


È stato testato il recupero, attraverso il processo di compostaggio, dei residui del SOTTOVAGLIO in miscela con gli scarti organici di derivazione urbana come la F.O.R.S.U. (frazione organica di rifiuti solidi urbani) ottenuta dalla raccolta differenziata.


Inoltre sono stati realizzati ammendanti di qualità compostati misti (ACM), ad alto contenuto di C organico, che hanno il ruolo di favorire il ritorno di sostanza organica al suolo, aumentare la capacità di stoccaggio e conservazione di carbonio per la fertilità e parallelamente contrastarne l’emissione in atmosfera ed è stato valutato il loro effetto sull’accrescimento di piante a rapido sviluppo.


 


Conclusions


The change in quality characteristics, in particular the fine particle content and ash content, due to the use of the dryer and sieve vibrating, leads to a considerable increase in the quality characteristics of waste biomass. The use of vibration is essential because it not only reduces the amount of fine material that causes a greater amount of ash, but also an increase in melting temperature of the ashes themselves, giving indirect benefits to the boilers that will feed on such wood chips. In this way all the material can find a place on the market otherwise difficult, such as domestic boilers powered by wood chips. The high investment to equip yourself with the necessary equipment to carry out this type of production is necessary if you want to pursue the enhancement, but because of the very limited economic margins in relation to the type of material to be worked it is clear that there must be an efficient organizational and planning capacity.


Conclusioni


La variazione delle caratteristiche qualitative, in particolare di contenuto di particelle fini e contenuto in ceneri, dovuto all’utilizzo dell’essiccatoio e vibrovaglio a setacci, porta ad un considerevole aumento delle caratteristiche qualitative di biomasse di scarto. L’impiego del vibrovaglio risulta essenziale perché non solo permette di ridurre la quantità di materiale fine che determina una maggiore quantità di cenere, ma anche un aumento di temperatura di fusibilità delle ceneri stesse, dando benefici indiretti alle caldaie che andranno ad alimentarsi di tale cippato. In tal modo tutto il materiale può trovare una collocazione sul mercato altrimenti difficoltosa, come le caldaie domestiche alimentate a cippato. L’elevato investimento per dotarsi delle attrezzature necessarie per svolgere questo tipo di produzione è necessario se si vuole perseguire la valorizzazione, ma a causa dei margini economici molto limitati in relazione al tipo di materiale da lavorare risulta evidente che ci deve essere un’efficiente capacità organizzativa e di pianificazione del lavoro.


 


Field activities at experimental sites for the collection of biomass and Product processing and collection of waste from the production chain


The general objective of this activity is the enhancement, from the environmental and economic point of view, of the residues of the uses of the mountain forest areas and of the plain tree belts, as well as of the by-products of the wood-energy chain.


Support has been provided through experimental investigations to the exploitation of waste or residues that are difficult to place on the market or disposal difficulties, but which, due to their chemical-physical properties, can be used as a fertiliser/soil improver. In particular, it has contributed to an investigation on the qualification of residual biomass from the use of mountain forest areas both in ordinary conditions and from forests damaged by abiotic and biotic disturbances and plain forest areas with the recovery of tree waste, poplar trees and tree vegetation cleaning in river areas.


Attività di campo presso i cantieri sperimentali per la raccolta della biomassa e Attività di trasformazione del prodotto e raccolta dei residui della filiera


L’obiettivo generale di questa attività è la valorizzazione, sotto il profilo ambientale ed economico, dei residui delle utilizzazioni delle aree forestali montane e delle fasce arboree di pianura, nonché dei sottoprodotti della filiera legno-energia.


Si è fornito supporto tramite indagini sperimentali alla valorizzazione degli scarti o residui di difficile collocazione sul mercato o difficoltà di smaltimento, ma che, per le loro proprietà chimico-fisiche, possono essere impiegati come prodotto fertilizzante/ammendante. In particolare si è contribuito ad un’attività di indagine sulla qualificazione della biomassa residuale proveniente dall’utilizzazione di aree forestali montane sia in condizioni ordinarie sia da boschi danneggiati da disturbi abiotici e biotici e aree forestali di pianura con il recupero di scarti provenienti da arboreti, pioppeti e ripuliture di vegetazione arborea in aree fluviali.


 


Innovation 4


Testing on the mixing of the 3 compounds mentioned above, including through the use of the composting process, in order to identify the best blend for the production of a new soil improver currently not on the market, and to identify procedures for standardising it. On the basis of the results of the tests carried out, the best method of distribution to the soil and the possible further process (densification) of the product will also be identified in order to facilitate the return to the ground. The objective is to produce a soil improver with a higher carbon composition than that present in the conventional Green Compost Improver ACV or Mixed Compost Improver ACM originated from FORSU, that is a quality compost, able to increase the storage capacity and carbon conservation, restoring greater fertility to the soil. The conduct of the composting processes aimed at the production of compost improver involves starting the following tests: 1) combinations of mixtures consisting of products from the initial part (subheading and biochar with characteristics compliant with soil improver); 2) combinations consisting of FORSU waste and vegetable waste present in the composting platform with the residual materials of the supply chain (under-heading, biochar with or without characteristics conforming to soil improver, ash classified as waste) mixed and then characterized as a product; 3) combinations consisting of ACV or ACM enriched in the final part, after the composting cycle, with products such as subheading and biochar conforming to the characteristics of soil improver (mixture between products and not waste).


 


Innovazione 4


Test sulla miscelazione dei 3 composti sopra citati, anche attraverso l’utilizzo del processo di compostaggio, al fine di individuare il migliore blend per la produzione di un ammendante nuovo attualmente non presente sul mercato, nonché individuare le procedure per la standardizzazione dello stesso. Sulla base dei risultati dei test condotti, saranno individuati anche la migliore modalità di distribuzione al suolo e l’eventuale processo ulteriore (densificazione) del prodotto al fine di favorirne il riporto al suolo. L'obiettivo è quello di produrre un ammendante con una composizione in carbonio maggiore rispetto a quella presente nel convenzionale Ammendante Compostato Verde ACV o Ammendante Compostato Misto ACM originato dal FORSU, cioè un un compost di qualità, in grado di aumentare la capacità di stoccaggio e conservazione del carbonio, riportando maggiore fertilità al suolo. La conduzione dei processi di compostaggio finalizzati alla produzione di ammendante compostato prevede di avviare i seguenti test: 1) combinazioni di miscele costituite da prodotti fin dalla parte iniziale (sottovaglio e biochar con caratteristiche conformi ad ammendante); 2) combinazioni costituite da rifiuto FORSU e scarti vegetali presenti in piattaforma di compostaggio con i materiali residuali della filiera (sottovaglio, biochar con o senza caratteristiche conformi ad ammendante, cenere classificata come rifiuto) miscelati e poi caratterizzati come prodotto; 3) combinazioni costituite da ACV o ACM arricchiti nella parte finale, post ciclo di compostaggio, con prodotti quali sottovaglio e biochar conforme alle caratteristiche di ammendante (miscela tra prodotti e non rifiuto).


 


Innovation 2 and 3


Test on the collection of combustion ash of virgin woody biofuel and analysis for the determination of the chemical-physical characteristics to determine the possible conversion of waste into product and therefore its potential use as a soil improver.


Test on the collection of biochar results from the Pirogassification of virgin woody biofuel and analysis for the determination of the chemical-physical characteristics to determine its use as a soil improver, in compliance with the provisions of the amendment of Annex 2 of 2015 to Legislative Decree n.75 (29 April 2010).


Innovazione 2 e 3


Test sulla raccolta della cenere di combustione del biocombustibile legnoso vergine e analisi per la determinazione delle caratteristiche chimico-fisiche atte a stabilire la possibile conversione del rifiuto in prodotto e quindi la sua potenziale destinazione a ammendante.


Test sulla raccolta del biochar di risulta dalla pirogassificazione di biocombustibile legnoso vergine e analisi per la determinazione delle caratteristiche chimico-fisiche atte a stabilirne l’utilizzo come ammendante, in rispondenza a quanto previsto dalla modifica dell’Allegato 2 del 2015 al Decreto Legislativo n.75 (29 Aprile 2010).


 


Innovation 1


Tests carried out on the screening of different wood matrices by origin, wood species and assortment, transformed into wood chips. The innovative experimental activity involves screening tests that will identify the best combination of starting size, type of screen and layout to be used, mesh size of the screen and degree of seasoning/drying of the product in order to obtain the best separation of the fine component present within the shredded biomass, to be then allocated to the production of soil improver. The screening activity is completely experimental and conducted by a company specialized in the production of machines for the processing of biomass in general (woody and agricultural). This is an innovative activity because there are no relatively small screens (approx. 1 ton/hour) designed and built for the separation of biomass for dual use, part energy use (product) and other use for the production of soil improver (test residue). It is therefore an activity that must be tested in the field and at a structure that can manage quantities and variability of biomass to ensure proper testing.


Innovazione 1


Test condotti sulla vagliatura di matrici legnose differenti per origine, specie legnosa e assortimento, trasformate in cippato. L’attività sperimentale innovativa prevede test sulla vagliatura che andranno ad identificare la migliore combinazione di pezzatura di partenza, tipologia di vaglio e di allestimento da impiegare, dimensioni delle maglie del vaglio e grado di stagionatura/essiccazione del prodotto al fine di ottenere la migliore separazione della componente fine presente all’interno della biomassa triturata, da destinare poi alla produzione di ammendante. L’attività di vagliatura è del tutto sperimentale e condotta da un’azienda specializzata nella realizzazione di macchine per la lavorazione di biomasse in genere (legnose e agricole). Si tratta di attività innovativa perché non esistono vagli di dimensioni relativamente piccole (ca. 1 ton/ora) studiati e realizzati per la separazione della biomassa con duplice destinazione, parte uso energetico (prodotto) e dall’altra uso per la produzione di ammendante (residuo oggetto di sperimentazione). Trattasi quindi di un’attività che va testata nel campo e presso una struttura che riesca a gestire quantità e variabilità di biomassa tali da garantire una corretta sperimentazione.


 


Introduction 3


An approach with the same aims will be implemented by the project through the recovery and enhancement of biochar - residue of pyrolysis of organic materials of plant origin. Biochar is structurally equipped with a matrix basically composed of carbon (40 to 80%), able to contribute significantly to the return to the soil of the carbon itself and therefore to the availability for other plant cycles.


A further residual element of the chain taken into account by the project is the residual ash from the combustion process of forest biomass, currently framed by current legislation as waste, but, if properly managed, allows a potential destination in the fertiliser production cycle. The action activities of the project will be aimed at the characterization and evaluation of the impact on fertility that may have the mixture of the 3 residual elements of the chain listed above.


Introduzione 3


Un approccio con le medesime finalità verrà attuato dal progetto attraverso il recupero e la valorizzazione del biochar - residuo della pirolisi di materiali organici di origine vegetale. Il Biochar è strutturalmente dotato di una matrice fondamentalmente composta di carbonio (dal 40 all’80%), in grado di contribuire in modo significativo al ritorno al suolo del carbonio stesso e quindi alla disponibilità per altri cicli vegetali.


Un ulteriore elemento residuale della filiera preso in considerazione dal progetto è la cenere residuale dal processo di combustione della biomassa forestale, attualmente inquadrato dalla normativa vigente come rifiuto, che però, se correttamente gestito, consente una potenziale destinazione nel ciclo di produzione di fertilizzanti. Le attività azioni del progetto saranno mirate alla caratterizzazione e alla valutazione degli impatti sulla fertilità che potrà avere la miscela dei 3 elementi residuali della filiera sopra elencati.


 


Introduction 2


As regards the residue of separation/screening (under screening material), this residue derives from the process of mechanical processing of crushed forest biomass to obtain a high quality wood chips for a higher efficiency of biomass plants and therefore a lower fuel consumption. This process of improvement of wood chips is necessary to reduce the content of unburnt elements (ash) more present in bark and wood dust. The sifting operation results in a wood chip with a reduced emission impact in terms of CO2 and particulates. The sifting operation consists in separating the particles with a finer size (under screening material) and mainly consisting of organic and mineral material from wood chips intended for combustion or gasification plants. This material has a fine grain size and is characterized by a high ash content (variable depending on the wood species and the percentages of leaves, branches and bark) creating the greatest problems and inefficiencies in the energy conversion phase. This residue, currently unused and therefore subject to disposal, if properly separated and managed it can become an important resource able to bring back carbon to the soil through its inclusion in a composting cycle leading to the production of soil improver. The objective to be pursued will be to contribute with the new product to the improvement of the chemical-physical characteristics of the soil, reintroducing the residue in the carbon cycle, without going through the combustion process.


 


Introduzione 2


Per quanto riguarda il residuo della separazione/vagliatura (sottovaglio), questo residuo deriva dal processo di lavorazione meccanica delle biomasse forestali triturate per ottenere un cippato di elevata qualità per un maggiore rendimento degli impianti a biomassa e quindi un minore consumo di combustibile. Questo processo di miglioramento del cippato si rende necessario per ridurre il contenuto di elementi incombusti (ceneri) maggiormente presente nelle cortecce e nelle polveri di legno. Dalla operazione di vagliatura ne deriva un cippato con un ridotto impatto emissivo in termini di CO2 e particolato. L’operazione di vagliatura consiste nel separare quindi le particelle con una pezzatura più fine (sottovaglio) e prevalentemente costituite da materiale organico e minerale dal cippato destinato agli impianti di combustione o gassificazione. Questo materiale ha una granulometria fine e si caratterizza per un elevato contenuto di ceneri (variabile a seconda della specie legnosa e delle percentuali di foglie, rami e corteccia) creando i maggiori problemi e inefficienze nella fase di conversione energetica. Questo residuo, al momento non utilizzato e quindi oggetto di smaltimento, se opportunamente separato e gestito può diventare un’importante risorsa in grado di riportare carbonio al suolo attraverso il suo inserimento in un ciclo di compostaggio che porti alla produzione di ammendante. L’obiettivo da perseguire sarà quello di contribuire con il nuovo prodotto al miglioramento delle caratteristiche chimico-fisiche del suolo, reintroducendo il residuo nel ciclo del carbonio, senza passare attraverso il processo di combustione.


 


Introduction 1


The Res4carbon project is built around the design idea that sees as a general objective the enhancement, from an environmental and economic point of view, of the consumption of the utilizations of the mountain forest areas and of the lowland arboreal belts, as well as of the by-products of the wood-energy chain. The valorisation of the residues is aimed at making an improvement contribution to the soil thanks to the processing of the same residues through the contribution of organic carbon and nutrients.


Along the path of the forest-wood and wood-energy supply chains, waste or residues are generated which currently present a difficult location on the market or consistently constituted by a disposal problem, but which, due to their chemical-physical properties, are used to be valued as a fertilizer / soil conditioner product; specifically these are the following elements:


- Residue from the separation / sieving (of the sieving) of the shredded or chipped material from forest use and river cleaning and management of wooded areas and plantations, mainly whole broad-leaved plants mixed in the lowland context and coniferous cymes in the mountain context;


- Biochar as a residue from the gasification of virgin wood biomass in pellet or wood chip gasification plants;


- unburnt ash as a residue from the combustion of virgin wood biomass in wood chip boilers.


Introduzione 1


Il progetto Res4carbon nasce attorno all'idea progettuale che vede quale obiettivo generale la valorizzazione, sotto il profilo ambientale ed economico, dei consumi delle utilizzazioni delle aree forestali montane e delle fasce arboree di pianura, nonché dei sottoprodotti della filiera legno-energia. La valorizzazione dei residui è finalizzata ad apportare grazie alla lavorazione degli stessi residui un contributo migliorativo al suolo tramite l'apporto di carbonio organico e nutrienti.


Lungo il percorso delle filiere foresta-legno e filiera legno-energia, si generano scarti o residui che attualmente presentano una difficile collocazione sul mercato o uniformemente costituito da un problema di smaltimento, ma che, per le loro proprietà chimiche-fisiche, utilizzate essere valorizzati come prodotto fertilizzante / ammendante; nello specifico trattasi dei seguenti elementi:


- Residuo della separazione / sottovaglio (del sottovaglio) del materiale triturato o cippato dalle utilizzazioni forestali e dalle ripuliture fluviali e gestione delle fasce boscate e piantagioni, prevalentemente piante intere di latifoglie miste nel contesto planiziale e cimali di conifere nel contesto montano;


- Biochar come residuo dalla gassificazione di biomassa vergine legnosa in impianti di gassificazione a pellet o cippato di legno;


- Ceneri incombuste come residuo dalla combustione di biomassa vergine legnosa in caldaie a cippato di legno.