Gli allevamenti suinicoli sono tra i maggiori responsabili dell’emissione in atmosfera di particolato atmosferico (PM10, PM2.5), ammoniaca (NH3) (Eea, 2019) e odori molesti ovvero composti gassosi (Cov, composti organici volatili) principalmente originati dalla decomposizione e degradazione anaerobica delle deiezioni (Conti et al., 2020). Inoltre, contribuiscono per il 9% alle emissioni di gas climalteranti (CH4, N2O e CO2) derivanti dall’attività zootecnica (Gerber et al., 2013). Tra questi inquinanti, quelli a destare maggiore preoccupazione sono NH3 e PM.
L’NH3, oltre ad avere effetti nocivi sull’ambiente (acidificazione degli ecosistemi ed eutrofizzazione delle acque), in atmosfera reagisce con composti azotati, solforati e COV portando alla formazione di particolato secondario, particolarmente dannoso per la salute umana in quanto è in grado di penetrare nella parte profonda dei polmoni. Oltre a contribuire al problema dell’inquinamento atmosferico, gli allevamenti suinicoli sono essi stessi caratterizzati da elevate concentrazioni indoor di NH3, PM e COV che hanno conseguenze negative sia sulla salute degli animali sia su quella degli operatori causando problemi respiratori e ostruzione delle vie aeree (Maesano et al., 2019).
In questi ultimi anni il settore zootecnico è stato oggetto di numerose normative relative alla riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera. Diverse strategie di mitigazione sono state ampiamente illustrate in letteratura (alimentazione di precisione, rimozione frequente dei liquami, copertura delle vasche, interramento reflui immediato, ecc). In Italia la normativa a cui si fa riferimento è la Decisione di esecuzione (Ue) 2017/302 della Commissione del 15 febbraio 2017 la quale stabilisce le conclusioni sulle migliori tecniche disponibili (Bat) concernenti l’allevamento intensivo di pollame o di suini.
Nel contesto lombardo
Considerando che le Bat, solitamente applicate nei ricoveri di suini del Nord Europa, possono presentare delle difficoltà di applicazione al contesto lombardo a causa della differente tipologia di allevamento, il progetto Approach intende contribuire a ridurre il problema legato alla bassa qualità dell’aria nelle porcilaie e quello legato all’emissione in atmosfera di NH3, responsabile della formazione di PM secondario, attraverso l’adozione di dispositivi per il trattamento dell’aria all’interno dei ricoveri suinicoli che operano in ventilazione naturale.
Il progetto Approach
Come già ampiamente illustrato sul numero 9 di suinicoltura pubblicato nel mese di ottobre 2019 il progetto Approach è stato finanziato dalla Regione Lombardia nell’ambito del Programma di sviluppo rurale 2014-2020 (sottomisura 16.1) con lo scopo di sviluppare un sistema in grado di garantire una gestione del microclima completamente automatizzata, garantendo l’abbattimento delle emissioni e il contenimento dei consumi energetici. In questa parte iniziale del progetto è stato installato il primo sistema di abbattimento, ovvero il filtro a secco, e la centralina per il monitoraggio dei parametri microclimatici. Tali tecnologie sono state installate presso una delle aziende suinicole partner di progetto che ha messo a disposizione una sala di dimensioni 17,5 x 42,5 m con 682 capi allevati. La sala è caratterizzata da pavimento fessurato dotato di vacuum system con fossa di veicolazione profonda 50 cm, in ventilazione naturale.
Sistema di abbattimento installato
Per quanto riguarda il sistema di abbattimento a secco si è scelto di utilizzare una tecnologia già diffusa nei settori della logistica, del riciclaggio dei rifiuti, della panificazione e della produzione di alimenti. Questa scelta è stata effettuata sia per velocizzare il trasferimento di competenze e conoscenze da un settore all’altro sia per contenere i costi di sviluppo di un eventuale prototipo.
Tale sistema è stato progettato per bloccare le polveri sottili grazie alla sua capacità di filtrare l’aria attraverso cariche elettrostatiche, garantendo lunghi periodi di funzionamento prima di dover sostituire il filtro. In particolare, nell’azienda partner di progetto, sono stati installati due filtri in grado di trattare tutta l’aria presente in funzione della cubatura della sala. Per poterne valutare l’efficacia si è deciso di lasciar funzionare l’abbattitore a periodi alterni.
Centralina microclimatica di monitoraggio
Il monitoraggio in continuo dei parametri ambientali è effettuato tramite una centralina microclimatica in grado di rilevare le concentrazioni di particolato, di composti organici volatili e altri inquinanti. La centralina è già ampiamente utilizzata e validata nel settore ospedaliero, domestico, scolastico e nei luoghi di lavoro ma finora mai impiegata in ambiente zootecnico.
Per il progetto Approach tale dispositivo è stato installato in una posizione centrale della sala a un’altezza tale da non intralciare la normale routine aziendale e non essere danneggiata dagli animali. Inoltre, viste le elevate concentrazioni di inquinanti che caratterizzano l’allevamento suinicolo, è stato predisposto un involucro resistente dove collocare tutta la sensoristica. La centralina rileva i dati in continuo e li trasmette ad una piattaforma cloud ogni 15 minuti. Tali dati sono poi facilmente consultabili su pc, smartphone o tablet tramite l’app dell’azienda produttrice.
Parametri ambientali monitorati
Visto che il sistema di abbattimento a secco è stato progettato e sviluppato per trattenere il particolato in ambienti di lavoro molto polverosi, si è deciso di focalizzare l’attenzione sul monitoraggio del particolato (PM10) e degli odori (Cov). Oltre ai dati raccolti in automatico dalla centralina, il progetto Aprroach prevede delle campagne di misurazione manuale (con sistema Haz Dust Epam 5000) per definire i valori di riferimento (gold standard) necessari alla validazione delle centraline. Attualmente sono stati analizzati solo i dati rilevati dalla centralina, in quanto a causa dell’emergenza sanitaria in corso (Covid-19) non è stato possibile recarsi in allevamento per effettuare le campagne di misurazione previste dal progetto. Da fine marzo ai primi di maggio sono stati raccolti 1829 records durante i periodi in cui il filtro a secco era attivo e 1528 records quando il filtro era disattivato. Tali dati sono stati analizzati mediante un software statistico per valutarne l’efficacia di abbattimento.
Primi risultati ottenuti
Dalle prime analisi fatte si è potuto apprezzare, con grande interesse, una differenza tra i due periodi analizzati. Infatti, durante il periodo di funzionamento del sistema di abbattimento la concentrazione di polvere è risultata essere inferiore rispetto a quella registrata dalla centralina dopo il suo spegnimento. L’efficacia di abbattimento registrata è stata del 9%. Questa percentuale è il risultato di un breve periodo di campionamento.
Non appena l’emergenza sarà rientrata verranno effettuati sopralluoghi periodici in azienda per raccogliere maggiori informazioni relative alla gestione aziendale come a esempio l’accrescimento degli animali, l’apertura delle finestre, lo svuotamento della fossa.
Inoltre, per confermare questo risultato, a breve verranno effettuate delle campagne di monitoraggio dove verrà utilizzato il sistema Haz Dust EPAM 5000, un’apparecchiatura portatile altamente sensibile e accurata per il monitoraggio del particolato.
Conclusioni
Nella fase iniziale del progetto si sono osservati i primi risultati positivi che ci fanno ben sperare nel proseguo del progetto Approach. Per poter validare questi risultati e per ampliare il database saranno necessarie campagne di monitoraggio dove raccogliere nuovi dati e nuove informazioni. Nel contempo sarà interessante osservare anche i primi dati del funzionamento dell’altro sistema di abbattimento previsto nel progetto (scrubber a umido con soluzione a base di acido citrico) e confrontare le due tecnologie di abbattimento.
La bibliografia è reperibile contattando la redazione.
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