Transcript presentazione Carraro
RISCHIO IGIENICO-SANITARIO ASSOCIATO ALL’IMPIEGO DEL DIGERITO IN AGRICOLTURA
Si. BONETTA*, E. FERRETTI*, Sa. BONETTA*, F. PAROLA**, F. SCAPERROTTA**, G. FEZIA°, G. ZICARI*, E. CARRARO*
* Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita, Università del Piemonte Orientale” ** Coldiretti Piemonte ° Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
PROGETTO FERTIBIO Seconda parte
1)
Valutazione dei rischi igienico-sanitari
- Valutazione della contaminazione microbiologica - Valutazione della contaminazione chimica da metalli pesanti 2)
stima della capacità fertilizzante
- Test di fitotossicità (germinazione e accrescimento) - Presenza di semi infestanti
Società Cooperativa “La Speranza” Candiolo TO
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
ANIMALI “BIOWASTE”
-Fanghi depurazione - Reflui zootecnici - Rifiuti agricoltura, industria
municipali Concime organico TRATTAMENTI
- compostaggio - digestione anaerobica - stoccaggio, ecc.
IMPIEGO IN AGRICOLTURA RISCHI PER LA SALUTE MICROBIOLOGICO CHIMICO
nitrati metalli pesanti composti organici
PIANTE UOMO
- esposizione professionale - esposizione popolazione
CONTAMINAZIONE DI FRUTTA E VERDURA
SUPERFICIALE INTERNALIZZAZIONE COLONIZZAZIONE ENDOFITICA (moltiplicazione) Accertata per E.coli O157:H7 e Salmonella in terreni concimati con letame bovino Verdura Frutta lattuga, semi germogliati da lesioni arance, mele
INUTILITA’ DEL LAVAGGIO E DEL TRATTAMENTO CON SANITIZZANTI
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Penetrazione di Salmonella in una foglia di lattuga attraverso uno stoma
SEM image, bar 10 μm
Kroupitski et al., 2009 Appl. Environ. Microbiol, vol 75(19) Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
INCREMENTO DELLE EPIDEMIE/CASI DI MTA ASSOCIATE AL CONSUMO DI FRUTTA E VERDURA CRUDA
Epidemia dovuta al consumo di spinaci biologici crudi • 192 casi confermati di enterite • 30 casi con Sindrome emolitico uremica SEU • 2 morti Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
DEIEZIONI BOVINE
RISCHIO CHIMICO Metalli pesanti (Fe, Zn, Cu, ecc.) Escherichia coli O157:H7
3-5 x 10 4 CFU/g
Serbatoio principale Prevalenza 13,2% Salmonella spp.
5-20 x10 4 CFU/g Prevalenza 7,7%
Listeria monocytogenes
3 x 10 2 CFU/g
Prevalenza 29,8%
Cryptosporidium parvum
10 5 -10 7 oocisti/g
Prevalenza 5,4% Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
IMPIANTI DI DIGESTIONE ANAEROBIA
Fattori limitanti/favorenti
• Temperatura • pH • competizione tra microorganismi • aggregazione di m.o. a particelle solide
Punti critici
• Mantenimento della temperatura isoterma • Miscelazione • Ricontaminazione del digerito
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ABBATTIMENTO DEI PATOGENI NEGLI IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI BIOGAS
S. typhimurium E.coli
C. perfringens S. aureus
coliformi Enterococchi STOCCAGGIO 6-15 ° C 18-21 ° C
5.9
T 90 settimane 2.0
8.8
2.0
NR 7.1
9.3
21.4
NR 0.9
2.1
2.7
DIGESTIONE ANAEROBIA Mesofilo 35 ° C Termofilo 53 ° C
T 90 giorni 2.4
1.8
T 90 ore 0.7
0.4
NR 0.9
3.1
7.1
NR 0.5
1
T 90
= tempo di riduzione decimale, tempo necessario per ottenere una riduzione del 90% rispetto alla concentrazione iniziale. N.R. nessuna riduzione (Tratto modificato da Colleran, 2000, Sahlstrom, 2003) Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
PROGETTO FERTIBIO
• Metodi • Risultati • Conclusioni
Società Cooperativa “La Speranza” Candiolo TO
Mesofilia Biomasse
39-40°C Letame e liquame bovino (vacche da latte) mais di scarto e insilato di triticale e di mais 60-70 % 40-30%
Biowaste (A)
Bio Gas
(B) (C, D)
Liquid/solid separator Mixing Tank Digester 1 Digester 2
CAMPIONAMENTO A
- substrati in ingresso
B
- digerito fresco
(E)
Storage tank
C
– frazione liquida
D
– frazione solida
E
- frazione liquida (stoccata 120 gg) Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
ANALISI MICROBIOLOGICHE (DISAV)
o o parametri indicatori Enterobacteriaceae, enterococchi fecali, C. perfringens, uova di elminti) (conta mesofila, E.coli, patogeni (Salmonella, Listeria monocytogenes, E.coli O157:H7, Yersinia, Campylobacter, Cryptosporidium)
ANALISI CHIMICHE E CHIMICO FISICHE
o o analisi fisico-chimiche generali (Impresa Verde Cuneo) Metalli (Cd, Fe, Hg, Ni, Pb, Cu, Zn) (IRIDE s.p.a.) VALUTAZIONI AGRONOMICHE (Mybasol Srl.,UPO spin-off) o test di germinazione (Lactuca sativa or Cucumis sativum, Lepidium sativum, Sorghum saccharatum) o test di accrescimento in vaso (Sorghum bicolor) o Ricerca di semi infestanti vitali Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
ANALISI MICROBIOLOGICHE parametri indicatori
* * *
ns
* * *
ns Enterococchi < 100–2 x 10 5 UFC/g Uova di elminti assenti C. perfringens presente Reg. EU per sottoprodotti animali (Reg. EC n. 1774/2002, n. 208/2006)
E. coli
m = 1 000, M = 5 000 CFU/g Enterococchi m = 1 000, M = 5 000 CFU/g n = 5 c = 1 Normativa fertilizzanti (D.M. 29819/2009) E.coli CFU/g
n=5; c=1; m=1000 CFU/g; M=5000 CFU/g ;
ANALISI MICROBIOLOGICHE patogeni Salmonella assenza in 25 g standard per uso come fertilizzante a garanzia dell’assenza di patogeni Normativa fertilizzanti (D.M. 29819/2009) Normativa fanghi depurazione (D.Lgs. 99/1992) Regolamento EU sottoprodotti animali EC n. 208/2006)
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ANALISI CHIMICHE mg/kg s.s.
metalli
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TEST DI FITOTOSSICITA’
Test di germinazione
Tossicità moderata del digerito e dei suoi derivati (Lactuca sativa or Cucumis sativum, Lepidium sativum, Sorghum saccharatum)
Test di accrescimento in vaso
(Sorghum bicolor)
- il trattamento con il digerito incrementa la crescita - la frazione liquida è più efficace della solida
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RICERCA DI SEMI VITALI
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CONCLUSIONE - FERTIBIO RISCHIO IGIENICO-SANITARIO
Valutazione effettuata digerito derivante dalla co-digestione di refluo zootecnico bovino e biomasse vegetali RISCHIO MICROBIOLOGICO NEL DIGESTATO riduzione della contaminazione microbica rispetto al liquame in ingresso, ma non può essere esclusa la presenza di microrganismi patogeni; indicatori di contaminazione: superamento dei limiti previsti dal Regolamento EU sottoprodotti animali per Enterococchi patogeni: presenza di Salmonella e L. monocitogenes nel digerito e derivati. Superamento dei limiti previsti nella Normativa fertilizzanti, fanghi e Regolamento EU sottoprodotti animali
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“La qualità del digerito prodotto da un impianto di biogas non può essere peggiore di quella dei substrati in ingresso” (EFSA, 2007)
Considerando il tradizionale impiego in agricoltura dei reflui zootecnici, l’uso del digerito derivante dalla co-digestione
non può introdurre nuove vie di trasmissione di microorganismi patogeni
• sorgente e qualità dei subsrati in ingresso era costante • la proporzione tra i substrati è stata mantenuta Nessun incremento di rischio patogeno per l’uomo Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
CONSIDERAZIONI GENERALI
Variabilità quali-quantitativa della contaminazione microbiologica delle biomasse in ingresso agli impianti di digestione anaerobica Operare in condizioni di
autocontrollo con GMP e CCP
(es. temperatura, miscelazione) Mantenere
COSTANZA
le biomasse in ingresso di alimentazione e proporzione tra Mantenere sempre un periodo sufficientemente lungo di
STOCCAGGIO
del digerito per avere ulteriori garanzie (CCP) Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
RISCHIO CHIMICO
Per la contaminazione da metalli il digerito rientra sostanzialmente nelle caratteristiche richieste per il compost.
CAPACITÀ FERTILIZZANTE
il digerito ha presentato caratteristiche chimiche assimilabili a quelle di un liquame il test di accrescimento in vaso attesta la capacità fertilizzante dei campioni di digerito fresco e/o stoccato e della frazione liquida e/o stoccata.
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RISULTATI PROGETTO FERTIBIO DIGERITO STOCCATO
RISCHIO IGIENICO SANITARIO =
migliore
PROPRIETA’ FERTILIZZANTI
LETAME/LIQUAME STOCCATO
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Grazie per l’attenzione!
Biogas e fertilizzazione dei suoli: opportunità e criticità - Chiusa Pesio, 18 febbraio 2011
Acronimo: “FERTIBIO”
“ CARATTERIZZAZIONE AGRONOMICA ED IGIENICO-SANITARIA DEL DIGESTATO DERIVANTE DALLA CO-DIGESTIONE DI REFLUI ZOOTECNICI E PRODOTTI E SOTTO-PRODOTTI AGRICOLI PER LA PRODUZIONE DI BIOGAS ” Partners:
Impresa Verde Cuneo, DISAV-Università del Piemonte Orientale
Collaborazioni:
DEIAFA, Università di Torino, IZS (Al)
OBIETTIVI:
1)
valutare i rischi igienico-sanitari
- microbiologici (presenza di patogeni), - chimici (presenza di metalli pesanti), - agronomico (presenza di vegetali indesiderati, fattori inibenti o promuoventi la crescita) 2)
stimare la capacità fertilizzante
e/o ammendante del digerito e dei suoi derivati (frazione solida e liquida ottenute dopo separazione).
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