ISPRA vs INEMAR: Confronti e criticità sulle emissioni di ... · allevamenti 4 Scrofe 68,5 481,66 Emissioni di particolato dagli allevamenti Equini 247,50 Emissioni di particolato

Riunione INEMAR_TE Milano

ARPA Lombardia

Settore Monitoraggi Ambientali

Modellistica qualità dell'aria e inventari

[email protected]

ISPRA vs INEMAR: Confronti e criticità sulle emissioni

di particolato da comparto zootecnico


Fattori di emissione ed indicatori

• Confronto tra i valori dei FE, le possibili fonti bibliografiche

• Stima delle emissioni di particolato da allevamento a livello

nazionale e regionale (es: inventario della Lombardia)

• Disaggregazione dell’inventario nazionale nel 2010

• Esempio di combinazione degli indicatori regionali e FE

nazionali

• Categorie di allevamento maggiormente rilevanti


INEMAR ISPRAg/capo*anno g/capo*anno

DESC_SET ATT DESC_ATT PM10 PM10Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

1 Vacche da latte 94 597,58Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

2 Altri bovini 94 310,76Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

3 Maiali da ingrasso 68,5 481,66Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

4 Scrofe 68,5 481,66Emissioni di

particolato dagli

allevamentiEquini 247,50

Emissioni di

particolato dagli

allevamentiMuli ed asini 247,50

Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

7 Galline ovaiole 11 19,74Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

8 Pollastri 11 83,20Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

9 Altri avicoli 11Emissioni di

particolato dagli

allevamenti

14 Bufalini 94 403,5

FE contenuti in INEMAR riferiti al particolato di allevamento

derivano da:

• Fonte: Quaderno di ricerca n. 48/ott.2005

In particolare per le diverse categorie animali:

� Bovini e avicoli: FE utilizzati da RAINS (come da riferimento

presente nel quaderno di ricerca);

� Suini: FE fornito da UNIMI (Guarino M.);

� Ovini ed equini: non sono disponibili FE.

� Disallineamento della SNAP (mancano le voci di equini, asini

e muli).

Confronto FE tra ISPRA e INEMAR


Tabella indicatori inventario nazionale e Lombardia 2010

A B

A Descrizione

INDICATORE

INEMAR 2010

Fonte: SIARL

INDICATORE

NAZIONALE

ISPRA 2010

A/B

n° capi n°capi % Lomb/Ita

1 Bovini selezionati da latte 559.180 1.746.140 32%

2 Altri bovini 1.026.097 4.086.317 25%

3 Suini 4.448.1577.588.658 62%

3 Scrofe 273.702

Equini 373.324

7 Galline ovaiole 17.020.874 52.363.889 33%

8 Pollastri 13.560.468 109.115.093 12%

9 Altri avicoli 5.451.875 36.867.737 15%

Asini e muli 46.475

14 Bufali 8.590 365.086 2%

Gli indicatori contenuti in INEMAR riferiti al particolato di

allevamento sono:

• Numero di capi

In particolare la fonte:

� il numero di capi presenti in Lombardia è stato elaborato da

fonti SIARL

Fonte indicatori utilizzati da ISPRA


A Descrizione

ISPRA 2010

EMISSIONI PM10

t/anno

% rispetto totale

regione

INEMAR 2010

EMISSIONI PM10

t/anno

% rispetto totale

regione

1 Bovini selezionati da latte 337,33 1,3% 52,56 0,2%

2 Altri bovini 298,26 1,1% 96,45 0,5%

3 Suini 1.460,00 5,5% 304,70 1,4%

3 Scrofe 311,43 1,2% 18,75 0,1%

Equini 8,94 0,0% - 0,0%

7 Galline ovaiole 285,08 1,1% 187,23 0,9%

8 Pollastri 2.185,04 8,3% 149,17 0,7%

9 Altri avicoli 59,97 0,3%

Asini e muli 1,45 0,0% - 0,0%

14 Bufali 3,54 0,0% 0,81 0,0%

EMISSIONI PM10 TOTALE ALLEVAMENTO 4.891,08 18,5% 869,64 4,1%

EMISSIONI PM 10 TOTALE REGIONE26.455 21.330

Disaggregazione dell’inventario nazionale – Lombardia 2010


A ATT_NOME PM10 Lombardia 2010 PM10 Lombardia FE ISPRA

PM10

disaggregazione

Prov.

1 Vacche da latte 53 334 337

2 Altri bovini 96 319 298

3 Maiali da ingrasso 305 2143 1.460

4 Scrofe 19 132 311

Equini8,94

7 Galline ovaiole 187 336 285

8 Pollastri 149 1128 2.185

9 Altri avicoli 60

Asini e muli 1,45

14 Bufalini 1 3 3,54

Totale Allevamento 870 4395 4891

Confronto stime Lombardia, disaggregazione e proiezione emissioni con FE

ISPRA


Documentazione EEA-EMEP e BREF

• Principali riferimenti della documentazione approvata MTD

• Riferimenti MTD nella bozza di aggiornamento MTD

• Metodologia EEA-EMEP 2006, fattori di conversione e

definizione delle frazioni granulometriche del PM

• Considerazioni riportate dall’EEA-EMEP 2013 sulle frazioni

granulometriche del PM allevamento

• Stima degli FE secondo EMEP-EEA 2006 e loro aggiornamento

nel 2013


Linee guida IPPC, documento MTD

http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/BREF/irpp_bref_0703.pdf

http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/BREF/IRPP_Final_Draft_082015_bw.pdf

- Considerazioni qualitative riportate nel BREF ma anche

dalle attività APC

- Da chiarire le definizioni sul PM per il documento BREF

di riferimento

- Fattori di emissione della nuova bozza del BREF per i

broilers si allineano ai valori della precedente per

Respirable Dust

- Dati di frazioni granulometriche per maiali e pollame


Frazione del particolato EEA-EMEP 2006

http://www.eea.europa.eu/publications/EMEPCORINAIR4/B1100vs1.pdf

Il PM10 è la frazione di particelle raccolte con un sistema di selezione

avente efficienza stabilita dalla norma (UNI EN12341/2001) e pari al 50%

per il diametro aerodinamico di 10 µm. Spesso, in modo improprio, si

definisce il PM10 come la frazione di particelle con diametro uguale o inferiore a 10 µm. Considerazioni analoghe valgono per il PM2.5 (UNI EN14907/2005).



Il PM10 è la frazione di particelle raccolte con un sistema di selezione

avente efficienza stabilita dalla norma (UNI EN12341/2001) e pari al 50%

per il diametro aerodinamico di 10 µm. Spesso, in modo improprio, si

definisce il PM10 come la frazione di particelle con diametro uguale o inferiore a 10 µm. Considerazioni analoghe valgono per il PM2.5 (UNI EN14907/2005).






Fattori di emissione EEA-EMEP 2006 per PM da allevamento


http://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2013/part-b-sectoral-guidance-

chapters/4-agriculture/3-b-manure-management

Fattori di emissione EEA-EMEP 2013 per PM da allevamento


Fattori tecnici rilevanti nella stime di PM da allevamento

• Classificazione dei principali fattori tecnici

• Classificazione delle principali variabili

• Esempio dei ricambi di aria nei sistemi ventilati

dell’allevamento di avicoli

• Confronto di compatibilità tecnica delle possibili valutazioni

con tipologie di altre sorgenti tramite analogia


Sistemi gestionali

•Tipo di alimentazione (preparazione, distribuzione)

•Tipo stabulazione (presenza/assenza lettiera), ecc….

Controllo dei parametri microclimatici

•Temperatura media

•Tasso di umidità

•Tasso di ventilazione, ecc….

Altri fattori

•Residui di pelle o piumaggio degli animali

•Grooming o frizione degli animali sul pavimento o sulle pareti

Fattori rilevanti nelle emissioni di particolato nel comparto zootecnico

Le principali criticità analizzate nelle emissioni di polveri nel comparto

zootecnico:

� Impatto del risollevamento di polveri depositate all’interno della

stabulazione;

� Differenti tipologie stabulative (assenza/presenza lettiera, strutture

aperte/chiuse, aperture finestre diverse, ecc.…);

� Diverse tecniche gestionali (reflui, ventilazione, alimentazione);

� Condizioni climatiche variabili (temperatura, umidità, …);

� Metodologie di misurazione delle condizioni microclimatiche diverse e

effetto posizionamento dei campionatori;

� Rappresentatività di una misura indoor rispetto alle emissioni dei

ventilatori;

� Numero di ricambi d’aria o loro stima

� Numero di capi, loro aggregazione per categorie, peso medio e differenze

per gli allevamenti ciclici come per esempio gli avicoli

VARIABILI che influenzano le emissioni:


I fattori climatici e le scelte di ventilazione nei capannoni degli avicoli


Impatto delle variabili rispetto alla metodologia impiegata

E ì = FE ì * A FE ì = somma (LF * V ì * C ì * T / A)

Dove:

E ì = emissione dell’inquinante (es. PM10)

FE ì= fattore di emissione diverso per ogni

categoria animale, espresso in g/capo*anno;

A = numero di capi per categoria animale

Dove:

FE ì= fattore di emissione diverso per ogni categoria animale,

espresso in g/capo*anno;

A = numero di capi per categoria animale;

LF= fattore di carico della ventilazione, adimensionale;

V ì = portata di progetto della ventilazione espressa in m3/h;

C ì = concentrazione media espressa in mg/m3;

T = tempo di funzionamento del sistema di ventilazione


Confronto con altre sorgenti emissive dell’inventario

Fonte:

Che se funzionasse per 7000 ore all’anno

comporterebbe il consumo di combustibile pari a:

3248 GJ/anno

Oppure

325 t/anno di biomassa (PCI 10 GJ/t)

417600 kj/h = 116 kW

che considerando una potenza nominale del 90%

corrispondono ad una caldaia con:

Pn = 129 kW


Confronto con altre sorgenti emissive dell’inventario - combustione

combustibilePM10

t/anno

gas 0,0029

carbone da vapore 0,0160

carbone per cokeria 0,0877

gasolio 0,0190

legna e similari 0,3519

olio combustibile 0,0828

Emissioni stimate con FE ISPRA da

allevamento t/anno

1,66

Lo stesso ordine di grandezza delle emissioni si

raggiungerebbe se per tre volte al giorno si

bruciasse completamente la lettiera di

biomassa.


densità viva massima 33kg/m2

numero polli 20000capi

peso medio 1,8kg

superficie allevamento 1091m2

Dati allevamento

altezza lettiera 0,08m

volume lettiera 87m3

densità sterica 100kg/m3

massa lettiera 8,7t

FE PM10 ISPRA 83g/capo anno

emissione stimata 1,66t/anno

% lettiera

volatilizzata 19,0%

Volatilizzazione della lettiera vs stima delle emissioni di PM

Lettiera di trucioli Stima emissioni vs massa lettiera


Confronto della attività di volatilizzazione del particolato con mezzi meccanici

all’apertopeso veicolo equivalente 36t

lunghezza capannone (approssimata) 0,1km

velocità media 2km/h

percentuale silt 1,8%

ki 0,423

ai 0,9

bi 0,45

FE (kg PM10/km) 0,235

km percorsi 9333km

emissioni stimate mezzo equivalente all'aperto 2,19t/anno

emissione polli stimata con FE ISPRA 1,66t/anno

• Il mezzo equivalente si muove su strada sterrata senza alcun tipo di mitigazione

emissioni e senza bagnamento da pioggia.

• Le emissioni sono stimate all’aperto e senza alcun tipo di contenimento.


FE nastro trasportatore 0,00055kg/t

emissione stimata per movimento 0,0000048t/movimento

emissioni che considerano 1 mov/h 0,042048t/anno

FE frantumazione secondaria 0,0043kg/t

emissione stimata per movimento 3,75273E-05t/movimento


FE frantumazione fine 0,0075kg/t



FE vagliatura 0,036kg/t

emissione stimata per movimento 0,000314182t/movimento


FE scarico camion 0,000008kg/t



Confronto della attività di volatilizzazione del particolato


Punti di necessario approfondimento

� Necessario fare una distinzione tra allevamenti chiusi ed all’aperto

� Richiesta di nuove misure sperimentali soprattutto end of pipe e non indoor

� Necessaria una razionalizzazione della fisica e delle tecnologie coinvolte, ovvero modello concettuale del flusso

emissivo

� Necessario che la definizione dei parametri sia confrontabile con le metodologie implementate per le altre sorgenti

dell’inventario

� Nei sistemi chiusi e nelle aggregazioni per animali necessario lo sviluppo di approcci condivisi e più dettagliati

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ISPRA vs INEMAR: Confronti e criticità sulle emissioni di ... · allevamenti 4 Scrofe 68,5 481,66 Emissioni di particolato dagli allevamenti Equini 247,50 Emissioni di particolato