Composizione del digestato: azoto, fosforo, potassio, zolfo e materia organica

Il digestato è il residuo della digestione anaerobica che conserva la maggior parte dei componenti minerali dei substrati, mentre la materia organica risulta in gran parte decomposta. La sua composizione dipende principalmente dal mix di substrati: il digestato da liquame e insilato presenta alcune percentuali di sostanza secca e circa alcuni kg di azoto totale per tonnellata, di cui una parte significativa è in forma ammoniacale. Poiché la variabilità è elevata, la valutazione deve basarsi su analisi condotte sull’impianto specifico.

Cosa accade ai componenti nella camera di digestione

• Carbonio — gran parte della materia organica viene convertita in CH₄ e CO₂, quindi la sostanza secca organica diminuisce.
• Azoto — non si volatilizza con il biogas (ad eccezione di tracce di NH₃); l’azoto organico delle proteine subisce mineralizzazione in azoto ammoniacale (N-NH₄⁺). La quantità di azoto totale rimane approssimativamente invariata.
• Fosforo — rimane nel digestato; una parte precipita sotto forma di fosfati.
• Potassio — rimane in soluzione e si trova nel digestato prevalentemente in forma disciolta.
• Zolfo — in parte si libera come H₂S con il gas, mentre una quota rimane nel digestato sotto forma di solfuri e zolfo organico.
• pH — aumenta (solitamente 7,5–8,5), incrementando la suscettibilità alla volatilizzazione dell’ammoniaca.

Valori di riferimento orientativi

I seguenti valori hanno carattere illustrativo (massa fresca); la composizione effettiva può variare significativamente.

Perché la forma dell’azoto è importante

L’azoto ammoniacale agisce come un fertilizzante minerale: è rapidamente disponibile per le piante, ma, se applicato senza un rapido interramento nel suolo, si volatilizza come NH₃. L’azoto organico si libera lentamente. Pertanto, il piano di concimazione deve considerare quale quota di N è assimilabile nell’anno di applicazione, nonché la tecnica di distribuzione (argomento trattato in un articolo separato).

Materia organica e humus

Sebbene la digestione anaerobica riduca il contenuto di materia organica facilmente degradabile, il digestato (in particolare la frazione solida) apporta carbonio più stabile al suolo. L’effetto ammendante dipende dalle dosi; il digestato liquido ne contiene relativamente poco per unità di volume.

Contaminanti e sicurezza

• Metalli pesanti (Cu, Zn da mangimi e additivi) possono essere presenti nel digestato in base al substrato — è necessario analizzarli, soprattutto nel caso di liquame suino e additivi di microelementi.
• Contaminanti fisici (plastica, vetro da rifiuti) — dipendono dalla qualità della separazione in ingresso.
• Patogeni — ridotti durante il processo, ma i requisiti di igienizzazione variano in funzione del tipo di substrati.
• Infestanti — i semi vengono in gran parte disattivati a temperature termofile, mentre in condizioni mesofile la disattivazione è meno efficace.

Aspetti normativi

Lo status giuridico del digestato (concime naturale, sottoprodotto, rifiuto, prodotto fertilizzante UE) dipende dai substrati e dalle modalità di immissione sul mercato. Il Regolamento (UE) 2019/1009 consente l’immissione sul mercato di prodotti fertilizzanti contrassegnati con il marchio CE, inclusi i digestati che soddisfano specifici criteri (categorie di materiali componenti per il digestato). Il percorso normativo deve essere definito per ogni singolo impianto: si raccomanda la consultazione con un consulente o l’autorità competente.

Checklist delle analisi

1. Sostanza secca, sostanza secca organica.
2. N totale, N-NH₄, pH.
3. P, K, Mg, Ca, S.
4. Metalli pesanti (Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Hg, As) in caso di vendita programmata o valutazione del rischio.
5. Ripetere le analisi stagionalmente e in seguito a modifiche del mix di substrati.

La conoscenza della composizione consente di pianificare la concimazione senza dosi eccessive, ridurre l’acquisto di fertilizzanti minerali e stimare il valore commerciale del prodotto.

Esempio: quanta azoto in una dose

Si consideri un digestato da liquame e insilato, in cui l’analisi ha rilevato 4,0 kg di N totale per tonnellata, di cui 2,6 kg di N-NH₄ (65%). Una dose di 30 t/ha apporta 120 kg di N totale, di cui 78 kg di N ammoniacale. Se l’utilizzo dell’azoto ammoniacale nell’anno di applicazione è, ad esempio, del 60–70% (a seconda della tecnica e delle condizioni — valore indicativo), la pianta otterrà l’equivalente di circa 47–55 kg di N minerale dalla frazione ammoniacale, oltre a una parte dell’azoto organico. Questo calcolo dimostra perché, senza analisi, è facile sia sovradosare sia fornire una quantità insufficiente di nutrienti al terreno.

Variabilità nel tempo

La composizione del digestato varia in funzione del mix di substrati, della stagione e del grado di decomposizione. Prelevare campioni da più punti della vasca dopo l’omogeneizzazione e analizzarli almeno una volta all’anno, o più frequentemente in caso di modifiche alla ricetta.

Conclusione pratica

Il modo più economico per migliorare la gestione del digestato consiste nell’effettuare analisi regolari e tenere un bilancio dei nutrienti, considerando la forma dell’azoto. Ciò permette di ridurre l’acquisto di fertilizzanti minerali, evitare il superamento dei limiti e valutare se convenga procedere con la separazione o il recupero dell’azoto. I dati sulla composizione sono inoltre fondamentali per le trattative con i destinatari del digestato e per la sua dichiarazione nei piani di concimazione delle aziende agricole.