Liquame come substrato di base: resa, ruolo tampone e diluizione del miscuglio

Il liquame è un fertilizzante naturale liquido a basso contenuto di sostanza secca (solitamente pochi percento, ad esempio 4–10% a seconda della specie e della diluizione), la cui resa di biogas per tonnellata di massa fresca è modesta, ma che costituisce una base ideale per la codigestione. Fornisce acqua, alcalinità, microrganismi e microelementi, equilibra il miscuglio e facilita il pompaggio, mentre la sua fermentazione riduce le emissioni di metano durante lo stoccaggio. Tuttavia, è difficile ottenere una produzione energetica redditizia utilizzando solo liquame, pertanto di solito viene integrato con substrati ad alto contenuto energetico.

Composizione e differenze

I valori nella tabella sono indicativi; dipendono dall'alimentazione, dalla lettiera, dall'acqua di lavaggio delle stalle e dal metodo di stoccaggio. Per la progettazione di un impianto di biogas, si utilizzano analisi provenienti da specifici impianti.

Resa per tonnellata

Il potenziale metanigeno (BMP) del liquame, rapportato ai solidi volatili (SV), è solitamente moderato (alcune decine di percento inferiore rispetto all'insilato di mais), mentre rapportato alla tonnellata di massa fresca è molto basso a causa della forte diluizione. Esempio con ipotesi esplicite: liquame bovino con SS 8%, SV 80% SS, BMP 200 m³ CH₄/t SV (valore esemplificativo, da determinare con analisi):

• SV in una tonnellata: 1 000 kg × 0,08 × 0,80 = 64 kg,
• metano: 64 × 0,200 = 12,8 m³ CH₄/t.

Per confronto, l'insilato di mais (SS 33%, SV 95%, BMP 340) fornisce: 313 kg SV × 0,34 = ca. 106 m³ CH₄/t. La differenza è oltre otto volte per tonnellata. Pertanto, il liquame svolge un ruolo di base, non di principale fonte energetica.

Funzioni nel miscuglio

1. Tampone. Il contenuto di ammonio e carbonati stabilizza il pH e aumenta il TAC.
2. Acqua e diluizione. Permette di mantenere una sospensione pompabile nonostante l'elevata quantità di insilato.
3. Microrganismi. Contiene una flora metanigena e idrolitica naturale, accelerando l'avviamento.
4. Microelementi. Fornisce Co, Ni, Se e altri, limitando le carenze.
5. Gestione del letame. Consente all'azienda agricola di valorizzare il fertilizzante, mentre il digestato ha migliori proprietà fertilizzanti (omogeneo, azoto in forma ammoniacale).

Diluizione e insidie

Una quota eccessiva di liquame riduce l'OLR e l'HRT, diminuendo l'efficienza volumetrica della camera e aumentando la quantità di digestato da stoccare e distribuire. Il liquame molto diluito (dopo il lavaggio, con acqua piovana) non è conveniente trasportare su lunghe distanze — il costo supera il guadagno energetico. Negli impianti con alto contenuto di azoto (liquame suino, deiezioni avicole) aumenta il rischio di inibizione da ammoniaca, soprattutto in condizioni termofile.

Effetto climatico

Lo stoccaggio del liquame in vasche aperte provoca emissioni di metano, tanto maggiori quanto più alta è la temperatura e più lungo il tempo. La fermentazione in camera chiusa e lo stoccaggio ermetico del digestato con recupero del gas limitano queste emissioni. L'entità della riduzione deve essere stimata per ogni specifico sistema, poiché dipende dal sistema di stoccaggio, dalla temperatura e dal tempo.

Esempio di bilancio per un'azienda agricola

Un allevamento di 300 vacche da latte produce annualmente alcune decine di migliaia di m³ di liquame, a seconda del sistema di allevamento e dell'alimentazione. Da questa quantità, con le ipotesi sopra indicate, si possono ottenere alcune decine fino a oltre centomila m³ di CH₄ all'anno — energia sufficiente ad alimentare solo un piccolo impianto. Pertanto, le aziende agricole spesso integrano con insilati e scarti.

Suggerimenti pratici

• Misurare la SS e l'azoto nel liquame (la variabilità nel tempo è elevata).
• Mescolare la vasca di prelievo prima del campionamento per evitare la stratificazione dei sedimenti.
• Controllare la presenza di sabbia e pietre (lettiera sabbiosa) — sedimentazione e separatori.
• Non introdurre liquame con alto contenuto di antibiotici o disinfettanti senza valutazione.
• Mantenere una quota costante di liquame nel miscuglio per non alterare il tampone.
• Considerare la stagionalità: in estate, al pascolo, si produce meno liquame.

Il liquame è quindi la pietra angolare della codigestione: non apporta molta energia, ma molta stabilità e benefici climatici.

Stoccaggio e preparazione prima della fermentazione

La vasca di prelievo deve essere coperta e mescolata per limitare la stratificazione e le emissioni. Il liquame nelle vasche canalizzate sotto le griglie ha una composizione diversa (più urea in quello fresco) rispetto a quello stoccato per mesi, quando parte della sostanza organica è già decomposta e il metano è sfuggito in atmosfera. Più il liquame è fresco, maggiore è il potenziale energetico, pertanto spesso si consiglia di svuotare frequentemente i canali e di fornirlo all'impianto di biogas a brevi intervalli.

Impatto sul digestato

La digestione anaerobica aumenta la quota di azoto ammoniacale rispetto all'azoto totale e il pH, migliorando la disponibilità di azoto per le piante, ma aumentando anche il rischio di perdite di ammoniaca durante lo stoccaggio e l'applicazione. I dettagli e le buone pratiche sono descritti in articoli specifici sul digestato.