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IL COMPOSTAGGIO

• Processo di maturazione biologica controllata, in
  ambiente aerobico, della sostanza organica
  attraverso il quale si ha la produzione di
  materiali a catena molecolare più semplice, più
  stabile, igienizzati, ricchi di composti umici.
• Il processo avviene ad opera di diversi ceppi di
  microrganismi operanti in ambiente aerobico
  batteri funghi, attinomiceti, alghe, protozoi,
  presenti naturalmente nelle biomasse organiche.

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IL COMPOSTAGGIO LA NATURA INSEGNA

• In natura non esiste il concetto di rifiuto nei
  cicli biologici, infatti, ciò che viene scartato
  da un organismo diventa una risorsa per altri
  esseri viventi, così che nulla viene sprecato ma
  tutto si trasforma. Gli organismi morti, le
  deiezioni animali o i resti vegetali vengono
  decomposti da particolari organismi, detti
  decompositori, che trasformano gli scarti degli
  altri esseri viventi in preziose risorse. 

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• Il processo aerobico può essere descritto con la
  seguente relazione
• Materiale organico O2 microrganismi
• Compost CO2 H2O NO-3 SO42- calore

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IL TRATTAMENTO DELLA MATRICE ORGANICA

• Il compostaggio essere finalizzato a diversi
  processi riconducibili a 2 tipologie
• Compost di qualità a carico di biomasse di buona
  qualità selezionate alla fonte, indirizzato alla
  produzione di materiali valorizzabili nelle
  attività agronomiche in coerenza al D.Lgs.
  217/06
• Biostabilizzazione a carico di matrici organiche
  di qualità inferiore(fanghi con elevato tenore di
  metalli pesanti frazioni organiche da separazione
  meccanica del rifiuto indifferenziato)

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IL TRATTAMENTO DELLA MATRICE ORGANICA

• 3. Digestione anaerobica in cui la degradazione
  della frazione organica viene gestita in ambiente
  anaerobico allo scopo di sfruttare a livello
  energetico il biogas prodotto. La digestione
  anaerobica può avvenire a carico di matrici
  organiche i buona qualità ovvero di materiali con
  qualità inferiore.

Degradazioni aerobiche
Degradazioni anaerobiche
C
CH4
CO2
P
PH3
PO4---
S
H2S
SO4--
NH3
N
NO-3
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Il COMPOSTAGGIO GLI AGENTI DEL PROCESSO

• Batteri
• Funghi
• Attinomiceti
• Interazione sinergica tra le varie popolazioni di
  microrganismi i prodotti metabolici di una
  tipologia di microrganismi sono usati come
  nutrimento di altri.
• Lavorano a regimi termici differenti e la
  attività è strettamente influenzata dalle
  temperature del processo

Solo sulla superficie
Microrganismi psicrofili
Microrganismi mesofili
Microrganismi termofili
0 lt t lt 30
30lt t lt 45
45 lt t lt 90
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Il COMPOSTAGGIO GLI AGENTI DEL PROCESSO

• I batteri
• Sono i più piccoli organismi viventi unicellulari
  o pluricellulari. Sempre presenti sulle biomasse.
  Le specie sono circa 1000, subiscono una forte
  crescita in ambienti ad elevata umidità e
  soprattutto in presenza di materiale
  biodegradabile
• Hanno un largo spettro di attività operando in un
  ampio di pH, purché non troppo acidi.

Gli attinomiceti Sono batteri di natura
filamentosa, per la presenza di concatenazioni di
cellule simili alle ife dei funghi, ma più
piccole e prive di nucleo. Sono presenti nel
processo del compostaggio sono aerobi e
termofili. La maggior parte vive nel terreno a
cui conferisce il tipico odore di terra.
I funghi Sono agenti della decomposizione della
materia organica nel terreno soprattutto in
condizioni di acidità, diversamente dai batteri
possono vivere in sub strati secchi sfruttando l
umidità della atmosfera. Vivono in un ampio range
di pH, possono operare tra 2 lt pH lt 9. I funghi
possono essere distinti in

1. muffe
2. lieviti

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IlLCOMPOSTAGGIO LE FASI DEL PROCESSO
1) Biossidazione ( ACT)
Intensi processi di degradazione delle componenti
organiche più facilmente degradabili (zuccheri,
amminoacidi)
Consumo di O2 produzione di anidride carbonica
Fase esotermica, l energia è prodotta dalla
rottura dei legami chimici dei diversi composti
organici
La temperatura può arrivare ai 65-70C, sono
necessari rivoltamenti per la dissipazione
Igienizzazione della massa e morte dei semi delle
piante infestanti.
A seconda delle tecnologie a disposizione la fase
dura dai 7 ai 20 giorni
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IL COMPOSTAGGIO LE FASI DEL PROCESSO
2) Maturazione
I processi di decomposizione interessano le
molecole organiche più complesse (amido, lignina,
cellulosa) La fase è mesofila con temperature
che vanno dai 40-45C
Fase che dura alcuni mesi
Il materiale si arricchisce di sostanze umiche.
Alla fine del trattamento abbiamo un compost
maturo a livello biologico e agronomico
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IL COMPOSTAGGIO LE FASI DEL PROCESSO
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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Porosità del substrato
Umidità del materiale
Presenza di ossigeno
Rapporto C/N
Il ph
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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Porosità del sub strato
Porosità totale
Porosità libera
In condizioni ottimali valori compresi tra 35-50
Influenza dimensioni granulometriche del
materiale da compostare, contenuto di umidità
spessore strato del materiale, altezza del cumulo

• Le caratteristiche fisiche della miscela possono
  essere così corrette
• triturazione e sminuzzamento dei substrati di
  partenza
• miscelazione dei substrati di partenza con
  materiale di supporto (bulking agents)

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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Umidità del materiale

• Il compostaggio è un processo che coinvolge tre
  fasi solida (substrato da degradare), liquida
  (soluzione pellicolare attorno alle particelle
  solide) e aerea (aria presente nelle porosità)
• Lacqua pellicolare è essenziale per garantire il
  trasferimento dellO2 (e degli altri gas prodotti
  (CO2, NH3 ecc.) in fase liquida dove sono
  presenti i microrganismi
• Per garantire un buon processo lUMIDITA deve
  essere compresa tra 40 e il 65
• Ult40 ? rallentamento attività
• Ult20 ? cessazione attività microbica
• U50-55 ? massima attività di degradazione

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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Presenza di ossigeno
E un fattore indispensabile per lo sviluppo e
lattività dei microrganismi aerobi

• La percentuale di ossigeno deve essere compresa
  tra 16 e 20, garantendo
• riduzione dellumidità
• temperature non eccessive
• fabbisogno stechiometrico di O2

FASE BIOSSIDATIVA Fabbisogno di aria (15-40
Nm3/h ? t s.s.)
Sistemi di aerazione rivoltamenti

• La carenza di ossigeno provoca linstaurarsi di
  condizioni anossiche con produzione di odori acri
  (accumulo nella biomassa di composti ridotti
  acidi grassi volatili, H2S, ecc.)

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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Presenza di ossigeno

• La richiesta di ossigeno da parte della biomassa
  è inferiore

FASE MATURAZIONE

• concentrazione di O2 compresa tra 1 e 5
• le componenti fungine e gli attinomiceti trovano
  lambiente ideale per degradare la componente
  ligneocellulosica e iniziare il processo di
  umificazione

Rivoltamenti periodici
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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Temperatura
Parametro che meglio indica l andamento del
processo ed è anche quello più facilmente
monitorabile
La decomposizione microbica rilascia una grande
quantità di energia sotto forma di calore
Il calore diffonde nella massa e, poiché la
dispersione è molto lenta (effetto tampone), si
verifica un innalzamento della temperatura
La fermentescibilità delle matrici sottoposte a
compostaggio determina la velocità di
degradazione del substrato e quindi il flusso di
calore emesso
GLUCOSIO 19 KJ/gr.
LIPIDI 39 KJ/gr.
PROTEINE 23 KJ/gr.
Temperatura
Materiale in decomposizione
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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Temperatura
Nelle prime fasi del processo (degradazione di
zuccheri, grassi, proteine) si verifica un
aumento della temperatura fino a 65-70C.
PATOGENO CONDIZIONI PER LA DISTRIZIONE
Salmonella typhosa 30minuti a 55C, 20 minuti 60C
Salmonella sp. Un ora a 55C 15 minuti a 60C
Escherichina coli Un ora a 55C 20 minuti a 60C
Entamoeba histolytica Pochi minuti a 45C
Taenia satinta 5 minuti a 55C
Trichinella spiralis (larvae) 5 minuti a 55C
Brucella abortus e suis Un ora a 55C
Mycobacterium tubercolosis 20 minuti a 60C
Micrococcus piogenes 10 minuti a 50C
Corynebacter diphteriae 30 minuti a 55C
Necator americanus Un ora a 45C
Rivoltamenti necessari per raffreddare e
ossigenare la miscela
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IL COMPOSTAGGIO I PARAMETRI DEL PROCESSO
Rapporto carbonio / azoto

• I microrganismi necessitano di una giusta
  proporzione di carbonio e azoto (oltre che degli
  altri microelementi) per operare la degradazione
• In particolare, per uno sviluppo ottimale della
  flora microbica, il rapporto C/N deve essere
  compreso tra 25 e 35 ? la miscela avviata al
  compostaggio deve avere un C/N compreso in tale
  intervallo
• Residui lignocellulosici C/N 100-300
• Fanghi di depurazione C/N 5-15
• FORSU C/N 50-70
• Alla fine del processo il rapporto C/N diminuisce
  fino a valori compresi tra 15 e 20, per la
  perdita di CO2 (N rimane abbastanza costante)

Eccesso di carbonio C/Ngt30 si ha un rallentamento
della decomposizione con allungamento del
processo.
Eccesso di azoto C/N lt 30 si ha una liberazione
dell eccesso sotto forma di NH3
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Biossidazione FOS
Biossidazione FORSU
Stoccaggio umido e miscelazione
Stoccaggio compost raffinato
L IMPIANTO
maturazione
Impianto bio-reattori scarrabili
Impianto di raffinazione
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L IMPIANTO PROGETTO DI ADEGUAMENTO COMPOSTAGGIO
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• Un impianto di compostaggio rappresenta la
  riproduzione a livello industriale, in condizioni
  accelerate dei meccanismi di degradazione della
  sostanza organica che si manifestano in natura.

• FAS DEL PROCESSO DI PRODUZIONE

• 1) Ricezione verde e umido

• 2) Miscelazione

• 3) Biossidazione accelerata

• 4) Maturazione

• 5)Raffinazione

• 6)Stoccaggio compost

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• SCARTI ORGANICI USATI

• Scarti della trasformazione agroalimentare

• Scarto organico proveniente dalla raccolta
  differenziata

• Sfalci potature

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• LA MISCELAZIONE

• Miscelazione tra Umido e Verde strutturante con
  percentuale di circa 50-50

• La miscelazione avviene con miscelatore a coclee
  con camera di miscelazione di 10mc, il materiale
  viene mescolata per circa 15 minuti
• In fase di carico si esegue un controllo della
  qualità della miscela iniziale facendo attenzione
  alla composizione ed umidità.

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• LA BIOSSIDAZIONE ACCELERATA

• Sistema dinamico capannone dotato di 27 corsie
  rivoltate in automatico da una rivoltatrice
• Sistema statico all interno di 16 biocontainer
  scarrabili
• Presidi ambientali
• Sistema di aspirazione aria esausta
• Sistema di insufflamento aria
• Trattamento aria con biofiltri
• Sistema di raccolta acque di produzione percolati

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• LA BIOSSIDAZIONE ACCELERATA

• Impianto con 2 gruppi modulari costituiti da 8
  biocontainer scarrabili.
• Ciascun gruppo è collegato ad un biofiltro per la
  depurazione dell aria aspirata.
• Insufflamento aria dal basso ed aspirazione aria
  dall alto.
• Software di gestione e controllo con possibilità
  di impostazione
• Durata del ciclo
• Frequenza di umificazione
• Controllo in continuo della temperatura di tutti
  i biocontainer

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• LA BIOSSIDAZIONE ACCELERATA

In un capannone chiuso caratterizzato da 27
corsie, dimensioni in pianta 92x31 metri. Il
carico e lo scarico delle corsie sono attuati in
maniera automatizzata rispettivamente con nastro
trasportatore e con trasportatore a catena
redler. Flusso del materiale è chiaramente
unidirezionale con graduale trasferimento del
materiale da una estremità della corsia ( zona di
carico) all estremità opposta (zona di
scarico). L avanzamento del materiale è
garantito dalla rivoltatrice e risulta mediamente
di 3-4 metri. La rivoltatrice è caratterizzata da
un nastro elevatore inclinato (45) abbinato ad
un rotore anteriore.
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• LA MATURAZIONE

il prodotto si stabilizza arricchendosi di
sostanze umiche si tratta della fase di cura
(curing) caratterizzata dall esaurimento della
degradazione della frazione organica più
fermescibile ed alla decomposizione più lenta, la
temperatura è intorno ai 40-50 gradi. La
maturazione avviene in un capannone chiuso, il
materiale disposto in cumuli, il rivoltamento e
l avanzamento avviene con pala meccanica.

• LA RAFFINAZIONE

• Raffinazione dimensionale con vaglio rotante e
  maglia con fori circolari da 10 mm
• Separazione balistica per la separazione di
  inerti o materiali indesiderati
• Separazione magnetica

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• FLOW SHEET

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• LA STABILITA DEL COMPOST

La stabilità biologica e agronomica del compost è
valutata attraverso la misura della sua
respirazione aerobica

• Indice respirometrico ( IRD-IRS)
• determinazione della velocità di consumo
  dellossigeno da parte della biomassa (mg O2
  kg-1 SV h-1)
• Metodo statico e dinamico

• Fine fase ACT IRDlt 1000

(mg O2 kg-1 SV h-1)

• Compost maturo IRDlt 500

(mg O2 kg-1 SV h-1)
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La bio - filtrazione è sostanzialmente un sistema
biologico di abbattimento degli odori che sfrutta
lazione di una popolazione microbica eterogenea,
costituita da lieviti, muffe e batteri che vive
essenzialmente sulle particelle del materiale
filtrante costituente il biofiltro.Dal
biofiltro vengono rilasciati principalmente
anidride carbonica, acqua e composti inorganici e
solo una piccola quantità di molecole odorigene.
Gli agenti biologici nutrendosi delle molecole
responsabili degli odori trasformano i composti
indesiderati in molecole non più maleodoranti.

• LA BIOFILTRAZIONE DELL ARIA

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Ammendante compostato misto ai sensi dell D.Lgs.
217 /2006.

• IL COMPOST PRODOTTO

• Rispetto parametri
• Sostanze utili
• Metalli pesanti
• Parametri biologici
• Inerti
• Proprietà agronomiche

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IL D. LGS. 217 /2006 Revisione della disciplina
in materia di fertilizzanti

• Ammendanti Compostati Misti
• Nuovi limiti Qualitativi
• Tracciabilità
• Registro dei Fabbricanti
• Registro dei fertilizzanti consentiti in
  agricoltura biologica

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• IL REGISTRO DEI FERTILIZZANTI

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• LA FERTILIZZAZIONE

Apporto di sostanze al terreno in grado di
migliorarne la fertilità.
Concimazione apporto di elementi nutritivi
direttamente utilizzabili dalla pianta
Ammendamentoapporto di sostanze al terreno in
grado di migliorarne le caratteristiche fisiche
fertilizzazione
Correzione miglioramento dei pH
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• LA SOSTANZA ORGANICA

• la sostanza organica è la componente del suolo
  più sensibile all azione esercitata dall uomo
  attraverso le pratiche agricole. Essa rappresenta
  la parte vitale del terreno ed è in grado di
  influenzare le caratteristiche meccaniche,
  fisiche e agronomiche del terreno stesso.
• Il passato si è creduto che la fertilità fosse
  una la mirabile attitudine del suolo a
  produrre(Ridolfi) si credeva che fosse funzione
  solo della concimazione minerale pertanto sono
  state portate avanti fertilizzazioni con concimi
  di sintesi, introduzione di sistemi monoculturali
  ed un elevato numero di lavorazioni del terreno.
• Tale condotta ha portato al progressivo
  impoverimento dei terreni con il pericolo
  esistente di desertificazione che interessa
  principalmente le regioni meridionali dove il
  clima semiarido accentua il fenomeno.

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• MANCANZA DI SOSTANZA ORGANICA

• Perdita della qualità dei terreni
• Fenomeno della desertificazione

Contenuto di sostanza organica nei suoli dei
Paesi Europei del bacino del Mediterraneo ( il
colore giallo indica percentuali inferiori
all1,5) Fonte Commissione
europeaZdruli et.al, 2004)
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• LA SOSTANZA ORGANICA

• Favorisce la strutturazione del terreno facilità
  le coltivazioni e consente la circolazione dei
  gas nello strato terroso
• Costituisce una riserva di azoto trattenendolo e
  mettendolo a disposizione delle piante , si evita
  cosi anche l inquinamento delle falde acquifere
• La presenza di sostanza organica garantisce una
  buona porosità, che aumenta l areazione ed il
  drenaggio del suolo, ciò favorisce lo sviluppo
  delle radici.
• Svolge una funzione contro l erosione del suolo,
  infatti un terreno poco strutturato è più
  facilmente aggredibile dagli agenti atmosferici
  che tendono a rimuovere lo strato più
  superficiale per effetto dell erosione che sono
  i più ricchi di materiale nutritivo.
• La sostanza organica influenza la capacità di
  ritenzione idrica non solo perché aumenta la
  porosità e migliora la struttura del suolo ma
  anche perché è in grado di trattenere grandi
  quantità di H2O come acqua di idratazione delle
  sostanze umiche che possono trattenere fino a 4
  volte il loro peso (minori costi di irrigazione)
  Inoltre l acqua trattenuta dalla sostanza
  organica influenza notevolmente il regime di
  temperatura del suolo che si riscalda e raffredda
  più lentamente.

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• LA SOSTANZA ORGANICA

• La sostanza organica influenza il ph dei terreni
  , ha infatti un azione acidificante seppur lieve
  benefica soprattutto nei terreni basici
  ,calcarei
• Contribuisce alla fissazione del C al suolo,
  infatti se la velocità di accumulo è inferiore
  alla mineralizzazione della sostanza organica il
  contenuto di carbonio nel suolo diminuisce ed il
  suolo quindi diventa una ulteriore fonte di CO2
  per l atmosfera. L aumento della sostanza
  organica può quindi mitigare e contrastare l
  effetto serra
• Modifica la densità del terreno una variazione
  anche lieve del suo contenuto, comporta una
  importante diminuzione della densità del suolo
• Favorisce le condizioni ottimali per lo sviluppo
  e la funzione attiva della biomassa.

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• LA SOSTANZA ORGANICA

• Pratiche agricole che consentono l aumento della
  sostanza organica nei terreni
• letamazioni
• lavorazioni conservative
• pacciamatura
• compost di qualità
• Il contributo positivo del compost impiegato come
  ammendante nei suoli destinati alla coltivazioni
  di culture erbacee in frutticultura e viticultura
  è ormai assodato da innumerevoli prove
  sperimentali e dimostrazioni condotte in Italia
  da diversi centri di studi.

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• EVOLUZIONE COMPOST

• Miglioramento della qualità del compost con
  evoluzione anche a livello normativo
• costi dei fertilizzanti e dei concimi
• riduzione della disponibilità di altre sostanze
  organiche tradizionalmente impiegate
• parziale sostituzione della fertilizzazione
• totale surrogazione del letame
• conoscenza del compost

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• AZIONI DEL COMPOST

1. Effetto ammendante

• Miglioramento della struttura del terreno
• Ritenzione idrica
• Lavorabilità
• Riduzione effetti di compattamento
• Riduzione formazione della crosta superficiale
• Miglioramento della permeabilità

• 2. Effetto concimante

• Rilascio microelementi nutritivi alle culture
  (N,P,K,Ca, Mg)
• Apporto di microelementi ( Cu Zn, Fe)

• 3. Effetto ambientale

• Riduzione erosione del suolo
• Immagazzinamneto del carbonio nel suolo
• Sostituzione delle materie prime non rinnovabili
  (torba)

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• AZIONI DEL COMPOST

• Tabella 1- apporti di elementi nutritivi con 1
  ton. di compost e di letame

Umidità Sostanza secca Sostanza organica N (Kg/t) P2O5 (Kg/t) K2O (Kg/t)
Letame vaccino 750 250 192 5.5 6.6 6
Compost di qualità 500 500 250 8 7 6.5

• Tabella 2- azoto disponibile a seguito di
  applicazioni di compost

N minerale prontamente disponibile N mineralizzato al 1 anno N di riserva
9-10 10-20 65-85
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• CALCOLO DOSE OTTIMALE COMPOST

• Supponiamo di un peso specifico medio di 1200
  kg/mc una lavorazione di 30 cm quantità di suolo
  è 10.000 mq0.3m1200kg/mc3.600.000kg
• Supponiamo di avere una sostanza organica pari al
  2
• sostanza organica 3600.0000.0272.000 kg
• supponendo di avere un coefficiente di
  mineralizzazione 2
• humus mineralizzato 72.0000.021.440kg
• supponendo di avere un compost con umidità 50
  un coefficiente isoumico 20 ed un contenuto di
  sostanza organica del 50
• compost 1440/(0.50.50.2) 28800 kg
• trascurato la quota di humus apportata dal
  interramento degli scarti organici della
  precedente coltivazione.
• In generale, in mancanza di un piano di
  fertilizzazione, si consiglia di usare 20.000 kg
  di compost ogni ettaro.

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• CONCLUSIONI

• Il compostaggio è di grande interesse dal punto
  di vista
• Ecologico ambientale perché trasforma biomasse
  dal ciclo urbano
• Igienico sanitario il materiale organico viene
  sanitizzato nel processo grazie alle elevate
  temperature che si generano
• Energetico il processo si autosostiene, l
  energia è fornita dalla demolizione dei legami
  biochimici caratterizzanti le molecole della
  sostanza organica
• Agronomico

• L aspetto agronomico diventa importante per
  chiudere il ciclo.
• Tutto ciò che è cicliclo, é regolare, periodico,
  genera trasformazioni e non alterazioni.

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• GRAZIE PER
• L ATTENZIONE

• SERVIZI COSMARI
• Accesso all impianto il venerdì pomeriggio dalle
  15-18 per prendere compost
• Trasporto compost
• Prestito spargiletame
• Consegna compostiere
• Consigli per l uso