REGIONE LOMBARDIA
Direzione Generale Agricoltura
UNIVERSITÀ’ DEGLI STUDI DI MILANO
ISTITUTO DI INGEGNERIA
AGRARIA
ISTITUTO SUPERIORE
LATTIERO-CASEARIO
di MANTOVA
Di.Re.Zo.
DISTRIBUZIONE REFLUI
ZOOTECNICI
Di.Re.Zo.
DISTRIBUZIONE REFLUI
ZOOTECNICI
Impostazione e supervisione generale:
Prof. Franco Sangiorgi
Collaboratori che hanno contribuito alla stesura del testo:
Dott. Andrea Guidetti
Dott. Ric. Giorgio Provolo
Dott. Andrea Veneri
Ing. Luca Pedrazzi
Per la parte introduttiva:
Prof. Tommaso Maggiore
Per la parte statistica:
Dott.ssa Elisabetta Riva
Per le analisi di laboratorio:
Laboratorio terreni I.S.L.C. (Mn)
Dicembre 2000
SOMMARIO
Presentazione
9
Introduzione
11
Premessa
13
1. Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
15
1.1. Inquadramento del problema
1.2. Quantità e distribuzione degli allevamenti
1.3. Caratterizzazione dei reflui zootecnici e valore fertilizzante
1.4. Fattori influenzanti l'utilizzazione agronomica dei reflui
15
16
20
24
2. Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature
per la distribuzione dei liquami
29
2.1 Spandiliquame
2.1.1 Serbatoio
2.1.2 Gruppo di pompaggio
2.1.3 Attrezzature di distribuzione
2.1.4 Dispositivi di regolazione della portata e
di regolazione della dose
2.1.5 Dispositivi di agitazione
2.1.6 Dispositivi di triturazione-filtraggio
2.1.7 Sospensioni
2.1.8 Pneumatici
2.2 Sistemi ombelicali
2.2.1 Carrello-macchina
2.2.2 Cisterna
2.2.3 Gruppo di pompaggio
2.2.4 Organo di distribuzione
2.2.5 Dispositivi di regolazione della portata e della dose
2.2.6 Sistema di separazione dei solidi
Di.Re.Zo.
29
30
31
32
35
36
37
37
38
39
40
41
41
41
42
42
5
3. Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
43
3.1 Fonti utilizzate e metodologia seguita
3.2 Tipologie di spandiliquame in commercio
3.3 Caratteristiche dei componenti gli spandiliquame
3.3.1 Serbatoio
3.3.2 Gruppo di pompaggio
3.3.3 Organi di distribuzione
3.3.4 Dispositivi di regolazione della dose e della portata di distribuzione
3.3.5 Dispositivi di agitazione
3.3.6 Organi di triturazione-filtraggio
3.3.7 Sospensioni
3.3.8 Pneumatici
3.3.9 Costo degli spandiliquame
43
45
48
48
49
50
52
53
54
54
54
55
4. La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
57
4.1 Caratteristiche principali delle macchine provate
4.2 Metodologia di prova
4.3 Elaborazione dei risultati
57
58
60
5. Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di
distribuzione
62
5.1 Distribuzione superficiale con spandiliquame
5.2 Distribuzione superficiale con sistema ombelicale semovente
5.3 Distribuzione sotto-superficiale con spandiliquame
5.4 Distribuzione in profondità con spandiliquame
5.5 Indicazioni operative conseguenti alle prove sperimentali
62
81
85
87
90
6. La collaborazione con le aziende
94
6.1 Sviluppo del piatto deviatore
6.2 Sviluppo di una macchina spandiliquame innovativa
94
95
7. Il trasporto dei liquami e i relativi cantieri,
i costi di distribuzione
97
7.1 La distribuzione con carribotte
7.2 Le prove sperimentali
7.3 Materiali e metodi
7.4 Risultati
7.5 Commenti e criteri di scelta del cantiere
7.5.1 Capacità di lavoro in funzione della distanza
7.5.2 Capacità di lavoro in funzione della dose distribuita
7.5.3 Capacità di lavoro in funzione della lunghezza
degli appezzamenti
Di.Re.Zo.
97
100
101
103
105
105
106
106
6
7.6 Costi di utilizzo dei cantieri di lavoro
7.6.1 Metodologia utilizzata
7.6.2 Risultati ottenuti
113
113
113
8. Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame
e dei relativi organi di distribuzione
120
8.1 Scelta delle macchine
8.2 Scelta delle attrezzature e degli organi di distribuzione
120
125
9. Verifiche periodiche e taratura degli spandiliquame
127
9.1 Generalità
9.2 Parametri da valutare e limiti di accettabilità
9.2.1 Verifiche da effettuare sugli spandiliquame
9.2.2 Verifiche facoltative sugli spandiliquame
9.3 Schede pratiche di rilievo per carribotte e sistemi ombelicali
127
127
127
127
129
10. Situazione attuale e tendenze
130
10.1 Commenti sull'industria delle macchine
10.2 Commenti alla legislazione attuale sugli spandiliquame
10.3 Sviluppi futuri
10.3.1 Adeguamento del sistema di trasporto
10.3.2 Adeguamento dei dispositivi di distribuzione
10.3.3 Introduzione di nuovi sistemi di gestione aziendale
10.3.4 Introduzione di dispositivi elettronici di comando
su carribotte
10.3.5 Introduzione di sistemi di controllo da parte
di autorità esterne
130
131
131
132
132
133
133
133
11. Conclusioni
135
12. Bibliografia
137
13. Ringraziamenti
140
Appendice
141
Schede pratiche di rilievo per carribotte e sistemi ombelicali
Di.Re.Zo.
7
PRESENTAZIONE
L’Assessorato all’Agricoltura della Regione Lombardia sta lavorando da
anni per mettere a punto strumenti e servizi rivolti alle aziende agricole e agli
operatori del settore finalizzati a migliorare la gestione dei fattori produttivi e ad
orientare le scelte verso sistemi produttivi coerenti a garantire gli obiettivi
economici salvaguardando nel contempo le risorse ambientali: acqua, aria, suolo.
Per il settore agro-zootecnico abbiamo lavorato per mettere a punto diversi
strumenti di supporto alle decisioni aziendali e alla pianificazione regionale:
GIARA37, un sistema di gestione informatizzata dei dati aziendali sul management
dei reflui agro-zootecnici collegato ad un sistema informativo geografico regionale
a supporto della pianificazione del territorio; SUSAP, un sistema informatizzato
per la scelta delle soluzioni più efficaci di gestione dei fitofarmaci a livello
aziendale e a livello territoriale, nell’ottica della salvaguardia delle produzioni e
dell’ambiente; SIFESU, un supporto informatico per la identificazione e
delimitazione delle unità di paesaggio aziendali (UPA); VASCELLO, un sistema di
elaborazione dei dati territoriali, con l’ausilio di modelli di impatto ambientale;
PiMA, un software per la elaborazione a livello aziendale dei Piani di
concimazione richiesti dalle Misure Agroambientali regionali in attuazione di
Agenda 2000.
Alcuni di tali prodotti sono già operativi, altri sono a livello di prototipo o vengono
utilizzati in alcune aree pilota, altri sono in fase di implementazione.
In particolare, migliaia di aziende zootecniche lombarde hanno già lavorato
con GIARA37, il software per la elaborazione del Piano di utilizzazione
agronomica (PUA) degli effluenti aziendali, con il quale si è introdotto un metodo
di valutazione delle risorse zootecniche aziendali utile ad operare scelte gestionali
accurate nel dimensionamento dei contenitori per lo stoccaggio, la quantificazione
della disponibilità di nutrienti aziendali (liquami e letami) ed extra aziendali
(concimi e fanghi) e quindi la necessità di integrazione con concimi di sintesi; la
previsione/programmazione del calendario di distribuzione degli effluenti
compatibile con le colture praticate e con la necessità di garantire un impatto
ambientale compatibile con la salvaguardia delle risorse idriche, nonché, in ultima
istanza, per ottenere l’autorizzazione da parte dell’Amministrazione Comunale, alla
distribuzione degli effluenti di allevamento.
Ora presentiamo le conclusioni di un lavoro di puntualizzazione delle
informazioni e delle conoscenze necessarie a meglio gestire le operazioni di
distribuzione degli effluenti di allevamento tenendo conto delle esigenze di non
Di.Re.Zo.
9
disperdere nutrienti nelle acque superficiali e di falda, odori e aerosol nell’aria,
evitando i possibili accumuli di nutrienti nel suolo.
Il volume nasce dalla volontà di fornire agli operatori agricoli e ai tecnici operanti
nei servizi di assistenza tecnica uno strumento di studio, valutazione,
comparazione, dei diversi strumenti utili ad operare scelte avvedute e praticabili nel
campo della gestione degli effluenti di allevamento e per la scelta, e
l’ottimizzazione dei cantieri di distribuzione degli effluenti da parte delle aziende
che hanno adottato un PUA.
Viviana Beccalossi
Vicepresidente e Assessore all’Agricoltura
della Regione Lombardia
Di.Re.Zo.
10
INTRODUZIONE
Un argomento di grande attualità nell’agricoltura dei paesi sviluppati è quello
relativo alla cosiddetta “agricoltura di precisione”, nato e sviluppato in alcuni areali
degli Stati Uniti d’America, non tanto per incrementare le rese unitarie, quanto per
ridurre i costi di produzione e l’impatto sull’ambiente. In realtà, in passato, nella
vecchia Europa e maggiormente nei comprensori più vocati, l’agricoltura era già
praticata con notevole precisione. Quasi sempre, nell’individuare, nell’ambito
aziendale, gli appezzamenti si teneva conto, anche senza saperlo, della natura del
terreno; successivamente si aveva grande cura di uniformarne la fertilità.
In Val Padana e nelle aziende medio-grandi esisteva la figura professionale del
“camparo” che, non solo si preoccupava di ben sistemare il campo per la
irrigazione a scorrimento o a sommersione, ma anche di renderlo uniforme per la
“potenzialità a produrre”.
Dopo gli anni ’60, prevalentemente a causa dei modificati sistemi zootecnici e, in
minor misura, degli avvicendamenti colturali si è avuto un sostanziale
cambiamento del materiale refluo dell’allevamento; si è passati, infatti, da un
residuo organico costituito da letame a, sempre in maggior misura, un prodotto più
o meno liquido denominato liquame.
Lo spargimento del letame era effettuato a mano, dopo averlo distribuito in piccoli
cumuli in tutto l’appezzamento tenendo conto anche dell’eventuale disformità del
suolo. Le accortezze usate in passato nella gestione del refluo purtroppo non sono
considerate oggi quasi nella generalità dei casi quando si effettua lo spargimento.
Infatti attualmente le attrezzature impiegate non consentono di effettuare un lavoro
tecnicamente ed agronomicamente corretto.
La gestione agronomica del liquame nel rispetto dell’ambiente, come di qualsiasi
ammendante o fertilizzante, richiede non solo la puntuale conoscenza del valore
dello stesso al momento della distribuzione, ma anche un corretto ed uniforme
spargimento in campo seguito dall’incorporamento nel suolo con aratura quando
non interrato direttamente.
Nel volume che qui è gradito presentare si indicano dapprima i principi generali
della gestione dei reflui zootecnici per descrivere poi, più diffusamente, le
attrezzature attualmente più impiegate in Italia e quelle che invece sarebbe
auspicabile utilizzare.
Gli Autori hanno effettuato anche interessanti esperienze di valutazione degli
spandiliquame e sinteticamente ne presentano i risultati. Poi, dopo una analisi circa
Di.Re.Zo.
11
l’organizzazione del lavoro e dei costi di distribuzione, forniscono i criteri per la
scelta degli spandiliquame in relazione non solo alle attrezzature disponibili, ma
anche alle possibili condizioni operative.
Infine, dal momento che tutte le macchine e le attrezzature vanno tarate con
regolarità anche per tenere conto delle diverse condizioni di impiego, sono descritte
le modalità con le quali effettuare le tarature obbligatorie e facoltative.
Ci si augura che i problemi qui trattati vengano considerati attentamente dagli
operatori agricoli, dai costruttori delle attrezzature, dai tecnici preposti alla
redazione dei piani di concimazione e da quelli che nell’Amministrazione Pubblica
si occupano di questi argomenti.
Tommaso Maggiore
Presidente Corso di Laurea
in Scienze e Tecnologie Agrarie
Università degli Studi di Milano
Di.Re.Zo.
12
PREMESSA
La fase di spandimento costituisce il momento terminale del complesso di azioni
legato alla utilizzazione agronomica dei reflui zootenici.
Proprio per le finalità che si vogliono perseguire, per rendere corretta l’operazione
occorre aver chiari gli aspetti agronomici connessi con lo spandimento dei reflui e
conoscere altresì qual è la tecnologia disponibile per portare i liquami in campo.
Le conoscenze relative ai diversi argomenti, agronomici e meccanici, sono
piuttosto vaste ma la difficoltà di applicazione dipendono essenzialmente dalla
mancanza di un sistema di riferimento a cui rapportare dette conoscenze e al quale
rivolgersi per valutare l’effetto dei vincoli normativi o per definirli.
Per questo, dopo un breve inquadramento degli aspetti agronomici viene fatto il
punto sulla tecnologia attualmente disponibile, includendo in essa l’organizzazione
del lavoro di trasporto e spandimento dei reflui.
Scopo del lavoro è, quindi, quello di predisporre, per i tecnici che a vario livello
operano nel settore, uno strumento di supporto alle decisioni da prendere a livello
sia aziendale, sia industriale, sia di controllo delle condizioni ambientali.
Molto resta comunque da fare, soprattutto a livello normativo, per chiarire punti
quali: ammontare dei reflui distribuibili in una sola volta, ammontare dei reflui
distribuibili nel corso di una stagione ecc.
Di.Re.Zo.
13
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
1.
UTILIZZO AGRONOMICO DEI REFLUI
ZOOTECNICI
(Dott. Andrea Veneri, Dott. Andrea Guidetti)
1.1 INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA
Negli ultimi decenni lo sviluppo di allevamenti zootecnici intensivi, ha modificato
il consolidato rapporto fra alimenti prodotti, animali allevati, deiezioni escrete. Le
deiezioni animali sono passate così da fonte primaria di elementi nutritivi per le
piante coltivate a materiali di scarso valore da smaltire al più basso costo possibile
con il minor uso di manodopera. In prevalenza si è passati dalla gestione di
materiale palabile (letame ottenuto con paglia) alla gestione delle deiezioni in
forma fluida senza più aggiunte, o quasi, di materiali da lettiera.
Il prevalere del concetto "smaltimento" su quello di concimazione organica
assieme ad esigenze economiche di contenimento dei costi relativi all'evacuazione,
allo stoccaggio, al trasporto e alla distribuzione dei reflui zootecnici, si è tradotto in
gestioni non appropriate (scarico in acque superficiali) o spesso in distribuzioni
casuali sui campi in dosi molto elevate (fino a 1000 m3/ha) (Balsari P., Airoldi G.,
1991). Da un punto di vista generale si deve ritenere che la distribuzione sul
terreno delle deiezioni animali rappresenti la più logica chiusura del ciclo naturale
dei principali elementi nutritivi asportati dalle colture e la via tecnicamente ed
economicamente più valida di allontanamento dei reflui dagli allevamenti. Infatti,
altri metodi, che volevano semplificare la gestione dei reflui, quali ad esempio la
depurazione, così come è stata utilizzata fino ad oggi, non ha portato a risultati
positivi sia dal punto di vista economico e, quel che più conta, dal punto di vista
tecnico per conseguire i limiti imposti per lo scarico in acque superficiali dalla
legislazione vigente (tabella A Legge Merli 319/76 prima, Legge 152/99 allegato 5,
ora).
L'aspetto attualmente più importante relativo alla distribuzione del liquame sui
suoli agricoli è quindi da individuare nella salvaguardia dell'ambiente non
disgiunto da altri temi, come ad esempio la valorizzazione agronomica dei reflui.
Se utilizzo e gestione dei reflui zootecnici non vengono effettuati correttamente, si
può incorrere in danni all'ambiente e i reflui possono inquinare:
• l'aria (emissione di cattivi odori e di ammoniaca ecc.);
• il suolo (accumulo nel terreno di elementi minerali poco solubili, metalli
pesanti e fosforo);
• l'acqua superficiale e di falda (rilascio di nutrienti solubili in eccesso, in
particolare di nitrati, con possibile compromissione della potabilità ed aumento
del grado di eutrofizzazione).
Di.Re.Zo.
15
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Il punto più critico dell'utilizzo agronomico dei liquami resta la perdita di elementi
nutritivi, con conseguente possibile inquinamento delle riserve idriche del
sottosuolo.
Strettamente legati a questo si inseriscono i concetti di inquinamento puntuale e
diffuso: i problemi di inquinamento puntuale sono causati quasi esclusivamente da
reflui che vengano sversati direttamente nelle acque superficiali e più o meno
profonde, mentre problemi di inquinamento diffuso sono legati maggiormente alla
gestione di reflui in quantità non corrette e in epoche sbagliate da un punto di vista
agronomico e meteorologico. E' da notare il fatto che problemi del primo tipo sono
facilmente eliminabili anche perché facilmente individuabili, mentre problemi del
secondo tipo non sono mai completamente eliminabili ma solo riducibili
intervenendo sulla gestione globale dei reflui.
L’operazione che più influisce su questo aspetto è la distribuzione in campo dei
liquami che viene comunemente eseguita nei modi più svariati ma senza un preciso
criterio. Il problema dello spandimento dei reflui oggi è sentito non solo dagli
agricoltori, che devono anche confrontarsi con problemi di bilancio e con i
funzionari A.S.L. o A.R.P.A. o AMM. PROV., ma è di tutti i cittadini che devono
subire emissioni di ammoniaca e di composti maleodoranti.
Perciò le modalità di distribuzione del liquame sui suoli agricoli dovranno essere
individuate con gli obiettivi di: dosare correttamente gli apporti di azoto; spandere
nel momento idoneo e nelle corrette quantità con le idonee attrezzature evitando
qualsiasi forma di inquinamento. In effetti, già le normative vigenti relative alla
gestione dei reflui zootecnici, vincolano la dimensione dell'allevamento alla
disponibilità di terreno agricolo limitando le operazioni di spandimento a
determinati periodi dell'anno, ma è compito di tutti coloro che operano in
agricoltura prendere coscienza di diventare i "custodi" del territorio e dell'ambiente.
1.2 QUANTITA' E DISTRIBUZIONE DEGLI ALLEVAMENTI
In Italia vengono allevati 7,204 milioni di capi bovini e 8,090 milioni di capi suini
(I.S.T.A.T. 1998)
La maggior concentrazione di allevamenti zootecnici si riscontra nell'area padana
dove le elevate produzioni foraggere riscontrabili in pianura, con l'ausilio
dell'irrigazione, hanno creato le condizioni necessarie perché l'attività zootecnica
fosse particolarmente conveniente dal punto di vista tecnico-economico portando
allo sviluppo di una ormai millenaria tradizione casearia (Tab.1.1).
Di.Re.Zo.
16
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Tab.1.1 Consistenza del patrimonio bovino e suino nell'area padana al 1° dic 1996
(numeri di capi) (Fonte I.S.T.A.T., 1998)
Regioni
Vacche
Bovini (capi)
totali
% sul
totale
nazionale
Suini
(capi)
% sul
totale
nazionale
Lombardia
677.400
1.852.300
25,6
2.961.500
36,6
Veneto
234.100
1.057.800
14,6
545.600
6,7
Piemonte
361.100
1.026.900
14,2
751.000
9,3
Emilia-Romagna
311.300
747.300
10,3
1.681.700
20,8
1.583.900
4.684.300
64,7
5.939.800
73,4
Totale delle 4 regioni
7.240.000
Totale nazionale
8.090.000
Effettuando un calcolo su base regionale del carico zootecnico e della quantità di
azoto totale escreta si può constatare che fra le quattro regioni a più alto carico
zootecnico il suolo lombardo deve ricevere 92,4 kg di N totale per ogni ettaro di
S.A.U. (Superficie Agricola Utilizzabile) per anno (Tab. 1.2). Le altre regioni
presentano valori di N totale medio che sono ben al di sotto di quelli lombardi.
Detti valori non allarmerebbero perché inferiori a quanto indicato dalla buona
pratica agricola, ma considerando il fatto che si tratta di valori medi e che solo il
30% della superficie regionale è interessata all'attività zootecnica, si è di fronte a
un apporto annuale di nutrienti da gestire dell’ordine, mediamente, dei 300 kg/ha.
Tab 1.2 N tot medio per ha di superficie agricola utilizzabile regionale
per anno (Fonti I.S.T.A.T., A.S.A.E. rielaborate)
kg N tot per ha di S.A.U. regionale
Regioni
da bovini
da suini
totale
Lombardia
62,3
30,6
92,9
Emilia-Romagna
25,0
16,8
41,8
Piemonte
30,4
6,9
37,3
Veneto
4,0
0,7
4,7
Di.Re.Zo.
17
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Più in dettaglio, la situazione del patrimonio zootecnico in Lombardia è
caratterizzata da un elevato numero di capi con 1.852.000 bovini, di cui 659.000
vacche da latte, e 2.961.000 suini. Il 69 % del patrimonio bovino regionale e il 76
% del patrimonio suino lombardo sono concentrati nelle tre province di Brescia,
Mantova, Cremona (Fonte I.S.T.A.T., 1998).
Per ciò che riguarda l'allevamento avicolo, da carne e uova, in Lombardia si
allevano in totale circa 28 milioni di capi che corrispondono al 9% del patrimonio
avicolo nazionale.
La distribuzione delle quantità di azoto, sempre a livello regionale, è ben descritta
nella Figura 1.1 che mette in evidenza il carico di azoto totale riferito alla SAU
comunale. Da essa si può notare che, nelle stesse province precedentemente
indicate, vi è un carico di azoto mediamente classificato alto o molto alto.
Fig 1.1 Carico di azoto totale zootecnico in Lombardia (Fonte Reg. Lombardia 1998)
Dalla Figura 1.2 si può osservare il contributo alla determinazione del carico di
azoto da parte di bovini e suini; l'allevamento bovino è più uniformemente
distribuito sul territorio rispetto a quello suino che invece è concentrato nella zona
sud-est della regione.
Di.Re.Zo.
18
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Fig 1.2 Carico di azoto tot da bovini e suini in Lombardia (Fonte Reg. Lomb.1998)
Di.Re.Zo.
19
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Questo quadro seppur generale porta nuovamente ad affermare la necessità di una
gestione integrata dei reflui non solo a livello aziendale ma, partendo dalla scala di
comune o consorzio, occorre arrivare a quella del singolo appezzamento, per
garantire una buona uniformità di distribuzione e conseguentemente ridurre i rischi
ambientali.
1.3
CARATTERIZZAZIONE DEI
VALORE FERTILIZZANTE
REFLUI
ZOOTECNICI
E
I liquami zootecnici sono caratterizzati da una composizione chimico-fisica che
varia in relazione alla specie animale e, nell'ambito della specie, allo stadio
fisiologico, a quello di crescita, alle modalità di stabulazione, di pulizia dei
ricoveri, alla presenza, al tipo, alla quantità di materiali di lettiera e al regime
alimentare a cui sono sottoposti (somministrazione a volontà o razionata, in forma
asciutta o bagnata, rapporto acqua/mangime).
Essenzialmente, i liquami contengono fattori di fertilità quali azoto, fosforo,
potassio e sostanza organica in diverse concentrazioni che è utile conoscere
singolarmente per sapere come meglio utilizzarli agronomicamente. Nella tab. 1.3
vengono riportate le principali caratteristiche chimiche dei liquami per le più
diffuse specie allevate.
Tab. 1.3
Sostanza secca e alcune caratteristiche chimiche dei liquami
(Fonte bollettino L.R. 37/93)
di diverse specie animali
Azoto
totale
(N)
Sostanza
secca (s.s.)
Solidi
volatili
(s.v.)
% t.q.
% s.s.
Bovini da latte
7-10
75-85
2,5-3,5
0,8-1,5
3,5-7,0
Bovini da carne
10-16
75-85
3,5-4,0
0,8-2,5
4,5-7,0
Vitelli carne bianca
0,6-2,9
60-75
1,2-3,0
0,6-2,5
1,8-4,5
Suini
1,5-6,0
65-80
1,5-3,5
1,1-2,7
1,3-3,0
Avicunicoli
19-25
70-75
1,8-14
1,5-11
1,2-6,0
Di.Re.Zo.
Fosforo totale Potassio
(P205)
totale (K20)
kg/m3 t.q.
( kg/t t.q. )
20
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Sostanza secca (s.s.): nei liquami zootecnici sono presenti solidi sospesi e non, di
varia granulometria, che si possono ripartire, approssimativamente, in particelle
grossolane (dimensioni > 0,1 mm) e in particelle fini (dimensioni < 0,1 mm); il
contenuto di sostanza secca determina la forma fisica dei reflui zootecnici e la loro
natura di prodotto solido, semisolido, fluido o liquido (Fig. 1.3).
La percentuale di sostanza secca è comunemente utilizzata anche come indice per
avere una prima caratterizzazione del prodotto.
La s.s. determina la densità e quindi la pompabilità del liquame e dà un'indicazione
sul valore di trasportabilità e sulle caratteristiche fluidodinamiche del refluo.
Viene indicato come limite di pompabilità, con le normali tipologie di pompe in
uso, il contenuto del 15 % di s.s.; oltre a tale valore è consigliato introdurre sistemi
di separazione solido-liquido.
Il valore di trasportabilità del liquame deriva empiricamente dalla quantità di
elementi fertilizzanti trasportati per unità di volume ed è, quindi, strettamente
legato al contenuto di s.s. del liquame. Per elevate distanze di trasporto è
consigliato l'utilizzo di reflui con alto valore di trasportabilità, cioè di s.s., anche
per ridurre i costi di spandimento.
Le caratteristiche fluidodinamiche del refluo sono anch'esse legate al contenuto di
s.s. ma soprattutto alla percentuale di solidi grossolani presenti. Questi solidi
condizionano il funzionamento delle attrezzature per la gestione del liquame (es.
pompe, tubazioni ecc.) creando notevoli problemi se non si predispongono idonei
sistemi di triturazione e omogeneizzazione del liquame.
25
Sostanza secca %
parzialmente secco
20
consistente
15
limite di pompabilità
fluido
10
poco
consisten
te
molto
fluido
5
liquido
Pompabile in impianti a pioggia
Carrobotte
Fig. 1.3
Caricamento con benna
Consistenza delle deiezioni animali in funzione del contenuto di s.s. e
relative attrezzature per la loro movimentazione (da GIDA-UCAAB)
Di.Re.Zo.
21
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
Azoto: È presente nei liquami sia nei composti organici, sia in forma minerale e si
caratterizza per il diverso comportamento agronomico e gestionale.
L'azoto presente nei reflui zootecnici si può suddividere in base alla prontezza di
mineralizzazione in tre frazioni:
- l'azoto organico residuale, di più difficile degradabilità da parte della
microflora terricola, perdura nel terreno e si rende disponibile alle colture in
tempi superiori all'anno
- l'azoto organico facilmente mineralizzabile, è la restante parte della quota
organica ed è più degradabile del precedente rendendosi disponibile nell'anno
di coltura;
- azoto minerale è presente in forma solubile, per la maggior parte in forma
ammoniacale, presenta una mobilità pari a quella dei concimi minerali, quindi
subito disponibile per le colture.
Anche i trattamenti ai quali i reflui vengono normalmente sottoposti nelle aziende
agricole (stoccaggio prolungato con stabilizzazione in condizioni di anaerobiosi),
comportano la parziale mineralizzazione dell'azoto organico e di conseguenza
l'incremento, rispetto al refluo fresco, della forma ammoniacale:
N organico
N ammoniacale
(trattamento)
In relazione alle frazione minerale, i liquami suini e avicoli, presentano percentuali
di azoto ammoniacale mediamente comprese nell'intervallo fra 60 e 70% dell'azoto
totale e risultano, quindi, essere prodotti concimanti a pronto effetto (Fig. 1.4).
Durante la conservazione del liquame in vasche scoperte, subito dopo lo
spandimento in campo e nel periodo che intercorre tra la distribuzione e
l'utilizzazione da parte delle colture, una parte anche molto rilevante di ammoniaca
si perde per volatilizzazione. L'azoto organico del liquame e la quota di ammoniaca
non volatilizzatasi giunti nel terreno possono avere i seguenti destini:
-
essere trasportati nelle acque di scolo superficiali in seguito a piogge molto
abbondanti (ruscellamento);
raggiungere le acque di falda per percolazione, fenomeno che si accentua nel
caso di terreni a granulometria grossolana (molto ricchi di scheletro);
venire interessati dal processo di mineralizzazione con formazione di nitrati.
N ammoniacale
N nitrico
(reazioni di scambio chimico-biologico)
Quest'ultimo processo costituisce la norma perché è solo nella forma nitrica che
l’azoto diventa solubile e può muoversi facilmente nel terreno e percolare
(processo di lisciviazione).
Di.Re.Zo.
22
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
LETAME
BOVINO
LIQUAME LIQUAME
COMPOST
BOVINO
SUINO
POLLINA
LEGENDA
20
AZOTO ORGANICO
RESIDUALE
10
30
70
20
60
20
30
AZOTO ORGANICO
FACILMENTE
MINERALIZZABILE
30
20
AZOTO
MINERALE
70
60
40
10
Fig. 1.4
10
Ripartizione delle diverse frazioni di azoto in alcuni materiali organici
(modificato da C.R.P.A.)
Fosforo: è presente nei liquami in forma inorganica, come fosfato di calcio in
percentuale di circa l'85 % del totale ed in forma organica per la parte restante. Ha
una bassa solubilità ed è prevalentemente legato alla frazione solida dei liquami. La
disponibilità di fosforo per le piante è intorno al 50-60% del P tot (in maggior
misura per i liquami suini che per quelli bovini).
Potassio: è presente in forma solubile. La disponibilità per le colture del potassio
fornito con i liquami è pari a quella dei concimi minerali (80-90%).
Microelementi: i reflui zootecnici contengono metalli pesanti, in particolare rame e
zinco. Questi elementi, somministrati agli animali (soprattutto suini) sia come
promotori della crescita sia per i loro effetti farmacologici, risultano in gran parte
eliminati con le deiezioni. Nel caso dei suini, ad esempio, il rame somministrato
viene eliminato con le deiezioni in percentuale che varia tra il 72 e l'80%, mentre lo
zinco viene eliminato in percentuale che giunge fino al 92-96%. Il rischio di
contaminazione dei suoli con metalli pesanti presenti nei reflui è comunque
contenuto. Gli apporti risultano infatti conformi a quelli consentiti dalla
legislazione vigente in materia di prevenzione dall'inquinamento, se si rispettano le
dosi di impiego nell'alimentazione e le dosi agronomiche di spandimento liquami
nella fertilizzazione (Bonazzi G., et al., 1994).
Sostanza organica: gli apporti di sostanza organica, che si realizzano con i liquami
dosati sulle esigenze di nutrienti delle colture, possono consentire il mantenimento
Di.Re.Zo.
23
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
del preesistente livello di sostanza organica del suolo. Ai fini, di ottenere
incrementi rilevabili di sostanza organica nei suoli sono richiesti buoni apporti di
letame bovino oppure di altro materiale organico che abbia subito un processo di
umificazione della sostanza organica presente (es. compost).
Quindi, come si può notare dalla seppur breve analisi della loro composizione, i
liquami zootecnici utilizzati in agricoltura non possono essere considerati rifiuti
"nocivi" ma, anzi, una vera e propria risorsa; spetta soprattutto all'agricoltore
avveduto adottare comportamenti tali da minimizzare l'impatto ambientale negativo
connesso con un andamento meteorologico non favorevole o con pratiche
agronomiche non corrette.
1.4 FATTORI INFLUENZANTI L'UTILIZZAZIONE
AGRONOMICA DEI REFLUI
I fattori che influenzano più o meno marcatamente l'utilizzazione agronomica dei
liquami zootecnici sono molteplici; infatti bisogna considerare che lo spandimento
in campo è l'ultimo anello della catena, che inizia dalla produzione dei liquami in
stalla e si conclude appunto con la distribuzione in campo dei reflui. Si cercherà
ora di esaminare i più importanti elementi della catena individuandone le
caratteristiche principali:
• tipologie di allevamento; l'adozione di tipologie di stabulazione che fanno largo
uso di pavimentazioni piene (essenzialmente pavimenti in cotto, o battuto di
cemento) richiedono, per le operazioni di pulizia, l'impiego di abbondante
quantità di acqua per la veicolazione delle deiezioni, con conseguente
produzione di liquami molto diluiti. Diventa, perciò, di fondamentale
importanza limitare ulteriori diluizioni con acque di diversa provenienza
(acqua di lavaggio, acqua di abbeverata, acqua piovana ecc.), in quanto un
liquame tal quale o poco diluito consente di limitare in modo considerevole sia
i costi delle opere di stoccaggio e trattamento, sia quelli necessari per le
operazioni di trasporto e spandimento sui campi (Fig. 1.5). Per ottenere liquami
tal quali, bisogna utilizzare soluzioni stabulative idonee, impiegando pavimenti
grigliati o fessurati; questi tipi di pavimenti sono definiti autopulenti in quanto
in grado, anche grazie all'azione di calpestamento degli animali, di farsi
attraversare dalle deiezioni deposte. Al di sotto del pavimento fessurato o
grigliato, sono sempre presenti delle strutture per la raccolta delle deiezioni,
che possono essere vere e proprie fosse oppure semplici pavimenti in pendenza
confluenti in cunettoni di scarico in cui il liquame si muove per effetto
idraulico o meccanico evitando al massimo le perdite di ammoniaca in stalla,
per una migliore salubrità degli ambienti utilizzati da animali e uomini. Il
refluo viene successivamente inviato in vasche, fosse o lagoni di capacità tale
da garantire un periodo di stoccaggio minimo di 180 e 120 giorni
(rispettivamente per i liquami suini e bovini). L’attuale normativa della regione
Di.Re.Zo.
24
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
•
Lombardia (L.R. n°37/93 e successivi regolamenti attuativi) è molto severa e
restrittiva rispetto alle caratteristiche delle vasche di accumulo che dovrebbero
consentire di avere un refluo “maturo" (cioè praticamente inodoro) e più
idoneo per le operazioni successive di spandimento.
trattamenti effettuati; in funzione del tipo di trattamento applicato ai liquami, si
ottiene un prodotto finale con caratteristiche fisico-chimiche differenti. Un
esempio di trattamento fisico attuabile è la separazione solido-liquido
(vagliatura e/o sedimentazione). Questa procedura, oltre che ottimizzare la
gestione dei liquami in ambito aziendale, può avere una valenza positiva ai fini
della compatibilità ambientale in aree ad elevato carico zootecnico e, quindi,
particolarmente vulnerabili. La quota di nutrienti contenuti nella frazione
solida può, infatti, essere trasferita a distanza, in aree non soggette a vincoli
ambientali, con minori oneri rispetto alla movimentazione dei liquami tal quali
(Airoldi G., Provolo G. 1991).
Fig. 1.5
Influenza della diluizione sul dimensionamento
della vasca di stoccaggio
Attualmente gli agricoltori preferiscono, soprattutto per motivi economici e di
praticità, il semplice stoccaggio diretto delle deiezioni tal quali. La necessità di
realizzare vasche di stoccaggio dei liquami zootecnici deriva, infatti, dalle
seguenti esigenze:
Di.Re.Zo.
25
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
-
impossibilità di effettuare lo spandimento in certi periodi dell'anno per
l'impraticabilità del terreno;
presenza di colture in avanzato stadio di vegetazione;
assenza, per un lungo periodo, di colture in grado di utilizzare l'azoto
somministrato
con i liquami;
abbattimento della carica patogena dei liquami;
maturazione e stabilizzazione per diminuire le emissioni maleodoranti.
•
periodo di applicazione ed efficienza di utilizzazione; dal periodo di
applicazione dipende il dimensionamento dei sistemi di trasporto e di
stoccaggio che è, a sua volta, legato al sistema di distribuzione utilizzato. Lo
stoccaggio, deve perciò essere dimensionato in funzione del riparto colturale e
degli avvicendamenti, del tipo di terreno e degli eventuali vincoli di legge.
L’efficienza di utilizzazione dell’azoto dipende dalle tecniche di
somministrazione e dalle diverse metodologie di spandimento oltre che dal
periodo di spandimento; infatti, dal punto di vista agronomico, le applicazioni
effettuate in prossimità della semina e in copertura, in epoche vicine alla
ripresa primaverile o di intensa attività vegetativa, forniscono i migliori
risultati produttivi in quanto in grado di massimizzare l'utilizzazione degli
elementi nutritivi da parte della coltura.. Se si vogliono evitare forti perdite di
azoto per volatilizzazione ed avere una maggiore efficienza di utilizzazione
dell'azoto, soprattutto in estate, gli spandimenti devono essere eseguiti con
organi interratori oppure seguiti a breve distanza dall'aratura. E' nel periodo
invernale che si ha una bassa utilizzazione dell'azoto, con i maggiori problemi
di ruscellamento e percolazione.
• caratteristiche fisico-chimiche dei suoli; la valutazione delle caratteristiche dei
suoli è finalizzata all'obiettivo di contribuire alla definizione delle dosi, delle
epoche di spandimento e delle tecniche agronomiche complementari, in grado
di conseguire i livelli desiderati di efficienza agronomica dei reflui zootecnici.
La valutazione dei siti destinati all'utilizzo agricolo dei reflui deve essere
mirata a comprendere l'influenza che le condizioni litologiche, morfologiche e
di drenaggio superficiale possono avere sul trasporto dei nutrienti generati dal
processo di degradazione al di fuori dell'area trattata. Infatti l'efficienza
depurativa del sistema suolo-pianta, è controllata da un elevato numero di
variabili ambientali, legate al clima, alla morfologia del terreno, alle
caratteristiche pedologiche, al tipo di copertura vegetale, alle proprietà
idrauliche di superficie e di profondità. Ne consegue che porzioni diverse del
territorio possono caratterizzarsi per il fatto di avere una differente attitudine a
ricevere i liquami zootecnici. A riguardo la Regione Lombardia da parecchi
anni si sta dotando, tramite l' E.R.S.A.L., di utili cartografie indicanti
informazioni sui suoli e le loro attitudini ai diversi usi.
Il comportamento idrologico del suolo, inoltre, influenza l'infiltrabilità ed il
ruscellamento
dei liquami. La condizione in cui si trova il terreno è
fondamentale nella valutazione della possibilità di spandimento da parte
Di.Re.Zo.
26
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
•
•
•
•
dell'agricoltore. La legge (L.R. n°37/93 e relative norme attuative) vieta lo
spandimento in giorni di pioggia e quando il terreno nei primi centimetri è
gelato ma fondamentalmente è l'agricoltore che deve scegliere di volta in volta
il momento corretto dello spandimento e le attrezzature più idonee per
effettuarlo.
Da quanto detto, si evidenzia come la conoscenza del suolo svolga un ruolo
molto importante nella valutazione dell'attitudine del territorio allo
spandimento dei reflui zootecnici e soprattutto nella individuazione di unità di
territorio aziendale omogenee (U.P.A.).
Basso titolo in elementi della fertilità; il conseguimento di significativi apporti
di nutrienti, tramite liquami a basso titolo in elementi della fertilità, comporta
la distribuzione di volumi anche molto elevati, con rilevanti costi di
spandimento e di trasporto (considerando anche brevi spostamenti a livello
aziendale) (Airoldi G., Provolo G., 1991). Le possibilità di intervento per
ridurre i volumi di liquame e incrementare la concentrazione di elementi
fertilizzanti in essi contenuti sono relative alla riduzione dei consumi idrici per
le operazioni di pulizia dei ricoveri ed alle modalità di gestione dell'acqua di
abbeverata per ridurre gli sprechi;
Difficoltà di determinazione del titolo in elementi fertilizzanti; l'assenza o la
scarsa efficienza dei sistemi di omogeneizzazione nei contenitori di stoccaggio
determina notevoli difficoltà nell'attribuzione del titolo fertilizzante dei liquami
zootecnici. Una possibile soluzione, attualmente in studio, è rappresentata
dall'impiego di metodi rapidi di analisi che consentono di determinare
direttamente sul carrobotte, per ciascuna frazione di liquame distribuita, alcuni
parametri utili al dosaggio come: contenuto di azoto ammoniacale e contenuto
di sostanza secca;
Apporti in eccesso di metalli pesanti; i liquami contengono metalli pesanti
quali rame e zinco. Nelle distribuzioni elevate di liquami zootecnici l'apporto
di tali elementi è superiore alle asportazioni da parte delle colture, e pertanto
somministrazioni ripetute determinano inevitabilmente un accumulo nel suolo.
Il controllo delle dosi secondo i criteri di una corretta pratica di concimazione e
condizioni favorevoli del suolo, capacità di scambio cationico elevata e pH
neutro o alcalino, sono comunque necessari. A ciò si aggiunga la
considerazione che il contenuto di zinco e di rame nei mangimi e, di
conseguenza nelle deiezioni, è in decremento, sia per le limitazioni imposte
dalla normativa comunitaria, sia per la possibilità di ridurre le integrazioni
alimentari attraverso l'impiego di prodotti ad elevata disponibilità biologica di
microelementi;
Emissione di azoto in forma ammoniacale in atmosfera; la frazione di azoto
ammoniacale contenuta nei liquami è soggetta a perdite per volatilizzazione
che si verificano in seguito alla distribuzione dei liquami soprattutto nei periodi
caldi; queste risultano essenzialmente legate alla modalità di distribuzione e, in
particolare, al tempo di permanenza del liquame sulla superficie del terreno.
Diverse esperienze svolte sia in Italia che all’estero hanno, infatti, evidenziato
Di.Re.Zo.
27
1 - Utilizzo agronomico dei reflui zootecnici
•
•
come nelle prime 72 ore si registrano perdite di azoto comprese tra il 5 e il 95
% dell’azoto ammoniacale applicato, in funzione delle condizioni climatiche
(temperature, umidità, vento), della natura del terreno (pH, presenza o meno di
residui colturali, ecc.) sul quale è avvenuta la distribuzione e delle
caratteristiche del liquame (contenuto di solidi totale e pH). Con la
distribuzione effettuata mediante attrezzature per l’interramento, le perdite di
N-NH4 sono invece contenute e dell’ordine dell'1-9% (Pignedoli S., Rossi L.,
1998). Esperienze olandesi mostrano che, attuando una distribuzione
superficiale in banda con tubi rasoterra, le perdite dopo 96 ore si attestano su
valori mediamente del 20 % (Hol J. et al., 1997);
Emissione di odori molesti nel corso dello spandimento; le emissioni legate alle
operazioni di distribuzione sono senza dubbio quelle di maggior impatto e
contribuiscono a creare una immagine negativa delle attività zootecniche.
L'adeguata stabilizzazione dei liquami, cioè il completamento della
fermentazione turbolenta, limita l'offensività delle stesse nel corso delle
operazioni di ripresa e di distribuzione. Al fine di ridurre le emissioni di odori
molesti, si possono adottare le diverse tecniche di distribuzione che verranno
ampiamente trattate nei capitoli successivi;
Difficoltà nell'effettuare distribuzioni omogenee e tempestive; i mezzi
comunemente adottati per le operazioni di spandimento (serbatoi in pressione
equipaggiati con getto irrigatore o piatto deviatore posteriore) danno, come si
vedrà in seguito, un'insoddisfacente omogeneità longitudinale e trasversale
della distribuzione. Un ulteriore e rilevante problema è rappresentato dalla
difficoltà o impossibilità di intervento con i mezzi convenzionali (autobotte o
carrobotte), in particolare su colture arative, in corrispondenza dei periodi di
effettiva utilizzazione dei nutrienti da parte delle colture, cioè con coltura in
atto.
Di.Re.Zo.
28
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
2. DESCRIZIONE GENERALE DELLE MACCHINE E
DELLE ATTREZZATURE PER LA DISTRIBUZIONE
DEI LIQUAMI
(Dott. Andrea Guidetti)
Prima di passare alle sperimentazioni ed ad una disamina dei risultati è utile
classificare, con una breve descrizione, le macchine e le attrezzature per la
distribuzione in campo dei liquami.
Le macchine atte alla distribuzione dei liquami sono ascrivibili a due categorie:
gli spandiliquame che trasportano e distribuiscono il liquame con cisterne su ruote;
i sistemi ombelicali (manichette o rotoloni semoventi) che trasportano e
distribuiscono il liquame mediante condutture fisse e tubazioni mobili.
2.1 SPANDILIQUAME
Gli spandiliquame sono macchine agricole per la movimentazione e lo
spandimento dei liquami zootecnici che abbiano una densità inferiore al limite di
pompabilità (s.s. intorno al 15 %). E’ possibile classificare gli spandiliquame in
base al tipo di accoppiamento con la motrice in tre categorie: portati, semoventi e
trainati.
Sono portati se vengono montati con l’intero sistema di pompaggio su autocarri che
sono usati essenzialmente per la movimentazione dei liquami tra l’azienda e i
terreni, senza entrare in campo; sono semoventi se montati su telaio dotato di
motore autonomo; sono trainati se per operare devono essere trainati da una
trattrice.
La definizione di spandiliquame è generica mentre quella di carrobotte
(spandiliquame) viene esclusivamente usata per le macchine trainate.
I carribotte spandiliquame italiani sono generalmente costituiti da: un telaio,
caratterizzato da 1, 2 o 3 assi; un contenitore di refluo a pressione atmosferica o a
depressione; una pompa attiva o un depressore collegato alla presa di potenza; un
organo per la distribuzione del liquame; tubi; eventuale valvola di sicurezza;
eventuale manometro, (Pellizzi, 1996).
Di seguito e più in dettaglio, verranno prese in considerazione le singole parti di un
classico spandiliquame (Fig. 2.1):
Di.Re.Zo.
29
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
serbatoio
gruppo di pompaggio
attrezzatura di distribuzione
dispositivo di regolazione della portata e di regolazione della dose
dispositivi di agitazione
dispositivo di triturazione-filtraggio
sospensioni
pneumatici
Fig 2.1 Carrobotte trainato ad 1 asse con serbatoio in pressione:
serbatoio, 2- gruppo di pompaggio, 3 - gruppo di distribuzione (da Pellizzi, 1996)
2.1.1 Serbatoio
Il serbatoio è atto a contenere e trasportare il liquame e può essere di due tipi: in
pressione oppure a pressione atmosferica.
Il serbatoio in pressione, di norma a sezione cilindrica, deve poter sopportare le
pressioni imposte dal sistema di pompaggio. Il serbatoio, allo stesso tempo, deve
resistere alla depressione che viene creata in fase di caricamento. Le variazioni di
pressione all’interno del serbatoio, comprese tra –0.5 e +1.5 bar, determinano una
notevole sollecitazione della struttura che deve quindi essere opportunamente
dimensionata e realizzata secondo le norme previste per la costruzione dei serbatoi
in pressione che, nel nostro paese, sono soggetti ad omologazione e a revisione
periodica.
Il serbatoio a pressione atmosferica opera in condizioni di normale pressione e
può, quindi, essere realizzato in acciaio (con spessori limitati) o con altri materiali
(es. vetroresina). E' previsto l'impiego di una pompa attiva che opera direttamente
sul liquame sia nelle fase di riempimento sia in quella di distribuzione.
Il telaio, normalmente, è costituito da travi ad H in acciaio su cui viene imbullonata
Di.Re.Zo.
30
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
la cisterna. A seconda del tipo di omologazione, il serbatoio, se opportunamente
dimensionato, può fungere esso stesso da telaio portante. In questo modo si può
aumentare la capacità, a parità di ingombro, e ridurre l'incidenza della tara.
2.1.2 Gruppo di pompaggio
Dal punto di vista del gruppo di pompaggio i carribotte possono essere distinti fra
macchine dotate di pompa per l’aria e macchine dotate di pompa per il liquame.
Comunemente la pompa per l’aria o compressore (Fig 2.2A) perché il sistema di
carico e scarico dei liquami è basato sulla compressione e aspirazione dell’aria
presente nel serbatoio. La pompa montata è, per la maggior parte dei casi, di tipo
rotativo a palette con azionamento tramite la presa di potenza della trattrice e viene
impiegata sui serbatoi in pressione.
Il secondo tipo è costituito da pompe per il liquame o attive che movimentano
direttamente il refluo, e che perciò non necessitano di serbatoi in pressione. Le
tipologie di pompe attive in commercio sono rappresentate da pompe a lobi, pompe
centrifughe, pompe a pistoni, pompe a vite o a elica (Fig. 2.2B). Tale soluzione
permette di realizzare serbatoi che non devono resistere a pressione, quindi più
leggeri, con vantaggio di un maggior carico utile e maggior sicurezza. Tramite il
controllo numero di giri della pompa, inoltre, si può esercitare una efficace
gestione della portata in fase di distribuzione. Queste pompe, movimentando
direttamente il liquame, risultano più sensibili a fenomeni di usura ed otturazione
per effetto dei materiali grossolani contenuti nel refluo. Per tale motivo, richiedono
la presenza, a monte della pompa, di sistemi di filtrazione attiva in grado di
effettuare la triturazione delle parti più grossolane dei liquami e/o la separazione di
eventuali corpi estranei.
Fig 2.2A Pompa per l'aria o compressore
Di.Re.Zo.
Fig 2.2B Pompa attiva a lobi
31
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
2.1.3 Attrezzature di distribuzione
Le attrezzature di distribuzione possono essere distinte in funzione della modalità
con la quale il liquame viene irrorato, in due gruppi:
con erogazione del liquame da un solo punto, generalmente disposto
a.
centralmente nella parte posteriore del serbatoio;
con distribuzione attraverso una serie di erogatori tra di loro equamente
b.
distanziati e montati su una barra parallela al terreno e perpendicolarmente
all'avanzamento.
a.
Distribuzione con singolo erogatore
Il liquame fuoriesce dal serbatoio, lateralmente o posteriormente, tramite un
orifizio di dimensione variabile e può impattare su una definita superficie, oppure
uscire liberamente a "bocca libera".
Nel primo caso il refluo dopo aver impattato su una superficie piana, si suddivide
in getti, lame e gocce che raggiungono la superficie del terreno percorrendo una
traiettoria variabile in funzione della pressione di esercizio e delle modalità di
regolazione del sistema stesso. A tale gruppo di attrezzature appartengono il piatto
deviatore del getto, gli ugelli oscillanti e i piatti deviatori oscillanti (Fig. 2.3A). In
particolare, i piatti deviatori possono essere, a seconda dell’angolo esistente tra la
bocca d’uscita e la superficie su cui si infrange il getto, ad inclinazione fissa o ad
inclinazione regolabile. Modulando l’inclinazione si varia la larghezza e l’altezza
di gittata e anche l’uniformità di distribuzione.
Nel secondo caso il liquame è libero di uscire dall'orifizio (diametro compreso tra
30 e 300 mm) e la sua sezione determina la gittata di distribuzione. Gli ugelli con
diametro minore sono montati su speciali getti irrigatori caratterizzati da gittate di
50 m e oltre (Fig 2.3B). In questa categoria è da annoverare un metodo sbrigativo
di distribuzione che viene comunemente definito “gomito”. Esso consiste
nell’installare una semplice tubazione, di diametro variabile, diritta o curva, di
poche decine di centimetri che smaltisce il liquame in un unico getto continuo sul
suolo.
Le attrezzature di distribuzione con singolo erogatore si caratterizzano soprattutto
per il loro basso costo, l'elevata affidabilità e il ridotto ingombro e manutenzione
che richiedono; in linea generale, per avere una adeguata larghezza di lavoro,
determinano, rispetto ad attrezzature con più erogatori spaziati, una maggiore
esposizione all'aria del liquame.
Di.Re.Zo.
32
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
Fig. 2.3A Tradizionale piatto deviatore
b.
Fig. 2.3B Gettone irrigatore
Distribuzione con erogatori spaziati
In questo tipo di attrezzature il flusso del liquame viene suddiviso in una serie di
tubi adduttori che possono raggiungere direttamente la superficie del terreno
(distribuzione superficiale) o rifornire gli elementi applicatori veri e propri
(distribuzione sotto-superficiale e interrata).
•
Distribuzione superficiale: l'erogazione del liquame avviene in prossimità del
terreno con limitata o nulla polverizzazione dello stesso. Tale soluzione
operativa consente di applicare il liquame su tutta la superficie o di localizzarlo
su una parte di essa (distribuzione in banda).
Nel primo caso, nella parte inferiore di ogni tubo distributore, è presente un
piccolo deflettore o piatto deviatore, che permette di aumentare la superficie di
terreno interessata dalla distribuzione del singolo tubo con una leggera
sovrapposizione dei getti di due tubi contigui. Nel secondo caso, il liquame
fuoriesce direttamente da orifizi oppure da una serie di tubi flessibili. Questa è
una soluzione che può essere impiegata, nelle colture seminate a file, anche
per concimazioni di copertura. Infatti, essa consente la localizzazione del
liquame nell'interfila, evitando il contatto diretto del liquame con la
vegetazione (Fig. 2.4A).
•
Distribuzione sotto-superficiale: viene effettuata per mezzo di un dispositivo
che deposita il liquame direttamente appena al di sotto della superficie del
terreno. E’ utilizzabile con coltura in atto, essenzialmente su prati, anche
quando la vegetazione si trova in fase di sviluppo; il liquame viene interrato
direttamente al fine di ridurre il danno arrecato alla cotica erbosa. Sono
impiegati particolari elementi distributori, schematicamente costituiti da: una
serie di dischi folli, che operano tagli verticale della cotica e la conseguente
Di.Re.Zo.
33
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
apertura di solchi e tubi adduttori, che permettono la distribuzione del liquame
all'interno degli stessi. Possono essere annessi anche uno o due elementi
costipatori, assimilabili a dei rulli, che richiudono il solco subito dopo
l'iniezione del liquame (Fig. 2.4B). Questa soluzione è particolarmente indicata
per la concimazione organica dei prati per i quali risulta della massima
importanza evitare il contatto diretto del liquame con la vegetazione. Questo
contatto, infatti, oltre a poter provocare un danneggiamento delle piante,
determina una riduzione della loro appetibilità, e l'insorgere di forme
fermentative indesiderate qualora ne sia previsto l'insilamento (Balsari P.
Airoldi G., 1995). Tale tecnica, che consente anche una notevole riduzione di
emissione di odori sgradevoli, risulta vantaggiosamente impiegabile soprattutto
in terreni permeabili, meno in quelli pesanti, nei quali è più difficile ottenere
una sufficiente chiusura del solco e minore è la permeabilità del suolo.
Fig. 2.4A Barra distributrice rasoterra
•
Fig. 2.4B Iniettore sotto-superficiale da prati
Distribuzione interrata: tale pratica viene indicata come la soluzione ottimale
dalla maggior parte delle normative vigenti. Essa rappresenta l'unico sistema di
distribuzione utilizzabile in appezzamenti vicini alle abitazioni, che possono
rappresentare una frazione considerevole della superficie aziendale, soprattutto
nelle aree densamente popolate. Le modalità di interramento variano in
funzione del tipo di terreno su cui si deve operare e della presenza o meno di
vegetazione. In tutti i casi, il liquame va, comunque, iniettato all'interno dello
strato normalmente interessato dalle lavorazioni ed esplorato dall’apparato
radicale delle colture. Questo tipo di distribuzione è effettuato su terreno nudo
o su suolo arabile tra una coltura e la successiva. L'interramento dei liquami su
terreno nudo è caratterizzato da soluzioni che risultano fra loro diversificate in
funzione: della presenza o meno di residui colturali, del tipo di lavorazione del
terreno che si intende effettuare con l'operazione stessa di interramento dei
liquami. I primi interratori sviluppati, e tuttora gli unici utilizzati in Italia, sono
assimilabili a dei ripuntatori. Essi sono talvolta dotati di alettature terminali per
aumentare l’area assolcata e, quindi, la quantità di liquame iniettata per metro
lineare di solco. Le soluzioni tecniche proposte sono piuttosto diversificate: si
Di.Re.Zo.
34
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
va da soluzioni con un numero variabile di interratori a forma di ancora o
zappetta che iniettano direttamente in profondità (20-40 cm) (Fig. 2.5A), a
soluzioni costituite da coltivatori a denti elastici o rigidi su più ordini, ognuno
dotato di tubo adduttore per l'applicazione sottosuperficiale del liquame (Fig.
2.5B).
Fig. 2.5A Interratori rigidi ad ancora
Fig. 2.5B Interratori ad erpice elastico
2.1.4 Dispositivi di regolazione della portata e di regolazione della
dose
Negli ultimi anni i sistemi di regolazione della portata, che agiscono o sulla
pressione di esercizio o sul regime di rotazione delle pompe attive, vengono
sempre più considerati dai costruttori come utili dispositivi per accrescere il
contenuto tecnologico delle loro macchine. Una efficace regolazione della portata
del sistema di distribuzione, paragonabile a quella ottenibile nei distributori dei
concimi minerali, permetterebbe, infatti, di migliorare in modo sostanziale
l'impiego degli spandiliquame ai fini di una corretta utilizzazione agronomica dei
reflui zootecnici.
Questi sistemi sono concettualmente e funzionalmente diversi a seconda che si
parli di spandiliquame con compressore o di spandiliquame a pompa attiva.
Nel caso di macchine dotate di serbatoio in pressione è possibile controllare il
flusso di liquame operando sulla pressione all'interno del serbatoio stesso oppure
con valvole con ritorno che regolano la quantità in scarico od in ricircolo.
Nel caso di spandiliquame con pompa attiva la regolazione della portata viene
impostata dal numero di giri della pompa che a sua volta è modulata dal numero di
giri del motore, oppure il sistema viene comandato tramite motori idraulici
indipendenti dal numero di giri del motore.
La regolazione della dose distribuita è effettuata solitamente nella parte posteriore
del carro tra il serbatoio e gli organi distributori. Può avvenire attraverso un
Di.Re.Zo.
35
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
ripartitore di flusso rotativo con azionamento idraulico oppure variando la sezione
di uscita a mezzo di apposite valvole.
La prima tipologia per distributori con erogazione spaziata, esclusivamente
d’importazione, è formata da un cilindro ad ampia sezione al cui interno un braccio
rotante con paletta distribuisce il liquame ai tubi d’uscita occludendoli
alternativamente (Fig. 2.6A).
Le valvole, manuali, elettriche od idrauliche, invece agiscono come rubinetti che
fanno variare il flusso a seconda della sezione d’apertura (Fig. 2.6B).
Si stanno studiando e sono in fase sperimentale degli spandiliquame innovativi con
distributori della dose proporzionale all’avanzamento (DPA) basati sulla lettura
della velocità da parte di radar o trasduttori montati sulle ruote del carrobotte, con
centraline che determinano questa velocità e regolano il sistema di controllo delle
pompe, che modificano il regime di rotazione, o il grado di apertura dalle valvole.
Fig. 2.6A Ripartitore idraulico
Fig. 2.6B Valvole manuali
2.1.5 Dispositivi di agitazione
I dispositivi di agitazione vengono impiegati per miscelare e omogeneizzare il
refluo generalmente costituito da particelle di diversa densità che tendono a
separarsi in diverse fasi durante il tempo che intercorre tra il carico del liquame e la
distribuzione in campo. Nelle aziende italiane questi tempi sono elevati perché,
mediamente, la distanza tra centro aziendale e terreno agricolo è elevata e le
aziende sono spesso frazionate (Sangiorgi F., Balsari P., 1992).
Fra i sistemi attualmente in uso, si annoverano tipi di agitatori per liquami a
miscelazione attiva, formati da semplici eliche sommerse, azionate da motori
idraulici, oppure, esclusivamente su carribotte con pompa attiva, si trovano sistemi
di agitazione a ricircolo del refluo. In questi sistemi la pompa attiva funziona in
Di.Re.Zo.
36
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
continuo anche nella fase di trasporto creando un ricircolo del liquido che viene
miscelato.
2.1.6 Dispositivi di triturazione-filtraggio
I filtri attivi o trituratori per il liquame sono organi, montati a monte della pompa,
che servono a frantumare le parti più grossolane che inavvertitamente cadono nelle
fosse di raccolta (plastica, corde, pezzetti di legno, paglia, piccole pietre, ecc.).
Sono essenzialmente costituiti da organi rotanti, lame o coltelli a contatto con una
superficie a griglia in acciaio (Fig. 2.7). Gli organi trituratori frantumando le
particelle grossolane, assolvono a tre importanti funzioni: prevenire il bloccaggio
delle pompe, ridurre l’eccessiva usura degli organi lavoranti e omogeneizzare il
liquame.
L’uso di questi dispositivi è indispensabile sugli spandiliquame con pompa attiva,
dove il refluo passa direttamente nella pompa sia durante la fase di aspirazione sia
durante la fase di svuotamento. Sono comunque utili anche sulle macchine munite
di compressore perché il trituratore omogeneizza il liquame evitando
sedimentazione di materiale sul fondo della cisterna che si accumula con il tempo
riducendo la capacità totale del serbatoio (Huijsmans, 1997).
Fig. 2.7 Tipologie di trituratori a coltelli per spandiliquame
2.1.7 Sospensioni
Le sospensioni sono tipicamente sistemi atti ad attutire il carico dinamico del
carrobotte in movimento e ad equilibrare la distribuzione dei pesi sugli assi.
Normalmente, gli spandiliquame di piccole dimensioni sono privi di qualsiasi
forma di sospensione.
I sistemi di sospensione possono essere classificati in fisico-meccanici, o
pneumatici o idraulici.
Di.Re.Zo.
37
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
I primi sistemi si basano sull’elasticità di una serie di liste di acciaio sovrapposte
che hanno forma di balestra concava o convessa, rispettivamente balestra e
cantilever (Fig. 2.8A), oppure, i bilanceri si basano sull’oscillazione di assi rigidi
convessi incernierati all’asse e alle ruote.
I sistemi pneumatici o idraulici sono più sofisticati ma più funzionali e
rispecchiano quelli utilizzati nella costruzione di autocarri e autoarticolati; sono
basati sul molleggiamento di soffietti di gomma, collegati idraulicamente o
pneumaticamente, in corrispondenza di ogni ruota. L’unione seriale fra i soffietti
permette di scaricare i pesi uniformemente in tutte le direzioni (Fig. 2.8B).
Fig. 2.8A Cantilever
Fig. 2.8B Torpress idraulici
2.1.8 Pneumatici
L'esigenza di aumentare la capacità di lavoro degli spandiliquame ha determinato,
nel corso degli anni un continuo aumento delle dimensioni del serbatoio, in quanto
quest'ultimo risulta il parametro in grado di influenzare in misura maggiore la
capacità di lavoro dell'intero ciclo di distribuzione.
I pneumatici, perciò, devono assolvere le importanti funzioni di trasportare carichi
in situazioni dinamiche, mantenere stabile il carrobotte nella fase di trasporto e
avere la minima influenza sulle condizioni di sofficità del suolo.
I modelli che vengono montati possono essere a carcassa convenzionale oppure a
carcassa radiale con larghezze comprese fra 10 e 45 pollici (Fig. 2.9A). Il
conseguente aumento delle masse a pieno carico delle macchine ha, tuttavia,
determinato l'insorgere di problemi legati alla transitabilità e al compattamento del
terreno. Da qui l'esigenza di disporre di pneumatici che permettano di diminuire il
carico specifico sul terreno. Questo, in particolare, risulta proporzionale e in genere
di poco superiore, alla pressione di gonfiaggio dei pneumatici stessi. Con
l’obiettivo di evitare un eccessivo danneggiamento del terreno occorre utilizzare
pneumatici a larga sezione (Fig. 2.9B) e operare con pressioni di gonfiaggio
comprese tra 1 e 2 bar, (per ulteriori approfondimenti vedere Tab. 8.2).
Di.Re.Zo.
38
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
Fig. 2.9A Pneumatici convenzionali
a ridotta sezione
Fig.2.9B Pneumatici ad ampia sezione
autogonfianti
2.2 SISTEMI OMBELICALI
Oltre al carrobotte, per lo spandimento dei liquami si può far ricorso al sistema
ombelicale fisso od al sistema ombelicale semovente, detto anche rotolone.
Il primo è costituito da un vero e proprio impianto di irrigazione fisso con tubazioni
interrate ed è anche impiegato, con un utilizzo secondario, per la distribuzione dei
liquami tramite il medesimo gettone usato per irrigare. Si tratta comunque di una
soluzione poco diffusa.
Il secondo sistema, sempre più utilizzato perché richiede meno opere permanenti, è
impiegato ugualmente in irrigazione ma può essere utilizzato esclusivamente come
impianto per la distribuzione dei liquami. I rotoloni semoventi verranno trattati più
in dettaglio proprio per il crescente interesse da essi suscitato. In questa categoria si
devono annoverare anche i sistemi ombelicali a manichetta con tubazione non
rigida avvolgibili su carrelli simili ai rotoloni (Fig. 2.10).
Fig. 2.10 Manichetta con tubazione non rigida
Di.Re.Zo.
39
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
I sistemi ombelicali semoventi sono schematicamente costituiti da un
carrello con un tamburo avvolgente circolare che trascina una tubazione
flessibile la quale, alla sua estremità, monta un secondo carrello dove è
disposto il sistema di spandimento vero e proprio (Fig. 2.11). Tutto il
sistema è composto da una serie di attrezzature che possono essere
posizionate anche a notevole distanza fra loro e che a monte comprende
solitamente un sistema di separazione dei solidi:
1.
2.
3.
4.
5.
carrello-macchina
cisterna per liquame
gruppo di pompaggio
organo di distribuzione
dispositivi di regolazione della portata e della dose
1
4
al 2 e 3
Fig. 2.11 Sistema ombelicale semovente: 1- carrello-macchina, 2 e 3- al
gruppo di pompaggio e alla cisterna, 4- carrello distributore
2.2.1 Carrello-macchina
E' formato da un carrello a ruote gommate che porta il tamburo di avvolgimento
della tubazione che può essere assimilato ad una grossa bobina. La maggior parte
delle macchine montano un carrello girevole e orientabile. La tubazione è in P.V.C.
flessibile e con diametri variabili da 80 a 160 mm. Sul carrello sono sistemati
anche il sistema di autodislocamento e una piccola pompa a compressore che
permette lo svuotamento del tubo a fine lavoro. Il sistema di autodislocamento è
solitamente costituito da un piccolo motore a scoppio o diesel che fa ruotare il
Di.Re.Zo.
40
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
tamburo e riavvolge il tubo trascinando a se il carrello distributore. Altre macchine
prelevano la forza necessaria per il recupero del tubo sfruttando il passaggio del
liquame all'interno di una apposita turbina; per evitare intasamenti questo sistema
ha bisogno di liquami con ridotto contenuto di solidi.
La velocità di rientro del carrello distributore varia da 10 a 200 m/h.
2.2.2 Cisterna
La cisterna di presa del liquame può essere la stessa vasca fissa di stoccaggio
aziendale oppure può essere una vasca mobile e di accumulo temporaneo, oppure
un carrobotte o una autocisterna.
Il primo caso è esclusivamente attuato da aziende con terreni accorpati che hanno
scelto di gestire i liquami con impianti a tubazione sotterranea o mobile per il
trasporto a limitate distanze (max 2 km).
Il secondo ed il terzo caso possono essere adottati da chiunque voglia avvalersi dei
rotoloni per la distribuzione ma possiede un'azienda frazionata e con appezzamenti
distanti dagli stoccaggi. Il trasporto liquami avviene comunque con i carribotte
classici che riempiono la vasca di accumulo temporaneo mentre il sistema
ombelicale funziona in continuo.
2.2.3 Gruppo di pompaggio
Il gruppo di pompaggio può essere parte integrante della macchina oppure può
essere isolato dalla stessa.
Nella maggior parte dei casi la pompa è isolata ed è azionata da un gruppo motore
indipendente (trattore o motopompa). Le tipologie di pompe utilizzate sono
esclusivamente quelle centrifughe ed elicoidali.
2.2.4 Organo di distribuzione
L'organo di distribuzione tipico è il gettone irrigatore usato durante la coltivazione
anche per la normale irrigazione. Per evitare l'eccessiva polverizzazione e
permanenza in aria del liquame esistono alcuni accorgimenti pratici: utilizzare getti
montati molto vicino a terra (0,8-1 m) con limitato angolo di elevazione ed
eliminazione del frangiflutti (Fig. 2.12 A ).
Attualmente si stanno sviluppando altri tipi di distribuzione proprio per evitare gli
inconvenienti precedentemente descritti; il carrello distributore o la trattrice
vengono dotati di vari tipi di barre che depositano il liquame superficialmente
tramite tubi o tramite deflettori degli ugelli limitando la polverizzazione dello
stesso (Fig. 2.12 B).
Di.Re.Zo.
41
2 - Descrizione generale delle macchine e delle attrezzature per la distribuzione dei liquami
Fig 2.12A Getto basso per rotolone
Fig 2.12B Barra speciale per sistemi
ombelicali non rigidi
2.2.5 Dispositivi di regolazione della portata e della dose
La quantità di effluente distribuita dal sistema viene esclusivamente condizionata
dal gruppo di pompaggio che effettua portate mediamente di 1000-2000 l/min. Si
può, tuttavia, regolare la portata modulando il numero di giri della pompa.
La dose per ettaro è in funzione della portata, della velocità di rientro del carrello
distributore e della gittata del sistema di distribuzione utilizzato. Attualmente non
ci sono sistemi in grado di calcolare istantaneamente sulla macchina la dose
distribuita per ettaro ed ogni utilizzatore regola soggettivamente il rotolone.
2.2.6 Sistema di separazione dei solidi
Per operare correttamente il sistema ombelicale deve essere preceduto da un
sistema di separazione dei solidi.
Dalla separazione si ottengono una frazione ispessita, gestibile come letame, ed
una frazione chiarificata che è utilizzabile con i sistemi ombelicali che operano con
un basso contenuto di sostanza secca (massimo consigliato ≅ 4%). Contenuti
maggiori si sostanza secca provocano, con l'andare del tempo, occlusioni e
incrostazioni alle parti fisse dell'impianto causate dalla deposizione in continuo di
particelle solide difficilmente rimovibili. Per diminuire il rischio di intasamenti
occorre procedere ad un lavaggio dell'impianto con acqua alla fine di ogni ciclo di
spandimento, tuttavia ciò può accrescere i rischi per l'ambiente.
Di.Re.Zo.
42
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
3. CARATTERISTICHE DEGLI SPANDILIQUAME IN
COMMERCIO
(Dott. Andrea Guidetti, Dott. Andrea Veneri)
3.1 FONTI UTILIZZATE E METODOLOGIA SEGUITA
Nell'ambito di questo studio si è voluto conoscere lo stato della produzione e della
tecnologia delle macchine distributrici di liquami. Per raggiungere lo scopo è stata
impostata un'indagine generalizzata sulle ditte produttrici e sui modelli di macchine
spandiliquame costruiti.
L'indagine è iniziata con una prima fase di raccolta bibliografica del materiale
esistente riguardante le ditte con le tipologie di carribotte in produzione. La ricerca
è stata effettuata su riviste specializzate che pubblicano periodicamente listini e
repertori macchine e su banche dati esistenti (es. C.R.P.A, L’informatore Agrario,
Macchine & Motori agricoli, cataloghi fiere). Per l'aggiornamento dei dati indicati
e per la compilazione dei dati mancanti, si è scelto di partecipare alle più
importanti manifestazioni fieristiche italiane del settore macchine per l'agricoltura
proponendo un'intervista diretta ai responsabili tecnici delle ditte produttrici, con la
compilazione di un questionario di base riguardante la parte di dati mancanti e la
conferma di quelli esistenti. Il questionario puntava ad analizzare gli aspetti
costruttivi caratterizzanti ogni modello di spandiliquame prodotto (Fig. 3.1).
Le manifestazioni fieristiche a cui si è partecipato sono state: Eima di Bologna,
Novembre 1997 e Novembre 1998; Fiera internazionale di Cremona, Settembre
1997; Fieragricola di Verona, Febbraio 1997 e Febbraio 1998. Durante questa
indagine sono state contattate 28 ditte costruttrici che producono un totale di 190
modelli di macchine spandiliquame.
Successivamente, i dati interessanti l'analisi statistica sono stati raccolti ed elaborati
dividendoli per categorie e per modelli di macchina, tipologie di accessori e di
organi lavoranti. Le principali categorie considerate per l’elaborazione sono state:
tipo di serbatoio, gruppo di pompaggio, organi di distribuzione, dispositivi di
regolazione della dose, dispositivi di agitazione, sistemi di filtraggio, sospensioni e
pneumatici.
Gli spandiliquame, per una veloce lettura dei dati, vengono distinti nelle due
classiche categorie: con pompa attiva; con compressore (o pompa per vuoto, o
compressore-depressore). In alcune valutazioni le due categorie vengono
ulteriormente suddivise, rispetto al numero di assi.
Fanno parte di questa indagine esclusivamente le ditte costruttrici di carribotte
spandiliquame per liquami liquidi, zootecnici e non, come definiti
precedentemente. Non sono state contattate ed intervistate ditte costruttrici di
Di.Re.Zo.
43
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
macchine alternative per la distribuzione dei liquami (es. di rotoloni semoventi)
perché il loro impiego principale è diverso dalla distribuzione dei liquami.
I modelli considerati inseriti nell'analisi statistica sono quelli venduti con organi e
attrezzature di serie; infatti i produttori e i loro tecnici sono estremamente flessibili
rispetto alle richieste degli agricoltori in sede di contrattazione e, su specifica
richiesta, i modelli possono venire modificati o attrezzati diversamente rispetto a
quanto indicato. Si sono considerati quindi come modelli standard, quelli che
montano le attrezzature effettivamente indicate in listino.
', 77$
INDIRIZZO
P
I
A
T
T
O
TELEFONO / FAX
Suggerimenti:
compilare in ogni sua parte aggiungendo anche le unità di misura;
D
E
V
I
A
T
O
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E
TIPO
A INCLINAZIONE FISSA
ALTEZZA
_________
LARGH.EFFETT.SPANDIM.
_________
MAX PORT.SCARICO
REGOLAT. DEFLUSSO
A INCLINAZIONE REGOLABILE
ALTRO _ _ _ _ _ _
_________
VARIAZIONE VELOCITA' p.d.p.
ASSENTE
DISTRIBUTORE ATTIVO
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
qualora non esistesse l'opzione corrispondente indicare ugualmente la vostra tipologia nella casella ALTRO_ _ _ _ _ .
se una delle caratteristiche non è esistente indicare "NON ESISTENTE" nella casella ALTRO_ _ _ _ _.
TIPO SPANDILIQUAME
CON POMPA TRAVASATRICE
MODELLO
GENERALE
PRATI
PIENO CAMPO
FERTIRRIGAZIONE
PRIMO ANNO DI PRODUZIONE
_________
OMOLOGAZIONE
_________
POTENZA MIN. RICH.
ATTACCO
TRAINATO
AZIONAMENTO
p.d.p.540
DISPOS. SICUR. p.d.p.
BULLONE
S
I
S
T
E
M
A
SEMOVENTE
p.d.p.540/1000
SINCRONIZZATORE
TANDEM FISSO
SENZA MOLLE (RIGIDO)
PIEDE APPOGGIO
MANUALE
TANDEM STERZ.
_________
FRENO
_________
CAPACITA' L.
_________
FERRO
SPESS. PARETE
G
E
T
T
O
ASSE OSCILLANTE
BILANCERE
ALTRO _ _ _ _
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
_________
PESO SU ASSALE kg
_________
PROFONDITA' MAX cm
_________
PORTATA ELEM. INTERR.
_________
DIAMETRO ELEM. INTERR
REGOLAZIONE PORT.
_________
MANUALE
IDRAULICA
ELETTRICA
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
I
R
R
I
G
A
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GITTATA (m)
_________
POMPA AUSILIARIA
COMANDO GETTO
_________
IDRAULICO
MANUALE
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
POT. MAX ASSORBITA
POMPA AUSILIARIA (MARCA, MODELLO, PORTATA)
ACCIAIO
VETRORESINA
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
D
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S
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B
U
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O
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NUMERO
_________
R
A
S
O
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A
_________
TIPO
TUBI RIGIDI
DISTANZA
_________
LARGH. EFFETT. SPANDIM.
_________
DISTANZA MIN TERRA
_________
PORTATA ELEMENTI
_________
DIAMETRO TUBO ALIM.
_________
REGOLAZ. PORTATA
_________
LUNGHEZZA
_________
LARGHEZZA
_________
ALTEZZA
_________
MASSA
_________
PESO TOT. AMMESSO
_________
ALTEZZA MIN DA TERRA
_________
PASSO
_________
CARREGGIATA
_________
PNEUMATICI STANDARD
_________
PNEUMATICI OPTIONAL
_________
PRESSIONE GONFIAGGIO
_________
TUBI FLESSIBILI
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
_________
ZINCATO
NUMERO SEZIONI
VERNICIATO
RIV. SINT.
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
_________
TIPO AGITATORE
MECCAN.
INDICATORE LIVELLO
FONDO APRIBILE
PNEUM.
A RICIRCOLO
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
BICCHIERE TRASP.
GALLEGGIANTE
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
SOLO IMBULLONATO
INCERNIERATO
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
PRESSIONE MAX bar
_________
DISPOSIT. SICUR.SOVRAPR.
_________
TIPO POMPA
LARGH.SPAND.EFFETT. M
ZAPPETTE
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BALESTRA
IDRAULICO
CARICO AL GANCIO A RIMORCHIO PIENO kg
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_________
ALTRO _ _ _ _
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
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SOSPENSIONI
ANCORA+RUOTE
DISCO+RUOTE
DISTANZA cm
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
RUOTA LIBERA
TIPO ASSALE
TIPO PROTEZ. PARETE
ALTRO _ _ _ _ _ _
ANCORA
PNEUMATICA
TANDEM MOLLEGGIATO
C
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NUMERO ASSI
MATERIALE. CIST.
SERRE
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TIPO
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N° CONNESS. IDRAUL.
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NUMERO
ALTRO _ _ _ _ _ _
_________
CAMPO DI APPLICAZIONE PREVALENTE
A
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C
C
O
CON COMPRESSORE
COCLEA
CENTRIFUGA
LOBI
A PISTONI ROTANTI
MARCA E MODELLO
_________
PORTATA POMPA L/min
_________
PORT .COMPRESS. L/min
_________
ROTAT. A PALETTE
ALTRO _ _ _ _ _ _ _ _
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A
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L
Q
U
A
M
E
Altre osservazioni:
__________________
Fig 3.1 Questionario proposto alle Ditte costruttrici durante l'intervista
Di.Re.Zo.
44
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
3.2 TIPOLOGIE DI SPANDILIQUAME IN COMMERCIO
L’indagine, svoltasi con le modalità precedentemente descritte, ha messo in luce
alcune caratteristiche peculiari del nostro mercato. Da notare, innanzitutto, il fatto
che nessuna ditta estera (tranne una tedesca) ha presenziato alle ultime
manifestazioni fieristiche del settore macchine, od è inserita sui listini prezzi delle
riviste specializzate del settore, in Italia.
Analizzando ditte e modelli italiani si vede che il numero di ditte con produzione
esclusiva di modelli con compressore è di 18 (64%), mentre quelle con produzione
di soli modelli con pompa attiva sono 2, pari al 7% del totale. I rimanenti 8
produttori, pari al 29% del totale, contano, tra i loro modelli, le due tipologie di
pompa. Si nota, quindi, una preponderanza di spandiliquame con serbatoio in
pressione.
Il numero medio di modelli con caratteristiche costruttive diverse, per ditta, varia
tra 2 e 17, ma il 50% delle ditte ha produzioni inferiori ai 5 modelli; questo mostra,
inoltre, che generalmente non esistono industrie di grosse dimensioni (Fig. 3.2).
50%
tra 2 e 5 modelli
tra 6 e 10 modelli
32%
tra 11 e 17 modelli
18%
Fig. 3.2 Numero medio di modelli per produttore
I carribotte presenti sono per la maggior parte trainati (177 modelli, 93% sul
totale), una piccola parte sono portati su autocarro o su autoarticolato (13 modelli,
7% sul totale). Non esistono ditte che presentano modelli semoventi.
Le potenze minime richieste dalle nostre macchine trainate, divise per le categorie
di spandiliquame e per il numero di assi (Tab. 3.1), indicano un aumento
dell’impiego di potenza passando dai modelli con un asse a quelli maggiori, senza
una relazione precisa tra le due categorie "pompa attiva" e "compressore".
Di.Re.Zo.
45
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Tab. 3.1
Potenze minime impiegate dalle diverse tipologie di spandiliquame
Tipologia di spandiliquame
Potenze minime impiegate
kW medi
kW min
kW max
n°
con compressore 1 asse
29
9
55
98
con compressore 2 assi
con compressore 3 assi
con pompa attiva 1 asse
con pompa attiva 2 assi
con pompa attiva 3 assi
numero totale modelli
64
95
40
29
80
26
100
130
59
47
21
17
52
30
non pervenute
80
6
1
190
Le masse delle macchine agricole sono regolamentate dalla legge che ne stabilisce i
valori massimi per asse (Art. 207 Nuovo Regolamento del Codice della Strada,
1992). Viene stabilita per le macchine agricole con pneumatici ad 1,2 e 3 assi, una
massa a pieno carico rispettivamente di: 6.000 kg, 14.000 kg, 20.000 kg, con una
variazione massima del 3%.
Generalmente i modelli rispettano il carico massimo ammissibile dal Regolamento;
si nota però, dalla Tabella 3.2, che alcuni modelli sono abbondantemente al di
sopra della massa legale e non sono, quindi, idonei per la circolazione su strada a
pieno carico.
I modelli con 2 e 3 assi, inoltre, hanno pesi medi per assale che sono al di sopra del
peso massimo consigliato di 6 t.
Tab. 3.2 Prospetto delle masse a pieno carico delle diverse tipologie di spandiliquame
Tipologia di spandiliquame
Massa totale kg
massa
min
1500
massa
max
8300
massa media
per asse
4876
tara
media
1319
n°
con compressore 1 asse
massa
media
4876
con compressore 2 assi
12811
8000
16500
6405
3928
47
con compressore 3 assi
20680
14000
23260
6893
5412
21
con pompa attiva 1 asse
5297
2860
7450
5297
1225
17
con pompa attiva 2 assi
con pompa attiva 3 assi
media tra tutti i modelli
12233
20500
10445
13300
20500
17900
20500
6117
6833
5507
3466
3000
2918
6
1
98
190
numero totale modelli
Di.Re.Zo.
46
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Dalla Figura 3.3 emerge una relazione proporzionale fra le masse medie a pieno
carico e le potenze necessarie per gli spandiliquame; considerando anche la non
piena utilizzazione della potenza, si vede chiaramente che i modelli più grandi
abbisognano di trattrici con potenze maggiori di 100 kW senza considerare, nella
statistica, gli sforzi di traino. In Italia, con l’omologazione stradale, viene
certificato che il prototipo di una serie di una macchine spandiliquame ha superato
con esito positivo le prove previste dal nuovo regolamento del codice della strada
ai fini della sicurezza della circolazione. Le macchine di massa inferiore a 1500 kg
non sono soggette ad omologazione per la circolazione su strada.
24
22
Massa a pieno carico t
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Potenza necessaria kW
Fig. 3.3 Relazione tra masse totali a pieno carico e potenze necessarie
Il serbatoio deve, invece, sottostare a certificazione I.S.P.E.S.L. di conformità per
quanto concerne la resistenza a pressione e depressione.
A seconda del tipo di omologazione stradale dei veicoli possiamo distinguere i
carribotte in tre categorie: ad omologazione totale, ad omologazione parziale, non
omologati.
L’omologazione totale si riferisce al veicolo definito, intero e indivisibile. Si tratta,
generalmente, del caso in cui il serbatoio non è sostituibile perché parte portante
della macchina. Ogni modello, perciò, deve avere una propria omologazione.
L’omologazione parziale si riferisce al carrobotte formato da un carrello su cui
viene imbullonata la cisterna: è quindi il carrello che svolge la funzione portante. In
questo modo i costruttori hanno una o poche omologazioni per diversi carrelli e
montano su di essi tutte le tipologie di serbatoio e di accessori.
Nel primo tipo di macchina il costruttore, a parità di ingombro, può ottenere una
capacità utile maggiore perché non adotta il carrello portante.
Di.Re.Zo.
47
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
La situazione esaminata mostra, scorporando i modelli che non abbisognano di
omologazione (massa < 1500 kg), che il 62% dei modelli ha una omologazione
parziale, il 14% omologazione totale, il 9% non ha omologazione stradale, mentre
per il restante 15% dei modelli non è stato possibile ottenere il dato.
3.3 CARATTERISTICHE DEI COMPONENTI GLI
SPANDILIQUAME
Sulla base dei dati raccolti è possibile analizzare le caratteristiche tecnicocostruttive delle componenti delle macchine spandiliquame. Le componenti
analizzate sono:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
serbatoio
gruppo di pompaggio
organi di distribuzione
dispositivi di regolazione della portata e della dose
dispositivi di agitazione
organi di filtraggio
sospensioni
pneumatici
3.3.1 Serbatoio
La funzione fondamentale richiesta ai serbatoi è di contenere il massimo volume
possibile di refluo. Dalla tabella 3.3 si nota che i serbatoi con maggior capienza
appartengono alle tipologie di spandiliquame con pompa attiva perché, a parità di
ingombro possiedono una maggior capacità utile.
La capacità media dei modelli costruiti in Italia si attesta su 7,1 m3
Di.Re.Zo.
48
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Tabella 3.3
Capacità dei serbatoi in relazione alle tipologie di spandiliquame
Tipologia di spandiliquame
con compressore 1 asse
Capacità del serbatoio m3
capacità
capacità
capacità
media
min
max
3,54
1,00
6,00
n°
98
con compressore 2 assi
con compressore 3 assi
8,82
14,47
5,00
11,00
12,00
16,50
47
21
con pompa attiva 1 asse
3,56
2,00
6,00
17
con pompa attiva 2 assi
con pompa attiva 3 assi
media tra tutti i modelli
numero totale modelli
11,77
17,50
7,11
10,00
17,50
15,00
17,50
6
1
190
3.3.2 Gruppo di pompaggio
Il gruppo di pompaggio è una parte caratterizzante lo spandiliquame; l’87% dei
modelli italiani monta compressori mentre solo il 13% installa pompe attive.
Si nota, inoltre (Tab. 3.4), che la quasi totalità delle pompe è di tipo rotativo a
palette e la maggior parte del mercato di queste pompe è fornita da una sola ditta
costruttrice. Altre tipologie di pompe non sono proponibili per ragioni di costo.
Tabella 3.4 Tipologia di pompa e maggiori ditte costruttrici di pompe per spandiliquame
Tipo di pompa
rotativa a palette
pistoni
lobi
dati non pervenuti
numero totale modelli
Ditta costruttrice della pompa
A
B
C
117
6
0
12
9
0
0
0
5
123
21
5
non
indicata
27
0
1
13
41
n°
% sul tot
156
15
6
13
190
82,1
7,9
3,2
6,8
Le portate medie (Tab. 3.5) indicano che le pompe attive, le quali movimentano
direttamente il liquame, presentano valori inferiori rispetto ai compressori, i quali,
soprattutto per le fasi di carico e scarico, devono movimentare volumi di aria
elevati.
Di.Re.Zo.
49
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Tabella 3.5 Portate delle pompe
Tipologia di spandiliquame
Portata delle pompe
l/min
min
1600
l/min
max
8000
n°
con compressore 1 asse
l/min
media
4316
con compressore 2 assi
9454
4000
14000
47
con compressore 3 assi
con pompa attiva 1 asse
12210
1792
8000
1400
14000
2700
21
17
con pompa attiva 2 assi
con pompa attiva 3 assi
numero totale
2917
1500
non pervenuta
4000
6
1
190
98
3.3.3 Organi di distribuzione
Gli organi di distribuzione proposti e con cui vengono equipaggiati i carribotte
italiani sono definibili in quattro tipologie: piatto deviatore (tradizionale e
verticale, a inclinazione fissa e regolabile), interratori (profondi per suoli arabili e
sottosuperficiali per prati), getto irrigatore e barre di distribuzione rasoterra o
poco al di sopra della superficie del suolo.
Come si vede dalla Figura 3.3 l’organo maggiormente proposto dalle ditte è oggi il
piatto deviatore che per comodità d’uso semplifica la distribuzione in campo dei
reflui. Si nota, inoltre, che il distributore con getto irrigatore, molto in uso alcuni
anni fa, è stato sorpassato dagli interratori. I distributori a barra rasoterra si trovano
ancora in una posizione marginale.
100
90
% dei produttori
80
70
60
50
40
30
20
10
0
con Piatto deviatore
Fig 3.3
con Interratori
con Getto
con Distributori
rasoterra
Sistema di distribuzione proposto dalle ditte
Di.Re.Zo.
50
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Le tabelle 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 riportano ciascuna le varie tipologie di organi
distributori proposti con le principali caratteristiche tecniche e relativi parametri di
distribuzione.
Analizzando queste tabelle si può notare che la larghezza di lavoro degli iniettori
sotto-superficiali e degli iniettori in profondità si attesta su limitate larghezze di
lavoro: rispettivamente 4,20m e 2,13m. Gli interratori inizialmente sviluppati, e
tuttora gli unici diffusi in Italia, sono assimilabili a dei ripuntatori. Sono state
sviluppate, inoltre, soluzioni semplici realizzate direttamente nelle aziende agricole
o da fabbri generici che prevedono, ad esempio, l'aggancio al carro botte di erpici a
denti fissi in grado di effettuare l'immediato interramento del liquame distribuito
tramite tubi ad essi collegati, il tutto, però, senza una precisa progettualità
riguardante la distribuzione.
Tabella 3.6 Tipologie di piatto deviatore e parametri di distribuzione
Modelli
Piatto deviatore
Parametri di distribuzione
(m)
n°
% sul tot
h media
larghezza media
inclinazione fissa
141
74,2
1,90
11,88
inclinazione regolabile
34
17,9
2,17
9,89
non previsto
0
0,0
dati non pervenuti
15
7,9
Tabella 3.7 Tipologie di interratori e parametri di distribuzione
Modelli
Interratori
Parametri di distribuzione (m)
n°
% sul tot
profond.
media
larghezza
media
d media
iniettori
iniettori sotto-superficiali (dischi )
iniettori in profondità (ancore)
4
81
2,1
42,6
0,10
0,29
4,20
2,13
0,26
0,87
non previsti
dati non pervenuti
numero totale modelli
53
27,9
52
190
27,4
Di.Re.Zo.
51
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Tabella 3.8 Tipologie di getto irrigatore e parametri di distribuzione
Getto distributore
Modelli
Parametri di
distribuzione (m)
gittata media
n°
% sul tot
non previsto
76
40,0
getto con rotazione idraulica
55
28,9
54,36
getto fisso
41
21,6
51,15
getto con rotazione manuale
18
9,5
52,86
numero totale modelli
190
Tabella 3.9 Tipologie di barra distributrice rasoterra e parametri di distribuzione
Modelli
Barre distributrici
rasoterra
n°
% sul tot
non previste
141
74,2
tubi flessibilii
8
tubi rigidi
Parametri di distribuzione (m)
h dal
suolo
larghezza
media
d media
tubi
4,2
0,12
5,70
0,56
1
0,5
0,25
9,00
0,75
dati non pervenuti
40
21,1
numero totale modelli
190
3.3.4 Dispositivi di regolazione della dose e della portata di
distribuzione
I dispositivi di regolazione della dose sono ritenuti dalle ditte organi non
fondamentali nella realizzazione dei sistemi di distribuzione come dimostra la
Figura 3.4 che vede la preponderanza dei modelli, esattamente 150, con nessun tipo
di regolazione e 11 modelli che montano sistemi di valvole manuali che poco
hanno a che vedere con il concetto di regolazione dinamica della dose. Solamente
17 modelli montano sistemi effettivamente progettati per regolare la dose.
Non è stato riscontrato alcun modello ove siano applicati sistemi di regolazione
della portata per modulare la quantità distribuita ad ettaro. Di norma l'esecutore
dello spandimento non conosce in tempo reale la quantità di refluo che sta
distribuendo e il relativo potere fertilizzante.
Di.Re.Zo.
52
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
non previsti
79%
con distributore
rotativo idraulico
con valvole ad
azionam manuale
6%
dati non pervenuti
6%
9%
Fig. 3.4
Dispositivi di regolazione della dose
3.3.5 Dispositivi di agitazione
I dispositivi di agitazione sono pure considerati poco fondamentali nella
progettazione e costruzione dei carribotte come dimostra la Tabella 3.10. Si vede,
inoltre, che la maggior parte dei modelli, 146, non presenta nessun tipo di agitatore
del refluo nella fase di distribuzione e scarico. Per i carribotte a pompa attiva, in 8
modelli è prevista la possibilità di ottenere un ricircolo del liquame tramite la
pompa. Sistemi a miscelazione attiva, per entrambe le categorie di spandiliquame,
sono poco usati: solo in 7 modelli.
Tabella 3.10 Sistemi di agitazione adottati nelle due categorie di spandiliquame
Tipo di agitatore
Tipologia di spandiliquame
pompa
attiva
7
compressore
n°
% sul tot
139
146
76,8
a ricircolo
8
0
8
4,2
a miscelazione attiva
3
4
7
3,7
dati non pervenuti
6
23
29
15,3
numero totale modelli
24
166
190
non previsto
Di.Re.Zo.
53
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
3.3.6 Organi di triturazione-filtraggio
Gli organi di triturazione-filtraggio non sono stati approfonditi nell'analisi perché:
non presenti su listini; poco considerati dai costruttori durante le interviste;
raramente indicati nei depliant pubblicitari. Nei pochi casi trovati si tratta
comunque di modelli a coltelli rotanti che vengono generalmente importati da ditte
estere specializzate nel settore.
3.3.7 Sospensioni
Le sospensioni sono utilizzate soprattutto con l’intento di assicurare una buona
tenuta in strada del rimorchio; particolare attenzione viene data ai sistemi di
sospensione sui carribotte di maggior peso e dimensioni.
Si osserva che al crescere del peso medio per assale e del numero medio di ruote, i
costruttori preferiscono montare sospensioni più funzionali (cantilever) e
sofisticate, addirittura con l’impiego di specifici impianti idraulici o pneumatici,
(torpress idraulici e pneumatici). Per i modelli monoasse o biasse vengono preferiti
sistemi più semplici (balestra e bilancere) oppure non viene usato alcun sistema di
sospensione (Tab. 3.11)
Tabella 3.11 Tipologia di sospensioni e corrispondente massa media per asse
Sospensioni
Modelli
n°
massa media per
asse kg
4643
nessuna
43
balestra
103
5241
bilancere
20
5944
cantilever
torpress
numero totale modelli
12
12
190
5959
6273
3.3.8 Pneumatici
I pneumatici in uso sugli spandiliquame sono per la maggior parte di tipo
convenzionale e con larghezza compresa tra 10 e 15 pollici (Tab. 3.12). La
relazione del tipo di carcassa con la larghezza e la massa media dello
spandiliquame a pieno carico, mette in evidenza che i pneumatici vengono installati
senza una precisa valutazione dei pesi gravanti sulle ruote e, quindi, non viene
considerato neanche il problema del calpestamento del carrobotte sul terreno.
Di.Re.Zo.
54
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
Tabella 3.12 Tipo di carcassa dei pneumatici in relazione alla larghezza dei pneumatici e
alla massa media del carrobotte a pieno carico
Pneumatici
Tipo di carcassa
convenzion.
radiale
n°
% sul tot
95
9
104
54,7
9259
9721
20
7
27
14,2
8294
11068
9
10
19
10,0
10050
9727
40
21,1
larghezza (10-15 pollici)
peso medio carro a p.c. (kg)
larghezza (16-30 pollici)
peso medio carro a p.c. (kg)
larghezza (31-45 pollici)
peso medio carro a p.c. (kg)
dati non indicati
numero totale modelli
124
26
190
E’ interessante, perciò, notare (Tab. 3.13), anche se confermato da pochi dati, che i
pneumatici dei carribotte sono tarati su pressioni elevate, da traino stradale. Se
l’obiettivo è quello di evitare un eccessivo danneggiamento del terreno, occorre
utilizzare pneumatici a larga sezione e operare con pressioni di gonfiaggio
comprese tra 1 e 2 bar. Rimane comunque il problema, soprattutto per i serbatoi
cilindrici in pressione, del montaggio di pneumatici larghi perché l’ingombro della
macchina diventa eccessivo ed esce dalla sagoma ammessa dal Nuovo Codice della
Strada.
Tabella 3.13 Pressione di gonfiaggio dei pneumatici
Pressione media di gonfiaggio
n°
pressione < di 4 bar
10
pressione tra 5-7,5 bar
23
dati non indicati
157
numero totale modelli
190
3.3.9 Costo degli spandiliquame
Si riporta, infine, un prospetto di prezzi medi unitari riferiti al singolo m3 di
capacità (Tab. 3.14). Si nota, in generale, che il costo medio dei modelli con pompa
Di.Re.Zo.
55
3 - Caratteristiche degli spandiliquame in commercio
attiva è maggiore rispetto ai corrispondenti modelli a compressore; osservando,
però, i prezzi al m3, queste sensibili differenze si assottigliano, considerando i
valori massimi, passando dai modelli monoasse ai modelli triasse. I modelli a
pompa attiva di maggiore capacità possono, quindi, risultare competitivi con quelli
a compressore.
Comparando, invece, i prezzi al m3 con la capacità totale (Fig. 3.5) non emergono
delle precise linee di tendenza del mercato se non un lieve decremento con
l’aumentare del volume trasportato. E’ da notare, invece, l’elevato numero di
modelli con bassa capacità venduti in Italia.
Tabella 3.14 Prezzi medi totali e unitari per tipologia di spandiliquame
Tipologia di spandiliquame
Modelli
Prezzi medi x (000)
3
n°
£ medie
£ min
£ max
£/m
con compressore 1 asse
con compressore 2 assi
98
47
13.116
34.806
5.600
18.000
25.000
54.700
3.707
3.947
con compressore 3 assi
con pompa attiva 1 asse
21
17
55.402
17.183
38.000
11.670
62.000
26.646
3.830
4.829
con pompa attiva 2 assi
con pompa attiva 3 assi
media tra tutti i modelli
numero totale modelli
6
1
45.435
67.000
25.516
41.870
67.000
49.000
67.000
3.862
3.829
4.001
190
8.000
7.000
R 2 = 0.136
6.000
Lire/m3 (x000)
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
linea di ten denza
C apac ità (m 3 )
Fig. 3.5
Andamento del prezzo del carrobo tte per m 3 di capacità
Di.Re.Zo.
56
4 - La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
4. LA VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DEGLI
SPANDILIQUAME
(Dott. Andrea Guidetti, Dott. Andrea Veneri, Ing. Luca Pedrazzi)
In questo capitolo verranno analizzate le prestazioni di alcuni spandiliquame, dal
punto di vista della qualità del lavoro eseguito, tramite prove sperimentali di campo
relative all'uniformità di distribuzione di diversi tipi di macchine dotate di organi
distributori diversi.
Le prove di campo sull’uniformità di distribuzione sono state effettuate
prevalentemente in Lombardia usando macchine e organi di distribuzione
normalmente utilizzati ed individuati come rappresentativi nel panorama regionale
e nazionale.
4.1 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLE MACCHINE
PROVATE
Alla sperimentazione sono stati interessati alcuni modelli di macchine con 9
diverse tipologie di organi di distribuzione per un totale di 12 prove di campo.
Le tipologie di macchine distributrici sperimentate, sono state:
ƒ spandiliquame trainato con sistema di pompaggio in depressione;
ƒ spandiliquame trainato con sistema di pompaggio attivo;
ƒ sistema ombelicale semovente (rotolone semovente);
Gli organi di distribuzione impiegati sono stati:
ƒ distributori superficiali (piatto deviatore, getto irroratore, barra con deflettori);
ƒ distributori sotto-superficiali (interratori per prati);
ƒ distributori profondi (interratori per suoli arabili).
La distribuzione superficiale con spandiliquame ha visto coinvolte 5 macchine con
due tipologie di organi distributori: piatto deviatore tradizionale e sopraelevato.
Il piatto deviatore tradizionale era formato da una superficie semicircolare
pressoché orizzontale, con un’angolazione tra la sezione della bocca d’uscita e il
piatto di 70 °. Il piatto deviatore sopraelevato aveva, invece, la superficie
infrangente posizionata a circa 2 m dal suolo la quale comportava la formazione,
durante lo spandimento, di una lama liquida verticale. Le prove sono state eseguite
con liquame suino e bovino con contenuti di s.s. variabili fra l’1 e il 9%.
I carribotte durante le prove hanno mantenuto una velocità di avanzamento
costante.
Di.Re.Zo.
57
4 - La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
La distribuzione superficiale con rotolone semovente ha visto impiegati due
metodi: barra con deflettori; getto irrigatore basso. Per l’esecuzione di queste due
prove è stato usato un sistema ombelicale semovente. A causa dell’eccessiva
larghezza di lavoro del dispositivo è stato modificato lo schema di prova, per cui
non è stata misurata la distribuzione longitudinale.
La barra distributrice è stata dotata di 7 piccoli deflettori, assimilabili a piatti
deviatori, posizionati ad uguale distanza, ad un’altezza di circa 1 m dal suolo. Sono
state effettuate due prove con ugelli d’uscita di 18 e 22 mm di diametro utilizzando
liquame suino con l'1,5% di s.s.
Per l’esecuzione della seconda prova con rotolone è stato impiegato, come organo
di distribuzione, un getto irroratore montato su un carrello a quattro ruote trainato
dalla tubazione.
Il getto irroratore è stato posizionato ad un’altezza di 1,20 m tra la bocca d’uscita e
il suolo; la pressione d’esercizio al getto era di 2,2 bar. L’altezza massima di gittata
è stata di circa 2,5 m, la gittata è stata di 48 m; la velocità di rientro per entrambe le
prove è stata pari a 100 m/ora .
La distribuzione sotto-superficiale con spandiliquame è stata eseguita in prova
singola utilizzando un organo lavorante con 14 iniettori a dischi per prati dotato
anche di rulli terminali per richiudere la fessura formata; la velocità d’avanzamento
è stata mantenuta costante e pari a 2 km/h.
La distribuzione in profondità con spandiliquame è stata eseguita con due
macchine: una con pompa attiva e l'altra con pompa in depressione.
Il sistema di distribuzione montato sulla prima macchina era costituito da un
interratore a 6 ancore, assimilabile ad un ripuntatore. Le ancore erano distanti 45
cm, con una profondità di lavoro di circa 30 cm. La velocità di avanzamento della
macchina è stata mantenuta costante e pari a 1,9 km/h.
Le prove di campo sono state eseguite in assenza di vento misurabile.
4.2 METODOLOGIA DI PROVA
I rilievi funzionali effettuati sulle macchine hanno riguardato:
l’uniformità di distribuzione laterale e longitudinale dei diversi sistemi di
distribuzione in relazione alle tipologie di macchine e pompe utilizzate;
la velocità d'avanzamento e la dose di liquame distribuita ad ettaro dalle
diverse macchine.
La determinazione del diagramma di spandimento di sistemi a distribuzione
superficiale è stata effettuata nel corso di successive prove adottando una
metodologia di prova adattata sulla base del protocollo in studio presso il
CONAMA (ora ENAMA) per la certificazione di tutti i sistemi di distribuzione a
spaglio, compresi, perciò, gli spandiliquame.
Il metodo utilizzato prevede la raccolta durante la distribuzione del prodotto in
appositi campionatori, nel nostro caso bacinelle di plastica (dimensioni
35,5x47,5x19 cm) disposte sul campo secondo uno schema standard (Fig. 4.1).
Di.Re.Zo.
58
4 - La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
Questo schema ha come larghezza quella corrispondente alla gittata della macchina
distributrice e si sviluppa su un tracciato lungo 100 m. Ciascuna bacinella è stata
distanziata lateralmente dall’altra (0,2-1 m, in relazione alla prova), lasciando uno
spazio maggiore per il passaggio delle ruote. Sono state poste (a seconda della
prova) due o tre file parallele di bacinelle distanziate 50 m per tre ripetizioni (con
ripetizione, quindi, a 0-50-100 m). Il prodotto intercettato dalle bacinelle dopo ogni
prova è stato pesato con una bilancia elettronica da campo con scala di lettura 0-10
kg ed intervallo di lettura di 10 g. La misura del refluo contenuto nelle bacinelle
lungo le righe dà la distribuzione laterale, mentre la misura lungo le linee dà la
distribuzione longitudinale.
Durante l'esecuzione delle prove con spandiliquame dotati di interratori, le
bacinelle sono state posizionate subito dietro le ruote posteriori facendo avanzare il
carrobotte in modo da effettuare ugualmente una prova dinamica ma evitando il
passaggio del carro sulle bacinelle. A causa dell’eccessiva larghezza di lavoro dei
sistemi di distribuzione ombelicali è stato modificato lo schema standard, per cui è
stata posata una sola fila di bacinelle distanziate lateralmente di 1 m. Perciò, nelle
due prove corrispondenti, non è stata misurata la distribuzione longitudinale.
Tutte le prove con spandiliquame sono state eseguite lasciando uno spazio di avvio,
di circa 20 m, prima del punto di partenza delle misurazioni, per assicurare che lo
spandimento raggiungesse il regime normale di distribuzione.
La dose distribuita ad ettaro è stata calcolata rapportando la media della quantità di
prodotto, raccolto nelle bacinelle, alla superficie di 1 ettaro, tramite semplice
proporzione. Si è utilizzato questo procedimento anche sulla base di esperienze
olandesi: queste mostrano, infatti, che esiste una buona correlazione tra tasso
d’applicazione calcolato e teorico (Huijsamns, 1997)
Di.Re.Zo.
59
4 - La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
Riga
1m
Settore 1
Riga
Riga
2m
3m
Riga
50m
Settore 2
Riga
Riga
51m
52m
Riga
100m
Settore 3
Riga
Riga
101m
102m
Linea…
DISTRIBUZIO N E LO N GITUDIN ALE
Linea…
Linea...
0,2-1m
DISTRIBUZIONE LATERALE
0,475m
Passaggio
1m
0,375m
ruote
Larghezza di gittata
F ig. 4.1A
Direzione di lavoro
Schema standard della disposizione delle bacinelle durante le prove di campo
4.3 ELABORAZIONE DEI RISULTATI
La posizione delle singole bacinelle dietro la macchina consente di determinare il
diagramma di distribuzione laterale, mentre la posizione delle bacinelle lungo la
linea di avanzamento determina il diagramma di distribuzione longitudinale (Fig.
4.1A e B).
I dati dei quantitativi di liquame raccolti da ciascuna bacinella sono stati usati per
calcolare le medie, le deviazioni standard e i coefficienti di variazione (CV) per
ogni riga laterale e linea longitudinale.
L’uniformità di distribuzione è descritta dal CV della distribuzione ed è indicata
come ottimale una distribuzione che ottiene un valore laterale e longitudinale del
CV minore del 15 % .
Il CV è definito come:
CV =
100%
x
1
n
Σ(x-x)
2
dove:
CV
x
coefficiente di variazione (%)
media del liquame raccolto (kg)
Di.Re.Zo.
60
4 - La valutazione delle prestazioni degli spandiliquame
x
liquame raccolto nelle bacinelle (kg)
La distribuzione per ogni prova è descritta con grafici che rappresentano il
contenuto e la posizione di ogni singola bacinella e la distribuzione media
percentuale per singola bacinella; i grafici interessano la distribuzione media totale
per singola riga (distribuzione laterale) e per singola linea (distribuzione
longitudinale).
Solo per i sistemi di distribuzione superficiale è stato simulato il diagramma
risultante dalla sovrapposizione progressiva di due passate attraverso l’uso di un
software, realizzato appositamente e denominato “analisi per lo spandimento
ottimale” (ASO). Il programma ricerca la larghezza di lavoro che ottimizza il CV.
Per uniformare i risultati si è ipotizzato uno spandimento con sovrapposizione del
tipo andata-andata con ritorno a vuoto (Fig 4.2).
I risultati di queste elaborazioni sono rappresentati in modo discreto con
istogrammi; sull’asse delle ascisse vengono riportate le larghezze di lavoro
sovrapposte in modo da ottenere la larghezza di lavoro che ottimizza il CV. La non
sovrapposizione delle passate significa che la larghezza di gittata è uguale alla
larghezza di lavoro (Fig 4.2).
Q u a ntità
di
liqu a m e
L a rgh ezza d i g ittata
+
A nd ata A nd ata
60
50
CV
%
40
30
20
M iglior C .V . e larg h. d i la vo ro risp o nd ente
10
0
0
2 ,6
3 ,9
5 ,2
6 ,5
7 ,8
9 ,1
1 0,4
L argh ezza di la voro
( )
Fig. 4.2 Sovrapposizione delle passate e determinazione del
miglior CV.
Di.Re.Zo.
61
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
5. PROVE IN CAMPO DI SPANDILIQUAME DOTATI DI
ORGANI DI DISTRIBUZIONE DIVERSI
(Dott. Andrea Guidetti, Dott. Andrea Veneri, Ing. Luca Pedrazzi)
Per una veloce e chiara valutazione dei risultati delle prove vengono considerati
tutti i CV e le prove vengono rappresentate in modo simile riportando i grafici
medi delle distribuzioni laterali e, per alcune prove, anche quelli longitudinali.
5.1 DISTRIBUZIONE SUPERFICIALE CON SPANDILIQUAME
Questa prova è stata eseguita utilizzando 5 carribotte differenti con due tipologie di
piatto deviatore.
Il carrobotte trainato A, con sistema di pompaggio a compressore e capacità di
12 m3, è stato dotato di piatto deviatore tradizionale con un’angolazione fra la
bocca d’uscita e la superficie frangente di 70 °. Una rappresentazione generale
dell'andamento della prova è rappresentata in Figura 5.1A.
Il diagramma di distribuzione laterale vede due picchi laterali elevati e una marcata
depressione centrale (Fig. 5.2). La larghezza di gittata è risultata di 7,5 m con un
corrispondente CV laterale sulla gittata del 41,1%.
Dal diagramma successivo si vede che, anche sovrapponendo due passate, non si
riesce a migliorare il valore del CV. Un limite riscontrato in questa prova è
costituito dal basso numero di bacinelle impiegate, perciò i risultati indicano solo
una tendenza di massima.
La distribuzione longitudinale della prova indica un CV del 18% con un netto calo
della distribuzione nel settore 3 (Fig. 5.3).
La dose media si mantiene pressochè stabile nei primi due settori mentre presenta
differenze sensibili, passando dal settore 2 al settore 3 con una variazione in
percentuale del 25%.
La distribuzione longitudinale è poco uniforme; infatti il CV è superiore al limite
consigliato, anche se di poco ma comporta comunque una elevata differenza nel
tasso di applicazione.
Di.Re.Zo.
62
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Linea 1
Linea 2
111
91
95
119
105
87
100
122
134
49
46
53
68
62
56
56
82
71
Legenda
Linea 3
68
63
66
59
57
56
67
91
81
Linea 4
117
91
103
79
93
100
115
138
122
Linea 5
155
209
182
175
183
201
162
67
93
1
2
50
51
52 m
101
102 m
3m
100
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
Fig. 5.1 Distribuzione spaziale dei 3 settori di campionamento (prova con Carrobotte A)
Di.Re.Zo.
63
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
180
160
140
120
100
media %
80
60
40
20
0
-3
-1,5
0
1,5
3
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
100
90
80
70
60
CV (%)
50
40
30
20
10
0
0
media pesi grammi
dev. stand. grammi
CV later.
%
Fig. 5.2
2,8
4,3
5,7
larghezza di lavoro (m)
1417,3
531,4
41,1
7,1
8,5
3
dose med m /ha
liquame suino s.s.%
9,9
84,0
0,99
Distribuzione laterale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carrobotte A, con pompa vuoto, 05/11/97)
Di.Re.Zo.
64
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione longitudinale
Percentuale della distribuzione media per linea
media %
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
52m
media +15%
media -15%
Dosi medie per linea
m3/ha: 89,6 94,4 87,9
CV longitud.
Fig. 5.3
%
86,2 93,7 95,2
100m
101m
102m
linea di tendenza
79,4 63,2 66,4
18,0
Distribuzione longitudinale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carro A con pompa vuoto, 05/11/97)
Il carrobotte trainato B, con organo di pompaggio a compressore e capacità di 10
m3, durante la prova è stato dotato di piatto deviatore tradizionale con
un’angolazione fra la bocca d’uscita e la superficie del piatto di 60°. Una
rappresentazione generale dell'andamento della prova, in cui è stato utilizzato
liquame suino con l'1.8% di s.s., rappresentata in Figura 5.4A. Il diagramma medio
di distribuzione laterale presenta una difformità dello spandimento passando dalle
bacinelle centrali alle laterali, come indicato in Figura 5.5. E’ stata ottenuta una
larghezza di gittata di 8.5 m con un corrispondente CV laterale sulla gittata totale
di 31,1%. Il diagramma successivo indica che si può ottenere un CV minore,
intorno al 28%, sovrapponendo due passate successive, nel senso di marcia andataandata, mantenendo una larghezza di lavoro di circa 7,5 m. Resta comunque il fatto
che la distribuzione è sbilanciata sul lato sinistro della macchina, rispetto alla
direzione di avanzamento. Spiegazioni di tale andamento possono essere ricercate
nelle caratteristiche tecniche del piatto deviatore.
Di.Re.Zo.
65
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
La distribuzione longitudinale della prova indica un CV del 21,4% con un
progressivo calo della distribuzione nei settori 2 e 3 (Fig. 5.6). La dose media, con
valori di 42,9 m3, 35,7 m3 e 30,3 m3, diminuisce quasi proporzionalmente nei tre
settori, con una variazione percentuale del 37%, passando dal settore 1 al settore 3.
Sia la distribuzione laterale sia quella longitudinale non sono uniformi perché si
ottengono CV troppo elevati.
Linea 1
78
95,9
111
108
105
99,8
Linea 2
78
102
48,6
71,4
48,7
85,5
Linea 3
61,5
92,1
60
87,2
160
101
Legenda
Linea 4
159
89,6
116
121
119
106
Linea 5
144
129
221
155
91,2
106
Linea 6
79,5
90,8
42,9
57,5
75,4
101
2m
50
51m
100
1
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
101m
Fig. 5.4 Distribuzione spaziale dei 3 settori di campionamento (prova con carrobotte B)
Di.Re.Zo.
66
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
160
140
120
100
media %
80
60
40
20
0
-3,9
-2,6
-1,3
0
1,3
2,6
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
60
50
40
CV (%)
30
20
10
0
0
2,6
3,9
5,2
6,5
7,8
9,1
larghezza di lavoro (m)
media pesi
dev. stand.
CV later.
Fig. 5.5
grammi
grammi
%
3
m /ha
dose med
liquame suino s.s.%
612,5
154,0
31,1
36,3
1,8
Distribuzione laterale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carrobotte B con pompa vuoto, 08/05/97)
Di.Re.Zo.
67
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione longitudinale
Percentuale della distribuzione media per linea
media %
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
media +15%
media -15%
Dosi medie per linea
m3/ha: 39,5 46,4
CV longitud.
Fig. 5.6.
41,5 29,9
%
52m
100m
101m
102m
linea di tendenza
37,7 22,9
21,4
Distribuzione longitudinale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carrobotte B con pompa vuoto, 08/05/97)
Il carrobotte trainato C, con sistema attivo di pompaggio (pompa a lobi) e con
capacità di 11,5 m3, durante la prova è stato dotato di piatto deviatore verticale
sopraelevato realizzato dal contoterzista proprietario del carrobotte, con lo scopo di
diminuire gli odori durante lo spandimento. E’ stato utilizzato liquame suino con
un contenuto di s.s. dello 0,99%. Una rappresentazione generale dell'andamento
della prova è riportata in Figura 5.7.
Il diagramma medio di distribuzione laterale è caratterizzato da una zona centrale
con valori elevatissimi di refluo pari al 320% della media, come indicato in Figura
5.8. La larghezza di gittata è stata di 10 m con un corrispondente CV laterale,
molto elevato, di 94,4%. Ciò a causa soprattutto della sproporzionata quantità di
refluo che viene distribuita nella zona centrale. Eseguendo un calcolo della quantità
di azoto totale (NTK) si nota una zona centrale di circa 3 m con una quantità media
distribuita pari a 287 kg/ha di N mentre, mediamente, le zone laterali hanno
ricevuto 55 kg/ha di N.
Di.Re.Zo.
68
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Il diagramma successivo mostra che si può migliorare il CV a scapito della
larghezza di lavoro. Infatti si può ottenere un CV intorno al 51%, sovrapponendo
due passate successive con una larghezza di lavoro di circa 5,7 m. Il valore è
troppo elevato e la larghezza di lavoro è troppo ridotta.
La distribuzione longitudinale dell’intera prova indica un CV pari al 4,8% con una
distribuzione media quasi uniforme fra i tre settori. Questo è confermato dal fatto
che le dosi medie distribuite lungo la linea sono abbastanza omogenee e con valori
tutti compresi tra + 15% e –15% rispetto alla media (Fig. 5.9). Il tasso di
applicazione medio per i tre settori è rispettivamente di 57,8 m3 , 60,5 m3 e 59,7
m3. Questi valori confermano che l’uniformità di distribuzione longitudinale è
soprattutto influenzata dal sistema di pompaggio; infatti la pompa a lobi, se
mantenuta a regime di giri costante, distribuisce in modo pressoché uniforme
durante tutto il tragitto dello spandimento.
Linea 1
22
12
24
14
16
28
11
16
22
90
91
77
90
76
92
98
102
101
46
47
88
77
78
98
86
87
75
Linea 2
Legenda
Linea 3
Linea 4
Linea 5
Linea 6
Linea 7
344
352
336
336
306
301
331
306
298
92
92
75
51
85
61
54
62
87
76
66
38
54
76
57
67
57
61
30
40
63
78
64
62
54
69
56
1
2
3m
50
51
52 m
100
101
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
102 m
Fig. 5.7 Distribuzione spaziale dei 3 settori di campionamento (prova con carrobotte C)
Di.Re.Zo.
69
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione laterale
media %
Percentuale della distribuzione media per riga
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
-4,3
-2,8
-1,4
0
1,4
2,8
4,3
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
120
110
100
90
80
70
CV (%)
60
50
40
30
20
10
0
0
2,8
4,3
5,7
7,1
8,5
9,9
11,4
larghezza di lavoro (m)
media pesi grammi
dev. stand. grammi
CV later.
%
Fig. 5.8
3
dose med m /ha
liquame suino s.s.%
1000,5
934,1
94,3
Distribuzione laterale con piatto deviatore sopraelevato
(prova con carrobotte C con pompa attiva, 05/11/97)
Di.Re.Zo.
59,3
0,99
70
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione longitudinale
media %
Percentuale della distribuzione media per linea
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
52m
media +15%
media -15%
100m
101m
102m
linea di tendenza
Dosi medie per linea
m3/ha: 59,1 55,5 58,8
CV longitud.
Fig. 5.9
%
56,4 64,5 60,4
59,1 57,5 63,1
4,8
Distribuzione longitudinale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carro C con pompa attiva, 05/11/97)
Il carrobotte trainato D, con pompa a lobi e capacità di 15 m3, durante la prova è
stato dotato di piatto deviatore verticale sopraelevato costruito dalla medesima ditta
produttrice del carro. E’ stato usato liquame bovino con un contenuto di s.s. del
9,3%. Una rappresentazione generale dell'andamento della prova è rappresentata in
Figura 5.10.
Il diagramma medio di distribuzione laterale vede una difformità in alcuni punti
come indicato in Figura 5.11. La larghezza di gittata è stata di 13,5 m con un
corrispondente CV laterale di 28,6%. Dal diagramma di Figura 5.11 si vede che si
possono ottenere dei CV minori sovrapponendo due passate successive. Infatti, il
CV sovrapposto è del 16% per una larghezza di lavoro di circa 6,5 m. Il piatto
deviatore verticale è più funzionale rispetto a quello provato precedentemente se ci
si riferisce alla larghezza di lavoro indicata dalla casa.
La distribuzione longitudinale della prova indica un CV pari al 16,0% con una
distribuzione abbastanza uniforme all’interno dei tre settori ma difforme fra i tre
Di.Re.Zo.
71
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
settori (Fig. 5.12). All’interno dei settori le dosi medie distribuite lungo la linea
sono fra loro abbastanza omogenee (escluso il primo settore). Il tasso di
applicazione medio per i tre settori è rispettivamente di 74,5 m3 , 51,3 m3 e 63,9 m3
. Questa difformità è spiegabile dal fatto che non è stato mantenuto costante il
regime di giri della pompa a lobi durante la prova, causa errore umano. Questo
conferma che l’uniformità di distribuzione longitudinale è soprattutto influenzata
dalla pompa a lobi che, se mantenuta a regime di giri costante, distribuisce in modo
pressoché uniforme durante tutto il percorso dello spandimento.
La distribuzione laterale e longitudinale non presentano CV inferiori al 15% ma,
considerando l’elevato contenuto di s.s. del liquame utilizzato, questo tipo di
distribuzione risulta migliore rispetto ai modelli considerati precedentemente.
Linea 1
129
97,4
92,4
122
0
0
Linea 2
85,4
81,9
94,7
108
89,6
196
Linea 3
93,2
114
67,6
85,5
96,1
93,3
Linea 4
103
99,6
105
120
93,3
94,2
Linea 5
122
77,5
175
131
152
125
Linea 6
94,9
117
104
93,8
75,8
94,2
Linea 7
161
108
125
128
114
118
Linea 8
53,5
84,1
75,5
74,8
88,7
64,4
Linea 9
73,3
137
93,6
121
77,6
75,5
Linea 10 85,4
84,1
67,6
15,4
113
39,2
100
101 m
Legenda
1
2m
50
51 m
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
Fig. 5.10 Distribuzione spaziale dei 3 settori di campionamento (prova con carrobotte D)
Di.Re.Zo.
72
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
160
140
120
100
media %
80
60
40
20
0
-5,2
-3,9
-2,6
-1,3
0
1,3
2,6
3,9
5,2
6,5
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
50
45
40
35
30
CV (%)
25
20
15
10
5
0
0
2,6
3,9
5,2
6,5
7,8
9,1
10,4
11,7
13
14,3
larghezza di lavoro (m)
media pesi grammi
dev. stand. grammi
CV later.
%
3
dose med m /ha
liquame bovino s.s.%
1066,2
187,9
28,6
63,2
9,3
Fig. 5.11 Distribuzione laterale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carrobotte D con pompa attiva, 08/05/98)
Di.Re.Zo.
73
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione longitudinale
media %
Percentuale della distribuzione media per linea
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
media +15%
media -15%
52m
100m
101m
102m
linea di tendenza
Dosi medie per linea
m3/ha: 68,7 80,4
CV longitud.
Fig. 5.12
52,6 49,9
%
64,2 63,6
27,5
Distribuzione longitudinale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carro D con pompa attiva, 08/05/98)
Il carrobotte trainato E, con sistema di pompaggio a compressore da 12.000
l/min. e capacità del serbatoio di 14 m3, è stato testato in 4 serie di prove con lo
scopo di confermare alcuni risultati ottenuti precedentemente. Per questo si è scelto
di operare con il sistema di distribuzione più comune: il piatto deviatore.
Sono stati costruiti ad hoc tre tipi di piatto deviatore con la medesima angolazione
di 60 ° fra foro d’uscita e superficie infrangente del piatto, ma con diverso diametro
del foro: 60, 80, 100 mm.
Le quattro prove possono essere, tuttavia, raggruppate in due serie di test per:
a- ricercare l'influenza della larghezza di lavoro sull'uniformità di distribuzione (2
prove)
b- verificare gli andamenti longitudinali di distribuzione con carrobotte in
depressione (2 prove)
Di.Re.Zo.
74
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Prove a
Nelle prime due prove si è operato con il medesimo piatto deviatore con ugello da
80 mm (Fig 5.13A e B); variando l'angolazione del piatto deviatore con il terreno si
sono ottenute due differenti larghezze di lavoro: 6 m e 9 m.
Il diagramma medio laterale vede una difformità dello spandimento più accentuata
nella parte sinistra riscontrabile in entrambe le prove. I corrispondenti C.V. laterali
sono elevati ma simili e confrontabili fra loro (rispettivamente 43% e 38,4%) (Fig.
5.14). Tale andamento può essere dovuto a difetti di costruzione del piatto
deviatore.
La distribuzione longitudinale della prova indica che i due C.V. (rispettivamente
7,5% e 11,8%) sono simili e confrontabili fra loro (Fig. 5.15); la dose media
diminuisce quasi proporzionalmente nei tre settori con variazioni percentuali più
accentuate nella seconda prova in cui la larghezza di lavoro era maggiore.
Sia la distribuzione laterale sia quella longitudinale non sono, quindi, uniformi
perché si ottengono C.V. troppo elevati.
L'utilizzo di un diverso numero di bacinelle, 7 nella prima prova e 10 nella
seconda, non ha comportato significative differenze fra i risultanti C.V.
In definitiva si può affermare che la larghezza di lavoro non influenza l'uniformità
di distribuzione che viene invece condizionata maggiormente dall'organo
distributore e dalla sua costruzione.
Di.Re.Zo.
75
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
41
12
12
40
3
34
2
140
146
143
138
175
136
3
105
128
136
79
135
126
4
147
146
145
150
131
151
5
105
102
104
97
112
111
6
82
89
84
103
85
125
1
Legenda
7
79
77
76
93
58
17
Linee
Direzione d’avanzamento
1
62
9
166
185
0
0
2
183
140
122
129
146
187
3
96
151
102
92
155
151
4
104
139
85
86
157
132
5
120
135
108
113
105
109
6
86
84
80
75
121
99
99
86
79
76
93
76
8
112
92
106
68
69
76
9
107
98
107
115
68
68
10
31
67
45
60
72
67
2m
50
51 m
100
101 m
7
1
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
Fig. 5.13 Prove a: quadro parallelo con 7 e 10 bacinelle (prova con carrobotte E)
Di.Re.Zo.
76
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
grammi
Larghezza di lavoro 6 m (n°7 bacinelle)
3000
2750
2500
2250
2000
1750
1500
1250
1000
750
500
250
0
2,5
2
CV later. %
dose med
98,2
1,5
0
m
43,0
3
m /ha
media +15%
1,5
2
2,5
media pesi grammi
dev. stand. grammi
1655,7
673,3
media -15%
linea di tendenza
grammi
Larghezza di lavoro 9 m (n°10 bacinelle)
3000
2750
2500
2250
2000
1750
1500
1250
1000
750
500
250
0
-3,75
-3
-2,25
-1,5
0
1,5
2,25
3
3,75
4,5
m
CV later. %
dose med 104,3
Fig. 5.14
38,4
3
m /ha
media pesi grammi
1759
dev. stand. grammi
449,0
Distribuzione laterale con piatto deviatore tradizionale
(prova parallela con carrobotte E con compressore, 07/06/99)
Di.Re.Zo.
77
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Distribuzione longitudinale
Percentuale della distribuzione media per settore
Larghezza di lavoro 6 m
120
media %
100
80
60
40
20
0
settore 1
< 50m >
settore 2
Dosi m3/ha: 104,3
CV longitud.
< 50m >
97,7
%
settore 3
92,5
7,5
Percentuale della distribuzione media per settore
Larghezza di lavoro 9 m
120
media %
100
80
60
40
20
0
settore 1
< 50m >
Dosi m3/ha: 118,9
CV longitud.
Fig. 5.15
settore 2
103,6
%
11,8
< 50m >
settore 3
90,5
linea di tendenza
Distribuzione longitudinale con piatto deviatore tradizionale
(prova con carrobotte E con compressore 07/06/99)
Di.Re.Zo.
78
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Prove b
Sono state eseguite due ulteriori prove sul carro spandiliquame E dotato di
compressore, con l’intento di verificare se esiste, in queste tipologie di carri, una
flessione longitudinale sull’uniformità di distribuzione e ricercare le motivazioni di
tale evento.
Le prove sono state eseguite utilizzando uno schema di raccolta dati diverso da
quello normalmente utilizzato; in particolare si è deciso di operare con due sole file
di bacinelle disposte a lato del carro, come è indicato nel capitolo di materiali e
metodi. Inoltre sono stati utilizzati due piatti deviatori appositamente realizzati:
uno con diametro dell'ugello d'uscita di 60 mm, ed un secondo con diametro di 100
mm.
Le prove sono state eseguite svuotando totalmente la botte durante un percorso di
130 m; le velocità di avanzamento durante le due prove sono state di 1,1 e 2,8 km/h
rispettivamente.
I risultati ottenuti mostrano che cambiando il diametro dell'ugello, in modo
crescente da 60 a 100mm, si riesce a evidenziare maggiormente la flessione
longitudinale nella distribuzione di liquame (Fig. 5.16). Il parametro che
maggiormente influenza la omogeneità di distribuzione longitudinale è, quindi, la
velocità di svuotamento della botte in pressione. Infatti al variare del diametro
dell'ugello di uscita varia la velocità di svuotamento che fa variare i rapporti ariarefluo all'interno della botte con il conseguente calo di pressione. Questo calo
influenza la distribuzione longitudinale; infatti se si analizzano i grafici (Fig 5.16)
si può apprezzare come nel secondo caso, con diametro d'uscita da 100 mm, la
flessione longitudinale sia maggiormente pronunciata rispetto all'ugello da 60 mm.
Calcolando la regressione lineare dei dati raccolti nei due casi, si evidenzia come il
coefficiente angolare della retta differisce di quasi un ordine di grandezza.
In conclusione appare possibile affermare che si può ottenere una buona
omogeneità longitudinale di spandimento del liquame anche con un compressore,
purché lo stesso sia dimensionato in modo ottimale al volume della botte. E'
ipotizzabile, inoltre, che l’usura del compressore causi un'accentuazione del
fenomeno di flessione; per contro l’usura nelle macchine con pompa attiva non ha
effetto sulla uniformità longitudinale, ma solo sulla portata.
Se si considera che molti agricoltori utilizzano il sistema di distribuzione a
"gomito" (getto diretto) le anomalie di spandimento longitudinale risultano
accentuate, proprio per l'elevato diametro d'uscita del sistema a gomito e la
conseguente maggior portata di scarico.
Si può affermare, ancora, che la semplificazione effettuata nello schema generale,
che analizza i dati longitudinali dividendo il percorso longitudinale in tre settori,
rispecchiano, in linea di massima, l'andamento della distribuzione longitudinale
della macchina. Tale conclusione è valida solo nel caso in cui il percorso di prova
abbia caratteristiche omogenee, ed il carrobotte o la trattrice non presentino
anomalie di funzionamento.
Di.Re.Zo.
79
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi di distribuzione
Piatto deviatore con diametro d'uscita di 60 mm
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
bacinelle
Linea di tendenza
y = -2,2443x + 2553,3
Piatto deviatore con diametro d'uscita di 100 mm
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 14 15
16
17 18
19 20
21 22
23
bacinelle
y = -12,035x + 2237,2
Fig. 5.16
24 25
26 27
28 29
30 31
32
33
Linea di tendenza
Distribuzione longitudinale media delle Prove b
Di.Re.Zo.
80
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
5.2 DISTRIBUZIONE SUPERFICIALE CON SISTEMA
OMBELICALE SEMOVENTE
Questa prova è stata eseguita utilizzando 2 rotoloni semoventi con due differenti
sistemi di distribuzione. I rotoloni sono macchine progettate e usate soprattutto per
l’irrigazione a pioggia.
In alcune zone, tuttavia, vengono utilizzate anche per la distribuzione di liquami. In
questo caso, per il corretto funzionamento dell’impianto, i reflui devono avere
contenuti di sostanza secca ridotti.
Come è stato detto, per queste macchine sono state svolte prove tendenti a
verificare l’uniformità di distribuzione laterale ma non è stata eseguita alcuna
prova di distribuzione longitudinale.
Il rotolone semovente A, con pompa centrifuga; è dotato di organo di
distribuzione a doppia ala in alluminio di diametro 100 mm, montata ad un’altezza
dal suolo di circa 1 m, con una lunghezza totale di 27,5 m. La barra distributrice è
munita di sette piccoli deflettori, in corrispondenza degli ugelli, per rompere “la
vena” di liquami in uscita. Sono state eseguite due ripetizioni per valutare
l’influenza sull’uniformità di distribuzione di due tipi di ugello con diametro: 18 e
22 mm. E’ stato utilizzato liquame suino con un contenuto di s.s. pari all’ 1,1%.
A titolo esemplificativo, considerati gli andamenti simili riscontrati nel corso delle
due prove, in questa sezione vengono riportati solo i grafici della prima prova
effettuata con ugelli di 18 mm.
Il diagramma di distribuzione medio laterale è poco omogeneo e mostra variazioni
di distribuzione anche da un metro all’altro; nella zona centrale è stata raccolta,
mediamente, la maggior quantità di refluo, come risulta dalla Figura 5.17.
La larghezza totale di gittata è stata di 44 m, con un CV laterale sulla gittata del
51%. Dal diagramma di sovrapposizione di due passate si può notare che le
combinazioni larghezza massima e CV sono molte ma nessuna consente di ottenere
un CV minore del 15%.
Questa prova è stata anche influenzata dal vento e ciò spiega perché la
distribuzione ha andamento ellittico e non circolare.
Di.Re.Zo.
81
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Distribuzione laterale
media %
Percentuale della distribuzione media per bacinella
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
-26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8
-6
-4
-2
1
3
5
7
9
11 13 15 17
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
80
70
60
50
CV (%)
40
30
20
10
0
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
larghezza di lavoro (m)
media pesi grammi
dev. stand. grammi
CV later.
%
Fig. 5.17
4056,0
2070,0
51,0
3
dose med m /ha
liquame suino s.s.%
240,6
1,1
Distribuzione laterale con ala dotata di deflettori
(prova con sist. ombelicale semovente A, 19/03/97)
Di.Re.Zo.
82
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Il rotolone semovente B, con pompa centrifuga è dotato di distributore a getto
irrigatore con ugello di diametro 32 mm. Il getto irrigatore è montato su un carrello
con 4 ruote ad un’altezza di 1,2 m. Non è stata eseguita alcuna prova di verifica
della distribuzione longitudinale. E’ stato utilizzato liquame suino con un
contenuto di s.s. pari allo 0,8% (Fig. 5.18A).
Il diagramma medio laterale rappresenta circa la metà della distribuzione totale; la
larghezza di gittata, infatti, è stata di 48 m ma per problemi operativi è stata
campionata solo la distribuzione destra nel senso dell’avanzamento, perciò il centro
della distribuzione effettiva è variato tra ± 1 m (Fig. 5.18B). Dal primo
istogramma si nota una tendenza alla diminuzione del contenuto di refluo per
bacinella passando dalla fascia centrale a quella laterale. Questo significa che,
ipotizzando di riportare lo stesso diagramma sulla parte sinistra si può affermare
che la fascia centrale riceva mediamente più prodotto rispetto a quella laterale. Si
nota anche un calo visibile rispetto alla media nella fascia compresa fra 19 e 24
metri.
Il CV della larghezza di gittata campionata è stato del 25,3%. Dal diagramma di
sovrapposizione di due passate si vede inoltre che solo con larghezze di lavoro
inferiori ai 5 m si ottengono CV minori del 15%; al 24° metro si ottiene un CV di
circa 25%.
L’uniformità di distribuzione laterale si attesta su valori simili a quelli trovati
mediamente dai piatti deviatori.
E’ da notare, con sistema ombelicale semovente, la grande quantità di refluo
distribuito per unità di superficie perciò, considerando che gli spandimenti sono
disomogenei, si ottiene una distribuzione molto squilibrata di elementi nutritivi.
Di.Re.Zo.
83
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per bacinella
180
160
140
120
media %
100
80
60
40
20
0
-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
m
media +15%
media -15%
linea di tendenza
Sovrapposizione progressiva di due distribuzioni
50
45
40
35
30
CV (%)
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
larghezza di lavoro (m)
media pesi
dev. stand.
CV later.
Fig. 5.18.
grammi
grammi
%
4182,2
1058,7
25,3
3
dose med m /ha
liquame suino s.s. %
248,0
0,8
Distribuzione laterale con getto irrigatore basso
(prova con sist. ombelicale semovente B, 11/12/98)
Di.Re.Zo.
84
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
5.3 DISTRIBUZIONE SOTTO-SUPERFICIALE CON
SPANDILIQUAME
Questa prova è stata eseguita utilizzando uno spandiliquame con un organo di
distribuzione per prati che immette il liquame a pochi centimetri di profondità,
tramite speciali iniettori. Questo dispositivo, in uso soprattutto nel nord Europa, è
stato studiato per sostituire quelli superficiali per evitare un eccessivo
imbrattamento del foraggio, per limitare gli aerosol durante la distribuzione e per
avere una maggiore efficienza produttiva (Balsari, 1995).
Il carrobotte trainato F, con pompa a lobi; è stato dotato di sistema ad iniezione
per prati è costituito da 14 assolcatori a dischi e di tubi iniettori, sistemati
posteriormente ai dischi, che immettono il liquame a pochi cm di profondità (5-10
cm). La prova è stata effettuata con il sistema di distribuzione sollevato da terra
raccogliendo il liquame fuoriuscito da due iniettori contigui in una sola bacinella.
Lo schema generale della prova è indicato in Figura 5.19.
La capacità totale del carrobotte è di 11 m3; esso è stato riempito totalmente per
l’effettuazione della prova.
Il diagramma medio laterale presenta una buona omogeneità di distribuzione, con
tutte le coppie di iniettori che distribuiscono all’interno del campo compreso fra ±
15% del valor medio, come indicato in Figura 5.20.
La larghezza totale di lavoro corrisponde alla larghezza della barra sulla quale sono
montati gli organi distributori, ovvero 4 m, con un corrispondente CV laterale del
12,5%. Il tasso di applicazione non porta a eccessive differenze tra dose massima e
minima.
La distribuzione longitudinale presenta un CV del 6,5% con una uniforme quantità
distribuita all’interno e tra i settori (Fig. 5.21).
Distribuzione laterale e longitudinale sono quindi sostanzialmente uniformi perché
i valori del CV sono sempre inferiori al limite del 15%.
Di.Re.Zo.
85
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Linea 1 106
115
99
116
112
107
104
101
107
Linea 2 110
120
109
118
112
106
103
123
128
Legenda
Linea 3 116
112
98
117
108
110
110
117
132
Linea 4
73
94
102
75
89
95
103
89
82
Linea 5 104
92
103
116
101
91
97
97
102
Linea 6
97
79
98
77
86
93
86
86
72
Linea 7
94
88
91
80
91
98
97
1
2
51
52 m
3m
50
100
86
77
101
102 m
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
Fig. 5.19 Distribuzione nei 3 settori di campionamento (prova con carrobotte da prato F)
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
180
160
140
120
media %
100
80
60
40
20
0
1+2
3+4
5+6
7+8
iniettori
media +15%
media pesi
dev. stand.
CV later.
Fig. 5.20
grammi
grammi
%
1958,7
211,1
12,5
9+10
11+12
13+14
media -15%
linea di tendenza
m 3/ha
98,5
dose med
liquame suino s.s. %
n.p.
Distribuzione laterale con iniettori sottosuperficiali da prato
(prova con carrobotte F con pompa attiva, 12/06/98)
Di.Re.Zo.
86
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Distribuzione longitudinale
media %
Percentuale della distribuzione media per linea
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
52m
media +15%
media -15%
Dosi medie per linea
m3/ha: 97,9 96,1 102
CV longitud.
Fig. 5.21
%
91,1 102 109,2
100m
101m
102m
linea di tendenza
102,7 99,7 86,1
6,5
Distrib. longitudinale con iniettori sottosuperficiali da prato
(prova con carrobotte F con pompa attiva, 12/06/98)
5.4 DISTRIBUZIONE IN PROFONDITÀ CON SPANDILIQUAME
Questa prova è stata effettuata utilizzando uno spandiliquame con un organo di
distribuzione ad “ancore”. Questi attrezzi, usati su seminativi, iniettano il liquame
ad una profondità variabile tra i 25 ed i 40 cm riducendo le emissioni di
ammoniaca e odori in atmosfera.
La prova è stata effettuata in modo dinamico e con il sistema di distribuzione
sollevato da terra per raccogliere nelle bacinelle il liquame fuoriuscito dai singoli
iniettori.
Il carrobotte trainato G, con pompa a lobi, è dotato di ripuntatore a 6 àncore per
l’iniezione in profondità modificato direttamente dal contoterzista proprietario del
carro.
Lo schema generale della prova è indicato in Fig. 5.22.
Di.Re.Zo.
87
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
La capacità totale del carrobotte è di 11 m3; esso è stato riempito totalmente per
l’esecuzione della prova. La larghezza della barra, sulla quale sono montati gli
organi distributori, era di 2,40 m.
La distribuzione media laterale ha visto un CV del 17,5%, come indicato in Figura
5.23A. Il tasso di applicazione indica differenze maggiori di 30 m3/ha tra dose
massima e minima.
La distribuzione longitudinale ha ottenuto un CV di 4,4% (Fig 5.24) con una
quantità distribuita, all’interno e tra i settori, pressochè costante e compresa nel
campo fra ±15% rispetto al valor medio.
La distribuzione laterale non è uniforme, anche se il CV è molto vicino al limite
consigliato; l’elevata differenza tra quantità distribuite indica che occorre
migliorare il sistema di distribuzione.
La distribuzione longitudinale è, invece, uniforme e determina contenute differenze
del tasso di applicazione; questo dimostra nuovamente il ruolo del sistema di
pompaggio sull’uniformità di distribuzione longitudinale.
116
117
118
117
128
121
80
82
75
75
71
75
92
67
84
102
93
90
118
107
94
99
103
95
Linea 5
97
118
135
112
120
129
Linea 6
97
109
94
95
85
89
2m
50
51m
100
101m
Linea 1
Linea 2
Linea 3
Linea 4
1
Legenda
>145 %
130-145 %
115-130 %
85-115 %
70-85 %
55- 70 %
<55 %
Fig. 5.22 Distribuzione nei 3 settori di campionamento (carrobotte per terre arabili G)
Di.Re.Zo.
88
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Distribuzione laterale
Percentuale della distribuzione media per riga
180
160
140
120
media %
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
iniettori
media +15%
media pesi
dev. stand.
CV later.
Fig. 5.23
grammi
grammi
%
3566,2
557,4
17,5
media -15%
linea di tendenza
3
dose med m /ha
78,5
liquame suino s.s.%
n.p.
Distribuzione laterale con iniettori profondi da seminativi
(prova con carro G con pompa attiva, 12/06/98)
Di.Re.Zo.
89
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
Distribuzione longitudinale
media %
Percentuale della distribuzione media per linea
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1m
2m
3m
50m
51m
52m
media +15%
media -15%
100m
101m
102m
linea di tendenza
Dosi medie per linea
m3/ha: 164,8 158,1
CV longitud.
Fig. 5.24
%
180,8 166,7
160,7 169,9
4,4
Distrib. longitudinale con iniettori profondi da suoli arabili
(prova con carrobotte G con pompa attiva, 12/06/98)
5.5 INDICAZIONI OPERATIVE CONSEGUENTI ALLE PROVE
SPERIMENTALI
Uniformità di distribuzione laterale: non è influenzata dal tipo di gruppo di
pompaggio ma dall’organo di distribuzione, come si è potuto osservare dai risultati
delle prove effettuate. Infatti, risulta di fondamentale importanza per l’uniformità
di distribuzione, con carribotte a più iniettori, la presenza di un ripartitore di flusso
che garantisca l’erogazione della medesima quantità di liquame ai diversi elementi
distributori (Guidetti A., Huijsamns J.F.M., 1998).
Piatto deviatore inclinato o sopraelevato: in nessun caso assicura una distribuzione
laterale con un CV inferiore al 15%. Si tratta del dispositivo di distribuzione più
utilizzato grazie soprattutto al suo basso costo, al ridotto ingombro e manutenzione,
al basso impiego di potenza, che richiede rispetto agli altri dispositivi. L’impiego
del piatto deviatore comporta, tuttavia, una serie di problemi legati sia alla
Di.Re.Zo.
90
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
difficoltà per l'operatore nel determinare la larghezza di lavoro ottimale, sia alla
elevata emissione di odori molesti e di ammoniaca che si registra nel corso della
distribuzione. In ogni caso si ha bassa efficienza nella fertilizzazione organica.
In particolare, per definire la corretta larghezza di lavoro risulta necessario
conoscere la forma del diagramma di distribuzione (prove di uniformità).
Sovrapponendo due diagrammi contigui si individua la larghezza che consente di
raggiungere una buona uniformità di distribuzione laterale. A ciò si aggiunge il
fatto che il diagramma di distribuzione risulta essere influenzato in maniera
determinante dalla pressione di esercizio dello spandiliquame e dalle caratteristiche
fisiche del liquame, oltre che da fattori di regolazione intrinseca quali l'inclinazione
dell'erogatore rispetto alla superficie del terreno e l'eventuale presenza di vento.
Teoricamente, quindi, il diagramma di distribuzione dovrebbe essere determinato
di volta in volta. A seguito di tale difficoltà operativa sono da preferire attrezzature
di distribuzione in banda che hanno una larghezza di lavoro costante (es.
interratori, barra distributrice superficiale). L'impiego del piatto deviatore, quindi, è
eventualmente accettabile nella sola concimazione di fondo nella quale l'uniformità
di distribuzione del liquame ha importanza relativa, in quanto intervengono le
successive lavorazioni del terreno che provocano un notevole rimescolamento del
suolo. Al fine di contenere l'emissione di odori molesti nella fase di distribuzione
risulta, comunque, necessario contenere la polverizzazione del liquame riducendo
sia la pressione di esercizio (consigliati 0,2-0,3 bar) sia il tempo necessario affinché
questo raggiunga il terreno, limitando l'inclinazione del piatto deviatore del getto
(l'angolo compreso fra l'asse orizzontale del tubo erogatore e la superficie del piatto
stesso deve risultare maggiore di 120°). Per poter utilizzare questo dispositivo è
importante eseguire prontamente, nella stessa giornata, l’aratura per evitare
problemi di emissioni in atmosfera.
Distributore ombelicale semovente: presenta valori elevati di CV; se vengono
muniti di sistemi a barra, opportunamente tarati, migliorano le loro prestazioni.
Sono comunque molto utili per distribuire liquami con bassi contenuti di sostanza
secca .
Alcuni vantaggi di queste macchine rispetto al tradizionale carrobotte sono
costituiti da:
ottime capacità di lavoro con limitato impiego di manodopera;
ridotto compattamento del terreno;
fertirrigazione o distribuzione su colture in atto;
ammortamento delle attrezzature anche per la funzione di impianto di
irrigazione;
Questa attrezzatura può raggiungere uniformità di distribuzione paragonabili a
quelle dei carribotte.
Gli svantaggi di queste macchine sono soprattutto legati agli aspetti ambientali:
dispersioni di ammoniaca e di composti maleodoranti in atmosfera;
possibilità di spandimento anche durante condizioni meteorologiche avverse o
in periodi di divieto;
Di.Re.Zo.
91
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
-
possibilità di spandimento di elevati quantitativi di refluo per unità di
superficie;
Inoltre, essi sono adatti ad operare su appezzamenti di adeguate dimensioni e con
forma pressochè rettangolare.
Iniettore per prati: assicura buone distribuzioni laterali e longitudinali purchè
montato su carrobotte dotato di ripartitore di flusso e di pompa a lobi. E’ una
attrezzatura utile ed idonea per prati in quanto consente di evitare imbrattamenti al
foraggio ma non può essere impiegata su suolo nudo perché richiede sforzi di
trazione elevati oltre a necessitare una superficie del suolo particolarmente
uniforme.
Interratore in profondità: presenta CV laterali migliori rispetto ai sistemi di
distribuzione superficiale. L’interramento è una ottima soluzione su terreni che
presentano un elevato rischio di ruscellamento, per evitare perdite di nutrienti in
corsi d’acqua superficiali. Questa attrezzatura, inoltre, limita le perdite di
ammoniaca in atmosfera, ottimizzando, quindi, l’efficienza della concimazione
organica. L’interramento permette, anche, di spandere in situazioni particolari quali
la vicinanza di abitazioni ecc. Tuttavia, si è osservato che, con l’attrezzatura
provata, è bene non approfondire troppo l’organo lavorante (sono sufficienti 15-20
cm). In caso di un nuovo acquisto, è meglio indirizzarsi verso modelli che
prevedono una minore profondità di interramento dei liquami distribuiti su più
organi lavoranti dotati di denti elastici che effettuano lavorazioni assimilabili ad
una energica erpicatura.
Uniformità di distribuzione longitudinale: non si riscontrano differenze tra i diversi
sistemi distributivi per quanto riguarda l’uniformità di distribuzione longitudinale
Questa è, invece, influenzata dal sistema di pompaggio. Dalla sperimentazione è,
infatti, emerso come con i carribotte dotati di compressore ci sia difformità di
distribuzione lungo i tre settori longitudinali di controllo.
Le pompe attive, invece, assicurano una uniforme distribuzione longitudinale ma
dipendono per questo dal numero di giri della p.d.p.. Questo può essere un difetto,
se cambia la velocità d’avanzamento lungo il tragitto, ma anche un pregio se lo si
utilizzasse come mezzo per modulare la quantità distribuita variando il numero di
giri della pompa. Dall'elaborazione dei dati appare anche possibile affermare che si
può ottenere una buona omogeneità longitudinale di distribuzione dei liquami sia
con una pompa attiva sia con un compressore, purché quest’ultimo sia
dimensionato correttamente. Tuttavia, per dimensionare adeguatamente le pompe
in rapporto ai volumi dei serbatoi occorrerebbero dei dispositivi di pompaggio
molto potenti e di elevato costo.
Conclusioni alla sperimentazione: da un punto più squisitamente operativo,
osservando il comportamento di agricoltori e contoterzisti è emerso che la
determinazione della dose da distribuire non risulta correlata alle esigenze delle
Di.Re.Zo.
92
5 - Prove in campo di alcuni spandiliquame con diversi organi lavoranti
colture in quanto non viene determinata l’entità degli elementi nutritivi contenuti
nel liquame. Con alcuni tipi di distributori, ciò si è tradotto in una eccedenza di
elementi nutritivi. Ad esempio, nella sperimentazione con rotolone semovente, si è
calcolata una differenza nel quantitativo di N totale apportato al suolo maggiore di
700 kg a distanza di pochi metri.
Per gli agricoltori è di fondamentale importanza la scelta di un adeguato organo di
distribuzione che possa essere funzionale alle esigenze aziendali ma allo stesso
tempo non causi problemi. L’agricoltore, o il contoterzista per lui, dovrebbe
utilizzare sistemi di distribuzione adatti alla propria realtà (clima, pedologia,
ubicazione appezzamenti) e conoscerne l’effettiva funzionalità e potenzialità d’uso.
Il metodo sperimentale, utilizzato per valutare l’uniformità di distribuzione,
nell’ambito di questo ciclo di prove, è semplice e facilmente attuabile. Esso ha
permesso di valutare in modo generale e specifico le diverse attrezzature provate
dal punto di vista sia meccanico sia funzionale, tuttavia, per conoscere i reali effetti
agronomici delle diverse modalità di spandimento dei liquami bisognerebbe
operare in maniera diversa. Ad esempio, si potrebbe, in ulteriori sperimentazioni,
definire la larghezza di lavoro alla quale non si risente l’influenza dell’uniformità
di distribuzione sulle coltivazioni. Questa larghezza andrebbe definita per singola
coltura e per stadio vegetativo. Infatti, colture come il mais, che sono estremamente
versatili, modificano, fin dalle prime fasi di vita, lo sviluppo dell’apparato radicale
in funzione delle esigenze idriche e nutritive senza accusare riduzioni di
produzione, tollerando rilevanti difformità di distribuzione limitate, però, alla
larghezza tra le file. Si tratta, però, di prove complesse non certo alla portata del
singolo agricoltore e che richiedono una raccolta sistematica di dati da elaborare in
modo idoneo. In ogni caso su questo metodo di prova vi è la pesante influenza del
tipo di suolo per cui i risultati diventano poco estrapolabili a tutte le diverse realtà
lombarde.
Di.Re.Zo.
93
6 - La collaborazione con le aziende
6. LA COLLABORAZIONE CON LE AZIENDE
(Ing. Luca Pedrazzi, Dott. Andrea Guidetti)
Nell’ambito del progetto era prevista anche una attività di collaborazione con
alcune ditte costruttrici di spandiliquame presenti sul territorio regionale per
verificare l’applicabilità di nuove tecnologie alle macchine attualmente prodotte e
di migliorare le prestazioni di quelle esistenti. In particolare, ci si è posto
l’obbiettivo di: migliorare l’efficienza del piatto deviatore, strumento diffuso ma
poco conosciuto; collaborare allo sviluppo di una macchina spandiliquame in grado
di migliorare l’efficienza di distribuzione longitudinale e trasversale.
6.1
SVILUPPO DEL PIATTO DEVIATORE
Il piatto deviatore viene montato sulla stragrande maggioranza dei carribotte,
perché consente di contenere al minimo i tempi di spandimento, nell’ipotesi che
l’uniformità di distribuzione sia buona. Questa attrezzatura, inoltre, costa poco,
presenta un ingombro ridotto e richiede bassa manutenzione. I risultati delle prove
di campo hanno, invece, evidenziato che i piatti deviatori in commercio sono
caratterizzati da pessime prestazioni in termini di uniformità di distribuzione e,
pertanto, si è deciso di collaborare con una ditta costruttrice per studiare possibili
miglioramenti dei dispositivi utilizzati correntemente sulla base delle seguenti
caratteristiche:
• forma del piatto;
• inclinazione dell’ugello rispetto all’orizzontale;
• inclinazione relativa fra piatto ed ugello;
• inclinazione del piatto sull’orizzontale;
• sezione di uscita dell’ugello.
Per quanto riguarda lo studio della migliore forma ci si è basati sulle conoscenze
disponibili, evitando forme che prevedessero la presenza di spigoli che
costituiscono punti di discontinuità nella distribuzione del flusso sul piatto (es. fig.
6.1).
Dalle prove eseguite si è potuto comprendere come il piatto deviatore possieda
caratteristiche intrinseche che non rendono migliorabile oltre un certo limite, il
diagramma di distribuzione. Inoltre, non è eliminabile la eccessiva polverizzazione
del liquame che favorisce la diffusione degli odori, rendendo problematico
l’utilizzo del piatto deviatore nelle zone prossime alle abitazioni.
Di.Re.Zo.
94
6 - La collaborazione con le aziende
Punto critico
Piatto deviatore
Piatto deviatore
Flusso
del
liquame
Ugello
Ugello
Flusso
del
liquame
Punto critico
(a)
(b)
Fig. 6.1 Linee di flusso del liquame in uscita dall’ugello al variare
della forma del piatto deviatore
6.2 SVILUPPO DI UNA MACCHINA SPANDILIQUAME
INNOVATIVA
Grazie alla collaborazione con il CONAMA (ora ENAMA), è stato possibile
realizzare anche in Italia una macchina dotata di soluzioni costruttive moderne che
consentano di raggiunge gli obiettivi di minor compattamento del terreno;
maggiore regolarità nella distribuzione laterale e longitudinale. Ciò utilizzando
pneumatici a larga sezione, pompe attive a regime di rotazione variabile per
regolare la portata in relazione ai fabbisogni delle colture, e interratori di nuova
concezione (fig. 6.2).
I pneumatici adottati presentano una larghezza dell’impronta a terra di 750 mm e
una pressione di esercizio di 1.5 – 1.75 bar. Non è stato, tuttavia, possibile adottare
un sistema auto gonfiante in grado di regolare in modo automatico la pressione
secondo il livello di riempimento dello spandiliquame e le condizioni del terreno.
Attraverso prove in capo sull’efficienza di distribuzione della macchina è stato
verificato l’effetto dell’uso della pompa a lobi e dell’interratore. I risultati ottenuti
hanno mostrato che la pompa a lobi permette una buona regolarità di distribuzione
longitudinale ed un elevato controllo della portata ma deve essere protetta dai corpi
estranei quali sassi, spaghi ecc. Pertanto, è stato provato l’inserimento dei seguenti
dispositivi di protezione: decantatore con griglia; decantatore con trituratore.
Il decantatore con griglia è semplice, molto economico e facile da costruire, ma si è
rivelato assolutamente inaffidabile a causa dei frequenti interventi di manutenzione
necessari. E’stato, quindi, provato un sistema combinato attivo di triturazionedecantazione del tipo in uso nei paesi del nord Europa.
Per assicurare, inoltre, una distribuzione trasversale ottimale è stato montato sulla
conduttura di scarico, un distributore rotativo che permettesse una regolare
Di.Re.Zo.
95
6 - La collaborazione con le aziende
ripartizione della portata di liquame ai singoli tubi erogatori e quindi agli
interratori. L’efficienza di distribuzione longitudinale e trasversale ottenuta
attraverso gli accorgimenti tecnici adottati è risultata quindi apprezzabile (per gli
approfondimenti tecnici di questo sistema consultare le prove effettuate al
Capitolo 5.3, carrobotte F).
In conclusione, la collaborazione con le aziende costruttrici di spandiliquame è
stata positiva perchè ha dimostrato che è possibile a parità di costi realizzare carri
spandiliquame più efficienti. Per quanto attiene l’introduzione di nuove tecnologie
nel settore la strada per perfezionare le macchine è ancora lunga ma è sicuramente
quella giusta per l’agricoltura moderna, sempre più ecocompatibile.
Fig. 6.2 Foto della macchina sperimentale durante la prova con interratore da prati.
Di.Re.Zo.
96
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
7. I CANTIERI DI TRASPORTO E I COSTI DI
DISTRIBUZIONE DEI LIQUAMI
(Giorgio Provolo)
Al momento della scelta del sistema di distribuzione dei reflui zootecnici, oltre alla
conoscenza della uniformità di distribuzione trasversale e longitudinale, è di
primaria importanza pratica determinare la capacità di lavoro del cantiere di
spandimento.
Infatti, è necessario distribuire i reflui tempestivamente in periodi di tempo a volte
molto ristretti e in cui l'operazione di liquamazione si sovrappone ad altre
(lavorazione del terreno, preparazione del letto di semina, ecc.), caratterizzate
spesso da problemi di maggior urgenza.
D'altra parte, il sovradimensionamento dei cantieri, conseguentemente ai tempi
ristretti di spandimento, comporta una bassa utilizzazione annua delle macchine e,
quindi, costi di gestione elevati.
7.1 LA DISTRIBUZIONE CON CARRIBOTTE
La valutazione della capacità di lavoro di attrezzature per la distribuzione del
liquame (carribotte), trainati da trattrice, che effettuano sia il trasporto, sia lo
spandimento può essere effettuata distinguendo le varie fasi dell'operazione:
- carico: include le fasi di posizionamento del rimorchio, attacco del tubo
pescante o sua immissione nella vasca di prelievo, carico del liquame, distacco
o rimozione del tubo pescante. I tempi necessari per completare questa
operazione dipendono dal tipo di attrezzatura utilizzata e dalla presenza di
meccanismi agevolatori, nonché dalla difficoltà di raggiungimento del punto di
prelievo. Nelle condizioni ottimali il tempo dell'intera operazione si avvicina a
quello necessario per il riempimento del serbatoio (qualche minuto). Nelle
situazioni meno ottimizzate, in cui l'operatore deve collegare e scollegare
manualmente il tubo di prelievo e in caso di accesso difficoltoso si devono
aumentare i tempi per questa operazione di 5 -10 minuti;
- trasferimento in campo: questo tragitto comprende un tratto da percorrere in
prossimità del punto di prelievo e un tratto su strada poderale; a volte si utilizza
una strada comunale per poi percorrere un altro tratto di strada poderale onde
raggiungere l'appezzamento su cui si deve distribuire il refluo. E' evidente che i
tempi di percorrenza dipendono dalla distanza dei vari tratti e dalla velocità
media che viene mantenuta nei diversi tipi di strada. Il livello di dettaglio a cui
Di.Re.Zo.
97
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
trasferimento in campo
tempo (minuti)
-
si può arrivare dipende dalla precisione della valutazione che si intende
ottenere. A titolo esemplificativo, si può considerare che generalmente il
mezzo deve percorrere un tratto di almeno 200 m a velocità ridotta in uscita
dall'azienda e un pari percorso per entrare nell'appezzamento prima di iniziare
la distribuzione. Il percorso rimanente può essere effettuato a velocità più
elevata. Se si considera, una velocità ridotta di 5 km/h e una velocità per il
trasferimento di 10 km/h, si ottengono i tempi di percorrenza in funzione della
distanza riportati nel grafico di figura 7.1. Come si può notare i tempi
minimi in questa ipotesi, non
scendono sotto i 5 minuti e salgono a circa 15 minuti nel caso di distanze
dell'ordine di 2 km;
spandimento: una volta raggiunto l'appezzamento, l'operazione di spandimento
è influenzata dalle caratteristiche del carrobotte e, in particolare, dalla portata
di scarico e dalla capienza del serbatoio. Infatti, a meno di non utilizzare
carribotte in grado di variare la portata di scarico, la dose distribuita viene
ottenuta variando la velocità di avanzamento. Ne deriva che il tempo di scarico
è un valore pressoché costante per ogni carrobotte (se non ci sono sistemi di
regolazione) e può variare fra 2 e 4 minuti per 10 m3 di liquame;
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
distanza (km)
Fig. 7.1 Relazione fra tempo impiegato per raggiungere
il campo e distanza da percorrere
-
rientro in azienda: il percorso di ritorno ha le stesse caratteristiche di
quello all'andata, ma, tenendo conto che il rimorchio è vuoto, il percorso su
strada può essere effettuato a velocità medie superiori. Se, si mantengono i
dati dell'ipotesi fatta per i tempi di andata, variando la velocità di
trasferimento da 10 a 15 km/h, si ottiene il grafico di figura 7.2. Anche
in questo caso i tempi minimi non scendono sotto i 5 minuti in quanto
Di.Re.Zo.
98
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
vanno considerati i tratti da percorrere a bassa velocità (ingresso e uscita
dall'azienda e dal campo);
ritorno in azienda
16
tempo (minuti)
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
distanza (km)
Fig. 7.2 Relazione fra tempo impiegato per il ritorno al centro aziendale e
distanza da percorrere
-
-
capacità giornaliera di lavoro: la determinazione del tempo per svolgere la
singola operazione di distribuzione e la conoscenza della capacità del
carrobotte consentono di determinare la capacità di lavoro giornaliera della
macchina.
Tenendo conto, infatti, delle ore di lavoro utili (normalmente si considerano 8
ore a cui vanno aggiunti i tempi per manutenzioni, rifornimenti, riparazioni),
diventa immediato calcolare il numero di spandimenti che si possono effettuare
e, quindi, i volumi di refluo distribuiti nella giornata;
giorni utili nel periodo di distribuzione: una volta determinata la capacità
giornaliera di lavoro è possibile estenderla al periodo utile di spandimento per
verificare se il cantiere è in grado di distribuire la quantità di refluo
programmata. A questo proposito è necessario tener conto che al di là di altre
considerazioni sulla transitabilità dei terreni, non è possibile, per legge,
distribuire nei giorni di pioggia e in quelli immediatamente successivi. La
tabella 7.1, riporta, a titolo di esempio, il numero di giorni di pioggia rilevati a
Milano Linate. E' da ribadire che per poter effettuare realmente uno
spandimento agronomicamente corretto devono essere verificate anche altre
condizioni.
Di.Re.Zo.
99
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Tab. 7.1 - Numero medio di giorni di pioggia rilevati a Milano Linate nei diversi
mesi dell’anno
Gen
feb
mar
apr
mag
giu
lug
ago
set
ott
nov
dic
8.9
8.4
10.2
12.1
13.5
11
8.3
7.7
8.3
12.0
10.8
9.6
Esempio di valutazione della coerenza del cantiere
Dall'analisi della situazione di un'azienda e del relativo calendario di distribuzione,
si evidenzia che i mesi che richiedono i maggiori volumi di spandimento sono:
marzo (896 m3), ottobre (945 m3) e novembre (772 m3).
L'azienda dispone di un carrobotte da 10 m3 e la distanza media dei terreni è di 2,1
km.
Considerando:
tempo di carico = 5 minuti
tempo di trasferimento in campo (da grafico)= 15 minuti
tempo di svuotamento = 3 minuti
tempo di ritorno = 11,6 minuti
Il tempo totale per spandimento è di 34,6 minuti.
In 8 ore si possono effettuare (8 h . 60/34,6) = 14 distribuzioni pari a 140 m3.
Questo comporta, quindi, che i giorni disponibili devono essere:
marzo (896/140)= 6,4 giorni
ottobre (945/140)=6,75 giorni
novembre (772/140) = 5,5 giorni.
Quindi si individua il cantiere di spandimento adeguato alle esigenze dell'azienda
7.2 LE PROVE SPERIMENTALI
La metodologia descritta nell’esempio citato in precedenza presuppone la
conoscenza delle caratteristiche operative del cantiere di lavoro da utilizzare. Molto
spesso queste caratteristiche sono legate a specifiche condizioni aziendali e non è
semplice disporre di dati generalizzabili. Inoltre, risulta interessante poter mettere a
confronto le caratteristiche operative di diversi cantieri di lavoro, in modo da poter
fornire anche elementi di scelta tra diverse soluzioni.
Con questa finalità sono stati effettuati rilievi di diversi sistemi di spandimento e di
trasporto dei reflui adottati da aziende reali.
Di.Re.Zo.
100
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
7.3 MATERIALI E METODI
I rilievi in azienda hanno riguardato i seguenti cantieri di lavoro:
1. Autocisterna con distribuzione diretta in campo (“gomito” laterale);
2. Carrobotte con piatto deviatore;
3. Carrobotte con interratore;
4. Carrobotte con interratore rifornito in campo da autocisterna;
5. Sistema di fertirrigazione (rotolone) alimentato da tubazione fissa;
6. Sistema di fertirrigazione (rotolone) alimentato da cisterna mobile a bordo
campo.
Le caratteristiche dei cantieri esaminati sono riportate in tabella 7.2
Tabella 7.2 - Cantieri utilizzati per la valutazione delle caratteristiche operative dei
cantieri
di lavoro
Cantiere
1 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore
2 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore
3 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore
4 - Carrobotte 5 m3 con interratore
5 - Carrobotte 10 m3 con interratore
6 - Carrobotte 15 m3 con interratore
7 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore con camion 20 m3
8 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore con camion 20 m3
9 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore con camion 20 m3
10 - Carrobotte 5 m3 con interratore con camion 20 m3
11 - Carrobotte 10 m3 con interratore con camion 20 m3
12 - Carrobotte 15 m3 con interratore con camion 20 m3
13 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore con camion 30 m3
14 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore con camion 30 m3
15 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore con camion 30 m3
16 - Carrobotte 5 m3 con interratore con camion 30 m3
17 - Carrobotte 10 m3 con interratore con camion 30 m3
18 - Carrobotte 15 m3 con interratore con camion 30 m3
19 - Camion 20 m3 con distribuzione diretta
20 - Camion 30 m3 con distribuzione diretta
21 - Rotolone con alimentazione fissa
22 - Rotolone con vasca e camion da 20 m3
23 - Rotolone con vasca e camion da 30 m3
Di.Re.Zo.
Abbreviazione
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
CB 10 in
CB 15 in
CB 5 pd + c 20
CB 10 pd + c 20
CB 15 pd + c 20
CB 5 in + c 20
CB 10 in + c 20
CB 15 in + c 20
CB 5 pd + c 30
CB 10 pd + c 30
CB 15 pd + c 30
CB 5 in + c 30
CB 10 in + c 30
CB 15 in + c 30
C 20
C 30
R fisso
R + C 20
R + C 30
101
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Il rilievo è stato effettuato seguendo le normali operazioni di trasporto e
spandimento effettuate nelle diverse aziende e registrando i tempi costituenti le
diverse fasi.
Questo ha consentito di definire i tempi elementari da inserire in un modello che ha
permesso di simulare le prestazioni di cantieri di lavoro anche diversi da quelli
rilevati e con situazioni differenti, in termini di distanze da percorrere e dosi di
spandimento. Questo modello è in grado di calcolare, sulla base dei tempi
elementari assegnati a ciascun cantiere, la capacità di lavoro operativa in funzione
di alcuni parametri evidenziati in tab. 7.3.
Tabella 7.3 - Parametri di input utilizzati come variabili nel modello
Parametro
Valori utilizzati
dose da distribuire
25 - 50 - 100 - 200 m3/ha
lunghezza degli appezzamenti
50 - 100 - 200 - 300 m
distanza da percorrere su strada asfaltata
0,5 - 1 - 3 - 5 - 10 km
L'utilizzo del modello ha permesso anche di effettuare un'analisi di sensibilità per
evidenziare gli aspetti dell'organizzazione del sistema di trasporto e distribuzione
che più incidono sulla capacità di lavoro. I valori dei parametri variabili del
modello utilizzati nelle simulazioni sono riportati in tab. 7.3.
La distanza da percorrere su strada sterrata, pur essendo una variabile del modello
realizzato, è stata mantenuta costante (300 m).
I tempi dedicati ad alcune operazioni sono stati considerati costanti per un certo
cantiere: si tratta dei tempi di manovra e carico, e tempi di posizionamento in
campo. E' evidente che queste operazioni possono richiedere tempi diversi a
seconda delle modalità di accesso al punto di prelievo e al campo, tuttavia si è
ritenuto di mantenere costanti questi valori, utilizzando i dati medi rilevati, per
rendere più agevole la comparazione dei diversi cantieri di trasporto e
distribuzione.
I tempi di trasferimento, invece, sono stati considerati variabili in funzione della
distanza da percorrere nelle diverse condizioni.
Una considerazione a parte deve essere fatta per la fase di distribuzione vera e
propria: il tempo di svuotamento dipende, infatti, unicamente dalla portata di
erogazione e dalla capacità del serbatoio. In pratica, però, il tempo di distribuzione
può essere influenzato dalla lunghezza degli appezzamenti o, meglio, dal numero e,
quindi, dai tempi necessari per effettuare le svolte a fondo campo.
Il numero di svolte dipende, oltre che dalla lunghezza degli appezzamenti, anche
dal percorso che viene coperto con un carico, che è in relazione alla larghezza di
lavoro e dipende dalla dose distribuita. Pertanto, fissata la dose da distribuire e le
Di.Re.Zo.
102
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
caratteristiche di lavoro della macchina (larghezza di lavoro e portata di
erogazione) è possibile risalire sia alla velocità di avanzamento, sia al numero di
svolte necessario per distribuire ogni carico, in relazione alla lunghezza degli
appezzamenti.
7.4 RISULTATI
Dall'analisi dei rilievi effettuati sono stati ottenuti i valori per le singole operazioni
dei diversi cantieri di lavoro ipotizzati che sono riportati, a titolo esemplificativo, in
tab. 7.4.
Tabella 7.4 – I cantieri utilizzati per la valutazione delle caratteristiche operative
dei cantieri di lavoro.
Unità
misura
Tipo cantiere (1=rotolone =altri)
Numero addetti
Camion
capacita di carico (Camion)
Posizionamento
Portata carico
Uscita
Trasporto su strada asfaltata
pieno
Trasporto su strada sterrata
pieno
Posizionamento in campo
Portata di scarico
Uscita dal campo
Trasporto su strada asfaltata
vuoto
Trasporto su strada sterrata
vuoto
Botte
capacita di carico (Botte)
larghezza di lavoro
lunghezza coperta (rotoloni)
Posizionamento
Portata carico
Uscita
0
di Carrobotte con Carrobotte
con
piatto deviatore interratore più camion
più camion
0
0
n
2
2
m3
s
m3/s
s
a km/h
20
102
0.18
120
42
20
102
0.18
120
42
a km/h
20
20
s
m3/s
s
a km/h
20
0.12
20
50
20
0.12
20
50
a km/h
20
20
10
8
0
0
0.12
0
10
2
0
0
0.12
0
m3
m
m
s
m3/s
s
Di.Re.Zo.
103
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Trasporto su strada asfaltata
pieno
Trasporto su strada sterrata
pieno
Posizionamento in campo
Portata di scarico
Svolta
Uscita dal campo
Trasporto su strada asfaltata
vuoto
Trasporto su strada sterrata
vuoto
a km/h
0
0
a km/h
0
0
s
m3/s
s
s
a km/h
120
0.070
11
120
0
120
0.035
37
120
0
a km/h
0
0
I risultati ottenuti dall'utilizzo del modello con i dati descritti sono stati riportati in
tabelle nelle quali le prestazioni dei cantieri sono espresse come tempo necessario
(h/ha) per eseguire le operazioni di distribuzione sulla superficie di un ettaro in
relazione alla: variazione di dose di liquame distribuito, distanza di trasporto e
lunghezza dei campi. Un esempio di risultati conseguiti è riportato in tab. 7.5.
Al fine di rendere più immediata la comprensione delle differenze tra i diversi
cantieri ipotizzati, alcuni dei risultati tabellari sono stati riportati in forma grafica,
confrontando alcune condizioni di distribuzione.
Tabella 7.5 - Risultati delle elaborazioni relative ai cantieri di lavoro esaminati nel
caso di una dose di distribuzione pari a 25 m3/ha e una lunghezza degli
appezzamenti di 300 m, per diverse distanze di trasferimento.
Dose da distribuire (m3/ha)
Distanza degli appezzamenti dalla vasca di
stoccaggio (km)
Lunghezza degli appezzamenti (m)
Cantiere
1 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore
2 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore
3 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore
4 - Carrobotte 5 m3 con interratore
5 - Carrobotte 10 m3 con interratore
6 - Carrobotte 15 m3 con interratore
7 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore con
camion 20 m3
8 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore con
camion 20 m3
9 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore con
camion 20 m3
Di.Re.Zo.
25
0.5
25
1
25
3
25
5
25
10
300
t lavoro (h/ha)
1.18
0.71
0.55
1.44
0.96
0.81
0.49
300
300
300
300
1.39
0.82
0.62
1.65
1.06
0.88
0.49
2.23
1.23
0.90
2.48
1.48
1.16
0.49
3.07
1.65
1.18
3.32
1.90
1.44
0.50
5.17
2.70
1.88
5.42
2.95
2.14
0.77
0.33
0.33 0.39 0.50 0.77
0.28
0.28 0.39 0.50 0.77
104
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
10 - Carrobotte 5 m3 con interratore con
camion 20 m3
11 - Carrobotte 10 m3 con interratore con
camion 20 m3
12 - Carrobotte 15 m3 con interratore con
camion 20 m3
13 - Carrobotte 5 m3 con piatto deviatore con
camion 30 m3
14 - Carrobotte 10 m3 con piatto deviatore
con camion 30 m3
15 - Carrobotte 15 m3 con piatto deviatore
con camion 30 m3
16 - Carrobotte 5 m3 con interratore con
camion 30 m3
17 - Carrobotte 10 m3 con interratore con
camion 30 m3
18 - Carrobotte 15 m3 con interratore con
camion 30 m3
19 - Camion 20 m3 con distribuzione diretta
20 - Camion 30 m3 con distribuzione diretta
21 - Rotolone con alimentazione fissa
22 - Rotolone con vasca e camion da 20 m3
23 - Rotolone con vasca e camion da 30 m3
0.74
0.74 0.74 0.74 0.77
0.58
0.58 0.58 0.58 0.77
0.54
0.54 0.54 0.54 0.77
0.49
0.49 0.49 0.49 0.55
0.33
0.33 0.33 0.36 0.55
0.28
0.28 0.29 0.36 0.55
0.74
0.74 0.74 0.74 0.74
0.58
0.58 0.58 0.58 0.58
0.54
0.54 0.54 0.54 0.55
0.37
0.30
0.83
0.83
0.83
0.4
0.32
0.83
0.83
0.83
0.51
0.40
0.83
0.83
0.83
0.62
0.47
0.83
0.83
0.83
0.9
0.65
0.83
0.83
0.83
7.5 COMMENTI E CRITERI DI SCELTA DEL CANTIERE
7.5.1 Capacità di lavoro in funzione della distanza
Il tempo richiesto per distribuire i liquami su un ettaro di terreno è, per quasi tutti
cantieri, notevolmente influenzato dalla distanza di trasporto. Questo è ben
riscontrabile sia dalla figura 7.3, che riporta una visione comparativa di tutti i
cantieri esaminati, mentre le figure 7.4, 7.5, 7.6 evidenziano con maggior dettaglio
il confronto più specifico tra alcuni cantieri.
In particolare, l'effetto dovuto all’incremento del tempo necessario per coprire un
ettaro in relazione all'aumento della distanza percorsa è molto marcato in quei
cantieri dove la velocità di trasporto è inferiore (carribotte) con un aumento di circa
4 volte del tempo necessario quando le distanze passano da 0,5 a 10 km , mentre
risulta più contenuto nel caso di trasporto con autocisterna, dove aumenta di poco
più di 2 volte.
Il trasporto con conduttura fissa, ovviamente, non risente della distanza di trasporto
per quanto attiene ai tempi di lavoro.
Di.Re.Zo.
105
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Le prestazioni dei singoli cantieri, basati su carribotte, caratterizzati da diverse
capacità e organi di distribuzione, presentano tempi di lavoro sempre superiori a
quelli degli altri cantieri.
La figura 7.5 mette in evidenza come, escludendo le distanze di trasporto inferiori
al km, la capacità del carrobotte dà luogo a differenze più marcate rispetto a quelle
tra carribotte della stessa capacità ma con diversi organi di distribuzione; per
quanto riguarda un confronto fra gli organi di distribuzione, piatto deviatore e
interratori si equivalgono come tempi totali, leggermente più lenta è la sola
distribuzione effettuata con interratori.
E' da notare in figura 7.6 l'andamento discontinuo dei tempi richiesti da alcuni
cantieri che prevedono il trasporto con autocisterna e la distribuzione con
carrobotte. Questo è dovuto al fatto che mentre per brevi distanze di trasporto il
fattore limitante è costituito dalla capacità in fase di distribuzione del carrobotte,
per distanze superiori il trasporto con autocisterna rallenta le operazioni di
distribuzione e il carrobotte deve rimanere fermo ad aspettare il rifornimento.
Se si considerano diverse dimensioni dei campi, ed in particolare la diversa
lunghezza degli appezzamenti, gli andamenti generali, in figura 7.7 e 7.8, sono
molto simili
7.5.2 Capacità di lavoro in funzione della dose distribuita
I risultati ottenuti, riportati graficamente nelle figure precedentemente citate (7.3,
7.4, 7.5, 7.6), consentono anche di confrontare i tempi richiesti in relazione alla
dose distribuita. In particolare i grafici "a)" si riferiscono a distribuzioni con una
dose di 25 m3/ha, mentre i grafici "b)" a dosi di 100 m3/ha.
Un'idea delle differenze nei tempi di lavoro indotte dalla diversa dose applicata è
ricavabile da tutte le figure; dall'esame generale delle stesse si può notare come i
tempi richiesti aumentino dell'ordine di 4 volte, quasi proporzionalmente con
l'aumento della dose da distribuire.
Questo effetto è leggermente maggiore per i cantieri in cui il tempo di trasporto ha
una incidenza superiore sul tempo totale.
7.5.3 Capacità di lavoro in funzione della lunghezza degli appezzamenti
Le figure 7.7 e 7.8 a e b riportano un confronto tra i tempi di lavoro richiesti dai
diversi cantieri di distribuzione al variare della lunghezza degli appezzamenti.
I tempi, come ovvio, sono più elevati quando gli appezzamenti sono di lunghezza
limitata in quanto aumentano alcuni tempi accessori (svolte, posizionamenti).
E' da notare come queste differenze siano molto più marcate alla dose di
distribuzione inferiore, dove l'incidenza dei suddetti tempi è maggiore. Una
differenza significativa è riscontrabile in Fig 7.7 dove i rotoloni fissi dimezzano i
tempi richiesti passando da 100 m a 300 m di lunghezza degli appezzamenti.
Di.Re.Zo.
106
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
CB 5 pd
confronto tra i cantieri
CB 10 pd
CB 15 pd
6
CB 5 in
CB 10 in
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
5
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
tempi (h/ha)
4
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
3
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
2
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
1
CB 15 in + C 30
C 20
C 30
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
R fisso
R + C 20
R + C 30
a)
CB 5 pd
confronto tra i cantieri
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
25
CB 10 in
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
20
CB 10 pd + C 20
tempi (h/ha)
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
15
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
10
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
5
CB 15 in + C 30
C 20
C 30
0
R fisso
0
2
4
6
8
distanza (km)
10
12
R + C 20
R + C 30
b)
Fig.7.3 – Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per diversi cantieri nel caso di dosi di spandimento di liquame di 25 a)
e 100 b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli appezzamenti (vedere
legenda a fianco e confrontare la tabella 7.2 per la spiegazione dei
simboli).
Di.Re.Zo.
107
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
confronto camion rotolone
1
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
0,9
0,8
tempi (h/ha)
C 20
0,7
C 30
R fisso
0,6
R + C 20
R + C 30
0,5
0,4
0,3
0,2
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
a)
confronto camion rotolone
4
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
3,5
3
tempi (h/ha)
C 20
2,5
C 30
R fisso
2
R + C 20
R + C 30
1,5
1
0,5
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
b)
Fig. 7.4 – Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per i soli cantieri basati su autocisterna e rotolone nel caso di dosi di
spandimento di liquame di 25, a) e 100, b) m3/ha ma con uguale
lunghezza degli appezzamenti (vedere legenda a fianco e confrontare la
tabella 7.2 per la spiegazione dei simboli).
Di.Re.Zo.
108
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
confronto carribotte
6
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
5
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
tempi (h/ha)
4
CB 5 in
3
CB 10 in
2
CB 15 in
1
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
a)
confronto carribotte
25
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
CB 5 pd
20
CB 10 pd
tempi (h/ha)
CB 15 pd
15
CB 5 in
CB 10 in
10
CB 15 in
5
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
b)
Fig. 7.5 - Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per i soli cantieri basati su carribotte nel caso di dosi di spandimento di
liquame di 25, a) e 100, b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli
appezzamenti (vedere legenda a fianco e confrontare la tabella 7.2 per la
spiegazione dei simboli).
Di.Re.Zo.
109
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
confronto carribotte + autocisterna
CB 5 pd + C 20
0,9
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
0,8
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
tempi (h/ha)
0,7
CB 10 in + C 20
0,6
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
0,5
CB 10 pd + C30
0,4
CB 15 pd + C 30
0,3
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
0,2
0
2
4
6
8
10
12
CB 15 in + C 30
distanza (km)
a)
confronto carribotte + autocisterna
CB 5 pd + C 20
3,5
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
3
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
tempi (h/ha)
2,5
CB 10 in + C 20
2
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
1,5
CB 10 pd + C30
1
CB 15 pd + C 30
0,5
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
0
0
2
4
6
8
10
12
CB 15 in + C 30
distanza (km)
b)
Fig. 7.6 – Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per ettaro per cantieri basati sull’uso di carribotte riforniti da
autocisterna nel caso di dosi di spandimento di liquame di 25, a) e 100,
b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli appezzamenti autocisterne
(vedere legenda a fianco e confrontare la tabella 7.2 per la spiegazione
dei simboli).
a)
Di.Re.Zo.
110
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
CB 5 pd
confronto tra i cantieri
CB 10 pd
CB 15 pd
7
CB 5 in
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 100m
CB 10 in
CB 15 in
6
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
tempi (h/ha)
5
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
4
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
3
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
2
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
1
C 20
C 30
R fisso
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
R + C 20
R + C 30
a)
CB 5 pd
confronto tra i cantieri
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
6
dose 25 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
CB 10 in
CB 15 in
5
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
tempi (h/ha)
4
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
3
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
2
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
1
C 20
C 30
0
0
2
4
6
8
distanza (km)
10
12
R fisso
R + C 20
R + C 30
b)
Fig. 7.7 - Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per diversi cantieri operanti con la medesima dose di 25 m3/ha ma con
differente lunghezza degli appezzamenti: a) = 100 m e b) = 300 m
(vedere legenda a fianco e confrontare la tabella 7.2 per la spiegazione
dei simboli).
Di.Re.Zo.
111
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
confronto tra i cantieri
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
CB 10 in
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
25
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 100m
tempi (h/ha)
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
C 20
C 30
R fisso
R + C 20
R + C 30
a)
confronto tra i cantieri
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
CB 10 in
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
25
dose 100 m3/ha
lunghezza appezzamenti 300m
tempi (h/ha)
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
distanza (km)
10
12
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
C 20
C 30
R fisso
R + C 20
R + C 30
b)
Fig. 7.8 -
Relazione fra distanza da percorrere e tempo di spandimento per ettaro
per diversi cantieri operanti con la medesima dose di 100 m3/ha ma
con differente lunghezza degli appezzamenti: a) = 100 m e b) = 300 m
(vedere legenda a fianco e confrontare la tabella 7.2 per la spiegazione
dei simboli).
Di.Re.Zo.
112
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
7.6 COSTI DI UTILIZZO DEI CANTIERI DI LAVORO
7.6.1 Metodologia utilizzata
La valutazione dei costi dei cantieri di distribuzione è stata effettuata seguendo la
metodologia proposta da Airoldi (1993) che prevede il calcolo dei costi in base al
valore a nuovo delle macchine, del coefficiente di utilizzazione della potenza e
dell'utilizzo annuo.
Un esempio di disaggregazione dei costi utilizzati per ogni cantiere preso in
considerazione è riportato in tabella 7.6.
Sulla base di detta metodologia sono stati calcolati i costi orari dei cantieri,
escludendo quelli della manodopera, facendo riferimento all’utilizzo medio annuo
delle attrezzature.
Tali valori sono stati poi utilizzati per calcolare i costi ad ettaro dei cantieri,
moltiplicando il costo orario per il tempo necessario per unità di superficie ed
aggiungendo il costo della manodopera in relazione all'effettivo impiego
determinato in base alla simulazione.
7.6.2 Risultati ottenuti
I risultati ottenuti sono riportati nei grafici delle figure 7.10, 7.11, 7.12, 7.13, dai
quali è possibile confrontare i costi ad ettaro in relazione alla dose distribuita e al
cantiere utilizzato, in funzione della distanza.
Dalla figura 7.10, A e B, che mette a confronto tutti i cantieri, si può notare come
quelli a basso investimento iniziale, come i carribotte, risultino i più convenienti
quando le distanze da percorrere sono limitate. Aumentando la distanza, però,
queste attrezzature, in particolare quelle di minore capacità, incrementano il loro
costo d’uso in misura maggiore rispetto a quelle che, pur avendo un costo di
acquisto superiore, hanno più elevata capacità di lavoro.
La convenienza di alcuni cantieri rispetto ad altri varia, quindi, in funzione della
distanza, ma anche della dose distribuita. Infatti, confrontando gli andamenti dei
costi con dosi di 25m3/ha e di 100 m3/ha, si può notare che aumentando la dose si
riduce la distanza di trasporto alla quale diventa conveniente passare a un cantiere
di capacità di lavoro superiore.
Questo andamento viene confermato dai grafici delle figure 7.11, 7.12, e 7.13 che
mostrano i confronti tra gruppi di cantieri.
In questi grafici, vengono presi in considerazione i singoli cantieri separarti
facendo variare la dose distribuita da 25 a 100 m3/ha ma mantenendo costante la
lunghezza degli appezzamenti, 300m.
Di.Re.Zo.
113
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Una maggiore convenienza su distanze superiori ai 3-5 km, a seconda dei casi, si
evince comunque per i cantieri accoppiati camion+carrobotte e camion+rotolone;
per le aziende accorpate è sicuramente più conveniente, già da distanze superiori ad
1 km, il rotolone fisso.
In termini generali, è da mettere in evidenza l'elevato costo dell'operazione di
spandimento che può variare da meno di 50.000 Lire/ha nel caso di appezzamenti
vicini e con dose di 25 m3/ha a più di un milione per ettaro se si utilizza un cantiere
a bassa capacità per appezzamenti molto distanti.
Di.Re.Zo.
114
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
Tab. 7.6 - Esempio di determinazione del costo di spandimento dei liquami basato
sull’utilizzo di trattore più carrobotte pd
Trattrice+carrobotte piatto deviatore
Spandiliquame
capacita' spandiliquame (m3)
massa (t)
Pieno carico (t)
Costo (kL)
10
3.782
13.782
37333.3
Trattrice
potenza (kW)
potenza (CV)
massa (t)
costo (kL)
62
84.32
3.40504
79092.16
COSTO DI UTILIZZO DEL TRATTORE
------------------------------------------- -----------------Valore iniziale (kL)
79092.16
potenza (CV)
84.32
Coeff utilizzazione
25.0%
Utilizzazione (h/a)
1500
Costo (kL/h)
19.10659684
------------------------------------------- -----------------Durata (anni)
5
Tasso deprezzamento
22.9%
Durata (anni)
5
anno util
5
tasso
3.0%
Gasolio (L/l)
800
Olio (L/kg)
6000
Consumo gas (l/h)
5.293188
Consumo olio (kg/h)
0.05293188
------------------------------------------- -----------------Utilizzazione (h)
7500
Valore finale (kL)
21489.29169
Q dep (kL/a)
11520.57366
Q i (kL/a)
1486.425394
Q as (kL/a)
520.00688
Q r (kL/a)
395.4608
Combustibile (kL/a)
6351.8256
Lubrificante (kL/a)
476.38692
Manutenzione (kL/a)
7909.216
Costo mac (kL/a)
28659.89526
------------------------------------------- -----------------Kf (kL/h)
9.281644491
Combustibile (kL/h)
4.2345504
Lubrificante (kL/h)
0.31759128
Manutenzione (kL/h)
5.272810667
Costo trattr (kL/h)
19.10659684
COSTO DI UTILIZZO DELLO SPANDILIQUAME
------------------ ----------------------------------------------vita utile h
10000
Valore iniziale (kL)
37333.3
Valore finale (kL)
5558.342558
I
(kL)
633.8666388
Qr
(kL)
3177.495744
Qm
(kL)
1119.999
Qa
(kL)
476.6243616
Utiliz anno
(h/a)
1500
r
0.17
vita ut
(a)
10
i
0.02955665
Costo tot spa(kL/h)
3.60532383
Manodopera
Costo tot spandi
Costo trattr
(kL/h)
(kL/h)
(kL/h)
3.60532383
19.10659684
Co TOT
(kL/h)
22.71192067
Di.Re.Zo.
115
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
tutti i cantieri
dose 25 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
produttività cantiere (L/ha)
300000
200000
100000
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
CB 10 in
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
C 20
R fisso
R + C 20
R + C 30
a)
tutti i cantieri
dose 100 m 3/ha, lunghezza appezzam enti
300m
1100000
produttività cantiere (L/ha)
1000000
900000
800000
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
0
2
4
6
8
distanza (km )
10
12
CB 5 pd
CB 10 pd
CB 15 pd
CB 5 in
CB 10 in
CB 15 in
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
C 20
R fisso
R + C 20
R + C 30
b)
Fig. 7.10 –
Andamento dei costi di distribuzione per ettaro in relazione alla
distanza da percorrere per diversi cantieri (vedere legenda a fianco e
confrontare la tabella 7.5 per la spiegazione dei simboli) nel caso di
dosi di spandimento di liquame di 25, a) e 100, b) m3/ha ma con
uguale lunghezza degli appezzamenti.
Di.Re.Zo.
116
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
carribotte + camion
dose 25 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
200000
CB 5 pd + C 20
produttività cantiere (L/ha)
CB 10 pd + C 20
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
100000
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
CB 15 in + C 30
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
a)
c a rribotte + c a mion
dose 100 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
600000
CB 5 pd + C 20
CB 10 pd + C 20
produttività cantiere (L/ha)
500000
CB 15 pd + C 20
CB 5 in + C 20
400000
CB 10 in + C 20
CB 15 in + C 20
300000
CB 5 pd + C 30
CB 10 pd + C30
CB 15 pd + C 30
200000
CB 5 in + C 30
CB 10 in + C 30
100000
CB 15 in + C 30
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
b)
Fig. 7.11 - Andamento dei costi di distribuzione per ettaro in relazione alla
distanza da percorrere per cantieri basati sull’uso di carribotte riforniti
da autocisterne (vedere legenda a fianco confrontare la tabella 7.5 per
la spiegazione dei simboli) nel caso di dosi di spandimento di liquame
di 25, a) e 100, b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli appezzamenti.
Di.Re.Zo.
117
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
confronto carribotte
dose 25 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
300000
produttività cantiere (L/ha)
250000
CB 5 pd
CB 10 pd
200000
CB 15 pd
CB 5 in
150000
CB 10 in
CB 15 in
100000
50000
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
a)
confronto carribotte
dose 100 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
1200000
produttività cantiere (L/ha)
1000000
CB 5 pd
CB 10 pd
800000
CB 15 pd
CB 5 in
600000
CB 10 in
CB 15 in
400000
200000
0
0
2
4
6
8
10
12
distanza (km)
b)
Fig. 7.12 -
Andamento dei costi di distribuzione per ettaro in relazione alla
distanza da percorrere, per cantieri basati sui soli carribotte (vedere
legenda a fianco e confrontare la tabella 7.5 per la spiegazione dei
simboli) nel caso di dosi di spandimento di liquame di 25, a) e 100,
b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli appezzamenti.
Di.Re.Zo.
118
7 - I cantieri di trasporto ed i costi di distribuzione dei liquami
camion e rotolone
dose 25 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
160000
produttività cantiere (L/ha)
140000
120000
R fisso
100000
R + C 20
80000
R + C 30
60000
C 20
40000
20000
0
0
2
4
6
distanza (km)
8
10
12
a)
camion e rotolone
dose 100 m3/ha, lunghezza appezzamenti 300m
450000
produttività cantiere (L/ha)
400000
350000
300000
R fisso
250000
R + C 20
200000
R + C 30
C 20
150000
100000
50000
0
0
2
4
6
distanza (km)
8
10
12
b)
Fig. 7.13 - Andamento dei costi di distribuzione per ettaro in relazione alla distanza
da percorrere, per cantieri basati sull’uso di autocisterne che riforniscono
rotoloni (vedere legenda a fianco e confrontare la tabella 7.5 per la
spiegazione dei simboli) nel caso di dosi di spandimento di liquame di 25,
a) e 100, b) m3/ha ma con uguale lunghezza degli appezzamenti
Di.Re.Zo.
119
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
8. CRITERI DI SCELTA DI MACCHINE E IMPIANTI
SPANDILIQUAME E DEI RELATIVI ORGANI DI
DISTRIBUZIONE
(Dott. Andrea Guidetti, Dott. Andrea Veneri)
8.1 SCELTA DELLE MACCHINE
La scelta della macchina più idonea per ogni singola esigenza aziendale è di certo
un fatto soggettivo in cui entrano, però, rilevanti fattori tecnici. Considerando
quest’ultimo aspetto, si possono tracciare indirizzi e prefigurare orientamenti per
una scelta adeguata alla luce delle conoscenze nate da questo lavoro ed acquisite
dalla ricca analisi bibliografica condotta nel settore.
Sicuramente, come da anni avviene negli altri paesi europei, la distribuzione dei
reflui zootecnici deve essere considerata una tecnica di fertilizzazione organica dei
terreni, dimenticando il sorpassato concetto di smaltimento. Solo con questa
mentalità è possibile sfruttare al meglio i concetti di utilizzo agronomico dei reflui
nel rispetto dell'ambiente che da anni si stanno portando avanti.
In quest'ottica, fertilizzazione (o concimazione) organica, e scelta della macchina
devono considerare in primo luogo: le colture, con la loro capacità di utilizzazione
dei nutrienti contenuti nei liquami, il calendario di distribuzione, che condiziona
l'efficienza nell’utilizzazione dei liquami, la vicinanza delle abitazioni e l’esigenza
di ridurre le emissioni gassose in atmosfera, che condiziona la scelta dell’organo di
distribuzione, la distanza di trasporto e il tipo di percorso, che condiziona il volume
del carrobotte e le sue dimensioni trasversali ecc.
In linea generale tutte le colture si avvantaggiano della fertilizzazione con reflui
zootecnici, compreso le leguminose azotofissatrici. Infatti studi dell'istituto di
Agronomia dell'Università di Milano su ripetute liquamazioni dell'erba medica
mostrano come distribuzioni oculate possano consentire di ottenere una crescita e
una produzione quali-quantitativa simile a quella del testimone senza creare
problemi (es. sviluppo di infestanti) sulla coltura stessa (Maggiore et al., 1998).
Si può affermare, inoltre, che è possibile, secondo altre esperienze e su diverse
colture, mantenere le medesime coltivazioni e produzioni con il normale utilizzo
dei reflui zootecnici senza l'utilizzo di alcun concime chimico (Balsari et al., 1999).
Ne sono esempio le sempre più numerose aziende agricole lombarde che han
creduto in questi concetti e da anni ottengono un cospicuo risparmio non
utilizzando concimi di sintesi.
Di.Re.Zo.
120
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
L’efficienza della concimazione organica è tanto maggiore quanto più si fanno
coincidere gli apporti di liquame alle fasi di maggiore utilizzazione da parte delle
colture e di maggiore attività microbica della microflora del terreno. In pratica, le
liquamazioni effettuate in vicinanza dell'impianto o della fase di maggiore sviluppo
vegetativo della coltura presentano una efficienza maggiore; quelle effettuate con
largo anticipo danno luogo a risultati decisamente peggiori dal punto di vista
agronomico e ambientale (Vedi Tab. 8.1).
Operativamente, la fase in cui la distribuzione è più agevole, ma spesso meno
efficiente, è quella della preparazione del terreno, ovvero in assenza di coltura; la
distribuzione in post-emergenza che sarebbe da preferire, è più difficoltosa e
richiede il ricorso a mezzi e tecniche adeguati.
Dopo alcuni aspetti agronomici di base è utile esaminare i criteri di scelta, dal
punto di vista meccanico e funzionale, delle macchine su ruota, o carribotte
spandiliquame classici e delle macchine per la distribuzione tramite condutture o
sistemi ombelicali.
Di.Re.Zo.
121
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
Tab 8.1 Influenza delle colture e delle epoche di distribuzione
sull'efficienza delle concimazioni con reflui zootecnici
(Fonte C.R.P.A.)
Colture
Mais e sorgo
Cereali autunno vernini
(es. orzo, frumento)
Erbai autunno-primaverili
(es. loiessa, orzosilo)
Secondi raccolti
(es. mais trinciato)
Colture primaverili-estive
(es. colza, girasole)
Prati graminacee o misti
Erba medica
Bietola
Vigneti, frutteti e pioppeti
Epoche
Stagione
pre-aratura
terreno nudo
pre-semina
copertura
fertirrigazione
pre-aratura
pre-semina
copertura
levata
pre-aratura
pre-semina
copertura
levata
pre-semina
copertura
fertirrigazione
pre-semina
copertura
fertirrigazione
impianto autunnale
impianto primaverile
ripresa vegetativa
tagli primaverili
tagli estivi e autunnali
autunno precoce
impianto
tagli primaverili
ultimo anno
pre-aratura
pre-semina
avvio vegetativo
formazione legno
estate o inizio autunno
autunno
primavera
primavera
estate
estate o inizio autunno
autunno
autunno, inverno
inizio primavera
estate o inizio autunno
autunno
autunno
primavera
primavera, estate
estate
estate
primavera
primavera
estate
autunno
primavera
primavera
primavera
estate, autunno
autunno
primavera
primavera
primavera
autunno
inizio primavera
primavera
autunno
Efficienza
BASSA
BASSA
ALTA
ALTA
MEDIA
BASSA
BASSA
MEDIA
ALTA
BASSA
BASSA
MEDIA
ALTA
ALTA
ALTA
MEDIA
ALTA
ALTA
MEDIA
BASSA
MEDIA
ALTA
ALTA
MEDIA
BASSA
BASSA
MEDIA
ALTA
BASSA
ALTA
MEDIA
BASSA
Carribotte spandiliquame
• La dimensione del serbatoio degli spandiliquame dipende dalla quantità di
refluo da distribuire, dalla distanza degli appezzamenti dal punto di
approvigionamento e dal numero di giorni utili per la distribuzione. Data la
tendenza in atto a realizzare allevamenti di dimensioni maggiori gestiti con un
minor numero di addetti e/o di affidare l’operazione di spandimento a
Di.Re.Zo.
122
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
•
•
•
•
•
contoterzisti, si comprendono, almeno in parte, le motivazioni che stanno alla
base della scelta di carribotte con serbatoi sempre più grandi. Come
conseguenza di ciò, una attenzione particolare va riservata al calpestamento del
suolo causato da queste macchine. Bisogna tenere presente, inoltre, che alcuni
valori, come il massimo carico per assale per il trasporto su strada, sono
vincolati per legge e viene consigliato, perciò, di non superare le 6 t per singolo
asse. Per ottenere una migliore ridistribuzione dei pesi gravanti sugli assali è
preferibile scegliere modelli dotati di idonee sospensioni. Alcune tipologie di
sospensioni sono più efficienti di altre per questo scopo. I torpress idraulici
montati su modelli pluriasse, migliorano la distribuzione dei pesi in campo
limitando il compattamento dovuto al sovraccarico di un solo asse rispetto
all’altro (Vedi Cap. 2.1).
Pneumatici: sempre più attenzione viene spesa dai tecnici, per limitare il
calpestamento del terreno da parte delle nuove e più pesanti macchine, tra le
quali i carribotte, che causano notevoli danni, anche perché vengono utilizzati
spesso in stagioniin cui i terreni presentano elevato contenuto di umidità. I
pneumatici in uso sugli spandiliquame sono per la maggior parte di tipo
convenzionale e con larghezza compresa tra 10 e 15 pollici, il che non permette
di ridurre il carico specifico sul terreno. Questo, in particolare, risulta
proporzionale e in genere di poco superiore, alla pressione di gonfiaggio dei
pneumatici stessi che è di 4-5 bar. Per evitare un eccessivo danneggiamento del
terreno occorre, invece, utilizzare pneumatici con sezione larga e operare con
pressioni di gonfiaggio comprese tra 1 e 2 bar (Tab. 8.2); sarebbe auspicabile
utilizzare pneumatici autogonfianti per modulare la pressione in fase di
trasporto ed in fase di distribuzione, in relazione al carico.
Tipo di pompa: le pompe attive assicurano le migliori prestazioni per quel che
riguarda l'uniformità di distribuzione longitudinale (CV < 15%), tuttavia si
possono riscontrare risultati accettabili anche con pompe a compressore purchè
opportunamente dimensionate in funzione del volume dei serbatoi e degli
organi di distribuzione (vedere Cap 5.1).
Regolazione della dose: molto spesso l'agricoltore non sa e non riesce ad
erogare esattamente la dose desiderata in relazione ai fabbisogni colturali.
Perciò, anche in vista di una corretta distribuzione dal punto di vista
agronomico ed ambientale, stanno assumendo sempre maggiore importanza i
sistemi di controllo automatico della portata per la regolazione della dose
distribuita ad ettaro. Attualmente, in Italia sono presenti solo pochi esempi di
macchine con tali caratteristiche.
Attrezzature per triturazione-filtraggio: per evitare occlusioni sta diventando
sempre più importante il loro impiego, sul refluo in entrata, soprattutto per
salvaguardare le pompe attive.
Agitatori: sono importanti per evitare sedimentazione del refluo nella botte e
per ottenere distribuzioni uniformi soprattutto se si impiegano attrezzature
Di.Re.Zo.
123
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
quali tubi rasoterra e tubi per interramento con diametri ridotti (Vedere Cap.
2.1).
Tabella 8.2 Attitudine alla transitabilità su suolo in
funzione della pressione di esercizio di pneumatici di
medie dimensioni
(da Balsari e Airoldi, 1995)
Pressione interna dei
pneumatici
Attitudine transitabilità
appezzamenti
inferiore a 1 bar
molto buona
da 1 a 1.5 bar
buona
da 1,5 a 2 bar
soddisfacente
oltre 2 bar
insoddisfacente
Sistemi di distribuzione a tubazione fissa o mobile o ombelicali (semoventi o
trainati)
Questi sistemi presentano alcuni vantaggi, rispetto al tradizionale carrobotte, così
sintetizzabili (Vedere Cap 2.2):
• ottime capacità di lavoro con limitato impiego di manodopera;
• ridotto o nullo compattamento del terreno;
• distribuzione del refluo tal quale o tramite fertirrigazione su colture in atto, con
maggiore efficienza dei liquami;
• ammortamento, più rapido o meno gravoso, delle attrezzature, se utilizzate
anche come impianto di irrigazione;
• il sistema dotato di getto, se ben tarato, presenta una uniformità di
distribuzione laterale simile a quella riscontrata per i piatti deviatori; s
• si può ottenere una buona uniformità di distribuzione utilizzando le barre con
ali distributrici.
Tuttavia non mancano gli svantaggi legati soprattutto agli aspetti ambientali:
• più elevate dispersioni di ammoniaca e di composti maleodoranti in atmosfera;
• possibilità di spandimento anche durante condizioni meteorologiche avverse o
in periodi di divieto;
• possibile spandimento di elevate quantità di refluo per unità di superficie.
In genere, questi sistemi, per operare correttamente, richiedono appezzamenti di
adeguate dimensioni e con forma pressochè rettangolare.
E' possibile, però, abbinare carribotte e sistemi di distribuzione fissi o ombelicali
per sfruttare le caratteristiche positive di entrambi.
Nel caso di carribotte, per minimizzare i costi e attuare un buon lavoro
agronomico, occorre separare la fase di trasporto da quella di distribuzione in
Di.Re.Zo.
124
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
campo. In pratica, per ottimizzare la distribuzione occorrerebbe realizzare
stoccaggi temporanei mobili in prossimità degli appezzamenti in modo da operare
in campo con macchine trainate o semoventi ad elevata capacità e con pneumatici
adatti (bassa pressione, alta galleggiabilità) effettuando il trasporto su strada con
autocisterne caratterizzate da elevate capacità e velocità di avanzamento.
In alternativa al carrobotte si possono utilizzare i sistemi ombelicali, semoventi o
meno, dotati di barre con elevata larghezza di lavoro. A causa degli alti
investimenti, queste ultime soluzioni, risultano tuttavia proponibili solo per aziende
di grandi dimensioni e per imprese di contoterzismo che possono ammortizzare le
attrezzature grazie al numero elevato di giorni in cui è possibile effettuare la
distribuzione in campo dei liquami.
8.2 SCELTA DELLE ATTREZZATURE E DEGLI ORGANI DI
DISTRIBUZIONE
La scelta delle attrezzature e degli organi di distribuzione deve avvenire all’interno
di un quadro di rispetto di parametri agro-ambientali quali:
• bassa emissione di ammoniaca e di odori in atmosfera;
• uniformità di distribuzione (CV < 15%);
• ridotto calpestamento del suolo;
• velocità, economicità ed efficacia della distribuzione.
A tale riguardo, sulla base delle esperienze effettuate durante le prove in campo, è
possibile fornire alcune indicazioni pratiche per migliorare, le prestazioni in fase di
distribuzione:
• Coefficienti di variazione: le prove effettuate hanno mostrato che la maggiore
uniformità di distribuzione trasversale con i più bassi CV è ottenuta dai sistemi
in banda (con interratori o barre di vario tipo). E' necessario, tuttavia, per
ottenere CV minori del 15% utilizzare ripartitori rotativi di portata che inviano
una quantità uniforme di liquame ai tubi adduttori.
• Interratori: quelli in commercio, sono assimilabili a dei ripuntatori che
iniettano una quantità elevata di liquame per metro lineare di solco. Tale
soluzione presenta il grosso inconveniente di posizionare il liquame ad una
profondità (mediamente 30 cm) superiore a quella ritenuta ottimale e di
richiedere elevate forze di trazione. Le soluzioni tecniche su cui puntare
devono essere basate su organi interratori costituiti da semplici coltivatori, a
denti rigidi o elastici, disposti su più ordini, che richiedono minori sforzi di
traino, permettendo di avanzare ad una maggiore velocità (Vedi Par. 2.1.3 b). I
principali inconvenienti dell'interramento diretto dei liquami sono: il ristretto
periodo utile di accesso ai campi e i maggiori costi di gestione dell'operazione
(almeno il 10-15%). Questi ultimi sono dovuti al più alto costo di acquisto del
Di.Re.Zo.
125
8 - Criteri di scelta di macchine ed impianti spandiliquame e dei relativi organi di distribuzione
•
•
mezzo, alla maggiore potenza richiesta alla trattrice e, soprattutto, alla minore
capacità oraria di lavoro causata da tempi di distribuzione più lunghi.
Distribuzione rasoterra: costituisce un'alternativa all’interramento diretto. Le
attrezzature che distribuiscono i liquami il più vicino possibile al terreno
consentono di ridurre al massimo gli odori e le emissioni di ammoniaca in fase
di distribuzione. I sistemi di distribuzione consigliati sono costituiti da una
barra che, tramite tubi flessibili, posti ad una distanza inferiore al metro,
deposita il liquame a pochi cm di distanza dal suolo. Queste barre sono
caratterizzate da una larghezza di lavoro superiore a quella del piatto deviatore
(generalmente > 10m) e da una migliore funzionalità perché non si hanno
perdite di composti maleodoranti durante la fase di distribuzione. Le capacità
orarie di lavoro sono superiori rispetto all'interramento diretto e paragonabili a
quelle del piatto deviatore. E' opportuno dotare i carribotte che montano queste
barre, di sistemi di triturazione-filtraggio e ripartizione di portata per evitare
intasamenti (Vedere Par. 2.1.3 b). E' consigliabile, inoltre, incorporare il
liquame nel suolo entro 3-6 ore dallo spandimento per evitare alte perdite di
ammoniaca.
Piatto deviatore: in nessuna prova si è ottenuta una distribuzione laterale con
un CV inferiore al 15%. Tuttavia, si tratta del dispositivo di distribuzione di
gran lunga oggi più utilizzato grazie, soprattutto al suo basso costo, al ridotto
ingombro e alla bassa manutenzione che richiede. Il suo impiego è, però,
problematico nel senso che non rispetta le esigenze di una regolare
distribuzione e comporta rilevanti perdite in atmosfera di nutrienti (Vedere Cap
5.5). E' consigliabile perciò utilizzare, al posto del piatto deviatore, le
attrezzature di distribuzione descritte in precedenza. Il piatto deviatore può
essere utilizzato nella sola concimazione di fondo nella quale l'uniformità di
distribuzione del liquame ha importanza minore, in quanto intervengono
successive lavorazioni del terreno da effettuarsi prontamente, nella stessa
giornata. Restano comunque i problemi della distribuzione dei reflui con piatto
deviatore vicino ad abitazioni od a strade ad elevata viabilità a causa delle
elevate emissioni di odori o aerosol. La collaborazione con alcune ditte ha
consentito di migliorare decisamente le prestazioni di questi dispositivi e,
soprattutto, ha permesso di far comprendere ai tecnici operanti nelle ditte
stesse, su quali elementi agire per regolarli e/o tararli.
Di.Re.Zo.
126
9 - Verifiche periodiche e taratura degli spandiliquame
9. VERIFICHE PERIODICHE E TARATURA DEGLI
SPANDILIQUAME
9.1 GENERALITA'
Sui carribotte è sempre consigliabile effettuare, oltre ai controlli obbligatori
effettuati dagli uffici preposti per la circolazione stradale, anche dei controlli
facoltativi che consentono di eseguire al meglio l'operazione di distribuzione dei
reflui zootecnici. In periodi di minor lavoro, come durante l'inverno, è possibile
effettuare una taratura del carrobotte seguendo suggerimenti e schede applicative
proposte di seguito
E' consigliabile effettuare una verifica delle funzionalità del carrobotte almeno una
volta all'anno.
9.2 PARAMETRI DA VALUTARE E LIMITI DI ACCETTABILITÀ
9.2.1 Verifiche obbligatorie sugli spandiliquame
Ogni quattro anni di utilizzo è obbligatorio far controllare i carribotte utilizzati per
la circolazione su strada da parte della Motorizzazione Civile. I controlli
riguardano la funzionalità delle valvole di sicurezza (se in presenza di modelli con
serbatoio in pressione), il controllo degli organi frenanti e dei dispositivi di
illuminazione.
9.2.2 Verifiche facoltative e manutenzione degli spandiliquame
a) Valvole di sicurezza, manometro e tubazioni
Per i modelli di spandiliquame con serbatoio in pressione è necessario,
periodicamente, controllare le valvole di sicurezza. Il costruttore è tenuto ad
apporre un manometro in posizione visibile ed è obbligato ad indicare i valori di
pressione minima e massima; usualmente i valori indicati sono rispettivamente -0.5
bar e 1 bar . Raggiungendo tali valori di pressione, controllabili con il manometro,
le valvole di sicurezza ben funzionanti devono entrare in funzione (“sfiatare”).
E’ necessario, inoltre, che alla pressione massima di esercizio le tubazioni presenti
sulla macchina ed i relativi raccordi e guarnizioni siano perfettamente a tenuta per
evitare perdite di liquame durante gli spostamenti su strada.
Di.Re.Zo.
127
9 - Verifiche periodiche e taratura degli spandiliquame
b) Pulizia serbatoio
Su modelli di spandiliquame con depressore e in minor misura su quelli con pompe
attive, si verificano spesso depositi di materiale sul fondo della cisterna, dovuti ad
una pessima miscelazione del liquame durante la fase di distribuzione.
E' necessario, su serbatoi dotati di oblò, ispezionare la cisterna e pulire con
raschiatori il fondo della stessa; questo per poter sfruttare il volume del serbatoio
permettendo di caricare la massima quantità di liquame nelle successive
distribuzioni.
c) Attrezzature di distribuzione
E' sempre necessario valutare visivamente la stabilità e l’assetto degli organi di
distribuzione a barra in condizioni operative, prima, cioè, di iniziare il lavoro.
Per tarature più accurate su sistemi a piatto deviatore o ad interratori, dopo aver
posto il serbatoio su una superficie piana, è sufficiente valutare l'orizzontalità con
una livella a bolla; per la verifica delle attrezzature dotate di erogatori spaziati, tipo
barre o ali distributrici, si misura, con un metro rigido, la distanza esistente fra la
barra ed il terreno, che deve essere la medesima in tutti i punti. Anche piccole
differenze in prova statica vengono poi amplificate durante la fase di lavoro
creando notevoli disformità di distribuzione.
Per quanto riguarda i diversi tubi adduttori è necessario verificare visivamente la
pulizia degli stessi.
Per una reale e corretta misura dell'uniformità di distribuzione è comunque utile
operare secondo quanto descritto nel paragrafo successivo.
d) Uniformità diagramma di distribuzione
Obiettivo della prova è quello di verificare se è possibile ottenere una sufficiente
uniformità di distribuzione trasversale impiegando l'organo di distribuzione
applicato al carrobotte aziendale.
Tale verifica, in particolare, dovrà essere effettuata su tutta la larghezza di
distribuzione, adoperando il liquame normalmente prodotto in azienda.
Il liquame erogato dagli ugelli dovrà essere raccolto in almeno 10 contenitori (es.
bacinelle o secchielli delle medesime dimensioni) disposti lungo tutta la larghezza
di distribuzione.
La prova, per essere significativa, dovrà essere effettuata in condizioni dinamiche,
cioè con la macchina in movimento. Ogni elemento captatore dovrà essere
posizionato sul terreno in modo orizzontale e non dovrà sporgere dalla superficie
del terreno di più di 20 cm. La superficie di raccolta deve essere minore ad 1 m2 e
facilmente calcolabile. Il contenitore deve raccogliere tutto il liquido evitando la
fuoriuscita di spruzzi.
E' possibile condurre la prova effettuando tre ripetizioni per poi ottenere
l'andamento medio della distribuzione. Per questo si può utilizzare lo schema di
calcolo indicato nella Scheda 4 in appendice. Va da sé che, in questo caso, la prova
risulta più onerosa perché occorre disporre di più bacinelle (almeno 30) che vanno
poste all'inizio, al centro e al termine del percorso presunto di distribuzione.
Di.Re.Zo.
128
9 - Verifiche periodiche e taratura degli spandiliquame
Ciò consente, però, di determinare anche l'uniformità di distribuzione longitudinale.
9.3 SCHEDE PRATICHE DI RILIEVO PER CARRIBOTTE E SISTEMI
OMBELICALI
In appendice vengono riportate, inoltre, alcune schede operative la cui
compilazione consente di conoscere alcuni parametri operativi del proprio cantiere
di distribuzione liquami.
Le schede servono per calcolare:
1
Quantità di liquame distribuita ad ettaro (Schede 1A e 1B):
si calcola la quantità di liquame all'ettaro (in m3/ha) per carribotte
spandiliquame conoscendo l'area di distribuzione e la capacità del
serbatoio, mentre per rotoloni semoventi, oltre all'area di distribuzione
occorre conoscere l'abbassamento orario della vasca di stoccaggio.
2
Velocità di avanzamento per distribuire una prefissata quantità di liquame
(Schede 2A e 2B):
si calcola la velocità di avanzamento (in km/ora) del carrobotte conoscendo
le quantità da distribuire, il tempo di svuotamento medio e la larghezza di
lavoro, mentre per i rotoloni conoscendo le quantità da distribuire, occorre
determinare la quantità oraria distribuita e la larghezza di lavoro.
3
Calcolo numero di carribotte per ettaro necessari in base alla quantità
d'azoto presente nei liquami (Scheda 3):
si calcola il numero di botti per ettaro conoscendo la capacità del serbatoio
e la quantità d'azoto media presente nei liquami aziendali.
4
Valutazione dell'uniformità di distribuzione (Scheda 4):
si stima l'uniformità di distribuzione trasversale e longitudinale del
carrobotte attraverso una semplice prova dinamica da realizzare in azienda.
Di.Re.Zo.
129
10 - Situazione attuale e tendenze
10. SITUAZIONE ATTUALE E TENDENZE
(Prof. Franco Sangiorgi)
10.1 COMMENTI SULL’INDUSTRIA DELLE MACCHINE
Dall’indagine statistico-conoscitiva riportata nel paragrafo 3, emerge che le aziende
medio-piccole produttrici di carribotte sono molto legate al territorio, con
produzioni tradizionali e senza una precisa progettualità verso scelte innovative.
Infatti le soluzioni tecniche introdotte sono spesso frutto di copiatura di soluzioni
proposte da altre ditte. La conseguenza di questo è la immobilità del mercato che
propone modelli e soluzioni già in circolo da anni senza innovazioni radicali, ciò
che a sua volta non stimola ulteriori innovazioni. Le nostre ditte, inoltre, non si
sono ancora confrontate con la concorrenza internazionale e, quindi, con scelte di
tipo qualitativo e di tipo tecnologico. Emerge, infatti, una generale e diffusa
carenza di informazione, da parte sia del costruttore sia dell’operatore, sui concetti
legati alla distribuzione del liquame per uso agronomico.
In particolare, si è accertato come la definizione della larghezza di lavoro non sia
determinata dal diagramma di distribuzione della macchina ma dalla gittata
massima, ignorandone la conseguenza sulla qualità del lavoro. Progettazione e
costruzione degli spandiliquame, infatti, dovrebbero sempre più considerare oltre ai
soliti parametri fisico-meccanici (capacità, portata delle pompe ecc.) anche
parametri di tipo prestazionale come, a esempio, uniformità di distribuzione e
possibilità di regolazione della dose distribuita.
Una ulteriore scelta, strettamente dipendente dalla necessità di procedere
all’uniforme distribuzione degli elementi nutritivi, può essere quella di dotare le
macchine di dispositivi di agitazione del refluo nel serbatoio, soprattutto se lo
spandiliquame deve compiere lunghi tragitti o se deve sostare carico per lungo
tempo. Come è emerso dall’indagine, i dispositivi di agitazione sono ritenuti dalle
ditte organi non fondamentali degli spandiliquame. Inoltre, importante per
l’uniformità di distribuzione, degli spandiliquame dotati di organi di distribuzione a
bande o di assolcatori, è la presenza di un ripartitore di portata che garantisca la
immissione della medesima quantità di liquame ai diversi tubi. Sui modelli dotati
di sistema di pompaggio attivo, di primaria importanza è anche il sistema di
triturazione a monte della pompa (filtro attivo) per evitare frequenti interventi
manutentivi. Ciò perchè la pompa, movimentando direttamente il liquame, si usura
facilmente.
Se l’industria italiana continuerà ad operare con i criteri attuali non avrà grandi
margini di sviluppo nel momento in cui verranno applicate normative più
Di.Re.Zo.
130
10 - Situazione attuale e tendenze
restrittive, riguardo quantità e modalità di distribuzione, per un’agricoltura
ambientalmente sostenibile e di precisione.
10.2 COMMENTI ALLA LEGISLAZIONE ATTUALE SUGLI
SPANDILIQUAME
Le ditte per compiere uno sforzo verso l’innovazione ed iniziare ad investire nella
ricerca applicata dovrebbero, tuttavia, essere supportate da una legislazione meno
restrittiva che permetta loro di costruire modelli innovativi, idonei ad affrontare le
nuove sfide che avvengono su scala europea. In questo modo i nostri costruttori si
potrebbero parificare ai loro concorrenti d’oltralpe e, senza spese aggiuntive,
potrebbero diventare competitivi e vendere le loro macchine anche all’estero.
Infatti, attualmente le ditte che producono macchine che rispettano i canoni
qualitativi precedentemente precisati devono trovare sbocchi commerciali
all’estero.
In particolare, i punti della legislazione italiana che penalizzano maggiormente i
nostri costruttori, sono quelli relativi alla regolamentazione sui pesi massimi
trasportabili per assale e sulla sagoma delle macchine spandiliquame.
Per la verità, anche a livello europeo non esiste una legislazione unica e sarebbe
quindi auspicabile che si operi in tale senso.
10.3 SVILUPPI FUTURI
Occorre anzitutto ricordare che qualsiasi metodo di gestione dei liquami non può
prescindere dalla necessità di realizzare sistemi di stabulazione che comportino il
minor livello possibile di diluizione dei reflui. Allo stato attuale, infatti, il livello di
diluizione è tale da rendere economicamente non giustificabile l’uso agronomico
dei reflui zootecnici e ciò in parte spiega i problemi ambientali connessi con la loro
gestione. La maggiore sensibilità che si riscontra attualmente da parte degli
allevatori e degli amministratori pubblici sulle tematiche dell’inquinamento dovuto
a un uso disinvolto delle risorse, specialmente chimiche, ha portato ad una maggior
coscienza ambientale. Per questo, si stanno facendo strada alternative supportate,
per favorirne la diffusione, da ingenti contributi pubblici (si pensi a esempio all'ex
programma CE 2078 Misura A1, ora Misura F, Azione 1 del piano di sviluppo
rurale regionale). Tali nuove pratiche richiedono, però, l’uso di macchine
appropriate.
La tecnologia esistente è inadeguata a fornire le risposte richieste dall’agronomia e
dalla legislazione vigente sulla protezione dell’ambiente. Anzi, la sua evoluzione
presenta addirittura aspetti negativi: si pensi, ad esempio, alla risposta data
all’aumento della capacità di carico e della contemporanea necessità di limitare
sagoma e carico per assale che ha comportato l’adozione, sui carribotte più grandi,
Di.Re.Zo.
131
10 - Situazione attuale e tendenze
di carrelli a 3 assi sterzanti che provocano forti danni al terreno specie al momento
della sterzatura.
Lo sviluppo tecnologico dei carribotte passa attraverso il loro arricchimento in
termini di servomeccanismi, elettronica, informatica. Attraverso l’elettronica la
tecnologia diventa “intelligente” e può comunicare. Al contrario di ciò che è
avvenuto fino ad ora in cui l’essere umano agisce da ponte di collegamento fra
gestione aziendale e unità mobile, è possibile integrare la tecnologia direttamente
nella gestione.
In definitiva, occorre investire in questo settore allo scopo di adeguarlo ai tempi
intervenendo sui diversi aspetti così come era stato preconizzato nel Progetto
SWAMP finanziato dall’U.E. e come ora si sta facendo nell’ambito del Progetto
Reflui finanziato dal MURST tramite il CNR.
10.3.1 Adeguamento del sistema di trasporto
Se è ineluttabile la necessità di incrementare i volumi trasportati dai carrobotte è
evidentemente necessario intervenire a livello legislativo (possibilmente in ambito
europeo) per modificare sia la legge sugli ingombri sia quella sul carico massimo
per assale. L’aumento dei volumi e la conseguente necessità di ridurre le tare fanno
sì che si debbano sviluppare maggiormente i serbatoi realizzati con materiali non
tradizionali (ad esempio, vetroresina), più leggeri e sagomabili di quelli in acciaio.
Ciò è impedito dall’attuale legislazione che considera solo, per l’omologazione su
strada, quelli in acciaio, per problemi di sicurezza.
L’adozione di pneumatici a bassissima pressione deve diventare obbligatoria per
limitare i danni al terreno cosi’ come gli assali a carreggiata regolabile. Tutto ciò,
da noi, non è neppure considerato.
10.3.2 Adeguamento dei dispositivi di distribuzione
Tali dispositivi devono consentire di spandere il refluo in maniera realmente
uniforme, limitando al massimo il contatto del refluo stesso con l’aria allo scopo di
ridurre le emissioni di ammoniaca e di odori in genere. Per questo motivo,
andrebbero banditi i sistemi a piatto deviatore e, ancor più, quelli a getto. Da
sviluppare e adattare alle diversissime esigenze dell’agricoltura, a causa della
variabilità dei suoli, sono gli organi per l’interramento dei reflui, finora concepiti
solo con l’obiettivo di immettere la massima quantità di liquame per unità di
superficie.
Se si pensa che in un ambiente pedoclimatico piuttosto omogeneo quale e’ quello
olandese è disponibile in commercio non meno di una dozzina di diversi organi
assolcatori mentre in Italia non si va aldilà di un paio di tipi si comprende
l’importanza di sviluppare queste componenti.
Di.Re.Zo.
132
10 - Situazione attuale e tendenze
In ogni caso, qualunque sia l’attrezzatura scelta, questa deve garantire una
distribuzione uniforme del refluo e consentire di definire la migliore distanza fra
due passate contigue. Infatti, allo stato attuale delle cose, si registra una modesta
qualità nella distribuzione che si ripercuote sulla scarsa uniformità (mediamente
CV > 50%).
10.3.3 Introduzione di nuovi sistemi di gestione aziendale
La gestione dei reflui va impostata, per problemi di salvaguardia ambientale, su
piani di concimazione “dinamici” che adattano continuamente (e su base annuale)
le quantità di refluo e di eventuale concime da distribuire in relazione
all’andamento climatico e a quello produttivo. I piani di concimazione dovrebbero
costituire parti di un software più complesso in grado di dialogare, a esempio a
mezzo di una smart-card, con il carrobotte o l’attrezzatura di distribuzione.
10.3.4 Introduzione di dispositivi elettronici di comando su carribotte
Anche se non si tratta di attrezzature, va da se’ che un sistema di ricevimento dati
deve essere a sua volta accoppiato a un sistema elettronico di comando degli organi
operatori della macchina su cui viene installato.
Un sistema di gestione della macchina in grado di regolare la distribuzione del
refluo in base alle informazioni ricevute da un apposito software e’ stato presentato
nel 1999 all’EIMA.
Il principale componente di questa macchina e’ costituito dal variatore di velocità
cui viene accoppiata la pompa di distribuzione a lobi. In questo caso, il controllo
della quantità distribuita è funzione della sola velocità di avanzamento.
L’ulteriore evoluzione, poi, è costituita dall’inserimento di sensori in grado di
misurare on-line le caratteristiche dei liquami da distribuire. In questo caso e’
possibile, agendo in continuo sull’apertura o chiusura delle valvole di distribuzione
o sul regime di rotazione della pompa, regolare la quantità di refluo distribuita in
relazione a quanto stabilito dal software. Sperimentazioni in tal senso sono state
effettuate nell’ambito del progetto SWAMP e altre sono in corso nell’ambito del
Progetto Reflui del CNR.
10.3.5 Introduzione di sistemi di controllo da parte di autorità esterne
Una volta definita la quantità di refluo e di nutrienti da distribuire per unita’ di
superficie e’ possibile ottenere una informazione utile per la valutazione del ruolo
inquinante giocato dallo spandimento dei reflui zootecnici. Tuttavia, dal punto di
vista del controllo (anche di tipo aziendale) sarebbe utile ottenere ulteriori
Di.Re.Zo.
133
10 - Situazione attuale e tendenze
informazioni quali a esempio la georeferenziazione dello spandimento, le date e
l'ammontare di refluo distribuito ecc. si tratta di informazioni che possono essere
ottenute con l’inserimento di un GPS e di opportuni sensori di movimento dei
carribotte.
Anche in questo caso e’ in corso una sperimentazione nell’ambito del Progetto
Reflui del CNR.
Di.Re.Zo.
134
11 - Conclusioni
11. CONCLUSIONI
Il progetto DI.RE.ZO (DIstribuzione REflui ZOotecnici) finanziato dalla Regione
Lombardia, Direzione Generale Agricoltura, Sviluppo delle Imprese Agricole e dei
Servizi di Supporto a conclusione delle attività di sperimentazione di campo e di
elaborazione dei dati rilevati ha consentito di meglio inquadrare l’importante
problema della fase di spandimento dei reflui zootecnici.
Si tratta di una fase trascurata dalle normative pur essendo direttamente coinvolta
nel problema dell’inquinamento diffuso, a cui concorre perlopiù l’attività agricola.
Proprio per quanto attiene l’aspetto legislativo, le attività svolte hanno permesso di
evidenziare come sia necessario fornire specifiche molto dettagliate sulle regolarità
di distribuzione degli spandiliquame (il CV longitudinale e trasversale deve essere
inferiore al 15%), sulle dosi da distribuire, sul loro controllo e sulla possibilità di
procedere a verifiche periodiche di queste macchine.
Quest’ultimo punto, in particolare, è stato sviluppato proprio nell’ottica di fornire
agli agricoltori uno strumento semplice per valutare in azienda la qualità del lavoro
di macchine che non devono più essere considerate come semplici contenitori
mobili o apparati distributori.
L’aspetto ambientale connesso con lo spandimento dei liquami è sicuramente
molto importante perché rimanda a due aspetti in parte già citati: le dosi da
distribuire e le modalità di distribuzione. Infatti, mentre per quanto attiene al
controllo delle dosi è necessario far ricorso a dispositivi elettronici più o meno
complessi, per quanto attiene alla distribuzione il problema è, invece, quello di
dotare le macchine di opportuni strumenti, per l’iniezione nel suolo o per lo
spandimento rasoterra, in grado di ridurre al minimo le perdite di ammoniaca e la
diffusione degli odori, con grandi vantaggi dal punto di vista agronomico.
Importante è, però, anche l’aspetto legato alla organizzazione dei cantieri di
spandimento che devono essere coerenti con la struttura dell’azienda agricola. La
parte dedicata a questo settore è importante perché consente a tecnici e
imprenditori agricoli di individuare le soluzioni più idonee per raggiungere il
miglior equilibrio fra quantità di reflui da spandere, tempi disponibili per lo
spandimento e costi. Tali soluzioni sono peraltro importanti anche per la
definizione dei cantieri prevista nella redazione dei PUA.
Certamente tutto quanto sopra indicato deve tradursi in una sorta di normativa
regionale, se non nazionale, a cui dovrebbero far riferimento sia gli agricoltori, sia
soprattutto i costruttori.
Questi ultimi, infatti, e l’inchiesta fatta lo ha dimostrato ampiamente, tendono ad
essere molto “conservatori” presentando ai propri clienti materiali assolutamente
obsoleti ed evitando di investire nello sviluppo di nuove macchine.
Di.Re.Zo.
135
11 - Conclusioni
D’altro canto perché investire nello sviluppo di nuovi modelli se non vi sono
esigenze di mercato specifiche?
Eppure la sperimentazione di campo ha indicato chiaramente la via da percorrere in
quanto è necessario per prima cosa regolarizzare la distribuzione agendo sui
coefficienti di variazione longitudinale e trasversale (introducendo, per il primo,
pompe attive e per il secondo inserendo degli organi ripartitori per favorire la
distribuzione omogenea) e successivamente dotare la macchina di organi
distributori adatti per ciascun tipo di terreno e condizione del campo (che non
possono essere costituiti, come ora accade, da iniettori capaci di immettere grandi
quantità di liquame ad elevata profondità) e organizzare lo spandimento in modo da
regolarizzare opportunamente le quantità di refluo da spandere intervenendo sui
diversi passaggi di andata e ritorno.
Certamente la nuova impostazione delle macchine e dei cantieri comporta la
necessità di intervenire a livello finanziario allo scopo di favorire lo sviluppo della
tecnologia. La gestione dei reflui non è solo riconducibile alla costruzione di
vasche e, anzi, senza un idoneo sistema di distribuzione a valle si rischia di
vanificare gli sforzi economici sostenuti per realizzare le vasche stesse. E’
evidente, peraltro, che le “sofisticazioni” richieste comportano, rispetto alla
situazione attuale, maggiori costi. E’ pertanto opportuno prevedere uno specifico
piano di supporto finanziario alle imprese che intendono dotarsi delle nuove
tecnologie di spandimento.
Qui si apre, però, anche il problema della ricerca e dello sviluppo futuro del settore.
Per quanto attiene alla ricerca, in attesa di disporre dei risultati che matureranno
nell’ambito del Progetto Reflui del CNR, giunto al secondo dei tre anni previsti, è
comunque opportuno continuare il monitoraggio dei sistemi di distribuzione
adottati nelle aziende agricole e dai contoterzisti, allo scopo di meglio valutarne
l’efficacia in termini sia agronomici sia ambientali ma è anche opportuno
procedere a una “massiccia” opera di certificazione delle macchine in commercio
per favorire la diffusione solo di tecnologie approvate.
Si tratta di una strada lunga ma percorribile che chiama in causa, però, anche
l’Amministrazione Regionale per gli adempimenti normativi necessari e senza i
quali gli sforzi compiuti resterebbero vani e quelli da compiere, inutili.
Di.Re.Zo.
136
12 - Bibliografia
12. BIBLIOGRAFIA
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Di.Re.Zo.
139
13.
RINGRAZIAMENTI
Si ringraziano per la collaborazione:
•
l’Azienda di contoterzismo Pizzati Mario e figli, di Bagnolo San Vito,
Mantova;
•
l’Azienda di contoterzismo Guerra Orlis e figli, di Campagnola Emilia,
Reggio Emilia;
•
l’Azienda di contoterzismo Nora Aimone e figli, di Curtatone, Mantova;
•
l’Azienda agricola Benetti Giovanni, di Marcaria, Mantova;
•
l’Azienda agricola Gandini, di Pandino, Cremona;
•
l’Azienda agricola Sturla Enrico, di Acquanegra sul Chiese, Mantova;
•
l’Azienda agricola Bertia-Cortenuova, di Viadana, Mantova;
•
l'Azienda agricola Cerchie, di Curtatone, Mantova;
•
la Ditta Bossini f.lli, di Carpenedolo, Brescia;
•
la Ditta ICAR di Bazzoli, di Guidizzolo, Mantova;
•
la Ditta Cremonesi Francesco, di Albignano d'Adda, Milano.
•
I tecnici e gli operatori dell'I.S.L.C. ed in particolare Lucio Loatelli e
Vincenzo Glingani
Di.Re.Zo.
140
APPENDICE
Di.Re.Zo.
141
Scheda 1A. Quantità di liquame distribuita ad ettaro
Carrobotte spandiliquame
1) Descrizione della macchina
Costruttore
___________________
Modello
___________________
Tipo di sistema di pompaggio
A-
compressore
pompa attiva
_________________m3
Capacità serbatoio
2) Caratteristiche operative
B-
Larghezza di lavoro
________________m
C-
Lunghezza percorso effettuato
a totale svuotamento della botte
________________m
3) Calcoli
D-
Superficie interessata alla distribuzione
2
(BxC)
___________________m
Quantità di liquame distribuita ad ettaro
( 10.000 x A )
_________________m3/ha
(D)
Di.Re.Zo.
142
Scheda 1B.
Quantità di liquame distribuita ad ettaro
Rotolone semovente (o altri sistemi ombelicali)
1) Descrizione della macchina
Costruttore
___________________
Modello
___________________
Tipo di sistema di pompaggio
centrifugo
elicoidale
Portata sistema di distribuzione
_______________l/min
2) Caratteristiche del sistema di stoccaggio
A-
Area vasca
B-
Abbassamento livello in 1 ora di funzionamento dell'impianto
__________________m
2
(misurato a mezzo di asta graduata fissa
e indicatore di lettura galleggiante)
__________________cm
3) Caratteristiche operative del sistema di distribuzione
C-
Larghezza di gittata
__________________m
D-
Velocità di avanzamento del
sistema di distribuzione
_______________m/ora
4) Calcoli
E-
Superficie interessata alla distribuzione
(CxD)
F-
__________________m
Quantità oraria distribuita
(AxB)
( 100 )
2
3
_______________m /ora
Quantità di liquame distribuita ad ettaro
( F x 10.000 )
3
(E)
________________m /ha
Di.Re.Zo.
143
Scheda 2A. Velocità da mantenere per distribuire una quantità
di liquame prefissata
Carrobotte spandiliquame
1) Descrizione della macchina
A-
Costruttore
Modello
Tipo di sistema di pompaggio
Capacità serbatoio
___________________
___________________
compressore
pompa attiva
________________m3
2) Caratteristiche operative
BCD-
Larghezza di lavoro
Tempo (minuti) svuotamento medio
a giri motore costanti (es 540)
Quantità di liquame
da distribuire
________________m
________________min
______________m3/ha
3) Calcoli
E-
Lunghezza percorso da effettuare
( 10.000 x A )
(BxD)
________________m
Velocità della trattrice (da mantenere costante
durante il percorso)
( E x 0,06 )
______________km/ora
(C)
Di.Re.Zo.
144
Scheda 2B
Velocità da mantenere per distribuire una prefissata
quantità di liquame
Rotolone semovente
(o altri sistemi ombelicali)
1) Descrizione della macchina
Costruttore
Modello
Tipo di sistema di pompaggio
___________________
___________________
centrifugo
elicoidale
2) Caratteristiche operative del sistema di distribuzione
ABC-
Quantità oraria distribuita
(vedi scheda 1B punto F)
Larghezza di gittata
Quantità di liquame
da distribuire
______________m3/ora
__________________m
_______________m3/ha
3) Calcoli
Velocità d'avanzamento della macchina
( A x 10.000 )
( B x C)
_____________m/ora
oppure
( A x 10)
( B x C)
____________km/ora
Di.Re.Zo.
145
Scheda 3.
Calcolo numero di carribotte/ha necessari in base
alla quantità di azoto totale presente nei liquami
E' necessario prelevare un campione di liquame dal vascone di accumulo ed analizzarlo con
sistema speditivo (kit analitico) o inviarlo ad un laboratorio di analisi per determinare la quantità d'azoto totale. Per una migliore rappresentatività del campione di liquame, occorre prelevare
almeno 1 sottocampione da 1/2 litro ogni 1000 m3 di vasca con apposito tubo campionatore.
Tutti i sottocampioni vanno poi mescolati in un secchio e da questo prelevato
il campione da 1/2 litro da presentare al laboratorio di analisi o da analizzare in situ
(come contenitore si può usare una bottiglietta d'acqua di plastica vuota)
La quantità di azoto da distribuire in relazione alla coltura va spesso frazionata in più
distribuzioni e, pertanto, ci si limiterà a considerare la quantità distribuita in un
certo periodo dell'anno. Questo calcolo si riferisce all'N presente in vasca escluse perciò
le perdite nelle successive fasi.
1) Calcolo quantità d'azoto totale presente in una botte
AB-
Capacità serbatoio
Azoto totale dal certificato d'analisi
o da lettura diretta
C-
kg di azoto in una botte
(A x B)
______________m3
______________g/kg o (kg/m3)
______________kg
2) Calcolo numero di carribotte distribuibili ad ettaro
Azoto (N) da distribuire (kg/ha)
D-
100;
120;
150;
…
Numero di botti all'ettaro distribuibili
( D )
( C )
___________n°botti/ha
Di.Re.Zo.
146
Scheda 4.
Calcolo uniformità di distribuzione
Materiale occorrente:
- bacinelle o secchielli in plastica uguali (con area facilmente calcolabile)
- cilindro graduato da min. 2 litri
Interrare le bacinelle o i secchielli fino ad un'altezza da terra al max di 20 cm
mantenendoli in posizione verticale. La quantità va letta sul cilindro (g o ml) versando
singolarmente il contenuto di ogni bacinella. Inserire i dati (g o ml) nello schema sotto.
E' consigliabile utilizzare 10 bacinelle (minimo 7) per calcolare la distribuzione laterale
ed effettuare almeno 3 prove ripetute (minimo 2) come indicato nel seguente schema:
colonna1 colonna2 colonna3
colonna4
Media 3
prove
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
_____g
Prova 1 Prova 2 Prova 3
Bacinella 1
Bacinella 2
Bacinella 3
Bacinella 4
Bacinella 5
Bacinella 6
Bacinella 7
Bacinella 8
Bacinella 9
Bacinella 10
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
_____
(prova1 + prova2 + prova3)
3
(Somma colonna media 3 prove)
A-
Media colonna 4
B-
Variazione del +/- 15% dalla media
__________g
( A x 0,15)
C-
Intervallo di variazione
(A-B e B+A)
_____g
(n° bacinelle utilizzate)
__________g
Per valutare sinteticamente l'uniformità di distribuzione (variazione minore del 15%)
le singole quantità medie (colonna 4) devono essere comprese nell'intervallo di variazione C
Per approfondimenti:
Con
CV =
CV
100%
x
1
n
Σ ( x - x )2
coefficiente di variazione (%)
x
media dei pesi netti del liquame raccolto (kg)
x
peso netto del liquame raccolto nelle bacinelle (kg)
Per ottenere una buona uniformità di distribuzione il CV deve essere minore del 15%
Di.Re.Zo.
147