ITFO20120001A1 - Nuovo processo per la produzione di fertilizzanti npk a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica - Google Patents
Nuovo processo per la produzione di fertilizzanti npk a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo
"NUOVO PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI FERTILIZZANTI NPK A BASE DI NITRATO AMMONICO ADDIZIONATI CON SOSTANZA ORGANICA"
Sono noti metodi per la trasformazione di reflui animali in fertilizzanti, consistenti essenzialmente in un trattamento del refluo con acidi minerali ed eventualmente con agenti ossidanti, come risulta, per esempio, in US-A-3,966,450 e 4,078,094, in EP-A-370565 ed in EP 0499261 Al.
Detti metodi conosciuti non permettono la completa utilizzazione dei reflui animali e dei rifiuti solidi urbani biodegradabili con l'ottenimento di un prodotto fertilizzante a titolo costante, di qualità costante, sicuro ecologicamente e privo di inconvenienti per le coltivazioni agricole.
Con l'attuale tecnologia le materie prime e le somministrazioni per produrre NPK a base di nitrato ammonico sono: metano-fosfati-solfo-cloruropotassico ed energia. La presente invenzione consente di produrre fertilizzanti NPK a base di nitrato aramonico addizionati con sostanza organica ed energia come biogas utilizzando come materie prime reflui animali e rifiuti solidi urbani biodegradabili.
La sostanza organica che viene addizionata ai fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico consente di aumentare le rese agronomiche con particolare riferimento alle produzioni cerealicole, industriali ed ai frutteti per almeno il 30%. L'uso chimico del biogas, anziché l'uso termico, à ̈ molto più conveniente. Basta pochissima energia per togliere ai lavaggi la C02ed il metano può essere trasformato in idrogeno. L'idrogeno consente di far circolare tutto l'anno nelle nostre città 1.680.000 Pande senza inquinare. Come sottoprodotto à ̈ possibile ma non fatale produrre carbonato di calcio materia prima utilizzabile per la produzione di clinker nei cementifìci .
Il carbonato di calcio potrà essere fornito a prezzo politico ai cementifici per il rilancio dell'edilizia come fatto nel passato nei momenti di boom economico. Descriviamo qui di seguito le modifiche ed integrazioni agli impianti esistenti di NPK a base di nitrato ammonico al fine di produrre con il nuovo processo oggetto della presente invenzione i fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica.
Le considerazioni seguenti per comodità di confronto e di calcolo si riferiscono ad impianti di NPK a base di nitrato ammonico con capacità di progetto di 1200 t/g. Gli NPK a base di nitrato ammonico per comodità di esposizione vengono classificati in:
2-1-1 ad alto titolo in azoto;
1-1-1 bilanciati;
1-3-3 ad alto titolo in P205;
1-2-2 ad alto titolo in P2O5.
I processi presi in esame sono: PEC ENGINEERING; KEMIRA; NORSK HYDRO; FISONS (OGGI NORSK HYDRO); BASF; MONTEDISON. I reattori che producono NPK a base di nitrato ammonico con volumi inferiori al 50% di tutti gli altri impianti esistenti sono quelli costruiti sul processo della PEC ENGINEERING molto vantaggiosi per i formulati ad alto titolo in azoto e bilanciati. I reattori della PEC ENGINEERING per produrre NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica devono essere sostituiti od integrati con reattori KEMIRA modificati. La modifica consiste nei seguenti interventi:
- interventi sui reattori KEMIRA tesi ad eliminare il più importante inconveniente di questo processo: la bassa agitazione specifica (consumo di energia per unità di volume);
- interventi sui reattori KEMIRA per renderli isocinetici e compatibili con i reattori PEC.
I reattori KEMIRA così modificati possono produrre NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica sia ad alto titolo in azoto che bilanciati che ad alto titolo in P2O5. Anche i reattori NORSK HYDRO visti a Porsgrunn se dotati di elevata agitazione specifica ed interventi per renderli compatibili con i reattori PEC possono produrre i fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica con elevata capacità di progetto.
Le stesse considerazioni valgono per i reattori BASF e MONTEDISON per renderli compatibili alla produzione di fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica con elevate capacità di progetto. Difficilmente invece i reattori FISONS in pressione che hanno elevati costi di progettazione, di costruzione e di esercizio potranno essere convenientemente modificati per la produzione di fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica.
Ricordiamo infine che tutti gli impianti al mondo modificati per produrre i fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica che utilizzano come materie prime reflui animali e rifiuti solidi urbani biodegradabili in sostituzione di metano, fosfati e cloruro potassico, possono essere abbinati ad una linea capace di produrre H3p04con una concentrazione ai filtri del 54% anziché del 30%. Questa linea consente recuperi energetici ed impiantistici rispetto ad una equivalente linea basata sui processi PRAYON, RHONE-POULENC, NISSAN e NORSK HYDRO. Il costo totale della P205à ̈ esattamente la metà del costo totale della P20s prodotta con i processi noti suddetti e quindi anche della P205prodotta negli USA ed importata. Il problema dell'impatto ambientale si risolve completamente. Il sottoprodotto fatale "il fosfogesso", sulla base dei ridotti bilanci dei materiali ed in considerazione che i fosfati sono riserve strategiche non rinnovabili tali da imporre il recupero della P2Os con cui si alimentano gli allevamenti zootecnici intensivi, può essere utilizzato per produrre C.A.N. 26/27% in azoto 5% S. Tale tecnica à ̈ stata messa a punto nell'impianto della PEC ENGINEERING nello stabilimento di Ravenna negli anni 80 producendo 100.000 t di prodotto utilizzando per la granulazione gli spherodizers, brevetto americano della C & I. Il fosfogesso può essere utilizzato come diluente del nitrato ammonico anche negli impianti che utilizzano per la granulazione le torri di prilling con le opportune modifiche. L'impatto ambientale dovuto al fluoro nella reazione di attacco con acido solforico dei fosfati e nella concentrazione dell'acido fosforico dal 30% al 54% ed alla sublimazione del nitrato armonico nelle torri di prilling attuali per l'elevata temperatura superiore ai 160° C nonostante l'uso di acqua demi nella torre, viene completamente eliminato. Con il fosfogesso à ̈ possibile, infatti, prillare a temperature di 130/140° C e per la produzione dell'acido fosforico al 54% in PO ai filtri si eliminano le fasi di concentrazione dell'acido. Nell'esempio 1 che segue, come da TABELLA 1 righe 24, 25, 26 e come da TABELLA 2 righe 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, per illustrare l'invenzione i valori di BOD5 (Biochemical Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand}, rH (Attività Ossiriduttiva Delle Soluzioni), il numero e il tipo di germi patogeni e di miceti espressi come MPN (Most Probable Number) sono stati determinati secondo i metodi riportati in APHA. AWWA. JWPCF. "Standard Methods For The Examination Of Water And Waste Water" XVI ED., (WASHINGTON APHA 1985) e nei quaderni dell'Istituto di Ricerca sulle Acque - I.R.S.A. (CNR) "Metodi analitici per le acque" N° 11, 1980.
ESEMPIO 1
A titolo esemplificativo ma non limitativo à ̈ stato prodotto il fertilizzante NPK a base di nitrato armonico addizionato con sostanza organica tipo 1-1-1+3C cosiddetto bilanciato in un impianto PEC modificato in sospensione acquosa, in completa stabilizzazione della sostanza organica, stabile allo stoccaggio, privo di agenti patogeni, di sostanze maleodoranti e di acido urico e quindi adatto per essere distribuito mediante le nuove tecniche di fertirrigazione per aspersione secondo flussi bilanciati alle esigenze nutrizionali delle colture. Il fertilizzante può essere utilizzato in presemina tal quale o in copertura previa diluizione con acqua in rapporto 1:10. Il basso indice S.A.R. del fertilizzante prodotto non altera, anche per usi continuativi, le caratteristiche di conducibilità , aerazione e tessitura del suolo.
RICETTA DEL FORMULATO FORMULATO FERTILIZZANTE NPK A BASE DI NITRATO AMMONICO CON SOSTANZA ORGANICA: 1-1-1 3C
SOL. H2O: 0,120 RAPP. AMM.: 1.6 UMIDITA TI 86,3 PROD. Ton/h: 2
% N P205_ K20_ S C TOT. Ton/h POLLINA GREZZA TAL.QUALE 50,44 0,56 0,63 0,42 0,0606 4,60 1.0088 RIF.SOL.UR.BIOD.
(CTOT=28%) 5,00 1,40 0.1000 H3PO4 100% > 0,54 0,37 0.0108 1°R HNO3 100% > 2,00 0,44 0.0400 1°R Ca(OH)2100% > 0,25 0,0050 2°R KC1 60%> 0,97 0,58 0,0194 3°R H20 43,66 0.8732 4°R H202100%> 0,07 0.0014 5°R MgS0426,6%> 0,48 0,1276 0,0096 5°R
TOTALI > 103,41 1,00 1,00 1,00 0,1882 6,00 2.0682 HN0360%> 0.000 0.000 0.000 0.000 0,000 0.000 0.0666 H3PO479%> 0.000 0.000 0.000 0.000 0,000 0.000 0.0136 Ca (OH)210%>0.000 0.000 0.000 0.000 0,000 0.000 0.0500 H20235%>0 .000 0.000 0.000 0.000 0,000 0.000 0.0040 L'inerte nella ricetta risulta essere l'H20 che in realtà à ̈ il bene più prezioso per una azienda agricola specie nelle località o in particolari periodi dell'anno caratterizzati da scarse precipitazioni o da scarse disponibilità di acqua come nei casi di siccità . Il nuovo processo da un contributo sostanziale al problema dell'approvvigionamento di acqua dolce che sta assumendo dimensioni allarmanti in molte regioni del nostro pianeta, consentendo di recuperare risorse idriche rilevanti e dando una risposta positiva al secondo quesito referendario. Circa la metà dell'H20 della ricetta viene utilizzata per diluire e rendere pompabile la pollina grezza agli impianti di utilizzo.
Oggi la stessa quantità di acqua viene utilizzata per pompare la pollina grezza nelle lagune. L'altra metà à ̈ stata dosata al 4° reattore.
La metodologia di calcolo delle ricette fu eseguita sulla base dei bilanci dei materiali ed energetici del nuovo processo relativi ai formulati producibili dall'impianto, come era realizzata la metodologia di calcolo delle ricette relative ai prodotti attualmente ottenuti nell'impianto NPK a base di nitrato ammonico di Ravenna della ditta YARA (NORSK HYDRO).
La metodologia di calcolo delle ricette producibili mediante il processo della PEC ENGINEERING di PARIGI fu messa a punto dal titolare ed inventore della presente invenzione .
Prima della prova industriale sono state eseguite tutte le operazioni dì sicurezza indispensabili per tale produzione .
La pollina grezza (ovaiole) dell'Azienda OVODÌ di Gambettola (FC) utilizzata aveva le caratteristiche riportate nella Tabella 1. Il rifiuto solido urbano biodegradabile risultò avere il carbonio totale (C)=28% e l'umidità (H20)=32% con le ceneri pari al 20 %. I rifiuti solidi urbani biodegradabili sono costituiti di proteine, zuccheri, grassi, carboidrati, cellulose, scarti di frutta e verdura con le relative vitamine: sostanze quaternarie (N C 0 H) le prime e ternarie (C 0 H) tutte le altre indicate.
La pollina grezza, diluita per essere pompata con circa il 50% dell'acqua dosata in ricetta ed addizionata con il rifiuto solido urbano biodegradabile finemente macinato, Ã ̈ stata sottoposta a fermentazione biologica anaerobica in mesofilia (35° C) per un tempo di 80 giorni.
II prodotto così ottenuto dalla fermentazione anaerobica à ̈ stato trattato con HNO3 (al 60% in peso) ed H3PO4 (al 54 % in P205)fino ad un pH di 2,0, a una temperatura di 60° C, per un tempo di 60 minuti.
Il contenuto di fosforo del prodotto ottenuto dopo il trattamento con HNO3ED H3PO4Ã ̈ risultato il seguente: FOSFORO TOTALE (P2O5) 12.500 mg/1 FOSFORO ORGANICO (P2O5) 400 mg/1 FOSFORO INORGANICO (P205)12.100 mg/1 FOSFORO DISPONIBILE (P2O5) 11.700 mg/1 P205DISPONIBILE / P205TOTALE 97 % FOSFORO SOLUBILE IN H20 (P205)1.800 mg/1
Il prodotto trattato come sopra con HN03ed H3PO4à ̈ stato successivamente neutralizzato con Ca{OH)2al 10% in peso, fino ad un pH di 7.0. A tale pH=7 à ̈ stato dosato per la dissoluzione il KC1. Quindi addizionando circa la metà dell'acqua prevista in ricetta il prodotto à ̈ stato raffreddato a 30° C per poter alimentare una quantità di H202AL 35% in peso in modo tale da avere una concentrazione di 2000 ppm sul prodotto finito e per poter alimentare una quantità di MgS04solubile in H20 in modo tale da avere una concentrazione in zolfo dello 0,18% ed un indice S.A.R. del 3,25% sul prodotto finito. La produzione del 20-05-1991 à ̈ risultata di 15 t.
Le caratteristiche del prodotto finito sono riportate nella Tabella 2.
I microorganismi patogeni furono totalmente eliminati {coliformi totali e streptococchi fecali MPN/100 mi inferiori a 2). Fu abbassato l'indice S.A.R. del fertilizzante a valori inferiori a 3,5 per non alterare con usi quantitativi le caratteristiche di conducibilità , aerazione e tessitura del suolo scongiurando il dissesto idrogeologico del nostro paese. Negli ultimi anni abbiamo assistito a smottamenti ed alluvioni dovuti allo scarico continuo di reflui animali con indici S.A.R. superiori a 6 sul suolo consentiti da leggi regionali.
II contenuto finale in NaCl del prodotto finito fu cinque volte inferiore a quello del fertilizzante NPK 12-12-12 carbonitrico prodotto nello stesso impianto con il processo della PEC ENGINEERING, tenuto conto che il NaCl à ̈ un noto diserbante al pari dell'acido urico {CO{NH)2COC2CO(NH)2).
La produzione non presentò sostanze fitotossiche come l'acido urico. Furono analizzati di routine nel nuovo processo oltre agli elementi nutritivi principali (N P205K20) e secondari (Ca Mg S), il carbonio (C) totale ed estraibile in soda e pirofosfato sodico, gli acidi umici (HA) e gli acidi fulvici (FA). Furono controllati numericamente nelle varie fasi del nuovo processo i coliformi totali, i coliformi fecali, gli streptococchi, i miceti e le salmonelle. Furono infine determinati il COD ed il B0D5. Si analizzarono anche i microelementi (Fe Cu Mn Zn Co Mo B) ed i metalli e non metalli tossici (Al As Ba Cd CrIII CrVI Hg Ni Pb Se Sn C1-)- In futuro non potrà più verificarsi che reflui animali con contenuti anomali di metalli e non metalli tossici finiscano nel terreno compromettendone l'uso. Il nuovo processo venne completato mediante il controllo dell'attività ossido riduttrice della soluzione onde conservare nel tempo le qualità di fertilizzante come oggi avviene negli NPK a base di nitrato ammonico atomizzando sul prodotto granulare soluzioni oleose di tensioattivi cationici. Il prodotto finito conteneva anche azoto organico, carbonio non umificato e carbonio umificato e consentirà di distribuire nel sud del mondo acidi umici ed acidi fulvici di cui à ̈ ricco il nord del mondo.
L'attuale tecnologia per il consumo della pollina prodotta (capannoni da 30.000 ovaiole produzione costante pari a 7,5 t/g; mangime utilizzato pari a 3,3 t/g (75% prodotti cerealicoli 15% prodotti industriali (soia) 2% CaHP046%CaC03l,5%farina di pesce 0,5% NaCl) acqua utilizzata 6 t/g, uova prodotte 20.000/25.000 giornocapannoni da 25.000 polli da carne (broilers) in 4 cicli/anno produzione di pollina varia molto durante un ciclo che dura 13 settimane in funzione del consumo di mangime. Pollina media prodotta pari a 0,7 t/g; mangime utilizzato 1,5 t/g (80% prodotti cerealicoli-mais per polli da carne gialla, frumento per polli da carne bianca 2% CaP04)acqua utilizzata 1,5 t/g carne prodotta: 100.000 polli/anno pari a 250 t/a pari a 0,7 t/g con un coefficiente di trasformazione mangime/carne=2,3) avviene nei seguenti tre modi:
A.pollina essiccata: presenza nel prodotto finito di circa 1% di acido urico noto diserbante;
B.pollina umificata: perdita di ammoniaca;
C.acquisto di terreno per il suo smaltimento. Tutte le tecnologie indicate inquinano ed il prodotto finito puzza oltre ad avere presenza di microorganismi patogeni .
La pollina à ̈ classificata come "concime organico NP" secondo la legge 748 del 19-10-1984 con titoli minimi del 2% per ciascuno degli elementi N E P205e 5% minimo come somma dei due elementi. Distribuendo infine nelle aziende agricole liquami animali anche se fermentati anaerobicamente per recuperare il biogas dopo averli stoccati nelle lagune, aggrava la salute pubblica distribuendo in natura tali microorganismi patogeni con maggiori oneri per il servizio sanitario nazionale. L'indice S.A.R. superiore a 6 à ̈ causa del dissesto idrogeologico cui assistiamo in questi ultimi anni. Calano le rese agronomiche con particolare riferimento alle coltivazioni cerealicole (i cereali allettano) non essendo il liquame bilanciato alle esigenze nutrizionali delle colture ed avendo presenti sostanze dotate di fitotossicità (H2S, mercaptani, indolo, scatolo e simili). La produzione di 15 t fu trasportata nell'azienda agricola De Petri Renzo Saliceto Buzzalino (Modena) ed utilizzata per tre prove agronomiche su cereali, frutteti e prodotti industriali. Il confronto à ̈ stato eseguito rispetto alle concimazioni tradizionali. Riportiamo i risultati con particolare riferimento ai cereali: 1/2 ettaro à ̈ stato concimato con una concimazione classica dell'area padana: 7/8 q.li/ha di 12-12-12 in presemina e 2/2.5 q.li/ha di urea in copertura. 1/2 ettaro à ̈ stato concimato con 5 t del prodotto ottenuto con il nuovo processo.
Si à ̈ riscontrato un aumento del 30% delle rese agronomiche. Sul Bezzi secondo volume di Chimica Organica al paragrafo 610 in merito ai fattori dietetici secondari si cita la Tiamina (Vitamina Bi) come fattore antiberiberico. Il Beri-Beri à ̈ una malattia che colpisce il sistema nervoso in modo generale (polineurite), provoca atrofia muscolare e nei casi più gravi à ̈ seguita da morte. In carenza di Tiamina, l'acido piruvico si accumula nei sangue, nella linfa e nei tessuti sino a raggiungere concentrazione tossica. Nell'uomo la malattia che si genera si chiama Beri-Beri ed ha mietuto milioni di vittime in Giappone, Cina ed India in conseguenza del fatto che il riso grezzo fu sostituito da riso brillato a macchina e che fu accertato che la Tiamina à ̈ contenuta nella pula del riso. La Tiamina à ̈ presente nei cereali ma la maggior parte va perduta nella macinazione (circa il 50%) .
Il fabbisogno medio per l'uomo à ̈ di 1-2 mg/d. Per evitare che modeste deficienze di Tiamina provochino disturbi nervosi negli USA alla farina bianca si aggiunge Tiamina. Da noi la carenza di zolfo nel terreno dovuto ad una non corretta fertilizzazione ha determinato scompensi nei sette amminoacidi fondamentali del mondo vegetale con carenza di zolfo nel mondo animale.
Sulla base della dieta elaborata al reparto di cardiologia uomini del Sant'Orsola di Bologna al paziente Baccarani Celeste letto n° 62 il 09-06-1984 ed operato di DIA (difetto interatriale tipo ostium secundum) con patch di pericardio il 26-03-1985, che prevedeva calorie totali giornaliere pari a 1680 (protidi gr 77 calorie 308lipidi gr 64 calorie 576- glucidi gr 199 calorie 796) per un totale di 210 gr/d di alimenti a base di pane e sulla base delle informazioni avute dal panificio Gibini di Ravenna che prevedevano occorressero 0,5 Kg di farina per fare 1 Kg di pane ed 1 Kg di grano per fare 0,35 Kg di farina, si arrivò alle seguenti conclusioni: grano necessario alla dieta giornaliera 210x0,5/0,35 = 300 gr/d che deve contenere 4 mg/d di Tiamina tenuto conto delle rese di macinazione, pari a circa 0,38 mg/d di S. Ciò consentì di inserire nella ricetta 0,48% di MgS04per un totale di 0,1882 punti di S tenuto conto dell'apporto della pollina grezza pari a 0,0606 punti di S. Anche nel grano raccolto trovammo valori di S compatibili con quelli ipotizzati. Ma l'inserimento del MgS04in ricetta consenti anche di ridurre l'indice S.A.R. da 3,58 A 3,25. L'indice S.A.R. à ̈ definito dall'equazione:
Ma
S.A.R.=
JVa+ Mg
1
in cui la concentrazione degli elementi à ̈ espressa in milliequivalenti per litro. Degli indici S.A.R. bassi sono infatti necessari per non alterare le caratteristiche di conducibilità , di aerazione e di tessitura del terreno e non compiere i disastri economici ed ecologici come sta avvenendo a Roma ed a Napoli con il percolato delle discariche a cielo aperto dei rifiuti solidi urbani. Anche lo scarico continuo nel terreno dei reflui animali con elevati indici S.A.R. superiori a 6 fa venir meno la compattezza del suolo e la capacità dell'argilla di inglobare acqua per cui si verificano le alluvioni e gli smottamenti sistematici del territorio a cui abbiamo assistito alle Cinque Terre, a Genova ed a Messina lo scorso anno.
È possibile sostituire il MgS04con quantità equivalenti al fine dell'apporto di zolfo nella ricetta di zolfo e /o solfato ammonico e/o solfato potassico o miscele di questi ultimi con MgS04purché l'indice S.A.R. sia sempre inferiore a 3,5. Sia il solfato ammonico che il solfato potassico od altri derivati dall'acido solforico causano un innalzamento dell'indice S.A.R. e solo lo zolfo potrebbe essere impiegato ma non abbassa l'indice S.A.R. come il MgS04e non à ̈ solubile in acqua e pertanto può come il solfato di calcio biidrato ottenuto dall'uso degli altri prodotti alternativi menzionati dare problemi durante la fertirrigazione. Il prodotto che si ottenne con l'addizione della H202ebbe un'attività ossidoriduttrice rH di 30-32. Una tale sospensione risulta stabile allo stoccaggio per circa tre mesi con scarsa formazione di miceti (miceti < 700 MPN/1 mi) e scarso sviluppo di odori sgradevoli e/o sostanze fitotossiche.
Obiettivi
Il nuovo processo consente di elaborare un progetto industriale che produce ricchezza per tutti e tocca interessi vitali per la ripresa in tutti i settori dall'agricoltura all'edilizia, dal turismo all'auto, dai coltivatori diretti agli allevatori, dal piano energetico nazionale all'industria orafa.
Dal punto di vista occupazionale il progetto prevede la produzione di 1,5.IO<9>Nm<3>/a di biogas che consente di riavviare i cosiddetti impianti della chimica da metano voluti dall'Ing. Enrico Mattei in tutta Italia da Priolo e Gela a Ravenna e Portomarghera e fermati negli anni '90, con l'obiettivo di produrre 1,3.IO<9>Nm<3>/a di idrogeno. Gli investimenti sono relativamente contenuti in quanto esistono già le aree e gli edifici ed occorre solo intervenire sulle parti obsolete e da modificare. L'idrogeno consente di far circolare tutto l'anno nelle nostre città 1.680.000 Pande senza inquinare.
La produzione di NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica in sostituzione dei fertilizzanti di sintesi consente di individuare un giacimento di metano da 1.10<9>Nm<3>/a equivalente al biogas prodotto ed un giacimento di metano da 1.10<9>Nm<3>/a equivalente alle 600.000 t/a di ammoniaca recuperata. Il valore complessivo dei due giacimenti può essere stimato in 10.IO<9>€. Il nuovo processo consente di individuare una miniera di fosfato da 500.000 t/a ed una miniera di cloruro potassico da 500.000 t/a. Il valore complessivo delle due miniere può essere oggi stimato in 1.10<9>€. Il recupero di 7.IO<6>t/a di rifiuti solidi urbani biodegradabili mediante fermentazione anaerobica e le altre fasi del processo, consente di non realizzare 200 impianti di termovalorizzazione che utilizzano processi aerobici e processi di combustione che la gente non vuole.
Il nuovo processo consente di recuperare per usi irrigui una risorsa idrica rilevante: ciò equivale a progettare in Italia 10 dighe di medie dimensioni la cui acqua à ̈ destinata all'agricoltura.
È importante rilevare che il 60% dell'acqua potabile distribuita oggi in Italia viene utilizzata dall'agricoltura. Buona parte degli elementi nutritivi principali e del carbonio prodotta dagli impianti di depurazione del mondo animale non finirà più in Adriatico scongiurandone l'eutrofizzazione.
L'eliminazione della carica di microorganismi patogeni costituita da virus, batteri, uova di elminti, semiinfestanti, salmonelle dalla natura (fiumi, mare, falde freatiche e aziende agricole) dopo averla fatta lavorare in una scatola chiusa isolata dall'ambiente per produrre energia, à ̈ la migliore riforma sanitaria possibile perché parte dalla riduzione dei costi del servizio sanitario nazionale.
Le conseguenze del nuovo processo sull'occupazione e sui cambiamenti climatici in Italia sono le seguenti: nuovi posti di lavoro 600.000 unità . Riduzione delle emissioni di C02all'aria 12.IO<6>t/a pari a quello imposto all'Italia dall'accordo di Kyoto. Distribuzione di carbonio nelle aziende agricole pari a 1,8.IO<6>t/a che permette di aumentare le rese agronomiche della agricoltura italiana del 30% a parità di consumo di azoto,fosforo e potassio dei fertilizzanti di sintesi. Riduzione delle emissioni di ammoniaca all'aria pari a 600.000 t/a causa principale delle cosiddette piogge acide.
A livello del pianeta il nuovo processo consente di indicare gli obiettivi della 18° Conferenza Mondiale sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite da tenersi in Ravenna capitale nel 2019: Investimenti complessivi 225.IO<9>$ (da approvare entro il 2015 e realizzare entro il 2020);
Riduzione delle emissioni di C02: 810.IO<6>t/a;
Riduzione del riscaldamento globale del pianeta almeno 3 gradi centigradi;
Recuperi totali in N P2Os K2QC ed energia 270.IO<9>$/a; Costi totali per la produzione di fertilizzanti NPK 3C 135.IO<9>$/a;
Nuovi posti di lavoro 36.IO<6>unità ;
Indice di rendimento 60%;
Riferimento petrolio: 54 $/BARILE CON $/€=!,5.
TABELLA 1
CAMPIONE DI POLLINA GREZZA PRELEVATA PRESSO LA SOCIETÀ OVODÌ DI GAMBETTOLA (FC)
CARATTERISTICHE
pH 8,45 H2O 75 CaC030,5% ACIDO URICO 0,73% AZOTO TOTALE<'>{N) 11.000 mg/1 AZOTO AMMONIACALE (N) 3.500 mg/1 AZOTO ORGANICO (N) 7.300 mg/1 AZOTO NITRICO (N) 200 mg/1 FOSFORO TOTALE (P205) 12.500 mg/1 FOSFORO ORGANICO (P205) 4.200 mg/1 FOSFORO INORGANICO (P205) 8.300 mg/1 FOSFORO DISPONIBILE (P2Os) 6.900 mg/1 P205DISPONIBILE/ P205TOTALE 83% FOSFORO SOL. IN HzO (P205) 1.200 mg/1 POTASSIO TOTALE (K20) 8.400 mg/1 CALCIO (CA) 6.200 mg/1 MAGNESIO (Mg) 1.500 mg/1 ZOLFO (S) 1.200 mg/1 SODIO (NA) 2.200 mg/1 INDICE S.A.R. 6,5 CARBONIO TOTALE (C) 91.200 mg/1 CARBONIO ESTRAIBILE (C) 26.700 mg/1 CARBONIO DA SOSTANZE UMICHE HA FA (C) 15.100 mg/1 COD 46.900 mg/1 BOD5 12.700 mg/1 BATTERI ANAEROBI TOTALI 70 MILIONI MPN/100 mi MICROELEMENTI FERRO (FÉ) 125 mg/1 RAME (CU) 15 mg/1 MANGANESE (MN) 100 mg/1 ZINCO (ZN) 150 mg/1 COBALTO (CO) 1 mg/1 MOLIBDENO (MO) 4 mg/1 BORO (B) 12 mg/1 TABELLA 2
CARATTERIZZAZIONE PRODOTTO FINALE (ESERCIZIO 1)
pH 7,0 % H20 86,19% ACIDO URICO < 1 mg/1 AZOTO TOTALE (N) 10.180 mg/1 AZOTO AMMONIACALE (N) 4.480 mg/1 AZOTO UREICO (N) < 1 mg/1 AZOTO NITRICO (N) 4.580 mg/1 AZOTO ORGANICO (N) 1.120 mg/1 FOSFORO TOTALE (P205) 10.207 mg/1 FOSFORO ORGANICO (P205) 202 mg/1 FOSFORO INORGANICO (P205) 10.005 mg/1 FOSFORO DISPONIBILE (P205) 9.705 mg/1 P205DISPONIBILE / P205TOTALE 97% FOSFORO SOL. H20 (P205) 1.200 mg/1 POTASSIO TOTALE (K20) 10.150 mg/1 CALCIO TOTALE (Ca) 6.496 mg/1 MAGNESIO TOTALE (MgO) 1.530 mg/1 ZOLFO (S) 1.882 mg/1 SODIO (Na) 1.123 mg/1 INDICE S.A.R. 3,25 CARBONIO TOTALE (C) 30.200 mg/1 CARBONIO ESTRAIBILE (C) 12.150 mg/1 CARBONIO DA SOSTANZE UMICHE HA FA (C) 6.050 mg/1 COLIFORMI TOTALI MPN / 100 ml 0 LIMITI FIDUCIARI MPN / 100 ml < 2 COLIFORMI FECALI MPN / 100 ml 0 LIMITI FIDUCIARI MPN / 100 ml < 2 STREPTOCOCCHI FECALI MPN / 100 ml 0 LIMITI FIDUCIARI MPN / 100 ml < 2 MICETI MPN / 1 ml < 5 SALMONELLE N/50 g ASSENTI rH 31,60
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo per la produzione di fertilizzanti NPK a base di nitrato ammonico addizionati con sostanza organica consistente: a) nel sottoporre i reflui animali addizionati con rifiuti solidi urbani biodegradabili finemente macinati a una fermentazione biologica anaerobica per un tempo tale da produrre una quantità di biogas per tonnellata di fertilizzante prodotto superiore a 10 Nm<3>/t; b) nel trattare la sospensione acquosa, proveniente dalla fase a), a temperature comprese tra 50° C e 70° C con H3PO4ed HNO3fino a portare il pH a 1-2, per tempi di 30-60 minuti tali da ottenere nella sospensione un rapporto P205disponibile/P20s totale, compreso tra l'80% ed il 98%; c) nel trattare la sospensione acquosa, proveniente dalla fase b), con idrossido di calcio e/o idrossido di magnesio in quantità tale da ottenere una sospensione avente un pH di 6,5-7 ed un indice S.A.R. inferiore a 4; d) nel dosare nella sospensione acquosa, proveniente dalla fase c), il KC1 a pH sempre maggiore di 6 e preferibilmente con pH compreso tra 6,5-7; e) nel dosare nella sospensione acquosa, proveniente dalla fase d), una quantità di MgS04solubile in acqua in modo tale da avere una concentrazione in zolfo sul prodotto finito superiore od uguale allo 0,12% ed in modo tale da ridurre ulteriormente l'indice S.A.R. a valori inferiori a 3.5 della sospensione acquosa; f) nel raffreddare a temperatura ambiente anche con sola acqua la sospensione acquosa, proveniente dalla fase e), per poter alimentare una quantità di H202al 35% in peso in modo tale da avere una concentrazione sul prodotto finito inclusa tra 100-100.000 ppm ed un rH di 30-32.
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui le due fasi e) ed f) vengono sostituite da un'unica fase consistente nel raffreddare a temperatura ambiente anche con sola acqua la sospensione acquosa, proveniente dalla fase d), per poter alimentare contemporaneamente MgS04solubile in acqua ed H202al 35% in peso.
- 3. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase e) viene sostituita dalla fase f) in ordine alla successione delle fasi ed in cui la fase f) viene sostituita dalla fase e) sempre in ordine alla successione delle fasi.
- 4. Processo secondo le rivendicazioni 1, 2, 3 in cui il MgS04può essere sostituito, con equivalenti quantitativi ai fini del contenuto in zolfo del prodotto finito, da (NH4)2S04, K2S04, zolfo, derivati sia inorganici che organici (solfato d'ossa, solfato di cellulosa eccetera) dell'acido solforico, miscele di questi prodotti oppure può essere miscelato con ciascuno o con più di uno dei prodotti elencati, purché l'indice S.A.R. sia sempre inferiore a 3,5.
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