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Oggetto:
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Trattamento e uso agronomico dei reflui zootecnici - C.I.

Oggetto:

TREATMENT AND AGRONOMIC USE OF MANURE

Oggetto:

Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
AGR0381
Docenti
Fabrizio Stefano Gioelli (Affidamento interno)
Carlo Grignani (Affidamento interno)
Corso di studio
[001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Anno
3° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
D - A scelta dello studente
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
AGR/02 - agronomia e coltivazioni erbacee
AGR/09 - meccanica agraria
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

 

L'insegnamento concorre alla realizzazione dell'obbiettivo formativo del corso di studi in Scienze Agrarie. Obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire a chi frequenta le conoscenze necessarie per poter pianificare sotto l'aspetto tecnico, impiantistico e gestionale, il recupero dei reflui zootecnici e la valorizzazione dei loro nutrienti, con particolare riferimento agli aspetti ambientali legati alle scelte gestionali effettuate. L'insegnamento vuole inoltre fornire strumenti professionali e autonomia gestionale a futuri agronomi, oltre agli strumenti necessari per la redazione di un piano di concimazione e di gestione degli effluenti zootecnici.

 

 

The course help achieving the learning objectives of the Agricultural Science degree. The course is aimed at providing the students with the necessary tools to plan under the environmental, technical and operational point of view a sustainable waste management strategy. Moreover, in relation to the general aims of the degree of building professional skills and independent management skills for future agronomists, this course aims to teach how to build a fertilization and manure management plan

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

 

Conoscenze e capacità di comprensione.

Imparare a conoscere la natura e il valore agronomico dei fertilizzanti

Imparare a conoscere la natura e il valore agronomico dei reflui zootecnici.

Interpretare i principali problemi ambientali che a livello territoriale hanno determinato lo sviluppo della normativa che controlla il settore.

Approfondire i riferimenti legislativi specifici.

Comprendere a livello aziendale i problemi che ostacolano la valorizzazione agronomica dei reflui zootecnici e i più importanti rischi ambientali legati al loro cattivo utilizzo in campo.

Prevedere le migliori pratiche agro-aziendali.

Individuare le soluzioni tecnico/gestionali relative alla gestione degli effluenti di allevamento.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione.

Al termine dell'insegnamento studenti e studentesse dovranno essere in grado di:

seguire la filiera di gestione agronomica dei reflui interfacciandosi opportunamente con gli aspetti impiantistici, di distribuzione e di qualità del refluo.

analizzare praticamente casi aziendali

redigere un piano di concimazione di un'azienda foraggero-zootecnica, ad indirizzo cerealicolo o con colture intensive.

riconoscere e comprendere le principali tecniche di gestione e valorizzazione dei reflui zootecnici;

individuare le loro principali criticità ambientali;

effettuare le migliori scelte operative per il reimpiego agronomico e/o energetico degli effluenti.

 Autonomia di giudizio.

Le nozioni apprese nell'ambito dell'insegnamento permetteranno a chi avrà frequentato di analizzare criticamente e giudicare le scelte operative effettuate nell'ambito della gestione degli effluenti zootecnici.

 Abilità comunicative

Gli studenti e le studentesse acquisiranno un vocabolario tecnico specifico e saranno in grado di sostenere - con adeguata proprietà di linguaggio - argomentazioni relative alle tematiche affrontate. 

 

 

Knowledge and understanding. 

 At the end of the course, students are expected to have:

better knowledge of the nature and of the quality of mineral fertilizers

better knowledge of the nature and of the quality of manure.

They are also expected to be able to synthesize at a territorial scale the most important environmental problems that  created the need for the actual legislation, read and understand the most important public regulations that must be fulfilled and the main problems related to animal waste management with the goal to find the most reliable solutions.

Applying knowledge and understanding. 

Fertilization management of stocking farms and of  a farm producing cereal or other specialized crops.

Understand at the farm scale what are the most important problems that reduce the possibility of efficient use of manure. Specify the most relevant best agronomic practices.

Enhance students ability to link agronomic practices with storage and manipulation technologies and to forecast manure value.

Recognize and understand the working principle of the main animal waste treatment techniques; 

Understand and detect their environmental impacts and benefits;

Choose the most reliable waste management strategies according to environmental, economic and technical aspects.

Making judgments.

Notions provided with the course will give students the skill to evaluate and critically analyze the operative choices made at livestock farm.

Communication skills.

Students will acquire technical language so that they will afterwards able to communicate in an appropriate and precise manner with both stakeholders and scientific community. They will also acquire the ability to interact with the farmers community.

Oggetto:

Programma

L'insegnamento si colloca nelle aree di apprendimento dell'Ingegneria agraria e delle produzioni vegetali. 

Programma prof. Gioelli:

- introduzione all'insegnamento, suoi contenuti ed obiettivi generali

- Il problema dell'eccesso dei nutrienti negli allevamenti zootecnici: cause e relative problematiche ambientali e gestionali.

- I reflui zootecnici: loro classificazione, composizione, modalità di campionamento, sistemi di analisi rapida. 

- Le filiere di gestione dei reflui zootecnici  liquidi e palabili (gestione tal quale, con separazione, su lettiera esterna..)

- Lo stoccaggio degli effluenti: caratteristiche costruttive e criteri di dimensionamento delle strutture di stoccaggio dei reflui zootecnici.

- Reflui zootecnici ed inquinamento atmosferico: emissioni di ammoniaca, di gas serra e  loro tecniche di abbattimento ;

- Trattamenti biologici degli effluenti: stabilizzazione aerobica e digestione anaerobica per la produzione di biogas e di biometano, aspetti ambientali legati al funzionamento degli impianti;

- Trattamenti meccanici: dispositivi per la miscelazione, per la  separazione solido-liquido e per la separazione chimico meccanica, post trattamento delle frazioni separate (compostaggio, essiccazione, strippaggio dell'ammoniaca, osmosi inversa...);

- Trattamenti per l'abbattimento dell'N: nitro-denitro in continuo e SBR, ANAMMOX,  precipitazione della struvite...)

- Cantieri di trasporto e distribuzione degli effluenti zootecnici: macchine per la distribuzione del liquame e letame, aspetti costruttivi, ambientali e criteri di scelta del cantiere di trasporto.

- Esercitazioni: utilizzo di fogli elettronici per il dimensionamento degli stoccaggi, il calcolo dei parametri  di funzionamento degli impianti di digestione anaerobica e fattori di emissione.

Programma prof. Grignani:

- Reflui zootecnici e fertilizzanti: richiami della legge italiani sui fertilizzanti, richiami del ciclo della sostanza organica, dell'N P e K nel suolo e nell'azienda.

- Caratteristiche agronomiche del letame: composizione e utilizzo

- Caratteristiche agronomiche dei liquami: composizione e utilizzo

- Caratteristiche agronomiche di altri reflui zootecnici composizione e utilizzo

- Il Bilancio degli elementi nutritivi a livello aziendale: principi e applicazioni

- Piani di utilizzazione agronomica dei reflui zootecnici: principi e applicazioni

- Aspetti legislativi e conseguenze agronomiche: la Direttiva nitrati e la sua evoluzione in Europa,

- Gli indici finali agronomici: surplus ed efficienza

Visite tecniche ed elaborazione di casi di studio: esercitazioni

 

The course belongs to the Agriculture Engineering and Agronomy learning areas.

Prof. Gioelli - program:

- Course introduction and goals

- Nutrients surplus in the livestock farms: causes and problems;

- Livestock effluents: classification, characteristics and sampling methods. Devices and methods for quick chemical characterization of animal manures.-

- Examples of animal waste management chains

- Animal waste storage: characteristics, dimensioning and designing criteria

- Impact of animal wastes on air: greenhouse gases and ammonia emission to air, measuring methods and mitigation techniques.

- Biologic treatments of effluents: aerobic, anaerobic (with special regards to anaerobic digestion for biogas and biomethane production), environmental aspects connected to biogas production;

- Mechanical treatments: solid-liquid separation, chemo-mechanic separation, homogeneization. Utilization of separated fractions (composting, drying, ammonia stripping, reverse osmosis..)

- Tretments for N abatements: Nitro-Denitro (continuous and SBR plants), AnAmmox, struvite precipitation..) 

- Transport and land application of slurry and manure: machineries, working principles, environmental issues

- Exercise: use of datasheets for storages dimensioning, anaerobic digestion parameters and emission factors calculations 

Prof. Grignani - program:

Animal manure and fertilizers: Italian and European legislation, elements on the C and OM cycle in the soil, cycles of N, P and K in the soil and main risks for the environment.

Agronomic characteristics of farm yard manure: quality and utilization 

Agronomic characteristics of liquid manure: quality and utilization 

Agronomic characteristics of other manures : quality and utilization             

Manure utilization plans: principles and applications                                      

Nitrogen balance at the farm and field level: principles and applications       

Legislation and its farm implementation: Nitrate Directive in Europe, Italy and Piedmont.   

The final objectives of N balances: surplus and efficiency                             

Field trips in stocking farms:  field work

Oggetto:

Modalità di insegnamento

 

L'insegnamento prevede 58 ore di lezione frontale e 22 ore di esercitazioni, comprensive di:

- esercitazioni di laboratorio

- esercizi in aula (su fogli elettronici)

- visite tecniche presso aziende zootecniche per analizzare praticamente alcuni casi studio.

L'insegnamento viene erogato in presenza. Le comunicazioni ufficiali relative al corso avverranno tramite piattaforma Moodle. I materiali didattici (slides, registazioni delle lezioni, ecc.) saranno caricati sulla medesima piattaforma.

 

 

The course will entail 58 hours of teaching and 22 hours of other activities such as:

-  laboratory activities (understanding of the working principle of devices for ammonia and greenhouse gases emission measurement, batch and continuous anaerobic digesters);

- classroom exercises (use of datasheets for slurry and manure storage dimensioning, biogas plants operative parameters calculations..)

- field activity: technical visits at livestock farms. Some real farm examples will be analyzed and used also for the final examination

Teaching will be in presence.

Communications between students and teachers will take place on the Moodle platform. Slides and WebEx lectures recordings will be made available on the Moodle as well. 

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in un colloquio orale sugli argomenti trattati nell'insegnamento e nel corso delle esercitazioni e la discussione di un elaborato numerico preparato dalla candidata / dal candidato sulla base delle esercitazioni in azienda

Chi avrà frequentato dovrà dimostrare di averne compreso gli aspetti salienti e di essere in grado di collegare tra loro i diversi argomenti. La votazione finale sarà espressa in trentesimi. I voti dei due moduli saranno mediati tra loro.

L'esame si terrà in presenza. Tuttavia, alla luce dell'attuale situazione emergenziale, la modalità potrebbe essere variata in "online" su applicativo WebEx. In questo caso, chi frequenta sarà avvisato tempestivamente.

 

The course grade determination consist in an oral examination revolving on the course, laboratory and field activities and it includes the discussion of a fertilization  project prepared by each student on the base of farm visits

Students are expected to demonstrate the general comprehension of the course topics and their ability to connect the main concepts. The final grade will be calculated as a mean of the two modules grades.  

Exams will be held in presence. Nevertheless, according to the present Covid situation, chances are exams will have to be carried out in an online mode on the WebEx. In this latter case, participants will be informed in a timing manner. 

Oggetto:

Attività di supporto

Visite in azienda/

Field trips

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Fertilizzazione sostenibile
Anno pubblicazione:  
2016
Editore:  
Edagricole-Newbusiness Media
Autore:  
AA.VV.
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Effluenti zootecnici. Impiantistica e soluzioni tecnologiche per la gestione sostenibile
Anno pubblicazione:  
2012
Editore:  
Maggioli Editore
Autore:  
Giorgio Provolo
ISBN  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Testi di riferimento:

Slide del corso 

 

 

Slides from the lectures

 



Oggetto:

Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria.

 

According to the current Covid emergency, modifications to the teaching mode may occurr. I

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Ultimo aggiornamento: 27/09/2023 17:09
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