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Nel Medio-Ovest degli Stati Uniti, il tipo di pavimentazione ed i sistemi agricoli permettono il riutilizzo dei liquami, per cui si cerca di preservare la qualità dei nutrienti delle deiezioni riducenco al minimo le emissioni atmosferiche di ammoniaca. Molti allevamenti hanno una tipologia di costruzione che permette lo stoccaggio del liquame fino ad un anno di tempo sotto le pavimentazioni. Normalmente, si riempie un fossato di 2,4 metri di profondità e le deiezioni sono successivamente sparse nei terreni di coltivazione in autunno, anche se spesso si fa uno spandimento anche ad nizio primavera, prima della semina. La maggior parte delle nuove costruzioni per suini in ingrasso tengono in considerazione il mantenimento della qualità delle deiezioni, integrando sempre di più l'allevamento all'agricoltura.
Negli ultimi anni, sta comparendo un problema di eccesso di formazione di "schiuma" nelle deiezioni e si sta studiano il problema. La formazione di schiuma nel liquame non è un problema recente. Da anni si osservano casi sporadici di formazione di schiuma durante lo stoccaggio in allevamento. E' cambiata invece la frequenza di questi episodi in modo significativo. L'aumento è iniziato circa nel 2008. Le ultime indagini realizzate nel Mid-Ovest americano presso gli allevatori indicano con costanza, circa il 25% degli allevamenti con questo tipo di problema, che abbiano avuto o che hanno il problema in modo persistente.
Figura 1. Schiuma sotto il grigliato in un capannone da ingrasso in presenza di suini
Foto cortesia di: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Università del Minnesota.
Affinchè si produca e si mantenga la schiuma, sono necessari 3 fattori chiave simultanei. Prima di tutto è necessario una fonte di gas: le deiezioni digerite anaerobicamente producono acido sulfidrico e metano. In secondo luogo, serve un'agente surfactante che permetta una certa "elasticità" della superficie del liquame, che permette la formazione di bolle. Infine, serve qualche tipo di supporto, come piccole fibre o sostanze più solide nelle deiezioni, affinchè questa mantenga intatte e stabili le bolle. Se solamente 1 di questi fattori non è presente, la schiuma non rimane stabile. Il metano è un gas che si libera in forma naturale in quantità molto ridotta nello stoccaggio anaerobico del liquame. Tuttavia, quando rimane incastrato in una bolla, il metano raggiunge livelli altissimi, aumentando del 70% i suoi livelli, molto oltre della concentrazione esplosiva pari al 5-15%. Se le bolle si agitano e si rompono, causando con questo una rapida liberazione di metano, possono avvenire incendi o esplosioni se esposti ad una fonte innescante.. Come per esempio, le luci del riscaldamento, le macchine di lavaggio a pressione e l'uso di saldatrici.
Figura 2. Schiuma che sale da sotto il grigliato.
Cortesia di : Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Università del Minnesota.
L'Associazione Nazionale degli Allevatori dell'Iowa ha finanziato un progetto di ricerca multidisciplinare in vari stati americani per indagare sui meccanismi di formazione delle schiume negli allevamenti suinicoli e le strategie per il controllo. Ingegneri, chimici, biologi e nutrizionisti delle Università Statali dell'Iowa, Minnesota, Illinois (Urbana-Champaign) ed il Ministero dell'Agricoltura degli USA stanno studiando i meccanismi che determinano la formazione delle schiume e sviluppano metodi sostenibili per il loro controllo. Sono 3 anni di ricerca in totale, e ne resta uno. Sono stati raccolti migliaia di campioni di liquami con e senza schiuma, sulle quali sono state analizzate le differenze di proprietà fisiche, chimiche e microbiologiche. Sono stati sviluppati strumenti per valutare la tendenza delle deiezioni suine nel produrre schiuma o della tendenza alla stabilizzazione di queste. I risultati ottenuti ad oggi indicano che nei liquami con shiuma è decisamente maggiore la quantità di carbonio, e si crede che questa sarebbe la base per l'attività metanogenica eccessiva. Nel cambiare la popolazione microbica presente, aumenta la produzione di metano e la schiuma stessa si arrichisce in proteine e particelle fine a che offrono stabilità. Si crede che la popolazione microbica, associata alla formazione della schiuma nei liquami suini, elabora in modo più efficiente le fonti di carbonio, in particolare la fibra ed il grasso. Il risultato è maggiore produzione di metano, provocando un maggior flusso del metano nelle deiezioni, che sposta i polimeri biologici e le proteine in superficie che giocano il ruolo di stabilizzatori, stabilizzando le bolle. Occorrono ancora ulteriori approffondimenti, ma l'obiettivo è avere strategie di controllo in allevamento per finalizzare lo studio.
Figura 3. Schiuma che esce dallo scarico prima della raccolta.
Cortesia di: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Università del Minnesota.
Fino a che non si trova una soluzione permanente, si avvisa gli allevatori che abbiano la precauzione di non agitare la schiuma fino a che il personale non sia fuori dall'ambiente; rimuovere le fonti di innesco per eventuali incendi e ventilare il capannone ad una velocità di 30 cicli/ora. I risultati ottenuti saranno disponibili a metà del 2016.
Figura 4. Parete laterale e soffitta danneggiati da un improvviso incendio.
Cortesia: Dr. Larry Jacobson e Dr. Chuck Clanton, Università del Minnesota.
