utilização de subprodutos da indústria de extração de azeite … · fases) e de bagaço de...

Utilização de subprodutos da indústria de extração de azeite

como matéria fertilizante

Cristina Sempiterno e Rui Fernandes

INIAV –UEI-SAFSV/ Laboratório Químico Agrícola

Rebelo da Silva

Workshop:

“Boas Práticas Agroambientais na Fileira do Azeite”

Beja, 14 de outubro de 2014

Localização e caracterização dos lagares em

Portugal

Distribuição do número de lagares com diferentes sistemas de extracção de azeite por regiões (NUTS - 2002) em 2013

Norte Centro Lisboa Alentejo Algarve Total

Tradicional 31 137 1 20 2 191

Contínuo 2 fases 72 63 0 66 2 203

Contínuo 3 fases 20 65 0 23 2 110

Total 123 265 1 109 6 504 Dados do INE, 2014

38%

40%

Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014

Evolução do número de lagares dos diferentes

sistemas nos últimos 10 anos em Portugal

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

nú

me

ro d

e la

gare

s

Tradicional Contínuo duas fases Contínuo três fases

- 146 lagares prensas

+83 lagares 2 Fases


Quantidades de subprodutos gerados

(por tonelada de azeitona laborada ou seja ±200kg de azeite)

Sistema de prensas: 400 kg de bagaço

0,60 m3 de água-ruça;

Sistema contínuo de três fases: 500-600 kg de bagaço

1,0-1,2 m3 de água-ruça;

Sistema contínuo de duas fases: 800-950 kg de bagaço

0,12 m3 de água-ruça.

Azbar, N., Bayram,A., Filibeli, A., Muezzinoglv, A., Sengul, F. e Ozer, A. 2004. A review of waste management

options in olive oil production. Critical Reviews in Envir. Science and Technology 34 (3): 209-247


Subprodutos gerados pela indústria de

extração de azeite em Portugal

Número de lagares, quantidade de azeitona laborada, de azeite produzido, estimativas de bagaço e água-ruça obtidos, por sistema de extracção de azeite em Portugal na campanha de 2013

Sistema de extracção

Nº de lagares*

Azeitona

laborada (t)*

Azeite

obtido (hl)*

Estimativa

de bagaço obtido (t)

Estimativa de água-

ruça obtida

(m3)

Tradicional - prensas 191 31 620 42 506 12 648 18 972

Contínuo de 2 fases 203 511 481 823 720 447 546 61 378

Contínuo de 3 fases 110 83 459 122 600 45 902 91 805

Total 504 626 560 988 825 506 096 172 155

*Dados do INE, 2014

88%


Água-ruça – subproduto líquido que se obtém do processo de laboração do azeite e que, nos sistemas de prensas e de três fases, engloba a água de constituição da azeitona, a água de adição e lavagem e uma percentagem variável de elementos sólidos. Nos lagares de duas fases a água-ruça é essencialmente constituída por água de lavagem.

Principais Subprodutos/Resíduos gerados

Bagaço – Subproduto/Resíduo sólido produzido que nos sistemas de prensas e centrifugação de 3 fases, é constituído pela polpa, caroço, tegumento da azeitona e algum azeite remanescente. Nos lagares de duas fases, o bagaço produzido retém a água de vegetação do fruto tornando-se mais húmido e fluido.


Sistemas de tratamento dos subprodutos dos lagares de azeite

Processos físicos;

(Diluição, sedimentação, centrifugação, filtração, …)

Processos térmicos;

(Evaporação forçada, secagem, combustão, pirólise, lagunagem, …)

Processos físico-químicos;

(Neutralização, precipitação, oxidação, adsorção, troca iónica, …)

Processos biológicos;

(biodegradação aeróbia/anaeróbia, compostagem, fitoremediação, aplicação ao solo, …)


Valorização dos subprodutos dos lagares mediante aplicação ao solo

Vantagens:

uma forma económica de eliminar e tratar os subprodutos;

uma fonte de nutrientes, em especial de potássio e de

matéria orgânica;

aumento da estabilidade da estrutura do solo;

uma fonte alternativa de água para rega (água-ruça).


Inconvenientes:

a dificuldade de armazenamento dos subprodutos;

a elevada salinidade dos subprodutos, que pode causar

danos no solo e nas plantas;

o baixo valor de pH destes efluentes pode causar alguma

preocupação em solos ácidos;

o elevado teor em polifenóis que potencialmente lhes

confere características fitotóxicas.


Legislação aplicável: Despacho conjunto n.º626/2000*

(MADRP e MAOT)

Estabelece um conjunto de normas de utilização das águas-ruças em solos agrícolas, entre as quais se salientam:

A obrigatoriedade de pedido de licenciamento;

A necessidade de existir uma lagoa de armazenamento da totalidade da água-ruça produzida na campanha;

A aplicação ao solo deve ser realizada no período de março a novembro, devendo ter em conta as condições meteorológicas verificadas nesse ano;

Um limite para o volume utilizado que não pode exceder os 80 m3/ha.ano;

*DR n.º 131 de 6 de junho de 2000


A necessidade de realização de um pré-tratamento adequado, nomeadamente através da correção do pH;

A limitação da aplicação às culturas arbóreas e arbustivas;

A proibição de espalhamento em áreas de reserva Ecológica Nacional e áreas protegidas;

O respeito por um conjunto de distâncias de segurança:

- 50 m para habitações isoladas,

- 200 m para aglomerados populacionais,

- 50 m de poços ou furos,

- 100 m de poços ou furos se destinarem para consumo humano,

- 35 m de linhas de água,

- 100 m do nível de pleno armazenamento de albufeiras.


Estudos realizados no INIAV de aplicação de subprodutos dos lagares de

azeite ao solo agrícola

• Ensaios de incubação Ensaios de emergência

Ensaios em vasos Ensaios de campo


Ensaios de incubação

Objetivo: estudar os efeitos da

aplicação de água-ruça (prensas e 3

fases) e de bagaço de duas fases na

evolução do pH e da condutividade

elétrica, utilisando diferentes tipos de

solos (VReu, CMhu, LVfr, CMca).

T1 – 0 m3 ha-1

T2 – 125 m3 ha-1

T3 – 250 m3 ha-1

T4 – 375 m3 ha-1

T5 – 500 m3 ha-1

Tratamentos experimentais:

T1 – 0 t ha-1

T2 – 15 t ha-1

T3 – 45 t ha-1

T4 – 90 t ha-1

T5 – 150 t ha-1

Água-ruça Bagaço Determinações:

pH(H2O) e condutividade

eléctrica aos: 1, 7, 14, 28, 56

e 112 dias após aplicação

da água-ruça ou bagaço.


No início ocorreu uma ligeira acidificação do solo mas rapidamente o solo recuperou (7 dias), com tendência a apresentar valores de pH superiores aos iniciais.

Conclusões dos ensaios de incubação com águas-ruças e bagaço 2 fases

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112

dias de incubação

pH

(H2

O)

0 m3 125 m3 250 m3 375 m3 500 m3/ha

Água-ruça de prensas (CMca)

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112

dias de incubação

pH

(H2

O)

0 t 15 t 45 t 90 t 150 t/ha

Bagaço 2F (CMca)


No ínicio registou-se um acréscimo na CE do solo, mas rápidamente se recuperaram os valores iniciais.

A intensidade das alterações dependeu do solo receptor e da quantidade de água-ruça e bagaço aplicados, no entanto e apesar das elevadas doses utilizadas não se observaram níveis passíveis de causar acidificação nem salinização do solo.

Água-ruça de 3 Fases (CMca)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112

dias de incubação

CE

(d

S/m

)

0 t 15 t 45 t 90 t 150 t/ha

Bagaço 2F (CMca)


0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112

dias de incubação

CE

(d

S/m

)

0 m3 125 m3 250 m3 375 m3 500 m3/ha

Ensaio de campo com água-ruça de três fases

Olival intensivo (6 x 7m) cv. Picual e

Cobrançosa, com 12 anos localizado

no Ribatejo num Cambisolo calcárico,

com rega subterrânea.

Duração do ensaio: 3 anos

Anualmente espalhou-se no solo diferentes quantidades de água-ruça:

- 0 m3/ha

- 80 m3/ha

- 160 m3/ha

- 240 m3/ha

Ensaio delineado em blocos

completos casualizados com 4

tratamentos e três repetições


O ensaio teve como objectivos avaliar os

efeitos da água-ruça sobre:

Produção de azeitona

Fertilidade do solo

Nutrição das plantas

Qualidade do azeite


http://www.google.pt/url?url=http://www.portaldoazeite.com/2011/02/mirandela-tem-primeira-sala-de-provas.html&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ei=sIIEVK37OsLS0QXNtYGYBw&ved=0CCEQ9QEwBjgU&sig2=8BJOhV6raXjqLcKYXsF0sw&usg=AFQjCNG_o-lUorNNvZWPgVHxeI2zxqf4MA

Efeitos da aplicação da água-ruça

sobre a produção de azeitona por árvore

Produções médias mais elevadas com 80 e 160m3 de AR.

Doses mais elevadas de água-ruça conduziram a decréscimos na

produção


Efeitos da aplicação da

água-ruça sobre o estado de fertilidade do solo

Potássio extraível Potássio de troca

Aumento significativo nos teores de K extraível e de troca e ainda de

matéria orgânica.

Não se registaram efeitos sobre o pH nem na Condutividade elétrica


Concentrações foliares de nutrientes

A aplicação de água-ruça ao solo não

afetou significativamente o estado de nutrição das oliveiras.

Qualidade da massa de azeitona e do azeite

O teor de gordura e de humidade da azeitona, bem como a qualidade do azeite (acidez, Ind. Peróxidos, estab. oxidativa, polifenóis, absorvâncias no UV) não foram afetadas pela aplicação de água-ruça ao solo.


http://www.google.pt/url?url=http://www.dietadazona.com/gordura/azeite-virgem-extra/&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ei=iLO-U67LHsuV0QXf34GwBg&ved=0CCMQ9QEwBw&sig2=sGqtckJg3eY8yw6xJ0UmYQ&usg=AFQjCNFQrpGvRogwuL7ZTMMilh56HoJF2A

Ensaio de campo com bagaço de duas fases

Olival intensivo (6x7m) cv. Cobrançosa,

com 16 anos localizado no Ribatejo num

Cambisolo calcárico

Tratamentos experimentais:

0, 60 e 120 t de bagaço ha-1

Ensaio delineado em blocos completos casualizados com três repetições. Blocos com 420m2 e 12 árvores (4 arvores úteis).


O ensaio teve como objetivo

avaliar os efeitos da

aplicação de bagaço de

2 fases sobre alguns

parâmetros da fertilidade do

solo (Matéria orgânica, N

total, N nítrico, C/N e K)

A diferentes profundidades:

0-10cm;

10-20cm;

20-50cm.


2,0b

4,1b

7,1a

1,6 b

2,2 ab

3,3 a

0,9a 0,9a0,7a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0M

até

ria o

rgân

ica

(%)

0-10 10-20 20-50

profundidade (cm)

0 60 120 t/ha

0,12c

0,17b

0,23a

0,09a0,08a

0,17a

0,06a 0,06a 0,06a

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

N t

ota

l (%

)

0-10 10-20 20-50

profundidade (cm)

0 60 120 t/ha

Aumento significativo

nos teores de Matéria

orgânica nas camadas

0-10cm e 10-20cm.


nos teores de Azoto

total na camada

superficial 0-10cm.

Resultados dos estudos

29,0a

22,7b21,1b

25,4a21,9a 21,9a

21,7a 20,9a 20,1a

0

5

10

15

20

25

30

35N

- N

O3 (

mg

kg

-1)

0-10 10-20 20-50

profundidade (cm)

0 60 120 t/ha

170c

268b

372a

133b150b

227a

94a 97a 100a

0

50

100

150

200

250

300

350

400

K e

xt.

(m

g K

2O

.kg

-1)

0-10 10-20 20-50

profundidade (cm)

0 60 120 t/ha

Decréscimo significativo

nos teores de Azoto

nítrico na camada

superficial 0-10cm.


nos teores de potássio

nas camadas 0-10cm e

10-20cm.

Considerações Finais

A aplicação controlada de águas-ruças e de

bagaços de duas fases, ao solo agrícola, poderá

ser um adequado destino para estes subprodutos,

visto não causarem problemas de acidificação ou

de salinização do solo nem prejudicarem a

produção ou a qualidade das culturas instaladas e

ainda permite tirar partido do seu potencial valor

fertilizante;


Relativamente ao bagaço de duas fases, devido

aos efeitos negativos na dinâmica do N no solo e

às dificuldades de manuseamento encontradas,

considera-se preferível a sua valorização agrícola

após um processo de compostagem.

Conclui-se que não será necessário proceder à

correção do pH das águas-ruças antes de estas

serem aplicadas ao solo e, portanto, o diploma

legal deverá ser alterado.



Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. Av. da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal Tel: (+ 351) 21 440 35 00 - Fax: (+ 351) 21 440 36 66 www.iniav.pt

Muito obrigada

pela vossa

atenção

[email protected]


A actual legislação (Despacho conjunto 626/2000) deverá sofrer algumas alterações desígnadamente:

O valor limite das dotações de AR poderá ser superior a 80m3/ha.ano;

Alargar a possibilidade de aplicação de águas-ruças a algumas culturas anuais herbáceas;

Dispensar a exigência de pré-correcção do pH das águas-ruças


Monitorização da aplicação

Frequência das análises:

• A análise da terra deverá ter lugar aquando do

pedido da primeira licença de aplicação e,

depois, de 4 em 4 anos.

• A análise da água-ruça deverá ter lugar aquando

do pedido da primeira licença de aplicação,

mantendo-se válida enquanto não for alterado o

sistema de laboração do lagar;

Colheita das amostras:

• Amostra de terra – Deverá ser colhida percorrendo em ziguezague cada parcela homogénea, colhendo em 15 a 20 pontos subamostras na camada de 0-50cm de profundidade. Misturar bem para constituir a amostra compósita para análise.

• Amostra de água-ruça - Deverá resultar da combinação de subamostras colhidas em diferentes pontos e em várias profundidades do tanque ou lagoa utilizando material não contaminante (vidro ou plástico).

Parâmetros a analisar

Na terra Na água-ruça

Textura Teor de humidade

Matéria orgânica Matéria orgânica

pH pH

Condutividade

elétrica

Condutividade

elétrica

N total C/N

P, K e Mg

extraíveis

N, P, K, Ca, Mg e

Na totais

Necessidade de

cal

Razão de adsorção

de sódio (RAS)

Água-ruça Despacho 626/2000

Folhas e

ramos Biomassa

Aplicação ao solo

Separados da

azeitona previamente

Excluídos do RGGR - DL73/2011 (altera o

DL176/2006), alínea f

do n.º2 do artigo 2º

Legislação aplicável:

Bagaço

Subproduto Extração de óleo

Aliment. animal

Outros destinos Bioresíduo

DL 32/94, port.

928/98

DL 131/2003

RGGR, Art. 3ºd) do DL 73/2011 (altera o DL 176/2006) *

Subproduto Art. 44-A do DL

73/2011

Legislação aplicável:

Caroço Bioresíduo RGGR, DL 73/2011 *

* Inscrição no sistema integrado de registo eletrónico de resíduos - SIRER

Grande parte do bagaço é encaminhado para as indústrias de

extração de óleo, sofrendo previamente um processo de

secagem. Depois de extratado o bagaço é normalmente

valorizado como fonte energética para queima em caldeiras.

http://3.bp.blogspot.com/-EqucVs8Vn5w/UMBrAY_0KpI/AAAAAAAAHJI/HH7WkkWNEuE/s1600/DSC01845.JPG

http://www.panoramio.com/photo/72225283

Estudos realizados no INIAV de aplicação de subprodutos dos lagares de

azeite ao solo agrícola

• Ensaios de incubação

Ensaios de emergência com

cevada

Ensaios em vasos

com cevada e

azevém

Ensaios de

campo em olival

2 Ensaios de incubação com Águas Ruças

Ensaio 1- Água-ruça de prensa

hidráulica

Ensaio 2 – Água-ruça de sistema

contínuo de três fases

Delineados em blocos completos casualizados, com 2 repetições e 5 tratamentos experimentais:

Determinações: pH(H2O) e condutividade

eléctrica aos: 1, 7, 14, 28, 56 e 112 dias após

aplicação das águas-ruças.

4 Solos (VReu, CMhu, LVfr, CMca)

T1 – 0 m3 ha-1

T2 – 125m3 ha-1

T3 – 250 m3 ha-1

T4 – 375 m3 ha-1

T5 – 500 m3 ha-1

2 Ensaios de incubação com Bagaço de 2 Fases

Ensaio 1 - Bagaço sem caroço

Ensaio 2 - Bagaço com caroço

Delineados em blocos completos casualizados, com 3 rep. e 5

tratamentos experimentais:

Determinações: pH(H2O) e CE aos:

1, 7, 14, 28, 56 e 112 dias, após aplicação dos

bagaços.

Solo utilizado – CMca de Moura

Determinaram-se outros parâmetros químicos do solo no final dos

ensaios (MO, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Na ext., bases de troca, N

nit., N amon. e N tot.)

T1 – 0 t ha-1

T2 – 15 t ha-1

T3 – 45 t ha-1

T4 – 90 t ha-1

T5 – 150 t ha-1

Água-ruça de 3 Fases (CMca)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112

dias de incubação

CE

(d

S/m

)

0 m3 125 m3 250 m3 375 m3 500 m3/ha

A aplicação de bagaço húmido ao solo revelou potencial como enriquecedor da fertilidade do solo, provocando aumentos nos teores de matéria orgânica e potássio. Contudo, revelou também efeitos negativos na dinâmica do N no solo.

Decréscimo significativo nos teores de Azoto nítrico na

camada superficial (0-10cm).


Aumento significativo nos teores de potássio nas camadas

0-10cm e 10-20cm.


Aumento significativo nos teores de Azoto total na camada

superficial (0-10cm).


Resultados dos estudos

Aumento significativo nos teores de Matéria orgânica nas

camadas 0-10cm e 10-20cm.


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