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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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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%
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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, …)
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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).
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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)
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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)
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
O ensaio teve como objectivos avaliar os
efeitos da água-ruça sobre:
Produção de azeitona
Fertilidade do solo
Nutrição das plantas
Qualidade do azeite
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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).
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Aumento significativo
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.
Aumento significativo
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;
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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.
Considerações Finais
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
cristina.sempiterno@iniav.pt
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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
Considerações Finais
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.
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).
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
Aumento significativo nos teores de potássio nas camadas
0-10cm e 10-20cm.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
Aumento significativo nos teores de Azoto total na camada
superficial (0-10cm).
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
Resultados dos estudos
Aumento significativo nos teores de Matéria orgânica nas
camadas 0-10cm e 10-20cm.
Workshop – Boas práticas agroambientais na fileira do azeite, Beja 14/10/2014
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