Traitement des alpechines et des rejets de l’industrie oléicole

Sections

1. L’industrie de l’olive et l’environnement
2. Effluents produits par les industries oléicoles
3. Traitement des effluents des industries oléicoles
4. Conclusions

L’industrie de l’olive et l’environnement

L’industrie oléicole a une présence significative dans diverses régions du monde. Bien que les olives soient en partie destinées à la consommation directe, leur principal usage est la production d’huile d’olive, un produit très apprécié pour ses propriétés nutritionnelles reconnues et ses bienfaits pour la santé.

Cependant, le processus de production d’huile génère de grands volumes de déchets liquides et solides à fort potentiel polluant. Le rejet inadéquat de ces sous-produits, en particulier des alpechins, peut avoir un impact environnemental considérable. C’est pourquoi les réglementations environnementales imposent des restrictions strictes sur leur gestion, favorisant des pratiques de réutilisation, valorisation et recyclage visant à minimiser leur effet sur les écosystèmes.

Effluents produits par les industries oléicoles

L’huile d’olive est obtenue par deux méthodes :

• La méthode traditionnelle de pression discontinue, consistant en le broyage et le pressage des olives.
• Méthode de centrifugation continue, où l’huile est extraite par centrifugation d’un mélange d’olives broyées et d’eau chaude.

Dans les deux systèmes, trois phases sont produites : a) l’huile, b) la phase solide et c) la phase aqueuse.

L’huile et la phase solide, appelée grignon, représentent respectivement 20 % et 30 % du poids des olives broyées. Le reste du poids correspond à l’eau contenue dans le fruit lui-même, qui fait partie de l’effluent liquide appelé alpechin.

L’élimination ou le traitement des sous-produits de l’industrie de l’huile d’olive, en particulier de l’alpechin, constitue un problème sérieux pour ce secteur industriel.

Le grignon est constitué de la pulpe et des noyaux de l’olive, et contient également de l’humidité et de l’huile en proportions variables selon le système de production :

• Système de pression : 25-30 % d’humidité et 5-6 % d’huile
• Système de centrifugation : 45-50 % d’humidité et 4-7 % d’huile.

Le grignon ne représente pas, en soi, un problème environnemental, car il a traditionnellement été utilisé comme matière première dans l’industrie du grignon. Dans ce secteur, après un processus de séchage, l’huile de grignon est extraite, générant comme sous-produit solide le grignon extrait, également appelé orujillo. Ce résidu présente une valeur énergétique significative et est couramment utilisé comme combustible dans les usines de grignon, les moulins à huile ou d’autres installations industrielles, contribuant ainsi à un modèle plus durable et circulaire.

Les fragments de noyaux dégraissés sont utilisés comme combustible et également dans la fabrication de charbons actifs. Par ailleurs, la forte teneur en matière organique et minérale de l’orujillo permet son utilisation comme engrais organique, ou comme ingrédient dans la fabrication de compost, mélangé à d’autres sous-produits agricoles.

Production et risques de l’alpechin

Le liquide aqueux restant est l’alpechin. Il est composé de l’eau de végétation, des tissus mous des olives et de l’eau utilisée aux différentes étapes de la fabrication de l’huile. Le volume d’alpechin produit est de 0,5 à 1,5 litre par kilogramme d’olive broyée.

L’alpechin est un liquide sombre composé de :

• 83-94 % d’eau.
• 4-16 % de matière organique (polysaccharides, protéines, acides organiques, polyphénols).
• 0,4-2,5 % de sels (carbonates, phosphates, K, Na), qui ont un fort pouvoir polluant.

Le tableau suivant donne une indication des composés contenus dans l’alpechin, en fonction du procédé d’obtention de l’huile d’olive utilisé :

	Unité	Méthode par pression	Centrifugation
Substances organiques
Sucres totaux	g/l	20-80	5-26
Substances azotées	g/l	5-20	1,7-4
Acides organiques	g/l	5-10	2-4
Polyalcools	g/l	10-15	2-5
Peptines, mucilages, tanins	g/l	10-15	2-5
Polyphénols	g/l	10-24	3-8
Graisses	g/l	0,3-10	5-23

	Unité	Méthode par pression	Centrifugation
Substances inorganiques
P total	g/l	1,1	0,3
K⁺	g/l	7,2	2,7
Ca⁺²	g/l	0,7	0,2
Mg⁺²	g/l	0,4	0,1
Na⁺	g/l	0,9	0,3
Fe⁺³	g/l	0,07	0,02
CO₃⁻²	g/l	3,7	1
SO4⁻²	g/l	0,4	0,15
Cl⁻	g/l	0,3	0,1

Le rejet d’alpechin affecte la qualité des eaux superficielles, augmentant les concentrations de solides organiques et inorganiques, de potassium, de phosphore et de métaux lourds. De plus, ces rejets provoquent une diminution de l’oxygène dissous, parfois jusqu’à des niveaux d’anoxie, entraînant de mauvaises odeurs, le développement de micro-organismes nocifs, l’asphyxie et la mort de la faune aquatique.

Production et risques du grignon humide

Le grignon humide est un concentré obtenu lors du processus de production de l’huile d’olive et est composé des différents résidus restants de l’olive après extraction de l’huile, c’est-à-dire :

• Les parties solides.
• L’alpechin.
• Les résidus d’huile qui n’ont pas pu être extraits après le processus de centrifugation.

Le grignon humide était considéré comme un déchet jusqu’à il y a relativement peu de temps, mais il est désormais considéré comme un sous-produit, car il peut être valorisé et réutilisé pour les usages suivants :

• Huile de grignon. Elle est produite à partir de la graisse restant adhérée aux résidus de l’extraction de l’huile d’olive extra vierge et raffinée. Il s’agit d’une huile de qualité inférieure qui a présenté des problèmes de toxicité à plusieurs reprises.
• Combustible pour la production d’énergie électrique et thermique. Le seul inconvénient est la grande production de cendres obtenue lors de la combustion du grignon humide.
• Grâce à sa forte teneur en matière organique et en micronutriments, il peut également être utilisé comme engrais biologique. L’application du compost de grignon humide dans les oliveraies permet de restituer au sol les nutriments extraits lors de la récolte. Aujourd’hui, plusieurs entreprises collectent le grignon humide des moulins à huile pour obtenir le concentré de matière organique et le revendre aux mêmes moulins comme engrais.
• De plus, le grignon humide contient également des composants antioxydants, d’intérêt pour l’industrie pharmaceutique, et peut être utilisé pour la production de pectines, composés utilisés dans l’industrie alimentaire.
• Ces dernières années, de nombreuses études ont été menées pour valoriser les sous-produits générés dans l’industrie de l’huile d’olive. Dans le cas du grignon, la séparation de la pulpe et des noyaux facilite non seulement une extraction plus efficace de l’huile résiduelle, mais permet également une meilleure valorisation de la pulpe de grignon et de l’orujillo. Ces matériaux contiennent des composés d’intérêt tels que cellulose, hémicellulose, sucres, pectines et protéines, ce qui les rend adaptés à l’alimentation animale et à d’autres applications industrielles.

Pour obtenir ces sous-produits du grignon humide, celui-ci doit être traité pour séparer le concentré de matière des eaux épurées. Il existe différentes alternatives pour le traitement du grignon humide en tant que déchet, mais la technologie permettant d’obtenir un concentré de meilleure qualité pour sa réutilisation ultérieure comme sous-produit est l’évaporation sous vide.

Traitement des effluents des industries oléicoles

Les bassins d’évaporation sont la solution la plus répandue pour éviter le rejet des effluents produits dans l’industrie oléicole. C’est la seule méthode qui ne consomme pas de grandes quantités d’énergie, car elle agit par évaporation de l’eau, qui dépend du climat et varie entre 5 et 10 mm par jour.

Cependant, la construction de bassins d’évaporation ne répond pas aux besoins du secteur, car l’évolution de la production dépasse largement la capacité de construction de ces bassins, qui finissent par ne satisfaire ni les besoins des entreprises, ni les exigences environnementales des autorités.

De plus, dépendant des conditions climatiques, des situations désastreuses peuvent survenir, comme par exemple en cas de fortes pluies.

Technologies et méthodes de traitement

Il existe différents procédés et technologies pour le traitement des effluents produits par l’industrie oléicole, parmi lesquels on distingue :

Procédés physico-chimiques

Ces méthodes visent à réduire la charge polluante des alpechins par des procédés tels que :

• Coagulation-floculation : utilisation d’agents chimiques pour agglomérer les particules en suspension, facilitant leur séparation.
• Filtration et sédimentation : permettent d’éliminer les solides en suspension.
• Oxydation avancée : application d’ozone, de peroxyde d’hydrogène ou de rayons ultraviolets pour dégrader les composés organiques toxiques.

Systèmes biologiques

Ce sont des procédés durables qui utilisent des micro-organismes pour décomposer la matière organique :

• Digesteurs anaérobies : transforment les alpechins en biogaz, qui peut être utilisé comme source d’énergie renouvelable.
• Compostage : mélange d’alpechins et d’autres déchets organiques pour obtenir un fertilisant riche en nutriments.
• Lagunes de stabilisation : systèmes naturels où les micro-organismes dégradent les polluants.

Evaporation sous vide

Avec un évaporateur sous vide, on parvient à concentrer la matière organique, en la séparant de l’eau contenue dans le grignon humide. Ce concentré peut alors être appliqué aux différents usages mentionnés précédemment.

Pour les moulins à huile avec des niveaux de production moyens et élevés, qui génèrent une grande quantité de grignon humide, l’évaporation sous vide constitue une solution très intéressante, car elle peut être rentabilisée dans un délai raisonnable et offre d’excellents résultats du point de vue de la gestion des déchets.

Sur le plan économique, les résultats obtenus avec cette technologie permettent de réaliser certaines économies sur les coûts variables, car les boues qui doivent périodiquement être envoyées au gestionnaire de déchets sont éliminées, tout en obtenant un engrais pour la plantation de nouveaux oliviers sans avoir à l’acheter auprès des fournisseurs.

Valorisation des déchets

Les déchets obtenus lors du processus d’obtention de l’huile d’olive ont différentes applications rentables :

• Production d’énergie : le grignon peut être utilisé comme biomasse pour générer électricité et chaleur.
• Extraction de composés précieux : les phénols présents dans les alpechins ont des propriétés antioxydantes et peuvent être utilisés dans l’industrie pharmaceutique et cosmétique.
• Biofertilisants : à partir de la transformation contrôlée des déchets organiques.

Les boues obtenues après les processus biologiques et physico-chimiques ne sont pas riches en matière organique, car ces méthodes visent précisément à éliminer cette matière et à obtenir une boue qui devra être envoyée à un gestionnaire de déchets. Ainsi, on obtient une boue contenant un concentré de très faible qualité et qui contiendra également des résidus des produits et bactéries utilisés pour éliminer le grignon humide, ce qui déconseille encore plus son usage si l’on souhaite obtenir un sous-produit pouvant être réutilisé comme engrais.

L’évaporation sous vide permet d’obtenir des concentrés riches en matière organique, qui peuvent être réutilisés à diverses fins.

Conclusions

L’industrie oléicole génère des effluents à forte charge polluante, qui ne peuvent être rejetés dans l’environnement en raison de leur toxicité et de leur impact environnemental.

Il existe différentes manières de traiter ces eaux usées, telles que les procédés physico-chimiques, biologiques, l’oxydation chimique et les bassins d’évaporation, mais ces méthodes sont coûteuses et complexes, et ne résolvent que partiellement le problème.

La gestion des déchets oléicoles par des technologies traditionnelles continue de faire face à des défis tels que :

• Les coûts élevés d’installation et d’exploitation des stations de traitement.
• La nécessité de sensibiliser les producteurs aux pratiques durables.
• L’intégration de solutions technologiques dans les petits et moyens moulins à huile.

Le traitement des déchets issus de la production d’huile d’olive et leur valorisation sont cruciaux pour améliorer la compétitivité et la rentabilité du secteur.

L’évaporation sous vide est une solution efficace, car elle peut être rentabilisée dans un délai raisonnable et offre d’excellents résultats du point de vue de la gestion des déchets et de la qualité des eaux usées traitées.

La gestion durable des rejets et déchets de l’industrie oléicole ne se contente pas de réduire son impact environnemental, elle représente également une opportunité de générer de la valeur à partir des sous-produits.

L’avenir passe par l’implantation de technologies plus efficaces, comme les évaporateurs sous vide, ainsi que par la promotion d’un modèle d’économie circulaire maximisant la valorisation des déchets générés.

Bibliographie et références

• www.mapa.gob.es/es/agricultura/temas/producciones-agricolas
• L’ALPECHIN : UN PROBLÈME MÉDITERRANÉEN
  (www.juntadeandalucía.es/medioambiente)
• Systèmes pour le traitement du grignon humide et de l’alpechin
• Obtention de sous-produits du grignon humide par évaporateurs sous vide | Condorchem Enviro Solutions
• La pollution dans le secteur de l’olive, solutions en cours de développement | Condorchem Enviro Solutions