Trattamento delle acque di vegetazione e degli scarichi dell’industria olearia

Sezioni

1. L’industria delle olive e l’ambiente
2. Effluenti prodotti dalle industrie delle olive
3. Trattamento degli effluenti delle industrie delle olive
4. Conclusioni

L’industria delle olive e l’ambiente

L’industria delle olive ha una presenza significativa in diverse regioni del mondo. Sebbene le olive siano destinate in parte al consumo diretto, il loro principale utilizzo è la produzione di olio d’oliva, un prodotto altamente apprezzato per le sue riconosciute proprietà nutrizionali e benefici per la salute.

Tuttavia, il processo di produzione dell’olio genera grandi volumi di rifiuti liquidi e solidi con un alto potenziale inquinante. Lo scarico inadeguato di questi sottoprodotti, specialmente delle acque di vegetazione, può avere un impatto ambientale considerevole. Per questo motivo, le normative ambientali stabiliscono restrizioni rigorose sulla loro gestione, promuovendo pratiche di riutilizzo, valorizzazione e riciclo volte a minimizzare il loro effetto sugli ecosistemi.

Effluenti prodotti dalle industrie delle olive

L’olio d’oliva si ottiene mediante due metodi:

• Il metodo tradizionale di pressione intermittente, consistente nella molitura e pressatura delle olive.
• Metodo di centrifugazione continua, in cui l’olio viene estratto per centrifugazione da una miscela di olive macinate e acqua calda.

In entrambi i sistemi si producono tre fasi: a) l’olio, b) la fase solida e c) la fase acquosa.

L’olio e la fase solida, denominata sansa, rappresentano rispettivamente il 20% e il 30% del peso delle olive molite. Il resto del peso è l’acqua contenuta nel frutto stesso, che fa parte dell’effluente liquido denominato acque di vegetazione.

L’eliminazione o depurazione dei sottoprodotti dell’industria dell’olio d’oliva, in particolare delle acque di vegetazione, costituisce un serio problema per questo settore industriale.

La sansa è costituita dalla polpa e dai noccioli delle olive e contiene, inoltre, umidità e olio in proporzioni che variano a seconda del sistema di produzione da cui proviene:

• Sistema di pressione: 25-30% umidità e 5-6% olio
• Sistema di centrifugazione: 45-50% umidità e 4-7% olio.

La sansa non rappresenta, di per sé, un problema ambientale, poiché tradizionalmente è stata utilizzata come materia prima nell’industria della sansa. In questo settore, dopo un processo di essiccazione, si estrae l’olio di sansa, generando come sottoprodotto solido la sansa esausta, nota anche come orujillo. Questo residuo presenta un valore energetico significativo ed è abitualmente utilizzato come combustibile nelle stesse industrie della sansa, nei frantoi o in altre installazioni industriali, contribuendo così a un modello più sostenibile e circolare.

I frammenti di nocciolo privi di grassi sono utilizzati come combustibile e anche nella fabbricazione di carboni attivi. D’altra parte, l’alto contenuto di materia organica e minerale dell’orujillo ne consente l’uso come concime organico o come ingrediente nella produzione di compost, miscelato con altri sottoprodotti agricoli.

Produzione e rischi delle acque di vegetazione

Il liquido acquoso residuo è l’acqua di vegetazione. È composto dall’acqua di vegetazione, dai tessuti molli delle olive e dall’acqua utilizzata nelle diverse fasi della produzione dell’olio. Il volume di acque di vegetazione prodotto è di 0,5-1,5 litri per chilogrammo di oliva molita.

L’acqua di vegetazione è un liquido scuro composto da:

• 83-94% di acqua.
• 4-16% di materia organica (polisaccaridi, proteine, acidi organici, polifenoli).
• 0,4-2,5% di sali (carbonati, fosfati, K, Na), che hanno un alto potere inquinante.

La tabella seguente è indicativa sui composti contenuti nelle acque di vegetazione, in funzione del processo di ottenimento dell’olio d’oliva impiegato:

	Unità	Metodo a pressione	Centrifugazione
Sostanze organiche
Zuccheri totali	g/l	20-80	5-26
Sostanze azotate	g/l	5-20	1,7-4
Acidi organici	g/l	5-10	2-4
Polialcoli	g/l	10-15	2-5
Peptine, mucillagini, tannini	g/l	10-15	2-5
Polifenoli	g/l	10-24	3-8
Grassi	g/l	0,3-10	5-23

	Unità	Metodo a pressione	Centrifugazione
Sostanze inorganiche
P totale	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

Lo scarico delle acque di vegetazione influisce sulla qualità delle acque superficiali, aumentando le concentrazioni di solidi organici e inorganici, di potassio, fosforo e metalli pesanti. Inoltre, tali scarichi provocano la diminuzione dell’ossigeno disciolto, a volte fino a livelli di anossia, causando cattivi odori, sviluppo di microrganismi nocivi, soffocamento e morte della fauna acquatica.

Produzione e rischi della sansa umida

La sansa umida è un concentrato ottenuto nel processo di produzione dell’olio d’oliva ed è composto dai diversi residui che rimangono dall’oliva dopo l’estrazione dell’olio, cioè:

• Le parti solide.
• Le acque di vegetazione.
• I residui di olio che non sono stati estratti dopo il processo di centrifugazione.

La sansa umida era considerata un rifiuto fino a poco tempo fa, ma ora è considerata un sottoprodotto, poiché può essere valorizzata e riutilizzata per i seguenti usi:

• Olio di sansa. Si ottiene con il grasso che rimane aderente ai residui dell’estrazione dell’olio d’oliva extra vergine e raffinato. Si tratta di un olio di qualità inferiore che ha presentato problemi di tossicità in diverse occasioni.
• Combustibile per la generazione di energia elettrica e termica. L’unico inconveniente è la grande produzione di ceneri che si ottiene bruciando la sansa umida.
• Grazie al suo alto contenuto di materia organica e micronutrienti può essere utilizzata anche come concime biologico. L’applicazione del compost di sansa umida nell’oliveto permette di restituire al suolo i nutrienti estratti con la raccolta. Oggi esistono diverse aziende che si occupano di raccogliere la sansa umida dai frantoi per ottenere il concentrato di materia organica e rivenderlo agli stessi frantoi come concime.
• Inoltre, la sansa umida contiene anche componenti antiossidanti, di interesse per l’industria farmaceutica, e può essere utilizzata per la produzione di pectine, composti impiegati nell’industria alimentare.
• Negli ultimi anni sono stati condotti numerosi studi orientati alla valorizzazione dei sottoprodotti generati nell’industria dell’olio d’oliva. Nel caso della sansa, la separazione della polpa e dei noccioli non solo facilita un’estrazione più efficiente dell’olio residuo, ma permette anche un migliore sfruttamento della polpa di sansa e dell’orujillo. Questi materiali contengono composti di interesse come cellulosa, emicellulosa, zuccheri, pectine e proteine, che li rendono adatti per l’uso nell’alimentazione animale e in altre applicazioni industriali.

Per poter ottenere questi sottoprodotti dalla sansa umida, questa deve essere trattata per separare il concentrato di materia dalle acque depurate. Esistono diverse alternative per il trattamento della sansa umida come rifiuto, ma la tecnologia che consente di ottenere un concentrato di qualità superiore per il suo successivo riutilizzo come sottoprodotto è l’evaporazione a vuoto.

Trattamento degli effluenti delle industrie delle olive

Le vasche di evaporazione sono la soluzione più diffusa per evitare lo scarico degli effluenti prodotti nell’industria delle olive. È l’unico metodo che non consuma elevate quantità di energia, poiché agiscono tramite l’evaporazione delle acque, che dipende dalla climatologia e oscilla tra 5 e 10 mm al giorno.

Tuttavia, la costruzione di vasche di evaporazione non risponde alle esigenze del settore, poiché l’evoluzione della produzione è molto più rapida della capacità di costruzione di queste vasche, per cui queste finiscono per non soddisfare né le necessità delle aziende né i requisiti ambientali dell’amministrazione.

Inoltre, dipendendo dalle condizioni climatiche, possono verificarsi situazioni disastrose, come, ad esempio, in caso di forti piogge.

Tecnologie e Metodi di Trattamento

Esistono diversi processi e tecnologie per la depurazione degli effluenti prodotti dall’industria delle olive, tra cui spiccano:

Processi Fisico-chimici

Questi metodi mirano a ridurre il carico inquinante delle acque di vegetazione mediante processi come:

• Coagulazione-flocculazione: si utilizzano agenti chimici per aggregare le particelle sospese, facilitandone la separazione.
• Filtrazione e sedimentazione: permettono di eliminare i solidi in sospensione.
• Ossidazione avanzata: applicazione di ozono, perossido di idrogeno o radiazione ultravioletta per degradare composti organici tossici.

Sistemi Biologici

Sono processi sostenibili che sfruttano microrganismi per decomporre la materia organica:

• Digestori anaerobici: convertono le acque di vegetazione in biogas, che può essere utilizzato come fonte di energia rinnovabile.
• Compostaggio: miscela di acque di vegetazione e altri rifiuti organici per ottenere un fertilizzante ricco di nutrienti.
• Lagune di stabilizzazione: sistemi naturali dove i microrganismi degradano gli inquinanti.

Evaporazione a vuoto

Con un evaporatore a vuoto si riesce a concentrare la materia organica, separandola dall’acqua contenuta nella sansa umida. Questo concentrato può già essere applicato ai diversi usi menzionati in precedenza.

Per frantoi con livelli di produzione medi e alti, che generano una grande quantità di sansa umida, l’evaporazione a vuoto costituisce una soluzione molto interessante, poiché può essere ammortizzata in un tempo ragionevole e offre risultati eccellenti dal punto di vista della gestione dei rifiuti.

A livello economico, i risultati ottenuti con questa tecnologia permettono di generare alcuni risparmi sui costi variabili, poiché si eliminano i fanghi che periodicamente devono essere inviati al gestore dei rifiuti, e allo stesso tempo si ottiene concime per la piantagione di nuovi ulivi senza doverlo acquistare dai fornitori.

Sfruttamento dei Rifiuti

I rifiuti ottenuti nel processo di produzione dell’olio d’oliva hanno diverse applicazioni redditizie:

• Produzione di energia: la sansa può essere utilizzata come biomassa per generare elettricità e calore.
• Estrazione di composti preziosi: i fenoli presenti nelle acque di vegetazione hanno proprietà antiossidanti e possono essere utilizzati nell’industria farmaceutica e cosmetica.
• Biofertilizzanti: a partire dalla trasformazione controllata di rifiuti organici.

I fanghi ottenuti dopo i processi biologici e fisico-chimici non sono ricchi di materia organica, poiché questi metodi mirano proprio a eliminarla e ottenere un fango che dovrà essere inviato a un gestore di rifiuti. Così, ci troviamo con un fango che contiene un concentrato di qualità molto bassa e che inoltre conterrà residui dei prodotti e batteri impiegati per eliminare la sansa umida, il che sconsiglia ancora di più il suo uso se si intende ottenere un sottoprodotto che possa essere riutilizzato come concime.

L’evaporazione a vuoto permette di ottenere concentrati ricchi di materia organica, che possono essere riutilizzati per diversi scopi.

Conclusioni

L’industria delle olive genera effluenti con elevate cariche inquinanti, che non possono essere scaricati nell’ambiente a causa della loro tossicità e impatto ambientale.

Esistono diversi modi per trattare queste acque reflue, come i processi fisico-chimici, biologici, l’ossidazione chimica e le vasche di evaporazione, ma questi risultano costosi e complessi, e risolvono solo parzialmente il problema.

La gestione dei rifiuti olivicoli mediante tecnologie tradizionali continua a fronteggiare sfide come:

• Gli alti costi di installazione e gestione degli impianti di trattamento.
• La necessità di sensibilizzare i produttori sulle pratiche sostenibili.
• L’integrazione di soluzioni tecnologiche in frantoi piccoli e medi.

Il trattamento dei rifiuti ottenuti dopo la produzione dell’olio d’oliva e la loro valorizzazione è cruciale per migliorare la competitività e la redditività del settore.

L’evaporazione a vuoto è una soluzione efficiente, poiché può essere ammortizzata in un tempo ragionevole e offre risultati eccellenti dal punto di vista della gestione dei rifiuti e della qualità delle acque reflue trattate.

La gestione sostenibile degli scarichi e dei rifiuti dell’industria olivicola non solo mitiga il loro impatto ambientale, ma rappresenta anche un’opportunità per generare valore a partire dai sottoprodotti.

Il futuro passa per l’implementazione di tecnologie più efficienti, come gli evaporatori a vuoto, nonché per la promozione di un modello di economia circolare che massimizzi lo sfruttamento dei rifiuti generati.

Bibliografia e consultazioni

• www.mapa.gob.es/es/agricultura/temas/producciones-agricolas
• LE ACQUE DI VEGETAZIONE: UN PROBLEMA MEDITERRANEO
  (www.juntadeandalucía.es/medioambiente)
• Sistemi per il trattamento della sansa umida e delle acque di vegetazione
• Ottenimento di sottoprodotti dalla sansa umida mediante evaporatori a vuoto | Condorchem Enviro Solutions
• L’inquinamento nel settore delle olive, soluzioni in via di sviluppo | Condorchem Enviro Solutions