Tratamento e Valorização das Águas Ruças

RESUMO

O objetivo deste relatório consiste em perceber quais os tratamentos disponíveis para as águas ruças e como as mesmas podem ser valorizadas. Para isso, na primeira parte do relatório pode-se encontrar um enquadramento das águas ruças, o que são, quais os tratamentos possíveis e viáveis. Na segunda parte, recorrendo a dados do INE realizou-se uma estimativa de produção de águas ruças e suas características.

Palavras-chave: águas ruças, valorização, tratamentos e quantidades.

INTRODUÇÃO

Todos nós, na sociedade atual, concordamos que seria impensável produzirmos resíduos e não haver ninguém para lhes dar uma "solução”! Nesta ótica, a Gestão de Resíduos assume uma importância fulcral, visto ser desta forma que os resíduos são tratados e devidamente encaminhados para o destino final mais adequado (LIPOR, 2019).
Os benefícios da Gestão de Resíduos são evidentes, para além de possibilitar dar um destino final adequado aos resíduos, permite criar sinergias entre entidades que, de outra forma, não conseguiriam dar solução a este problema.
Desta forma, a Gestão de Resíduos traz benefícios ambientais, económicos e sociais já que permite à sociedade (con)viver em harmonia com os resíduos que produz (LIPOR, 2019).
Ao nível ambiental os benefícios traduzem-se pela poupança de recursos naturais, i.e., ao encaminharmos os nossos resíduos para um destino final adequado quer seja pela reciclagem ou compostagem, estamos a poupar recursos naturais (que são finitos e cada vez mais escassos...) e desta forma estamos a poupar o meio ambiente. Ao reintroduzirmos no ciclo produtivo materiais que já foram utilizados e que são agora reciclados, estamos a evitar a utilização dos recursos naturais (LIPOR, 2019).
Em termos sociais, os benefícios traduzem-se não só pela criação de emprego como, pela possibilidade de ter uma sociedade mais organizada, onde é possível (con)viver em harmonia com os resíduos uma vez que estes são corretamente encaminhados e tratados (LIPOR, 2019).
Em termos económicos, questões como a criação de emprego e a poupança de recursos naturais (e os custos associados à sua extração e transformação) são formas de conseguir grande vantagem económica (LIPOR, 2019). Percebendo que a gestão de resíduos é fundamental, têm vindo a ser produzidos, nomeadamente nos países desenvolvidos, documentos legislativos e normativos, regulamentos e códigos de boas práticas visando a redução e valorização dos resíduos orgânicos, contemplando as diversas componentes da  sua gestão, desde a produção e processamento até à utilização na agricultura (Gonçalves M., 2005).
Quando deficientemente geridos, os resíduos orgânicos podem degradar a qualidade dos recursos naturais, designadamente dos recursos hídricos, do ar ambiente e da atmosfera, com os consequentes efeitos na saúde animal e pública. Os principais agentes de degradação dos meios hídricos são a matéria orgânica facilmente biodegradável, de elevada carência bioquímica de oxigénio, os nutrientes, principalmente o azoto e fósforo, os microrganismos patogénicos e, os metais pesados e micropoluentes orgânicos (Gonçalves M., 2005).

A experiência e o conhecimento científico conduziram ao reconhecimento de que só será possível uma gestão de resíduos ambientalmente segura se ela tiver em conta os seguintes princípios-guia:
• princípio da prevenção: a produção de resíduos deve ser restringida ou evitada na sua fonte;
• princípio do poluidor pagador: deverá ser o produtor dos resíduos a suportar os encargos inerentes à sua gestão, tratamento e confinamento;
• princípio da precaução: qualquer ação que envolva potenciais riscos para o ambiente deve ser precedida de medidas destinadas a garantir que não venham a ocorrer impactes ambientais negativos;
• princípio da proximidade: os resíduos deverão ser processados o mais próximo possível da sua fonte (Gonçalves M., 2005).
Tendo estes conceitos por base, o relatório incide sobre um dos subprodutos da indústria de produção de azeite, as águas ruças, o outro subproduto é o bagaço. As águas ruças carecem de uma gestão apropriada, visto que se as mesmas forem lançadas diretamente na natureza, sem tratamento, causam impactos extremamente negativos. Assim sendo, será apresentada numa primeira parte o conceito de águas ruças e respetivos tratamentos e numa segunda parte dados que permitem estimar o valor produzido de águas ruças em 2017, proveniente de extração em lagar continuo de 3 fases.

O QUE SÃO ÁGUAS RUÇAS
As águas ruças são um subproduto da indústria do azeite, e são resultantes de vários processos produtivos, designadamente:
• Águas residuais resultantes da extração de azeite
• Água de lavagem da azeitona (etapa de limpeza);
• Água de vegetação (intrínseca à azeitona);
• Água adicionada ao processo (etapas de malaxagem e extração);
• Água de limpeza dos equipamentos.
As águas ruças constituem um problema para o meio ambiente, pois a sua composição química não permite a sua libertação direta para a natureza. As águas ruças são resistentes à degradação biológica devido à presença de sólidos voláteis, matéria inorgânica e, também à presença de elevada concentração de compostos fenólicos. Devido a estas características, que são responsáveis por concentrações elevadas da carência química de oxigénio (CQO) e de carência bioquímica de oxigénio (CBO) (Ferraz M., 2012).
As águas residuais resultantes do processo de extração de azeite, constituem dos tipos de efluentes mais problemáticos nos países situados na orla mediterrânea. Estes efluentes apresentam um grande poder contaminante, devido ao seu elevado conteúdo orgânico, e uma difícil biodegrabilidade, devido à presença de compostos fenólicos (Peres J. e Santos L., 1998).
Estima-se que nos principais produtores mundiais de azeite, designadamente Espanha, Itália, Grécia, Tunísia e Portugal, sejam gerados cerca de 30 milhões de m3/ano de águas ruças. Em Portugal calcula-se que este valor se situe entre 100.000 e 350.000 m3, a que corresponderá uma carga poluente equivalente entre 1 e 2,5 milhões de habitantes (Peres J. e Santos L., 1998). Tendo por base que a extração de azeite gera uma grande quantidade de águas ruças, para a estimativa que será apresentada mais à frente sugere-se que 200 kg azeite geram 1200 kg de água ruça.

TRATAMENTO E VALORIZAÇÃO DAS ÁGUAS RUÇAS
Existem vários tipos de processos que permitem tratar e valorizar as águas ruças, dentro dos quais se destacam:

PROCESSOS FÍSICOS
o Sedimentação gravítica, este é um fenómeno, natural ou forçado, da qual resultam duas frações, uma sólida sedimentada e um clarificado. É um processo lento e requerer normalmente o uso de agentes floculantes para acelerar o processo. Como tratamento de águas ruças não é por si só completamente eficaz, podendo ser utilizado como pré-tratamento para diminuir o poder contaminante da água ruça bruta (Ferraz M., 2012).
o Flotação, permite a remoção gorduras e óleos, através da injeção de ar pressurizado pelo fundo do reservatório que é alimentado pela água ruça. A principal vantagem desta operação sobre a sedimentação é o facto das partículas de baixa densidade serem removidas com maior eficácia num menor período de tempo (Ferraz M., 2012).
o Filtração por membranas, envolve a separação de matéria particulada ou coloidal, chamado de concentrado, do líquido, o permeado. É uma operação que utiliza uma barreira física, a membrana, que em função da sua porosidade permite a passagem de certas substâncias e retém aquele cujo diâmetro é superior ao do poro. Os processos de filtração por membranas são vantajosos quando se pretende concentrar a matéria orgânica e recuperar determinados
constituintes que se possam tornar valorizáveis (Ferraz M., 2012).

PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS
o Neutralização, o ajuste do pH ou neutralização de uma água é necessário quando há alcalinidade ou acidez em excesso no meio. Através da adição de cal para neutralizar a água ruça, grande parte dos contaminantes são
removidos (Ferraz M., 2012).
o Coagulação/Floculação, inicia-se com a destabilização das cargas dos sólidos em suspensão. Para esta se dar de forma eficiente, a dispersão do coagulante deve ser efetuada através de uma operação de mistura rápida para maximizar
a adsorção do coagulante às partículas, neutralizando as referidas cargas (Ferraz M., 2012).
o Adsorção, é uma operação de transferência de um constituinte presente na fase líquida para a fase sólida e ocorre não só na superfície visível, mas também a nível dos poros. Os principais adsorventes usados no tratamento de águas residuais incluem o carvão activado, polímeros sintéticos e substâncias à base de sílica (Ferraz M., 2012).
o Oxidação Química, tem sido utilizada na redução da concentração de matéria orgânica, controlo de odores, remoção de amónia e na redução de biomassa bacterial e viral presente na água residual. No entanto, hoje em dia é comum
a sua utilização para potenciar a remoção de matéria orgânica não biodegradável, eliminar compostos capazes de inibir o crescimento microbiano e eliminar compostos tóxicos para a biomassa microbiana e para a flora aquática (Ferraz M., 2012).

PROCESSOS BIOLÓGICOS
o Digestão anaeróbica, tem como base a utilização de microrganismos, como por exempro leveduras e fungos filamentosos, que se desenvolvem no seio da água ruça degradando os seus constituintes (Peres J. e Santos L., 1998).

PROCESSOS TÉRMICOS
o Evaporação Natural, são criadas lagoas de evaporação e as águas ruças sofrem um processo de evaporação natural, podem depois ser utilizadas em fertirrigação e pode mesmo promover-se o eventual aproveitamento do resíduo seco final (Peres J. e Santos L., 1998).
o Evaporação Forçada, processo análogo ao das lagoas de evaporação, com a vantagem de necessitar de menores áreas disponíveis, menor tempo de evaporação e de se poder recuperar a água evaporada, se forem instalados condensadores (Peres J. e Santos L., 1998).

VALORIZAÇÃO DA ÁGUA RUÇA COMO FERTILIZANTE DE SOLOS

A água ruça apresenta matéria orgânica em elevadas concentrações e compostos minerais com propriedades fertilizantes, o que leva a que seja considerada benéfica a aplicação controlada deste produto no solo. O uso de água ruça na rega em culturas como oliveiras, videiras, em plantações de milho ou girassóis, tem efeitos benéficos, mas a sua aplicação deve ser feita apenas após a avaliação dos impactes ambientais que pode provocar a nível do solo e das culturas (Ferraz M., 2012).

RECUPERAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS
A concentração de fenóis nas águas ruças constitui o maior problema de toxicidade relativamente à atividade bacteriana, quando descarregada em meios naturais. No entanto, a esta classe de compostos são atribuídas propriedades fortemente antioxidantes, o que leva a que a água ruça seja uma potencial fonte de antioxidantes naturais (Ferraz M., 2012).

De todos estes processos descritos para valorizar as águas ruças os que se apresentam como sendo processos mais viáveis são a filtração por membranas, que permite aproveitar as águas ruças para a rega de solos agrícolas. E a digestão anaeróbica que permite produzir biogás. Estes processos, contudo, revelam-se dispendiosos e com custos de investimento e de operação elevados. Neste sentido, a evaporação natural apresenta-se como a solução mais prática e económica de todos os processos apresentados. Os custos de investimento são relativamente reduzidos e os custos de operação e manutenção são praticamente nulos. A gestão do efluente é mínima. A água ruça ou é armazenada e evaporada ou apenas armazenado para rega entre campanhas. É possível ainda a valorização do subproduto. Após a evaporação é possível a venda do resíduo sólido seco como fertilizante e no caso de água ruça ser utilizada na rega, há uma poupança assegurada de água captada bem como de produtos fertilizantes. Este processo não incorre da dependência de terceiros para que o investimento não se torne num prejuízo.

CARACTERÍSTICAS E QUANTIDADES ESTIMADAS - ÁGUA RUÇA
Só é possível gerir eficazmente os resíduos se formos capazes de determinar as quantidades de resíduos geradas e as suas características. Neste sentido, nesta segunda parte do trabalho são apresentadas as características das águas ruças, bem como uma estimativa para 2017 de toneladas de águas ruças geradas em extrações em lagar continuo de 3 fases.
CARACTERÍSTICAS – ÁGUAS RUÇAS
Como é possível observar na FIGURA 1, a água ruça é constituída por material orgânico e material inorgânico.

FIGURA 1. Constituição Águas Ruças

Na FIGURA 2 apresentam-se os valores médios da constituição das águas ruças em termos de material orgânico - pH, condutividade elétrica, matéria seca, matéria orgânica, lípidos, polifenois, açucares, ácidos orgânicos e N orgânico.

FIGURA 2. Constituição Águas Ruças – MATERIAL ORGÂNICO

Na FIGURA 3 evidenciam-se os valores médios da constituição das águas ruças em termos de material inorgânico, ou seja, chumbo, cádmio, ferro, zinco, manganês, magnésio, cálcio, potássio, cloro e sódio.

FIGURA 3. Constituição Águas Ruças – MATERIAL INORGÂNICO

QUANTIDADES ESTIMADAS – ÁGUAS RUÇAS
Por vezes determinar a quantidade de resíduos produzidos não é fácil nem evidente. Neste relatório tentou-se estimar a quantidade produzida em 2017 de águas ruças, para isso recorreu-se aos dados disponibilizados pelo INE para a Azeitona oleificada (t) por Localização geográfica (Região agrária), Tipo de lagar de azeite e Sistema de extracção utilizado; valores anuais. A FIGURA 4 é o resumo dos dados obtidos para a produção de azeitona oleificada em toneladas.

FIGURA 4. Azeitona oleificada em toneladas, por localização geográfica, tipo
de lagar e sistema de extração em 2017, (INE, 2019)

Os pressupostos assumidos para o cálculo das toneladas produzidas de águas ruças foram os seguintes:
• contabilizaram-se as toneladas processadas em decanter de 3 fases
• para cada tonelada de azeitona estimou-se um rendimento médio de 15%, ou seja, 150kg de azeite

• cada 0,2 ton de azeite dará origem a 1,2 ton de água ruça
• Os lagares tradicionais e o de 2 fases foram excluídos da estimativa, pois a água ruça sai juntamente com o bagaço

A FIGURA 5 sintetiza a estimativa obtida tendo por base os pressupostos enunciados. Conclui-se, que em 2017 foram produzidas em Portugal 92.300 toneladas de azeitona, com um rendimento em azeite estimado de 13.845 toneladas e uma produção de água ruça de 83.070 toneladas, utilizando o método de extração contínuo de 3 fases. A região agrária que contribui com uma maior percentagem de produção de aguas ruças é o Alentejo (34%), seguido da Beira Litoral (22%) e o Ribatejo e Oeste (20%). Percebe-se ainda a importância vital que o tratamento e valorização das águas ruças assume no panorama nacional.

FIGURA 5. Estimativa produção águas ruças (lagar 3 fases) 2017, (INE, 2019)

CONCLUSÕES
Com a modernização evidente da agricultura, a implantação de novas e modernas operações culturais, intensificação e o regadio, em culturas que tradicionalmente seriam conduzidas em sequeiro, nomeadamente a cultura do Olival, verifica-se um aumento exponencial da produção do azeite, caminhando para o equilíbrio da nossa balança comercial. No entanto, este aumento de produção acarreta-nos um problema, o aumento dos resíduos inerentes a essa agroindústria. As águas ruças são desde sempre um resíduo agrícola na produção de azeite que nos pode oferecer problemas ambientais graves. Devido à sua composição é difícil a sua eliminação, assim o caminho será a sua valorização no sentido de viabilizar em termos ambientais a produção de azeite. Este trabalho procurou fazer uma revisão aos avanços tecnológicos no caminho da valorização das águas ruças e assim o seu aproveitamento para agricultura, fazendo retornar ao solo os elementos essenciais que foram retirados na “alimentação” da cultura. Estes processos para serem eficientes, devem ser, economicamente viáveis e simples, de forma a que o próprio agricultor os aplique encarando-os como mais uma operação cultural na sua exploração.

Escrito por: Engº Mário Mendes 

BIBLIOGRAFIA

Ferraz M., 2012. Contribuição para o estudo do tratamento de efluentes de
lagares de azeite. Dissertação Mestrado Faculdade de Ciências e Tecnologia
Universidade Nova de Lisboa.

Gonçalves M., 2005. Gestão de Resíduos Orgânicos. SPI – Sociedade Portuguesa
de Inovação, páginas 5, 50, 64.

INE, 2019. Instituto Nacional de Estatística, site consultado a 19 abril 2019.
SITE:https://www.ine.pt/xportal/xmain?xpid=INE&xpgid=ine_indicadores&indOcorrCod=0000
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LIPOR , 2019. Conceito gestão resíduos e benefícios gestão de residuos. LIPOR,
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https://www.lipor.pt/pt/residuos-conceitos-fundamentais/gestao-de-residuos-beneficios/

Peres J. e Santos L., 1998. I Simpósio Nacional de Olivicultura. Revista de Ciências
Agrárias, Volume XXI, nº 1-2-3 e 4, Jan-Dez 1998, páginas 393-396.

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