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Composting of olive oil chain residues and byproducts

Luogo : Bari, italy, Europe
Quantitative & qualitative enhancement of crop products Quantitative & qualitative enhancement of crop products
Budget totale: € 0,00 | Periodo: Da luglio 2003 A luglio 2006

Sintesi

Il riutilizzo di scarti organici all’interno di una azienda agricola tramite compostaggio on-farm permette l’auto produzione di un’ammendante organico con potere fertilizzante: il compost che, una volta interrato, migliora la struttura del terreno e rilascia lentamente e continuamente nutrienti utili alla crescita delle colture da reddito. Questa pratica riduce la richiesta di input extra-aziendali incrementando l’autosufficienza produttiva, permette il sequestro del carbonio atmosferico nel suolo preservandone il contenuto di sostanza organica e inoltre limita l’impatto ambientale che conseguirebbe da una diversa gestione degli scarti organici tramite combustione o spandimenti incontrollati.
Gli scarti organici utilizzati nella presente iniziativa sono stati selezionati tra i più abbondanti e di complessa gestione nei Paesi del bacino Mediterraneo: le sanse olearie e i residui delle potature degli uliveti

Partnership

Research Unit for Cropping Systems in Dry Environments - Italia

Candidato guida

Il CRA-SCA si occupa della caratterizzazione e modellizzazione spazio-temporale degli agro-ecosistemi attraverso approccio interdisciplinare con attività prevalenti nel settore agronomico per l’intensificazione sostenibile delle produzioni, la gestione efficiente delle risorse idriche e nutrizionali, la fertilità dei suoli, con particolare riferimento alle relazioni tra cambiamenti climatici, sistemi di coltura, adattamento e mitigazione. Per raggiungere questi obiettivi CRA SCA applica metodi innovativi per analizzare l’ambiente, l’eco-fisiologia delle colture agrarie, gli interventi agronomici, gli scambi di massa ed energia nel continuum terreno-coltura-atmosfera. Per interpretare le interazioni tra questi fattori e le produzioni agrarie, l’UR sviluppa tecniche modellistiche e approcci integrati che includono la dimensione spazio-temporale del territorio.

CIHEAM Mediterranean Agronomic Institute of Bari - Italia

Partner dell'iniziativa

The Mediterranean Agronomic Institute of Bari (MAIB) is a Centre for post-graduate training, applied scientific research and design of in-loco partnership actions in the framework of the international cooperation programmes. It works in four thematic areas: “Land and water resources management”, “Integrated pest management of Mediterranean fruit and vegetable crops”, “Mediterranean organic agriculture” and “Sustainable agriculture, food and rural development”.

Research Centre for the Soil-Plant System - Italia

Partner dell'iniziativa

Il Centro di ricerca per lo studio delle relazioni tra pianta e suolo si occupa di fisiologia della produzione agraria e dei rapporti tra pianta e suolo e tra pianta e microrganismi. Studia e sviluppa tecniche atte al miglioramento della crescita della pianta e delle produzioni agrarie, basate sui progressi della fisiologia vegetale, in particolare per gli aspetti nutrizionali e per gli aspetti legati all'influenza del suolo sulla qualità dei prodotti agricoli. Studia gli effetti dell'utilizzo di fertilizzanti chimici e organici, di biomasse di origine animale e vegetale, di reflui di processi industriali e di depurazione sulla qualità della salute del suolo. Si occupa della caratterizzazione, valorizzazione e razionalizzazione dell'uso di fertilizzanti sia tradizionali che di nuova concezione, dello sviluppo di metodologie analitiche innovative per la caratterizzazione di matrici complesse, dello sviluppo di parametri e indicatori per la definizione della qualità agro-ambientale. Studia strategie di recupero, mantenimento ed ottimizzazione della fertilità del suolo, di recupero agro-ambientale.

Dall’olio agli uliveti e dagli uliveti all’olio. Il riutilizzo di scarti organici all’interno di una azienda agricola tramite compostaggio on-farm permette l’auto produzione di un’ammendante organico con potere fertilizzante: il compost che migliora la struttura del terreno e rilascia lentamente e continuamente nutrienti utili per la produzione. Questa pratica riduce la richiesta di input extra-aziendali incrementando l’autosufficienza, permette il sequestro del carbonio nel suolo come sostanza organica e limita l’impatto ambientale conseguente da differenti gestioni degli scarti (combustione o spandimenti incontrollati). Gli scarti organici utilizzati nella presente iniziativa sono stati selezionati tra i più abbondanti e di complessa gestione nei Paesi del Mediterraneo: le sanse e i residui delle potature. Il compostaggio delle sanse olearie insieme ai residui delle potature degli uliveti permette di chiudere il ciclo degli scarti organici nell’ambito della filiera olivicola stessa.

Il compostaggio delle sanse olearie insieme ai residui delle potature è una pratica di rilevanza sia rispetto alla priorità 1, in quanto favorisce la gestione sostenibile delle risorse naturali, che rispetto alla priorità 2 in quanto incrementa il riciclo dei nutrienti internamente alle aziende stesse, migliorando l’efficienza dell’uso degli input extra aziendali. Il compostaggio dei residui organici ottimizza la gestione degli scarti riciclandoli come ammendanti utili al mantenimento della fertilità e miglioramento della qualità del suolo. L’esperienza di compostaggio delle sanse olearie ha prodotto un’innovazione di processo che ha permesso di ridurre i tempi di stabilizzazione della sansa tramite compostaggio dai 4 mesi ai 40 giorni. Il processo è stato velocizzato incrementando frequenza e durata dell’areazione della massa in compostaggio fino al raggiungimento dei valori analitici di stabilità del materiale idonei per l’impiego in agricoltura.

Innovazione di processo nel compostaggio Innovazione di processo nel compostaggio delle sanse olearie

La sansa umida e le acque di vegetazione sono i sottoprodotti del processo di estrazione dell’olio di oliva, tali residui, per l’elevato contenuto di polifenoli e sostanze organiche fitotossiche possono esercitare un impatto negativo sull’ambiente e sui suoli. La loro corretta gestione rappresenta la principale problematica per i frantoi oleari dell’area Mediterranea. D’altra parte per le aziende olivicole diventa sempre più pressante la problematica della gestione delle potature, tipicamente tali residui ligno-cellulosici vengono accatastati e bruciati nei campi con impatti negativi sia per il pericolo di incendi che per l’emissione di anidride carbonica in atmosfera. Tale pratica viene progressivamente disincentivata o sanzionata nei diversi paesi mediterranei favorendo il recupero di energia o biomassa dalle potature. I suoli agrari Mediterranei sono poveri di sostanza organica e l’impiego di pratiche sostenibili e l’ammendamento organico fondamentali per la tutela di questa risorsa

La bruciatura della potature dell’ulivo La bruciatura della potature dell’ulivo una pratica molto diffusa, inutile, rischiosa e con impatti negativi sull’ambiente
Sanse olearie illegalmente smaltita Sanse olearie illegalmente smaltita al suolo che è stato quindi posto sotto sequestro

I principali risultati scientifici conseguiti in termini di innovazione sono stati pubblicati in riviste internazionali di impatto, revisionate da esperti terzi. I risultati sono stati presentati in conferenze nazionali ed internazionali. Le prove di compostaggio dalla sansa olearia miscelato con potature di ulivo e un minimo apporto di letame (8% in peso) hanno prodotto un materiale stabile dopo 40 giorni di processo, con un indice di respirazione dinamico di molto inferiore alla soglia dei 1000 mgO2 per kg di solidi volatili prodotti per ora. Ulteriori verifiche sono state fatte attraverso test di tossicità e prove agronomiche in rotazioni di farro-cece. Processi di compostaggio sono stati realizzati sia in cassone areato con aspirazione forzata, che in cumuli statici rivoltati meccanicamente che in cumuli di minori dimensioni rivoltati a mano confermando risultati ottenuti e permettendo la trasferibilità dell’innovazione anche in situazioni di limitate disponibilità di investimenti

../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Participation at the 18th Symposium Participation at the 18th Symposium of the International Scientific Centre of Fertilizer
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Production and application of olive pomace compost Production and application of olive pomace compost on cropping systems
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Pubblicazione scientifica Bioassays and application of olive pomace ... Bioassays and application of olive pomace compost on emmer: effects on yield and soil properties in organic farming
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Pubblicazione scientifica: Analisi di fitotossicità e ... Analisi di fitotossicità e impiego di sansa umida denocciolata in una rotazione farro-cece in regime di agricoltura biologica
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Pubblicazione scientifica: Innovazioni di processo... Innovazioni di processo per la produzione di compost di qualità idonei alla conservazione del suolo e alla sostenibilità in agricoltura biologica

I principali beneficiari dell’attività sono i produttori e i trasformatori della filiera olivicola, in particolare piccoli produttori, imprese a gestione famigliare e produttori di aree marginali e o svantaggiate. Negli anni i margini di guadagno per questi operatori sono costantemente diminuiti fino ad avvicinarsi al limite dei costi di produzione. L’esperienza del compostaggio delle sanse e dei residui delle potature converte in risorsa il problema della gestione di scarti e sottoprodotti valorizzandoli tramite la produzione di compost che trova impiego sia in pieno campo, riducendo i quantitativi di fertilizzanti commerciali necessari, che in vivaio, riducendo il quantitativo di terricci da acquistare. Inoltre il processo di compostaggio permette di specializzare operai agricoli a nuove mansioni estendendo le opportunità lavorative presso le aziende agricole anche in periodi di minore intensità per le pratiche colturali.

Risorse umane coinvolte Olivicoltori, operai e tecnici agronomi impegnati nelle attività di compostaggio aziendale

L’esperienza è stata rappresentata da uno staff di operai, tecnici, consulenti e ricercatori che sono stati coinvolti a diversi titolo nelle attività di campo. Una squadra di operai agricoli di cui almeno uno specializzato nell’utilizzo di macchine per il compostaggio aziendale ed un biologo esperto di monitoraggio e controllo processo di stabilizzazione delle biomasse organiche sono state le figure essenziali per la realizzazione pratica del compost. Per la pianificazione dei protocolli tecnico-scientifici per i diversi processi di compostaggio sono state fondamentali per il team progettuale le figure del ricercatore agronomo e dell’analista-ricercatore chimico di laboratorio al fine di valutare la bontà e i potenziali impatti delle innovazioni di processo sperimentate sia in test di laboratorio che in pieno campo.

Operai La squadra di operai del team al lavoro sotto la supervisione del responsabile di processo
../file-system/small/pptx ../file-system/small/pptx Slide dello staff Documento allegato (SLIDE in ppt): step 6 - slide – staff

La principale difficoltà da superare ha riguardato la tecnologia inizialmente utilizzata per la stabilizzazione accelerata delle biomasse in compostaggio. L’impiego di un cassone areato ad aspirazione forzata richiede notevoli investimenti che rendono economicamente svantaggiosa la scelta di tale tecnologia per la gestione di sottoprodotti agricoli quali le sanse olearie e scarti organici come i residui di potatura. Questo sicuramente è stato individuato come un ostacolo alla diffusione dell’innovazione e alla disseminazione dell’esperienza ai beneficiari. Quindi è stato necessario ridurre i quantitativi in lavorazione per ogni singolo processo, adattare opportunamente le miscelazioni delle matrici di partenza riducendone la densità iniziale ed è stato incrementata la frequenza dei rivoltamenti al fine di ottenere analoghi risultati attraverso sistemi di gestione di processo meno costosi e quindi più consoni alle reali possibilità operative di frantoi oleari e aziende olivicole.

Cassoni per la bio-ossidazione I cassoni per la bio-ossidazione scellerata delle biomasse in compostaggio
Rivoltamenti della massa I rivoltamenti della massa in compostaggio con pala meccanica
Rivoltamenti e bagnamenti Rivoltamenti e bagnamenti manuali dell’andane di compost

L’esperienza del compostaggio di residui e sottoprodotti della filiera olivicola è una buona pratica di gestione sostenibile degli scarti organici che garantisce il riciclo di sostanza organica e nutrienti, permette il sequestro del carbonio nel suolo, e riduce i costi energetici ed ambientali rispetto al diverso smaltimento delle sanse e delle potature. Le sanse qualora impiegate per l’estrazione di olio residuo, producono olio di bassa qualità e richiedono l’aggiunta di esano o altri agenti estraenti generando a sua volta sansa esausta come rifiuto dal complesso smaltimento. In alternativa le sanse possono essere combuste comportando costi energetici elevati per l’essiccamento e notevoli investimenti impiantistici. D’altra parte le potature vengono bruciate direttamente in campo con impatti sull’aumento dell’anidride carbonica in atmosfera. I minor impatto ambientale della pratica proposta è anche supportato da studi scientifici.

../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Assessment of the life cycle environmental impact Assessment of the life cycle environmental impact of the olive oil extraction solid wastes in the european union
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Guidelines for the eco-production of olive oil Policy document for the improvement of the olive oil production cycle

L’esperienza ha generato interesse tra i principali beneficiari che si espresso durante le azioni di disseminazione di carattere scientifico, attraverso la presentazione di poster e interventi a convegni nazionali ed internazionali. I dati e i compost prodotti sono stati utilizzati anche da altri ricercatori per approfondimenti in ulteriori lavori scientifici pubblicati. Inoltre l’esperienza maturata ha avuto ricadute da un punto di vista divulgativo, attraverso giornate dimostrative organizzate anche dopo il termine programmato delle attività, e anche in termini di cooperazione internazionale riproponendo l’esperienza maturata in contesti e areali notevolmente differenti da quelli di partenza come nel caso della valorizzazione dei sottoprodotti e degli scarti della filiera olivicola in Libano, dove diversi frantoi oleari e cooperative di olivicoltori hanno implementato nelle loro realtà la buona pratica del compostaggio delle sanse olearie insieme ai residui delle potature.

../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Comparison of different laboratory incubation procedures Comparison of different laboratory incubation procedures to evaluate nitrogen mineralization in soils amended with aerobic and anaerobic stabilized organic materials
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Evaluation of olive pomace and green waste composts Evaluation of olive pomace and green waste composts as peat substitutes for organic tomato seedling production
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Link - articoli scientifici Lista dei link dove sono stati pubblicati articoli scientifici
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Pomace management compost Leaflet explaining pomace management compost

I risultati sono stati disseminati ampiamente tramite canali tradizionali ed innovativi, in particolare i risultati scientifici hanno trovato ampia diffusione e riscosso interesse anche sulle piattaforme online per ricercatori e accademici quali research gate, academia.edu, google scholar e organic eprints. D’altra parte per raggiungere gli operatori di settore e i principali beneficiari individuati si è preferita la modalità della giornata dimostrativa organizzata in modo da unire presentazioni dei risultati, dibattito e dimostrazione pratica in campo.

 

../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Brochure Brochure giornata divulgativa
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Brochure giornata divulgativa 2 Brochure giornata divulgativa
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Convegno conclusivo Convegno conclusivo progetto conssabio
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Giornata divulgativa su notiziario di settore News sulla giornata divulgativa su notiziario di settore
../file-system/small/pdf ../file-system/small/pdf Link dove sono stati pubblicati articoli scientifici Lista dei link dove sono stati pubblicati articoli scientifici