GESTÃO AMBIENT
AL
TA
Minimização do uso de água
na indústria de alimentos
Fabiana do Rocio Timofiecsyk (1) e Urivald Pawlowsky
(2)
A
leo, está distante de
água tem inúser apenas uma mameras utilidatéria-prima
des ao homem: é
(BEQUETTE, 1998).
usada para irrigação
A água é um rena agricultura, no
curso
natural
uso doméstico, na
renovável
e
geração de energia
subvalorizado, que
elétrica e na indúsapresenta sinais de
tria. As indústrias de
escassez. Esta esalimentos são concassez se faz sentir
sumidoras significaquando a água é
tivas de água, que
desperdiçada ou
é usada para vários
perdida, por não se
propósitos: ingredireconhecer o verdaente na elaboração
deiro valor desse redo produto final,
curso (BANCO MUNgeração de vapor,
DIAL, 1992).
sistemas de resfriaSegundo MALTA &
mento e operações Água elevará custos operacionais das indústrias
PRESTES (1997), o
de higienização dos
equipamentos e da instalação industrial.
terrâneos pouco profundos, de fácil Brasil tem 14% das águas doces do mundo
e o desperdício é estimado em 40%. Em 20
acesso, representa menos de 1%.
Disponibilidade de água
Os relatórios do Banco Mundial mostram anos, o consumo de água no Brasil duplicou
que a água tem se tornado um bem de dis- e ao longo do século aumentou dez vezes.
BEQUETTE (1998) abordou a dispo- puta universal e apontam que as guerras No período de duas décadas, a população
nibilidade de água na Terra, cujo volu- do futuro serão por água e não pelo petró- mundial cresceu em mais de 1,8 bilhão de
me total se calcula em 1 400 milhões leo ou questões políticas. Ressalta-se que pessoas e este acréscimo foi suficiente para
de quilômetros cúbicos, equivalentes a o ser humano mantém uma relação especi- diminuir em um terço o suprimento de água
uma capa líquida de 2 650 metros de al com a água, líquido indispensável para no planeta e apressar, no Brasil, uma legisespessura distribuída por toda a super- a vida e para a economia e, como o petró- lação capaz de preservar os mananciais.
fície do planeta, sendo 98% de água
salgada (mares e oceanos) e 2% água
Resumo
doce, que se encontram em sua maior
Neste artigo são abordadas a disponibilidade de água, a cobrança pela sua
parte nas calotas polares. A água doce
captação e estratégias minimizadoras do seu uso pelas indústrias. A água doce
disponível em lagos, rios e lençóis sub-
(1)
Engenheira de Alimentos pela Pontifícia
Universidade Católica do Paraná e Mestre em
Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal do Paraná. [email protected].
(2)
Engenheiro Químico pela Universidade Federal do Paraná, Mestre em Ciência pela COPPE,
Doutor em Ciência pela State University of New
York. Professor titular da Universidade Federal e
Consultor ambiental.
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia
de Alimentos da Universidade Federal do Paraná.
http://www.engquim.ufpr.br/~posalim
disponível em lagos, rios e lençóis freáticos pouco profundos de fácil acesso representa menos de 1% do volume total de água na Terra e, com a utilização intensa pelas atividades humanas, a água apresenta sinais de escassez. Para garantir a
disponibilidade de água às gerações futuras, atendendo às premissas do desenvolvimento sustentável, o governo brasileiro criou uma legislação que prevê a
cobrança pelo volume de água captado de fontes superficiais (rios e lagos) e subterrâneas. Com essa cobrança há incremento no custo de obtenção da água e,
conseqüentemente, nos custos operacionais das indústrias. Por isto, programas
de redução no consumo de água deverão ser desenvolvidos pelas indústrias para
amenizar esses impactos, atingindo benefícios econômicos e ambientais. As estratégias para minimizar o consumo de água dependem diretamente do processo
produtivo e são selecionadas após consideração dos aspectos técnicos, econômico e ambiental. Algumas estratégias são aqui apresentadas.
BRASIL ALIMENTOS - nº 22 - Outubro/Novembro de 2003
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Quadro 1- Estratégias Minimizadoras do Consumo de Água
Estratégias gerais
• adotar boas práticas operacionais como monitoramento das
tubulações e das entradas de água com a instalação de
hidrômetros permite a detecção de vazamentos;
• verificar periodicamente os selos das bombas e implantar
circuito fechado para as águas de arrefecimento dos
equipamentos;
• reutilizar, quando possível, as águas do processo.
Nas operações de limpeza
dos equipamentos
e instalações
• utilizar sistemas com água pressurizada e usar mangueiras
com bico redutor para controle da vazão de água;
• otimizar o sistema de limpeza (limpar os equipamentos logo
após o uso; funcionários devem ser treinados para executar
eficientemente a limpeza sem desperdícios);
• empregar agentes de limpeza que não exijam grande
consumo de água para remoção;
• usar soluções de limpeza (produtos químicos) na
concentração correta mediante o uso de bombas dosadoras
para evitar o excesso de água nas operações de enxágüe;
• programar a produção, maximizando o período de produção
para reduzir a freqüência de limpeza quando na unidade
produtiva mais de um produto é elaborado, uma vez que a
troca de produto exige operação de limpeza dos equipamentos.
Ressalta-se que a redução do número de limpezas pode ser
feita desde que não implique numa limpeza mais severa e deve-se
respeitar o período máximo que a unidade produtiva pode operar
sem prejudicar a eficiência do processo/qualidade do produto;
• usar sistemas CIP (cleaning in place) na higienização de
equipamentos com ou sem reutilização das soluções de limpeza.
Água de resfriamento
• empregar sistema de resfriamento que opere em circuito
fechado e que permite a recirculação da água, utilizando um
volume de água reduzido.
Fonte: EPA, 1988; CRITTENDEN & KOLACZKOWSKI, 1995; DENNISON, 1996; ENVIRO-SENSE,
1997; TIMOFIECSYK, 2001.
Cobrança pela captação
da água e suas conseqüências
A consciência do perigo que a extração
excessiva de água representa ao meio ambiente tem causado o aumento do preço
de obtenção de água (CASTRO et al, 1999).
A Política de Recursos Hídricos, sancionada por lei, cria a figura do usuáriopagador, ou seja, a água captada de fontes superficiais (rios e lagos) e subterrâneas passa a ser cobrada em função do
volume de água captado (NAUMANN,
1998). Esta cobrança é um incentivo à
minimização do uso de água, fazendo com
que este recurso seja usado de modo racional, eliminando o desperdício (MALTA
& PRESTES, 1997), constituindo-se numa
das premissas básicas do desenvolvimento sustentável (garantia de água disponível para as gerações futuras).
É importante salientar que os custos
operacionais das indústrias se elevarão,
devido ao incremento no custo de obtenção da água, e por isso programas
26
de redução de consumo deverão ser desenvolvidos para diminuir o impacto
dessa cobrança nos orçamentos das indústrias, preservando a rentabilidade. O
Controle de qualidade é decisivo
custo do produto pode sofrer acréscimos em função da taxação da água, elevando o seu preço de venda.
Os recursos financeiros obtidos com a
taxação serão aplicados prioritariamente
na bacia hidrográfica onde foram gerados,
colaborando diretamente para a melhoria
ambiental da região.
A água vai se constituir numa unidade
estratégica; portanto, a tendência é que
as indústrias façam de seu desempenho
ambiental, particularmente na questão da
água, um fator de diferenciação no mercado (MALTA & PRESTES, 1997).
Metodologia para a
minimização de água
O programa de minimização do consumo de água pode ser implementado de
diferentes maneiras, atendendo assim às
características individuais de cada instalação industrial.
A implementação do sistema de minimização de água (Figura 1) consta basicamente das seguintes etapas:
a) Planejamento
O programa inicia com a fase planejamento, na qual se determina os objetivos
a serem atingidos (EPA, 1988).
b) Avaliação dos pontos de uso de água
no processo produtivo
Na etapa de avaliação deve-se elaborar
o fluxograma completo do processo, identificando os pontos de consumo de água,
detectando vazamentos e pontos de desperdício, para posterior quantificação.
O método de inspeção do processo
varia conforme o tipo de operação e depende do nível de detalhes requerido,
recursos disponíveis, tamanho da unidade produtiva e sazonalidade das operações. Basicamente, o processo de inspeção compõe-se de verificação visual,
amostragem e quantificação por balanço de massa, no qual o consumo é estimado numa base de dados pré-determinada (por exemplo, consumo por dia) e
extrapolados para valores anuais utilizando um multiplicador apropriado
(SCHILLING & HANDA, 1998).
De acordo com EPA (1988), determinada operação deve ser monitorada em
diferentes ocasiões durante o turno e,
se necessário, durante todos os turnos,
especialmente quando a operação é al-
BRASIL ALIMENTOS - nº 22 - Outubro/Novembro de 2003
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bricação, de limpeza, que envolvem
melhorias operaPLANEJAMENTO
cionais sem incorrer
– definição dos objetivos e metas
em investimentos
significativos. O
t
tempo de retorno
ETAPA DE AVALIAÇÃO
do investimento é
– levantamento dos dados
da ordem de dias
(identificação e quantificação dos pontos de consumo)
(CRITTENDEN &
KOLACZKOWSKI,
t
1995).
ETAPA DE ANÁLISE DAS ESTRATÉGIAS
DENNISON
– identificação e seleção de estratégias
(1996)
propôs que
que visem à redução do consumo de água
boas
práticas
ope(análise técnica e econômica)
racionais de processo sejam executat
das, tais como proIMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO
cedimentos de ope– instalação (equipamentos)
ração especificados,
– implementação (procedimentos)
implementação de
técnicas de qualidat
de e manutenção
AVALIAÇÃO DO SISTEMA IMPLANTADO
preventiva regular.
Enfatizou, também,
FONTE: Adaptado de EPA,1988.
a importância de
programa de conscitamente dependente do envolvimento entização dos funcionários, para que utilihumano (por exemplo, as operações de zem os recursos de forma racional, eliminando os pontos de desperdício.
limpeza manual).
Solicitar sugestões dos empregados, a
c) Estratégias para minimizar água
fim de utilizar suas idéias no desenvolviApós a identificação e quantificação dos mento do sistema de minimização. Estas
pontos de consumo de água, deve-se defi- sugestões podem trazer grandes benefícinir os pontos prioritários. Estratégias para os à indústria com custo nulo (EPA, 1988;
minimizar a água são avaliadas e implan- ENVIRO-SENSE, 1997).
tadas após a consideração dos aspectos
Em alguns casos, várias técnicas são
técnicos, econômico e ambiental.
adotadas em conjunto para que o propósito do máximo efeito seja alcançado com
d) Implementação das estratégias e ava- custo mais baixo. A adoção de determiliação dos sistema de minimização
nada tecnologia deve ser combinada com
As estratégias de minimização são treinamento e motivação dos funcionáriimplementadas na indústria e depois ava- os, uma vez que a cooperação e o
lia-se os benefícios proporcionados, verifi- envolvimento dos empregados influencia
cando a necessidade de ajustar o sistema. tanto o sucesso do programa quanto a
seleção da tecnologia apropriada.
Estratégias para minimização de água
Algumas estratégias são mostradas no
Quadro 1.
As estratégias empregadas dependem
O consumo de água despendido nas
diretamente da situação da indústria e operações de limpeza não pode ser elidos pontos de consumo identificados na minado (casos em que a limpeza úmida
etapa de avaliação. A seleção da técnica é imprescindível) porém, pode ser dimide redução do consumo de água a ser nuído com a aplicação de medidas para
empregada depende do seu uso (local e economizar água sem danificar a eficácaracterísticas requeridas).
cia do processo de higienização, garanFreqüentemente, certas estratégias de tindo a qualidade dos produtos finais. Nas
minimização podem ser implementadas de indústrias alimentícias, a garantia da
forma rápida, como boas práticas de fa- qualidade de seus produtos está relacio-
Figura 1 - Metodologia de Minimização de Água
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nada diretamente
com a higienização
dos equipamentos
e instalações, que
deve ser realizada de
modo eficiente e sem
desperdício (TIMOFIECSYK, 2001).
Reduz-se o consumo de água em 50
a 70% com a utilização de água pressurizada e 40% com
a instalação de bicos
redutores (pistolas
de pulverização) nas
mangueiras, além de
aumentar a pressão
do jato de água, o
que facilita a remo- Tratamento adequado permite o reuso
ção das sujidades
devido à ação mecânica. A vazão de água empreguem processos produtivos que gada mangueira com 2,5 cm de bitola varia rantam a integridade do meio ambiente,
em 47 L/min; caso seja instalada uma pis- de modo que os recursos ambientais
tola de pulverização, a vazão é reduzida para (principalmente a água) sejam utiliza28,2 L/min e uma máquina de alta pressão dos sem danificá-los para uso futuro.
Com a aplicação das estratégias citadas, é
(água pressurizada) tem uma vazão média
de 9,75 L/min, variando de acordo com o possível reduzir o consumo de água com confabricante e o modelo (TIMOFIECSYK, 2001). seqüente redução dos custos de aquisição de
O reuso da água pode ser feito direta- água, além de diminuir o volume de efluente
mente em outras operações quando o ní- gerado e os custos com o seu tratamento.
vel de contaminantes precedentes não é
Referências Bibliográficas
alterado com o processo ou a água deve
ser regenerada por um tratamento para
1) ALVA-ARGÁEZ, A.; KOKOSSIS, A. C.; SMITH,
remover contaminantes os quais poderiam evitar seu reuso, para então ser R. Wastewater minimisation of industrial
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nômicos (Quadro 2).
nov./dez. 1999.
14) TIMOFIECSYK,
Quadro 2 - Benefícios da Minimização de Água
Conclusão
F. R. Minimização de
resíduos numa inBenefícios Ambientais
Benefícios Econômicos
dústria de alimentos
A implementação
• conservação do recurso natural - água;
• custos reduzidos devido à otimização
da região metropolide estratégias para
• minimização do impacto ambiental
do uso da água, menos capital destinado
tana de Curitiba - PR.
minimização de água
(redução da disposição de efluentes/
para o tratamento final do efluente;
Curitiba, 2001. 161 f.
no processamento
descargas de águas servidas);
Dissertação (Mestrado
exige adaptações e
em Tecnologia Químitreinamentos, resul• melhoria nas relações da empresa
• melhoria do sistema de gerência
ca, área de concentratando em benefícios
com o meio ambiente (atividade
da qualidade da empresa.
ção Tecnologia de Alieconômicos e amindustrial atendendo aos requisitos
mentos) - Setor de
do desenvolvimento sustentável).
bientais. RecomenTecnologia, Universida-se que as indúsdade Federal do
Fonte: Adaptado de DONAIRE, 1995; CRITTENDEN & KOLACZKOWSKI, 1995.
trias de alimentos
Paraná.
v
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