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Como a indústria de alimentos e bebidas pode reduzir o consumo de água?

A produção e o processamento de alimentos e bebidas consomem grandes quantidades de água, tanto em produtos, quanto como com material essencial para diversos fins de limpeza, resfriamento e utilidades.

À medida que as mudanças climáticas e a seca ameaçam as fontes de água existentes, as empresas e os consumidores estão prestando mais atenção em como a indústria em geral a utiliza


Imagem Ilustrativa

Com a combinação certa de melhores práticas, tecnologia inovadora e mudanças de processo, as empresas do setor de alimentos e bebidas (F&B, sigla em inglês ou A&B, sigla em português) podem identificar ineficiências e reduzir significativamente o consumo de água.

A crescente escassez de água incentiva o uso eficiente da água

Existem dois fatores principais por trás da mudança de atitude do setor em relação ao uso da água.

O primeiro é o aumento da prevalência de secas nos Estados Unidos e em grande parte do mundo. A Califórnia experimentou algumas de suas piores secas já registradas nos últimos anos. Os especialistas acreditam que as mudanças climáticas podem torná-los mais severos, forçando os produtores a reduzir o consumo de água industrial e identificar ineficiências.

Os efeitos indiretos da seca, como incêndios florestais, também estão encorajando o uso mais conservador da água.

Fora dos Estados Unidos, a situação é semelhante, cerca de um quinto da população mundial, vive em áreas com escassez de água e um quarto enfrenta falta de água. Os especialistas preveem que a crise tende a piorar nos próximos anos. Como resultado, os preços da água podem subir.

Por que as empresas estão investigando novas estratégias para gestão do consumo de água

Ao mesmo tempo, a crescente conscientização do consumidor sobre a gestão ambiental das empresas também fez com que os líderes da indústria reavaliassem o consumo de água na fabricação de alimentos e bebidas que contribui para a escassez.

Os consumidores, especialmente os mais jovens, estão prestando mais atenção do que nunca em como as empresas usam os recursos e priorizam práticas sustentáveis.

Há evidências de que os consumidores estão dispostos pagar mais por produtos considerados ecologicamente corretos ou manufaturados com práticas verdes. Isso incentiva as empresas a adotarem a sustentabilidade como uma prioridade.

Além disso, a água é um insumo essencial para a produção de alimentos e bebidas. A redução do consumo de água pode economizar dinheiro para as empresas, direta e indiretamente, reduzindo os custos de tratamento de águas residuais.

Tudo isso significa que há uma oportunidade significativa para as empresas de alimentos e bebidas que podem reduzir seu consumo de água.

Principais áreas de consumo ineficiente de água

Existem três áreas principais de consumo de água na indústria de A&B, de acordo com um artigo técnico da Haskell (Heldman, D. e Price, R. 2018, 6 de julho. Recaptura e reutilização: 3 áreas para reduzir o consumo de água não-produto dentro de sua planta).

A maior delas é a limpeza no local (CIP), a limpeza automatizada de equipamentos de processo com mínima intervenção humana, que consome metade de toda a água não produzida usada nas fábricas de A&B.

A troca de calor, na forma de torres de resfriamento, é responsável por cerca de 16% do uso de água A&B, e o consumo restante é dividido entre várias demandas de limpeza e utilidades.

Frequentemente, o uso da água em todas essas três áreas é ineficiente, até certo ponto.


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Ineficiências de água em sistemas CIP

O CIP foi adotado como forma de agilizar a limpeza e saneamento nas fábricas de A&B. Antes do advento do CIP, esses processos geralmente exigiam muita mão de obra, eram inseguros, inconsistentes e exigiam paralisações em toda a fábrica, afetando a produtividade.

A adoção do CIP melhorou o tempo de atividade da fábrica e a segurança do trabalhador. No entanto, as ineficiências nos processos CIP geram quantidades significativas de desperdício de água.

Em um processo de limpeza CIP típico, a água é usada para fornecer um enxágue inicial e final, bem como entre os usos de agentes de limpeza cáusticos e ácidos. Cada uma dessas fases apresenta uma oportunidade para desperdício.

A água também pode ser perdida devido a equipamentos superdimensionados ou ao ser movida através de tubos de uma unidade CIP para o equipamento de processo que está sendo limpo.

Ineficiências de água em torres de resfriamento e equipamentos diversos de alimentos e bebidas

As torres de resfriamento usam as evaporação da água para permitir uma troca de calor altamente eficiente. Alguma perda de água da torre de resfriamento é inevitável – o que é evaporado durante o processo provavelmente não pode ser salvo.

No entanto, sólidos suspensos e dissolvidos na água da torre de resfriamento podem reduzir a eficiência, aumentando a quantidade de água necessária para que funcionem corretamente.

Em alguns casos, o envelhecimento do equipamento também pode estar causando problemas. Algumas instalações, devido à sua idade ou práticas de manutenção, apresentam um grande número de vazamentos.

Reparo, substituição e manutenção eficaz podem ajudar essas instalações a minimizar a perda de água devido a vazamentos.

Identificando e reduzindo o consumo de água e o desperdício

Além de identificar as principais áreas de consumo de água, o estudo da Haskell também recomenda que os fabricantes possam fazer mudanças no processo para reduzir o uso em até 50%.

As empresas que desejam reduzir o consumo de água devem começar com uma auditoria do uso atual. Isso fornecerá informações essenciais sobre como a água está sendo usada em uma empresa. Existem várias estratégias, mas auditorias eficazes geralmente adotam uma abordagem de planta total. Eles avaliam o consumo em termos de entrada e saída total, do início ao fim das operações.

Essa estratégia de auditoria ajudará a empresa a identificar o consumo excessivo de água não diretamente relacionado aos processos de manufatura. Por exemplo, o paisagismo do local, às vezes. pode ser uma fonte significativa de consumo e, mudanças simples podem reduzir essas práticas de paisagismo. Águas residuais tratadas ou águas cinzas podem ser usadas para irrigar as plantas do local.

Permitir que a grama cresça mais alta também pode reduzir a quantidade de água necessária, pois fornece sombra que reduz a evaporação da água do solo.

Embora a maior parte do consumo de água provavelmente venha das três áreas de desafio do CIP, resfriamento e utilidade, a identificação de outras áreas de consumo de água pode ajudar as empresas a maximizar a redução de resíduos.

Reduzindo ineficiências em sistemas CIP

O projeto das unidades CIP e da tubulação que fornece essa água pode impactar significativamente o desempenho e a eficiência do sistema. Por exemplo, tubos superdimensionados e unidades CIP  instaladas distantes dos equipamentos que precisam ser limpos, podem aumentar desnecessariamente o consumo de água.

Os sistemas de recuperação de produtos também podem ajudar as empresas a minimizar o consumo de água, mesmo quando o redesenho das unidades CIP for impraticável.

Sensores de fluxo, temperatura, turbidez e condutividade podem formar a base de um sistema de recuperação que minimiza a duração de cada fase de enxágue CIP. Ele pode desviar produtos, misturas de produto-água e água em redes separadas, permitindo a reutilização e reaproveitamento, como ração para o gado.

Esses sensores também podem produzir dados valiosos sobre processos, que podem ser usados ​​para melhorar modelos ou identificar ineficiências do sistema.

Em alguns casos, o equipamento descartável pode permitir que as empresas eliminem a necessidade de limpeza por completo. No entanto, isso pode significar o desperdício de plástico, metal e outros materiais. Como resultado, esta, nem sempre, pode se mostrar uma solução desejável para o consumo excessivo de água em uma planta.

Reduzindo ineficiências em torres de resfriamento e diversos processos de utilidades

Embora as empresas não consigam recuperar a água perdida devido à evaporação, a filtragem aprimorada da água da torre de resfriamento pode reduzir a água necessária para o resfriamento da planta.

Os gerentes de fábrica também podem implementar sistemas que recapturam componentes valiosos dos fluxos de resíduos. A separação ou recaptura desses componentes ajuda a empresa a recuperar valor e economizar água.

Por exemplo, fluxos de resíduos que transportam gorduras e proteínas podem ser desnatados com membranas de microfiltração, para recuperar esses componentes. As proteínas podem ser recuperadas como um ingrediente do produto, enquanto as gorduras não serão lançadas no sistema de lixo municipal. Essa filtragem também permite maior reutilização da água no local,geralmente uma das melhores maneiras de minimizar o consumo.

As melhores práticas podem otimizar o uso de água da indústria de alimentos e bebidas

Embora a fabricação de alimentos e bebidas consuma uma grande quantidade de água, as melhores práticas e mudanças de equipamentos podem ajudar os proprietários de fábricas a reduzir o consumo local.

Reorganizar unidades CIP, atualizar a filtragem da torre de resfriamento e investir em sistemas que podem recapturar produtos residuais, podem ajudar as empresas a economizar água.

Mesmo pequenas mudanças no gerenciamento do local, como o uso de água cinza para irrigar o paisagismo do local, podem ajudar uma empresa a minimizar o desperdício desse bem tão valioso.

 

Referência: Water Online
Autora: Emily Newton
Adaptado para Portal Tratamento de Água
Traduzido por Jaqueline Morinelli


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