A Litehouse, Inc. é uma fabricante de alimentos e bebidas (F&B) localizada em Lowell, Michigan, que gera uma média de 75.000 galões de efluentes por dia. Os efluentes tratados gerados na instalação fluem para a estação de tratamento de efluentes de Lowell e devem atender aos limites locais de descarga.
Os efluentes da instalação mudam no carregamento e fluxo de orgânicos com base nas variações de produção, tornando a otimização do tratamento um desafio. As decisões de tratamento de efluentes dependem de informações sobre mudanças de carregamento para gerenciar suas unidades de flotação por ar dissolvido (DAF) no local, a fim de atender aos limites diários de descarga na planta de Lowell. Se não cumprissem os limites, eles tinham de transportar efluentes não tratados. Como muitos fabricantes de alimentos e bebidas, a Litehouse queria encontrar uma ferramenta de monitoramento mais rápida e fácil que pudesse fornecer dados úteis mais rapidamente, para melhorar o controle operacional de sua estação de tratamento de efluentes e eliminar violações de licença.
Quais desafios o fabricante de F&B enfrentou com BOD e COD?
As instalações de alimentos e bebidas tendem a ter quantidades elevadas e variáveis de conteúdo orgânico nos efluentes. Isso se deve ao fato de que a maioria dos ingredientes de F&B são compostos orgânicos — açúcares, corantes, proteínas, sabores, carboidratos etc. Ao monitorar os níveis orgânicos, a instalação utilizou métodos comuns que têm sido historicamente adotados: demanda bioquímica de oxigênio (BOD) e demanda química de oxigênio (COD).
A licença da fábrica de Litehouse depende de um limite diário de BOD e, operacionalmente, eles estavam conduzindo análises de COD no início de cada turno. No entanto, houve desafios decorrentes desses dois métodos de monitoramento da água devido à demora na obtenção dos dados necessários. A análise de BOD é realizada em um laboratório terceirizado e requer cinco dias para receber os dados. Embora a análise de COD leve menos tempo (várias horas) e possa ser usada para controle por meio de uma relação COD:BOD específica do local, a planta não conseguiu maximizar a produtividade do tratamento de efluentes devido ao atraso nos dados necessários. Em vez disso, a instalação optou para que os efluentes não tratados fossem tomados por um fornecedor terceirizado, o que custou à instalação mais de US$ 1,2 milhão ao ano como resultado do atraso na coleta de dados.
Quais são as necessidades comuns de monitoramento de água para o tratamento de efluentes de F&B?
A conformidade com a descarga é importante para os fabricantes de alimentos e bebidas, e monitorar a qualidade da água upstream e durante toda a produção pode ser altamente benéfico para melhorar as operações de tratamento de efluentes e, em última análise, manter a conformidade. Muitas vezes, o tratamento e o monitoramento de efluentes são relegados ao segundo plano na indústria de alimentos e bebidas, já que os fabricantes tendem a se concentrar na produtividade, na fabricação e na geração de receita.
Os custos de tratamento de efluentes são vistos como secundários, mas minimizar a geração de resíduos e maximizar a produtividade são duas maneiras simples de reduzir os custos. Com melhor monitoramento do processo, a eficiência operacional e a lucratividade podem aumentar, as metas de conformidade podem ser atingidas e melhorias podem ser feitas nas ações downstream.
Aqui estão os benefícios que os fabricantes de alimentos e bebidas podem obter com o monitoramento de efluentes:
- Melhorar o controle operacional da estação de tratamento de efluentes
- Eliminar violações de licença e problemas de não conformidade
- Coletar dados sobre o nível de orgânicos em fluxos de efluentes de forma mais eficiente
- Processar mais efluentes por meio de uma operação eficiente
Como o monitoramento de carbono orgânico total (COT) pode reduzir tempo e custos por meio de ajustes efetivos no processo?
Com o objetivo de diminuir os gastos com efluentes não tratados e assegurar os padrões de conformidade, a Litehouse trocou o monitoramento de BOD/COD pelo monitoramento de carbono orgânico total (COT) como a principal medida para o carregamento de orgânicos provenientes da produção. Semelhante à geração de uma correlação entre COD:BOD, a planta foi capaz de gerar uma correlação entre COT:BOD confiável e específica do local para usar COT para monitoramento de processo.
Ao implementar a análise de COT, o tempo de análise é reduzido para apenas alguns minutos, em comparação a duas horas para COD e cinco dias para BOD. Como resultado da eficiência dos dados, a Litehouse teve um aumento de 29% na capacidade mensal de tratamento de efluentes. Ao trazer o monitoramento para dentro de casa, eles foram capazes de reduzir os gastos com serviços de terceiros, que anualizaram para mais de US$ 700.000 em economia.
A análise de COT para monitoramento de efluentes é uma ferramenta de monitoramento exata, precisa e simples que pode gerar confiança na tomada de decisão do processo. As informações em tempo real sobre as mudanças de produção podem permitir que as fábricas de alimentos e bebidas façam ajustes que resultem em economia de custos, economia de tempo, melhor controle operacional e conformidade de descarga.
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Autora: Sara Speak
Sara Speak é especialista em aplicação de produtos na Veolia Water Technologies & Solutions, fornecendo suporte e experiência em aplicações para clientes de instrumentos analíticos Sievers em setores como químico, petroquímico, alimentos e bebidas e efluentes municipais.
Sara trabalha com os clientes para fornecer treinamento, auxiliar as instalações do produto, otimizar o uso do equipamento e demonstrar a viabilidade em diferentes aplicações de teste. Antes da função atual, ela era técnica de serviços de fábrica, responsável por reparar e solucionar problemas de instrumentos Sievers. Sara trabalhou anteriormente na indústria de alimentos e bebidas como técnica de laboratório de QA na MillerCoors e Leprino Foods. Ela é bacharel em Química e, ainda, bacharel em Música (B.M.) em Performance de Violino pela Metropolitan State University of Denver.