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12-12-2006

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Paulo Figueiredo 2005/2006

Gestão de ResíduosAgro-Alimentares

Gestão de Resíduos Agro-Alimentares PF 05/06

Agricultura e indústria agro-alimentar produzem vários tipos de resíduos

Sólidos

Aquosos

Subprodutos valorizáveis

Poluentes

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Conversão de matéria prima agrícola em alimentos pode ser prejudicial para o ambiente

Problemas na qualidade do ar e da água

Produção de produtos secundários tóxicos

Problema principal

grande quantidade de resíduos sólidos e líquidos

geralmente de origem biológica e capazes de poluir o solo e os cursos de água se não forem correctamente tratados


Indústrias de processamento de vegetais e de bebidas alcoólicasusam grandes quantidades de água, a qual fica contaminada

com sub-produtos

Fabrico de queijo produz grandes quantidades de soro poluente

Limpeza e higienização do equipamento das indústrias lácteasgera grandes volumes de águas residuais, as quais têm queser tratadas antes de serem despejadas

principal subproduto é o soro, que pode ser processado paratransformação em proteína comestível ou lactose

Indústrias de transformação de carne e pescado geramsobretudo águas residuais e partes não comestíveis dos animais e pescado

Indústrias de frutos e vegetais produzem, como resíduos, partesnão comestíveis

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Ciclo da água


Contaminação afecta o custo e a dificuldade de lidar com águasresiduais

afecta o custo total dos alimentos

Regras ambientais apertadas relativamente à descarga de águaspoluídas

fábricas de alimentos obrigadas a tratar a água contaminadaantes de a despejar em lagos, rios ou no mar

alternativamente enviar as águas poluídas a ETARs municipais

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Produtos anteriormente considerados resíduos são actualmenteconvertidos em sub-produtos úteis

descartados mais economicamente

Gestão de resíduos passou a ser um factor determinante naescolha de processos de transformação de alimentos


Águas residuais da indústria alimentar podem conter umavariedade de materiais

restos de carne e ossos

excreções e vísceras de peixe e animais

resíduos de sangue e leite

polpas e “peles” de vegetais

restos de café

resíduos de destilarias

solos

detergentes

composição e capacidade contaminante variam bastante

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Efluentes alimentares classificados de acordo com a natureza das suas impurezas e potencial poluente

determinam os métodos de tratamento mais adequados


Conveniente classificar efluentes de acordo com a natureza das suas impurezas

física

química

biológica

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física

materiais encontrados em efluentes alimentares variam em

tamanho

de sólidos que flutuam ou não até suspensões coloidais e mesmo substâncias dissolvidas

também podem existir líquidos insolúveis como óleos ousolventes

geralmente as matérias mais volumosas devem ser removidas e tratadas separadamente, antes de o efluente ser tratado

despejo em rios ou lagos é proíbido


impurezas em suspensão ou dissolvidas podem ser

demasiado poluentes para passarem a uma ETAR ouserem despejadas em rios ou lagos

terão de ser processadas na própria indústria alimentar

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química

impurezas em suspensão ou dissolvidas podem ser de natureza

orgânica ou inorgânica

impurezas orgânicas diferenciadas segundo a razão do seuteor em compostos azotados sobre a de carbohidratos

resíduos de carnes e pescado têm os mais elevadosquocientes

maioria dos vegetais são intermédios e frutos têm osmenores


segundo esta razão (N/CH), os produtos finais de

degradação microbiana destes resíduos varia

resíduos ricos em azoto estimulam crescimento microbiano, estimulando o processo de decomposição quer emETAR, quer em cursos de água

resíduos pobres em azoto necessitam de ser suplementadospara poderem ser tratados nestas instalações

resíduos com valores de pH demasiado altos ou baixospodem ser prejudiciais para a vida aquática ou para osmicrorganismos das ETAR, se não foremsuficientemente diluídos

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estes resíduos são habitualmente neutralizados na própria

indústria alimentar

odores dos resíduos por vezes demasiado intensosrequerem tratamento adicional


biológica

maioria dos resíduos são orgânicos

sofrem degradação biológica

levada a cabo essencialmente por microrganismosaeróbicos

oxidam hidratos de carbono e outras moléculas a CO2 e H2O

oxidam resíduos azotados a nitratos

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se estas oxidações não forem completas, ficam produtos

intermédios (alcoóis, ácidos, aminas e amónia) naságuas tratadas

maioria destes compostos tem mau cheiro e podem ser tóxicos para plantas e animais aquáticos e serão maisdegradados pela própria natureza

quando isto acontece em rios e lagos, provoca a morte de peixes devido ao consumo de O2


Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO)águas que contêm resíduos orgânicos consomem O2 durante a

decomposição microbianaquanto maior o teor de contaminantes orgânicos, maior a

necessidade de O2 para consumir os compostos orgânicosa quantidade de O2 necessária é denominada carência

bioquímica de oxigénio

medida da quantidade de resíduos orgânicos dissolvidos naágua

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quando a CBO dos resíduos descarregados numa correntede água é excessiva, o consumo de O2 dessa corrente de

água provoca

sufocação dos peixesmorte dos seus alimentosalteração geral do ecosistema

quanto maiores os valores de CBO, mais caros e difíceis sãoos processos de tratamento dos resíduos

cada massa de água tem capacidades máximas de despejopermitidas, referidas ao valor de CBO


Poluição da águaEntre os poluentes da água contam-se os pesticidas (insecticidas

e herbicidas) provenientes de terrenos agrícolasCompreensão das fontes, interacções e efeitos dos poluentes da

água é essencial para o seu controlo de modo ambiental e economicamente seguro

Poluentes da água podem ser divididos em categorias

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Poluente Impacto

Elementos vestigiais Saúde, vida aquática, toxicidade

Metais pesados Saúde, vida aquática, toxicidade

Compostos organo-metálicos Transporte de metais

Radionuclídeo Toxicidade

Poluentes inorgânicos vida aquática, toxicidade

Amianto Saúde humana

Nutrientes das algas Eutrofização

Excessos de acidez, basicidade, salinidade Qualidade da água, vida aquática

Poluentes orgânicos vestigiais Toxicidade

Bifenilos policlorados (PCBs) Possíveis efeitos biológicos

Pesticidas Toxicidade, vida aquática, vida selvagem

Resíduos de petróleo Vida selvagem, estética

Esgotos, dejectos humanos e animais Qualidade da água, níveis de oxigénio

Carência bioquímica de oxigénio (CBO) Qualidade da água, níveis de oxigénio

Patogénicos Efeitos na saúde

Detergentes Eutrofização, vida selvagem, estética

Carcinogénicos químicos Cancro

Sedimentos Qualidade da água, vida aquática, vida selvagem

Gosto, cheiro e cor Estética


alguns dos elementos vestigiais são nutrientes necessáriospara a vida animal e vegetal, sendo alguns essenciais em

baixas concentrações, mas tóxicos a elevadas

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Elementos vestigiais em águas naturais

Elemento Fontes Efeito e impacto

Arsénio Subproduto mineiro, resíduos químicos Tóxico, possível carcinogénico

Berílio Carvão, resíduos industriais Tóxico

Boro Carvão, detergentes, resíduos Tóxico

Crómio Metalização Essencial como Cr3+, tóxico como Cr6+

Cobre Metalização, minas, resíduos industriaisElemento essencial, tóxico para plantas e algas em concentrações elevadas

FluoretoFontes geológicas naturais, resíduos, aditivo da água

Tóxico em concentrações elevadas

IodetoResíduos industriais, salmouras, intrusão de águas salgadas

Prevenção do bócio

FerroResíduos industriais, corrosão, águas ácidas das minas, acção microbiana

Nutriente essencial, provoca ferrugem

Chumbo Resíduos industriais, minas, combustíveis Tóxico, prejudicial à vida selvagem

ManganêsResíduos industriais, águas ácidas das minas, acção microbiana

Tóxico para as plantas, provoca ferrugem

Mercúrio Resíduos industriais, minas, carvão Tóxico utilizado por bactérias anaeróbicas

Molibdénio Resíduos industriais, fontes naturais Essencial às plantas, tóxico para os animais

Selénio Fontes naturais, carvãoEssencial em baixas concentrações, tóxico em elevadas

ZincoResíduos industriais, metalização, canalizações

Elemento essencial, tóxico para as plantas em concentrações elevadas


alguns metais pesados estão entre os maiores poluentesparticularmente preocupantes devido à sua toxicidade para o ser humanoem geral, pertencem aos metais de transição

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incluem elementos essenciais como o ferro e tóxicos como o cádmio e o mercúrio

muitos têm grande afinidade para o enxofre e perturbam as funções das enzimas formam ligações com os grupossulfurados destas

grupos ácido carboxílico e amina das proteínas também se podem ligar a metais pesados

cádmio, cobre, chumbo e mercúrio ligam-se às membranascelulares, impedindo os processos de transporte trans-membranares

podem provocar a precipitação de compostos fosfatados oucatalisar a sua decomposição


metalóides também são poluentes importantes da água. arsénico, selénio e antimónio

alguns dos poluentes inorgânicos são: bases cloradas, ácidofluorídrico, dicromato de sódio, fluoreto de alumínio, pigmentos de crómio, sulfato de cobre, sulfato de níquel, bissulfato de sódio, hidrossulfato de sódio, bissulfito de sódio, dióxido de titânio, e cianeto de hidrogénio

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Eutrofização – excessivo crescimento de algas em lagos oureservatórios

entrada de nutrientes para as plantas, provenientes de cheiasou efluentesmassa de água rica em nutrientes produz uma grandequantidade de biomassa vegetal por fotossíntese, juntamente com alguma biomassa animalbiomassa morta acumula-se no fundo

decompõe-se parcialmente, reciclando CO2, fósforo, azoto e potássio

em lagos pouco profundos, começam a crescer plantasenraizadas no fundo, acelerando a acumulação de material

sólidopode vir a formar-se um pântano, o qual encherá produzindo

um prado ou floresta


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actividade humana pode acelerar o processomaioria dos elementos químicos necessários ao crescimento

das plantas estão presentes em níveis mais quesuficientes nos lagos e reservatórios

H2 e O2 provêm da própria águacarbono provém do CO2 atmosférico ou da vegetação em

decomposiçãosulfato, magnésio e cálcio estão normalmente presentes em

abundância nos estratos minerais em contacto com a água

micronutrientes limitantes mais prováveis (azoto, fósforo e potássio) estão presentes nos efluentes e em

escoamentos de campos fortemente fertilizadostambém em vários efluentes industriais ou em fontes

naturais


Irrigação e agricultura intensiva arrastam sais (sulfatos de sódio, cálcio e magnésio) para depressões de terrenos agrícolas

água evaporaárea fica sobrecarregada de sais

não permite crescimento de plantascom o tempo, as áreas aumentam, destruindo as terrasagrícolas

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curso de água não poluido e bem arejado tem muito pouco

material oxidável

nível de O2 elevado

população bacteriana baixa

adição de poluentes oxidáveis

nível de O2 baixa, pois o rearejamento não acompanha o consumo

de O2

população bacteriana aumenta até que o poluente é consumido

população bacteriana baixa, aumentando o nível de O2 dissolvido

até voltar às condições iniciais


Pesticidasinsecticidas e fungicidas

pesticidas mais importantes nos alimentos, no que respeita à exposição humana, pois são aplicados pouco antes oumesmo depois das colheitas

em termos quantitativos, o principal grupo de pesticidasagrícolas é o dos herbicidasfabrico de pesticidas organoclorados gera subprodutos quepodem acabar como poluentes da águamais conhecidos são as dioxinastodos estes pesticidas podem entrar nas massas de água

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Tratamentos de águas residuais

Tratamentos primários de águas residuais

partículas grandes geralmente removidas na fábrica utilizandopeneiras vibratórias

partículas mais pequenas removidas por filtração oucentrifugação

partículas muito pequenas deixadas a precipitar ou sobrenadarem grandes tanques

colóides coagulados ou floculados

tratamentos primários podem remover cerca de 40% da CBO de um efluente e até 75% dos sólidos totais

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Tratamentos secundários de águas residuais

utilização de filtros biológicos, tanques de lamas activadas e

vários tipos de lagoas

podem ser precedidos por digestores anaeróbicos

feitos nas grandes indústrias ou em instalações municipais

filtros biológicos juntam efluentes e bactérias sob condições

fortemente aeróbicas

tipicamente, consistem num leito de pedras esmagadas ou outro

material com elevada área em contacto com o ar ou através

da qual o ar passa

o efluente que passa por este material rapidamente dá origem a

um crescimento de microrganismos aeróbicos à volta das

rochas

este sistema pode reduzir a CBO em 90 -95 %


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tanques de lamas activadas são tanques fortemente arejados

ar é borbulhado através da água

rapidamente desenvolvem crescimento microbiano floculantee aeróbico, continuamente alimentado pelo efluente quevai entrando

quando os resíduos são deficientes em azoto ou fósforo, estes podem ser adicionados

um tempo de residência de várias horas pode reduzirsignificativamente a CBO

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digestores anaeróbicos utilizam flora microbiana anaeróbicapara converter resíduos em CO2, CH4, ou outros

compostos orgânicos

metano pode ser recuperado para ser usado comocombustível

resíduos resultantes conduzidos a filtros biológicos outanques de lamas activadas


efluentes provenientes dos filtros biológicos e dos tanques de lamas activadas são frequentemente bombeados para

lagos ou lagoas baixas

mantêm aerobiose

dão continuidade à diminuição da CBO por via microbiana

dão continuidade à precipitação de restos de sólidos

água proveniente destas lagoas ou lagos tem CBO suficientemente baixa

permite despejo em lagos ou riospermite uso em irrigação

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Tratamento de efluentes da indústria alimentar

Poluentes nas águas residuais:

material orgânico biodegradável (medido como carênciabioquímica de oxigénio CBO)

azoto sob várias formas

fósforo

cloretos


poluentes têm que ser removidos por processos biológicos ou

convertidos para formas não poluentes

muitas indústrias alimentares descarregam os seus efluentespara tratamento em instalações públicas, outras possuemsistemas próprios

fábricas que trabalham sobretudo no Verão (processamento de vegetais) descarregam os seus efluentes para terras, ondeservem de nutrientes para as plantas

método, tal como as descargas para rios e lagos, limitado e regulamentado

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resíduos biodegradáveis podem ser removidos por sistemas de

tratamento de efluentes convencionais com um módulo de arejamento e sedimentção


compostos azotados podem ser removidos ou convertidos em

compostos menos poluentes pelo mesmo processo

custo do tratamento é proporcional à quantidade de CBO a remover

equipamento de transformação de alimentos deve ser desenhado e operado de modo que resíduos como os de soro ou sangue sejam recolhidos antes de se misturaremcom as águas residuais resultantes do processamento

boas práticas incluem:

minimização de derrames acidentais

despejar completamente o equipamento de transformação e armazenamento, antes de o lavar

aspirar resíduos do chão e não lavá-los

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fósforo é componente de muitos alimentos, bem como de

produtos de limpeza industrial (ác. fosfórico, por exemplo)

boas práticas incluem:

minimização de produto despejado pelo cano

escolha de substituto para os produtos de limpezafosfatados

verificação da composição dos materiais para minimizar a perca daqueles com fósforo


iões cloreto em concentrações elevadas podem ser tóxicos para

a vida aquática

uma das suas fontes principais é o efluente resultante da salgacom NaCl

iões cloreto não podem ser removidos por tratamentosconvencionais

prevenção deste tipo de poluição inclui aplicação precisa do sal

minimização dos derrames

reutilização das salmouras (filtradas e esterilizadastermicamente)

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na indústria alimentar, grandes quantidades de cloreto

resultam da lavagem de amaciadores da água com NaCl

prevenção da poluição

planear as canalizações de modo a que apenas a água quenecessita remoção dos iões cálcio e magnésio passeatravés do amaciador

amaciador deve ser regenerado apenas quandocompletamente carregado com iões Ca ou Mg e não a intervalos regulares

processo de regeneração pode ser optimizado por ajuste daconcentração de sal e do volume da água, para o

estritamente necessário ao preenchimento dos sítiosiónicos com sódio


Compostagem vs. Digestão Anaeróbica

compostagem:

decomposição controlada da matéria orgânica

produz material estabilizado e higienizado que pode ser utilizado na agricultura

inactivação de patogénicos do material é a principal razãopara a compostagem, quando o destino é o uso agrícola

maioria dos patogénicos destruída durante a fase de aquecimento

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valor do composto

aumenta a capacidade de retenção de água pelo solo

torna as plantas mais resistentes a patogénicos

possível enriquecer o composto com antagonistas, na alturaem que o composto está mais susceptível a essacolonização

adição de composto ao solo provoca uma abstracção de carbono, diminuindo o efeito de estufa


digestão anaeróbica:

bactérias fotossintéticas produzem H2 a partir de váriosácidos orgânicos e resíduos da indústria alimentar e daagricultura

consegue-se optimizar a conversão de substratos em H2

combinando a fotofermentação com a fermentação àsescuras

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digestão anaeróbica efectuada por 3 tipos diferentes de

microrganismos:

bactérias com capacidade hidrolítica – degradammacromoléculas (sobretudo celulose), usando enzimasextracelulares, que produzem compostos intermediários

bactérias acetogénicas – usam hidratos de carbonoproduzidos para produzir ácidos orgânicos (acético, succínico, fórmico, propiónico) e CO2

bactérias metanogénicas – Archea, produzem metano a partir de acetato, hidrogénio e CO2



problemas da compostagem:

presença de vidro, plástico, metais pesados, PCBs, dioxinas

emissão de cheiros pelas instalações de compostagem

microrganismos no ar de exaustão

controlo do processo

tipos de processos de compostagem:práticas que facilitam uma gestão optimizada do ecosistema

microbianopráticas que não o fazem

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oxigénio e temperatura são os principais parâmetros de

controlo do processo e podem ser controlados segundo:

modo automático – evolução do oxigénio e temperaturacontinuamente controlados

pode iniciar-se o arejamento em alturas pré-determinadas

modo manual – leituras de oxigénio e temperaturaperiodicamente feitas para ir ajustando os seus níveis

condições iniciais – níveis de oxigénio e/ou temperaturaregulados numa gama larga por ajuste, no início do processo, do arejamento ou tamanho do monte

condições por defeito – não há controlo deliberado do

processo (auto-aquecimento “controla” o processo)


compostagem pode ser feita em aberto (material em contacto

com o ar circundante) ou estar num contentor, apenas emcontacto com o espaço de cabeça do reactor

qualquer dos sistemas pode estar contido num edifício

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sistemas de digestão anaeróbica podem ser divididos em:

alto teor de sólidos (20 – 40 % de matéria seca)

pode funcionar em contínuo ou em descontínuo

baixo teor de sólidos (menos de 20 %, em geral 3 – 15 %)

geralmente operado de forma contínua, para aumentar a estabilidade do processo

aplicado sobretudo a resíduos líquidos


processos de digestão podem funcionar em 1 ou 2 passos:

metanogénese dá-se no mesmo reactor que a hidrólise e a acidificação

metanogénese dá-se num reactor separado

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ambos os processos podem ser aplicados a qualquer resíduoorgânico, desde que se tenham em atenção algunsaspectos físicos e químicos do material de partida

compostagem funciona melhor para resíduos lenhosos

digestão anaeróbica não depende tanto da estrutura do material

compostagem leva vantagem no tratamento de resíduos in situ(quintas, quintais, ...)

ambos os processos facilitam os ciclos do carbono e de outrosnutrientes



compostagem pode resultar num produto mais maturo

produtos da digestão menos estabilizados e higienizados

requerem posterior tratamento aeróbico

conservam o teor de azoto e têm valor mais elevado comofertilizantes

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digestão anaeróbica pode recuperar tanto energia comomaterial

digestão anaeróbica liberta poucos odores (dá-se emcontentores fechados)

produz gases com mau cheiro (CH4 e CO2)

compostagem produz mais odores

custo da digestão anaeróbica mais elevado que a compostagem, na Europa


Biorreactores de membrana

integração de tecnologia de membranas com bioprocessos num único aparelho

combinação das vantagens da separação por membranas com reacções biológicas para o tratamento de águas poluídas, resultou no desenvolvimento de 3 bioprocessosmembranares:

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biorreactores com membranas baseadas na diferença de

pressão

barreiras micro/ultra porosas que promovem o aumento dabiomassa, evitando a contaminação da água tratada com células microbianas

biorreactores com membranas para transferência de gases

usados para remediação da água in situ

separam compostos orgânicos não completamentedegradados e outros compostos de baixa massamolecular

biorreactores com membranas de permuta iónica

altamente selectivos, usados para evitar poluiçãosecundária da água tratada


Boas práticas de gestão para resíduos da indústria alimentar

uso como matéria prima para fabricar alimentos

uso de soro de leite (90% do volume original de leite)

transformado em suplemento proteico seco, através de tecnologia de membranas

soro restante tem elevado teor em lactose

pode ser usado na panificação, alimentos infantis e fármacos

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uso como alimento para animais

resíduos de transformação de vegetais usados directamentecomo alimento para animais

OU

armazenados num monte denso

impedir a entrada de O2

inicia-se um processo fermentativo

transforma resíduos em rações para uso no Inverno

resíduos da indústria de transformação de carnes usadospara alimentação de mascotes


uso como adubo

maioria dos resíduos da indústria alimentar são ricos emazoto, fósforo, potássio e outros nutrientes agrícolas

em muito casos, podem ser directamente espalhados naterra

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compostagem

resíduos sólidos que podem servir de fertilizantes tambémpodem ser compostados

compostagem aumenta a qualidade do fertilizante

compostagem permite o seu transporte para zonas maisdistantes se necessário

permite a utilização de outros efluentes, tais como os darestauração e de supermercados, permitindo a produçãode composto para mercados específicos


transporte para aterros sanitários

opção de último recurso, a usar apenas se não houver outrahipótese

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Tratamento e melhoria de resíduos sólidos

Em condições económicas favoráveis

maioria dos resíduos da indústria alimentar pode ser processada ou alterada para materiais mais valiosos e úteis

películas, polpas e sementes de frutos e legumes podem ser comprimidas para remoção de água

convertidas em composto para fertilização

convertidas em alimento para animais


cascas de cacau vendidas como ornamentos caros

restos de café moído usados na preparação de courts de tenis, depois de secos

sangue seco ou em aerosol usado como suplementoalimentar

partes de pescado não consumidas são trituradas e desidratadas para produzir rações animais

líquido resultante pode ser concentrado e desidratado paraproduzir proteínas de elevada qualidade, para consumohumano

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penas das galinhas, depois de higienizadas, servem para

encher almofadas

peles dos animais produzem gelatina comestívelcaroços de amêndoas podem ser queimados para produzir

energia suficiente para o funcionamento das fábricasque as processam


resíduos das indústrias lácteas como soro e leitelho têm

vários aproveitamentos

soro seco tem geralmente elevada acidez e só pode ser consumido pelo gado em pequenas quantidades

neutralizado com bases, produz grandes quantidades de salsais e ácido podem ser removidos, mas com elevados

custossoros têm elevado teor de lactosetecnologia de membranas (incluindo osmose reversa e

ultra-filtração) possibilita remoção económica de sal e obtenção de lactose e proteína

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uma das mais recentes aplicações de soro é a fermentação

da sua lactose para produzir álcool, que pode ser misturado com gasolina para uso como combustível


materiais que não podem ser melhorados, ainda podem ter

algum valor

folhas de milho, cascas de nozes, gorduras contaminadas, etc.

queimadas para produzir vapor que será usado nasindústrias alimentares

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outros possíveis usos de resíduos menos valiosos


Métodos para diminuir volumes de efluentes das indústriasalimentares

Reutilização de água em operações que exijam uma mais baixaqualidade

Descascar frutos e legumes usando NaOH concentrado e forte agitação em lugar de NaOH diluído

deste modo também a CBO da água baixa para cerca de 30%

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Substituir branqueamento convencional de vegetais por um método que expõe os vegetais, cortados em cubos, a vapor

durante 30 seg seguido por um período de 60 seg ou maispara equilíbrio térmico e inactivação enzimática

vegetais branqueados podem de seguida ser arrefecidos com ar frio

usada menos água

dissolvidos menos sólidos

reduz CBO

textura do vegetal parece melhorar


Processamento de azeitonas produz grandes quantidades de salmoura, com cerca de 8% de sal. Sal pode ser recuperado

para reutilização

evaporação para cristalizar o sal

fracção cristalizada contém cerca de 6% de matéria orgânicaque necessita de ser eliminada, para que o sal possa ser reutilizado

eliminação faz-se por incineração, o que deixa apenas traçosde carvão

depois de descontaminado, o sal pode ser armazenado parauso, quando será dissovido, o seu pH ajustado e filtradopara remover o carvão

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O processamento do tomate pode ser feito quase integralmente em unidades móveis, no campo

resíduos serão separados no campo, onde poderão ser usados como fertilizante

águas de lavagem podem ser usadas para irrigação

Unidades de processamento de pescado no mar, permitem a rejeição dos resíduos no mar


Instrumentos de controlo da poluição

Desde início dos 1970s começaram a ser usados instrumentos

económicos para controlo da poluição

grande evolução até actualidade

principais instrumentos actuais:

multas

impostos ambientais

sistemas de permuta de autorizações

devolução de depósitos

taxas de incumprimento

títulos de performance

pagamento de danos

subsídios à protecção ambiental

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Boa parte dos países da OCDE usa estes instrumentos

parte ou totalidade

OCDE 1999

http://www.olis.oecd.org/olis/1998doc.nsf/LinkTo/ENV-EPOC-GEEI(98)35-REV1-FINAL









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maioria dos impostos cobrados sobre energia e transportes

taxas sobre gestão de resíduos também comum

maioria dos países também tem instrumentos económicosrelacionados com a gestão de resíduos naturais

taxas e subsídios

OCDE 1999

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Alguns exemplos

taxa sobre emissões de NOx na Suécia

centrais produtoras de energia pagam taxa (40 SEK/kg NOx)

taxa redistribuída pelos emissores proporcionalmente à suaquota de produção de energia total

balanço total para o sector é nulo

cada central incentivada a minimizar emissões por unidadede energia produzida, de modo a maximizar a “fatia” querecebem

entre 1990 e 1992 houve uma redução de 50% nas emissões


Alguns exemplos

reforma francesa de 1998

fundir diversas taxas numa única Taxa Geral sobreActividades Poluentes

poluição do ar, resíduos e ruído da aviação

anteriormente cobradas e geridas por umaAgência do ambiente e energia

actualmente revertem para o Orçamento do Estado

parte do Orçamento distribuído à Agência

segue-se inclusão das taxas sobre as águas

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Alguns exemplos

Na década de 1970, no Japão, lei institui que o poluidor tem que compensar indivíduos que sofrem danos físicos causadospor poluição

pessoas com asma e outras doenças respiratórias, emdeterminadas áreas, consideradas vítimas de poluição do ar e compensadas, sem necessidade de procedimentojudicial e sem necessidade de estabelecer a causa

em 1988 sistema reformado

novos doentes deixam de ter direito a compensações

impossibilidade de estabelecer relaçãocausa/efeito


Taxas cobradas em países da OCDE

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maioria das taxas cobradas por ministérios das finanças


OCDE 1999

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Eficácia das medidas

complexo, por vezes impossível

maioria dos instrumeentos económicos usados em conjuntocom outras medidas políticas



critérios de avaliação:

eficácia ambiental

eficácia económica

custos administrativos e de aplicação

receitas

efeitos económico alargados

competitividade, …

efeitos dinâmicos

inovação

aumento de capcidade, tomada de consciência

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deveria ser avaliada através de um modelo que comparasse o estado do ambiente numa situação em que determinadoinstrumento estivesse a ser aplicado com outra em que não

difícil na maioria dos casos

não possível noutros

relatório da OCDE conclui que avaliação da eficácia é positiva

dados limitados

falta análise mais aprofundada


Exemplos de aplicação

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Efluentes de conservas de peixe - Galiza

Fábricas de conservas de peixe produzem diferentes efluentes,

que habitualmente são tratados em conjunto

Características do efluente final dependem da contribuiçãorelativa de cada parcial (do tipo de pescado)

Principais problemas ambientais ligados à indústria conserveira:

efluentes

emissões para a atmosfera

resíduos sólidos (semelhantes aos urbanos)

resíduos inertes

resíduos perigosos


Principais emissões atmosféricas são devidas ao uso de combustível para produzir vapor

Também existem emissões devidas à presença de sulfito de hidrogénio e trimetilamina

Cerca de 50% da matéria prima convertidos em resíduos sólidos

outros resíduos sólidos provêm dos primeiros passos do tratamento de efluentes

pedaços de cartão, madeira e plástico também contribuem

Latas deterioradas são únicos resíduos inertes produzidos

Poucos resíduos perigosos produzidos

tintas para marcação, óleos de lubrificação

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Efluentes têm grande carga orgânica (proteínas e gorduras) e altos teores salinos (Na+, Cl-, SO4

2-) originados no próprio

pescado e na água do mar usada no processo

amónia gerada é um problema, se for usada digestãoanaeróbica para remover matéria orgânica

Variabilidade dos efluentes e seus fluxos torna difícil desenho de uma estação de tratamento comum para todos eles

Frequentes mudanças de matéria-prima e existência de períodosde inactividade

necessidade de reiniciar periodicamente as estações de tratamento de efluentes


Efluentes tratados por sistemas de flotação

sistemas que separam a matéria flutuante

produzem um efluente líquido com baixo teor em gorduras, óleos e sólidos

gestão da matéria flutuante é difícil, embora seja rica em óleo

pode ser separado

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efluente proveniente do sistema de flotação dividido em 4 fracções

35% óleo – baixo teor de sólidos

30% sólidos finos

20% água

15% sólidos densos

fracção sólida possui elevada concentração de matériaorgânica, podendo ser usada para produzir rações

óleo tem elevados teores de carbono e hidrogénio e elevado valor calórico, podendo ser usado para gerarvapor


Efluente de cozedura sujeito a evaporação, obtendo-se um condensado e um concentrado

condensado

baixo teor em sólidos suspensos e elevado teor em matériaorgânica

pH elevado, devido à volatilização de compostos básicos

pode ser descarregado directamente ou após correcção de pH

pode mesmo ser empregue para limpezas na fábrica

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concentrado proteico

usado para alimentar animais, os quais mostraram maior

ganho de peso

maior consumo de água devido ao elevado teor de sais do concentrado, sendo também maior a excreção de urina

boa qualidade proteica


por ser originado em pescado, este concentrado proteico fornecesais minerais e microelementos não existentes noutras fontes

tradicionais

considerada a melhor fonte de ácidos gordos w-3

Clean Techn Environ Policy, 5 (2003) 289

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Efluentes do processamento do tomate

Durante processamento de tomate, 40% do tomate fresco é

resíduo (~3x106 ton)

usados como alimento animal de baixo valor

excelente fonte de nutrientes

carotinóides

proteínas

açúcares

fibras

ceras e óleos (75 % de ácidos gordos insaturados)

aplicação potencial em diversos alimentos, sobretudoalimentos funcionais


Efluentes do processamento do tomate

reduzir quantidade de resíduo e purificar substâncias que

possam ser usadas como aditivos alimentares ou nasindústrias cosmética e farmacêutica

extracção com água e CO2 supercrítico

purificação por cromatografia de afinidade

produtos livres de solventes e pesticidas

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compostos a purificar:

licopeno

carotenóide responsável pela cor vermelhaintensa. Lipossolúvel. Precursor da VitaminaA. Auxilia o sistema imunitário. Forte antioxidante

pectinasterase

enzima capaz de desmetoxilar pectinas. Interacção de grupos carboxílicos com iõescálcio dos tecidos, produzindo pectatos de cálcio, o que resulta numa estrutura maisfirme


poligalacturonase

enzima capaz de degradar a pectina. Responsável pela solubilização e degradaçãoda pectina durante a maturação dos frutos.

enzima purificada destina-se a processosindustriais de descasque, evitando a utilização de temperaturas elevadas e baixando os custos relativamente aosprocessos que utilizam vapor

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compostos a purificar:

óleo de semente de tomate

15 – 25 % lípidos totais nas sementes de tomate. 75 – 80 % dos ácidos gordos sãoinsaturados (53 % poliinsaturados e 23 % monoinsaturados). Ácidos gordos saturadosaumentam o nível de LDL, enquanto que ospoliinsaturados o diminuem ao mesmotempo que aumentam o nível de HDL

posível aplicação na cosmética


fibras de tomate

subproduto do processo de extracção, algumashidrossolúveis outras não. Aplicáveis comoaditivos em alimentos dietéticos

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Subprodutos do processamento de lacticínios

Leitelho condensado

leitelho é subproduto do fabrico de manteiga

pode sofrer evaporação ou ser misturado com leite desnatadoe desidratado para produzir leite desnatado em pó

Soro condensadosoro recuperado do fabrico de queijo sofre evaporação

Soro em pódepois da evaporação, submetido a desidratação


Concentrado de proteína de soro (WPC)

clarificação

pasteurização

arrefecimento

estabilização de fosfato de cálcio

ultrafiltraçãoremoção de lactose, sais minerais, vitaminas, azoto não

proteicoproduto retido (WPC) pasteurizado, evaporado e seco poratomização

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Produtos fermentados

Leitelho

ingrediente na indústria de panificação

consumido simples

Leite acidófilo

Nata ácida


Alimentação alternativa

Uso de partes desprezadas de alimentos (farelo de trigo e arroz,

folha de mandioca, sobras de vegetais e casca de ovo) comosuplemento alimentar em dietas para recuperação de desnutridos graves e na dieta normal de creches

Requisitos a preencher:

maior número possível de alimentos usado em cada refeição

todas as partes possíveis do alimento devem ser aproveitadas, sem desperdício

preferência a alimentos disponíveis segundo região e época e aos de menor custo

alto conteúdo de micronutrientes nesses alimentos deve prover

um suplemento importante para a saúde

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Contras:

farelo de arroz é potencial fonte de proteínas, alguns

elementos minerais (Zn, Cu, Fe e Mn) e particularmente fibrasalimentares

elevado conteúdo de ácido fítico (antinutriente) comprometea biodisponibilidade dos minerais presentes no farelo de arroz

Zn é o elemento cuja biodisponibilidade seria mais afectada no farelo de arroz, pelo alto conteúdo de ácido fítico (6%)

necessidade de adicionar minerais a uma dieta de farelo de arroz para melhorar as suas propriedades nutricionais podeinvalidar as propostas de utilizar este subproduto como

fonte de minerais


condições de obtenção do farelo de arroz levam a elevadacontaminação por fungos toxicogénicos (aflatoxina)

farinha de mandioca tem alto teor de glicosídeos cianogénicos

difícil eliminação e alto potencial tóxico para quem o consome

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Mas...

cereais e leguminosas amplamente consumidos contêm

elevados teores de fitatos e polifenóis, além de fibras quepoderiam inibir a bioutilização de certos minerais comocálcio e zinco, entre outros nutrientes

adaptação fisiológica permite-nos tal consumo

processamento de fitatos a elevadas temperaturas faz com queestes percam alguns radicais fosfatos, diminuindo-se, assim, a sua acção inibidora na absorção de minerais


Legislação

Directivas europeias para descargas (1999/31/CE) e para

incineração (2000/76/CE)

Europa (15) dividida em 3 grupos:

legislação nacional prévia às directivas europeias [Alemanha, Áustria, Dinamarca, Luxemburgo, Países Baixos e Bélgica(Flandres)]

legislação europeia adoptada e já cumprida (França, Itália, Suécia, Grã-Bretanha e Finlândia)

legislação europeia considerada um alvo futuro, mas em cursoactual (Grécia, Irlanda, Portugal e Espanha)

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Estratégia de separação afecta o custo global do sistema de gestão de resíduos

Diferentes políticas europeias para recolha separada e reciclagemde resíduos orgânicos

Áustria, Bélgica (Flandres), Dinamarca, Alemanha, Luxemburgoe Países Baixos reciclam 85 % dos resíduos orgânicosseparados e tratados da UE (15) por compostagem

digestão anaeróbica tem um papel secundário

Bélgica (Valónia), Finlândia, França, Itália, Suécia e Grã-Bretanha estão a criar uma política de compostagem

Grécia, Irlanda, Espanha e Portugal não têm nem planeiam terpolíticas de recolha separada e reciclagem de resíduos

orgânicos


gestão de resíduos agro-alimentares - paulo figueiredo · regras ambientais apertadas...

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