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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CURITIBA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA AUGUSTO KOGA SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL CURITIBA NOVEMBRO - 2014

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Sistema de gestão ambiental; microcervejaria

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  • UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

    CAMPUS CURITIBA

    DEPARTAMENTO ACADMICO DE MECNICA

    AUGUSTO KOGA

    SISTEMA DE GESTO AMBIENTAL

    CURITIBA

    NOVEMBRO - 2014

  • AUGUSTO KOGA

    SISTEMA DE GESTO AMBIENTAL

    MICROCERVEJARIA GIRAMUNDDO

    Trabalho apresentado como requisito parcial

    aprovao na disciplina de Gesto da

    Qualidade e Meio Ambiente, ministrado pelo

    Departamento Acadmico de Qumica e

    Biologia, do Campus Curitiba, da Universidade

    Tecnolgica Federal do Paran.

    Orientadora: Prof Lucila Coral

    CURITIBA

    NOVEMBRO - 2014

  • SUMRIO

    RESUMO

    SUMRIO

    TERMOS UTILIZADOS

    1 INTRODUO 5

    2 APRESENTAO DA EMPRESA E PROCESSOS 6

    3 ASPECTOS AMBIENTAIS 9

    4 POLUENTES GERADOS POR UMA MICROCERVEJARIA 10

    5 TRATAMENTO DE RESDUOS 13

    6 DIAGNSTICO AMBIENTAL 16

    7 CONCLUSES PARCIAIS 20

  • TERMOS UTILIZADOS:

    Brassagem: Processo no qual o malte cozido em diversas rampas de

    temperatura, visando extrair os acares fermentveis necessrios para a

    produo da cerveja.

    Mosto: Estado primitivo da cerveja. O mosto consiste no lquido obtido

    atravs da brassagem do malte e fervura deste lquido junto ao lpulo. O

    mosto o lquido que ser fermentado pelas leveduras, e ento transformado

    em cerveja.

    Malte: Cereal utilizado para fabricao da cerveja, o malte consiste nos gros

    de cevada que tiveram sua germinao forada atravs de aquecimento.

    Trub: Decantao de restos do processo cervejeiro, como lpulo e malte, o

    trub causa turbidez na cerveja e portanto deve ser removido sempre que

    possvel.

    Maturao: Etapa do processo de produo de cerveja posterior

    fermentao, realizado em baixas temperaturas, tem por finalidade fazer com

    que partculas slidas na cerveja decantem para que possam ser removidas.

  • Captulo 1 Introduo 5

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    1 INTRODUO

    O Brasil hoje o 17 pas no ranking de consumo de cerveja per capita,

    com 62 litros anuais de consumo, ficando muito atrs da lder Repblica

    Tcheca, com um consumo anual de 144 litros anuais por habitante. Segundo

    estudos recentes [1], o consumo de at 180 litros anuais de cerveja

    (aproximadamente 0,5 litro por dia), traz diversos benefcios para a sade se

    respeitados os limites dirios, portanto o Brasil ainda est muito longe de se

    atingir este nvel. Porm, o grande est na forma como este consumo feito.

    Sabe-se que este limite de 0,5 litros dirios em muito ultrapassado por

    uma grande parte da populao. Neste ponto, destaca-se o crescimento do

    nmero de microcervejarias no Brasil, com o lema Beba menos, Beba

    melhor, incentivando o consumo consciente da bebida, fornecendo sempre

    produtos de qualidade, e com uma variedade cada vez maior de produtos.

    A cena cervejeira brasileira j destaque mundial, com inmeras

    premiaes ao redor do mundo inteiro. Nestas premiaes, destacam-se

    cervejarias paranaenses como referncia de inovao e criatividade, como a

    Bodebrown e a Way Beer. cervejarias que j so extremamente renomadas

    no seu meio, consideradas realmente lderes de inovao e qualidade.

    Em 2013, o mercado das cervejas artesanais correspondia a apenas

    0,15%, mas, apesar do baixo volume comparado ao total, esta porcentagem

    vm num crescimento vertiginoso desde 2007, dobrando seu tamanho de

    mercado a cada ano. A previso de que este mercado chegue a 2% do

    total do mercado cervejeiro em menos de 10 anos.

    Considerando a perspectiva de mercado, localizao, e um

    planejamento de entrada no mercado bem estruturado, est em

    desenvolvimento um plano de negcios para viabilizao da microcervejaria

    Giramunddo, a ser implantada na cidade de Curitiba, com volume inicial de

    produo previsto em 3 mil litros mensais. Este trabalho contempla a

    implementao de um Sistema de Gesto Ambiental sobre esta

    microcervejaria ainda em desenvolvimento.

  • Captulo 2 Apresentao da Empresa e Processos 6

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    2 APRESENTAO DA EMPRESA E PROCESSOS

    A microcervejaria Giramunddo uma empresa ainda em fase de

    desenvolvimento do plano de negcios, com pretenso de produo inicial

    de 3 mil litros de cerveja mensais, nos estilos Vienna Lager, Imperial IPA e

    Weizen. O projeto da fbrica contempla uma cozinha cervejeira com

    capacidade de 200 litros por brassagem, e 6 tanques de fermentao com

    capacidade de quinhentos litros cada.

    A empresa tem como poltica ambiental:

    Desde o seu desenvolvimento, a microcervejaria Giramunddo tem por

    objetivo se tornar referncia em sua rea de atuao nas questes

    ambientais, comprometendo-se com os seguintes pontos:

    1. Cumprir integralmente a legislao ambiental vigente aplicada s

    suas atividades e aos seus produtos, tendo meios de se manter

    constantemente atualizada em relao s legislaes vigentes;

    2. Aprimorar continuamente seus processos, buscando reduzir ao

    mnimo possvel seus impactos ao meio ambiente;

    3. Levar em considerao todos os impactos ambientais em suas

    tomadas de deciso, sejam elas tcnicas em relao aos produtos,

    ou gerenciais referentes a planejamento e projetos;

    4. Otimizar o consumo de sua matria prima, evitando ao mximo o

    desperdcio, e, sempre que possvel, reaproveitando as sobras das

    produes para outros fins que no o descarte no meio ambiente;

    5. Proporcionar o dilogo com a sociedade interna e externa,

    chamando ateno para os impactos ambientais da produo e

    consumo de cervejas.

    O processo de fabricao de cerveja em uma microcervejaria que

    trabalha apenas com maltes de cevada e trigo consiste, basicamente, nas

    seguintes etapas:

  • Captulo 2 Apresentao da Empresa e Processos 7

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    1. Moagem do malte;

    2. Brassagem;

    3. Fervura;

    4. Resfriamento;

    5. Fermentao;

    6. Maturao;

    7. Envase.

    Cada uma destas etapas possui suas particularidades que no sero

    abordadas neste trabalho. Mas cada processo ser explicado adiante, tendo

    em vista apenas o necessrio para que seja feito o levantamento de

    impactos ambientais da microcervejaria.

    O layout da microcervejaria que pode ser visto na figura 1 foi

    desenvolvido com base em um espao j existente, onde ser montada a

    fbrica.

    Figura 1 Layout Microcervejaria Giramunddo.

  • Captulo 2 Apresentao da Empresa e Processos 8

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    A figura 2 apresenta um processo simplificado da produo de cerveja.

    Figura 2 Processo esquemtico de fabricao de cervejas.

    Pode-se ver na figura todos os processos da fabricao de cerveja

    dentro de uma microcervejaria. possvel notar tambm, esquerda do

    processo, as entradas de matria prima nas determinadas etapas, assim

    como as sadas em algumas etapas.

  • Captulo 3 Aspectos Ambientais 9

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    3 ASPECTOS AMBIENTAIS

    Considerando-se os recursos naturais consumidos, as microcervejarias

    so grandes consumidoras de gua, utilizada em praticamente todos os seus

    processos. E tambm h uma grande vazo de efluentes gerados, com valores

    de moderados para altos de carga orgnica e resduos slidos em suspenso.

    Assim, possvel dizer que os maiores pontos de preocupao dos

    impactos ambientais gerados so provenientes do alto consumo de gua, e da

    gerao de resduos slidos das diversas etapas de filtragem.

    A gua utilizada na produo da cerveja gira em torno de 1,5 litros para

    produo de 1 litro de cerveja, portanto, se considerarmos a produo de 3 mil

    litros mensais de cerveja, teremos em torno de 4,5 mil litros de gua apenas

    para fabricao da cerveja.

    Dentro de uma microcervejaria, h duas formas principais de consumo

    de energia: calor empregado no processo e energia eltrica. Considerando

    uma microcervejaria que trabalhe com o processo otimizado no que diz

    respeito ao calor empregado, h um consumo de 1,5 a 2 MJ por litro de

    cerveja. Uma microcervejaria que seja mal operada, ineficiente ou que no

    utilize recuperao de calor na caldeira do mosto, pode chegar a consumir at

    3 vezes esta quantidade. O calor utilizado principalmente nos processos de

    brassagem, fervura, e limpeza e sanitizao de embalagens.

    J o consumo de energia eltrica est atrelado principalmente ao

    envase, controle de temperatura em cmara fria e rede de ar comprimido.

  • Captulo 4 Poluentes Gerados Por Uma Microcervejaria 10

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    4 POLUENTES GERADOS POR UMA MICROCERVEJARIA

    Um dos principais pontos que deve ser abordado a questo de

    emisses atmosfricas, que podem ser geradas a partir da emisso de gases

    de combusto, provenientes da caldeira de produo de vapor, que a

    principal fonte de emisses atmosfricas no processo cervejeiro, composto por

    CO, CO2, NOx, SOx, hidrocarbonetos e material particulado. H tambm uma

    grande quantidade de emisses de CO2 provenientes da fermentao do

    mosto, onde as leveduras produzem cerca de 0,03Kg por litro de cerveja,

    haveria ento cerca de 90 quilos de CO2 mensais gerados.

    Podemos tambm comentar sobre o odor gerado no processo de

    fervura, onde de 6 a 10% do mosto evapora, gerando vapor dgua e outros

    compostos orgnicos responsveis pelos odores do processo de fabricao de

    cerveja.

    H tambm diversos resduos slidos gerados no processo, como

    descritos abaixo:

    Bagao de Malte: gerado na primeira etapa de filtragem, o bagao deve ser

    completamente separado do mosto antes da fervura e ento descartado;

    Trub: nome dado aos resduos de lpulo no momento da fervura, composto

    principalmente de gordura vegetal e protenas coaguladas;

    Excesso de Levedura: Durante o processo de fermentao, as leveduras se

    reproduzem em grande quantidade, gerando uma espcie de lama composta

    por leveduras mortas ao final do processo de fermentao.

    Pasta celulsica: Pasta obtida no processo de lavagem das garrafas, a partir da

    remoo de rtulos anteriores de garrafas reutilizadas.

    Embalagens diversas: Papelo, plstico, tampas e garrafas danificadas durante

    o processo.

    Dentre os resduos apresentados acima, um dos que mais gera

    preocupao o bagao de malte, pois so utilizados aproximadamente 0,25kg

  • Captulo 4 Poluentes Gerados Por Uma Microcervejaria 11

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    para cada litro de cerveja produzida. Portanto, tem-se um total de 750 quilos de

    bagao de malte por ms.

    Porm, devido alta carga orgnica agregada, o excesso de levedura

    merece ateno especial, pois so produzidos 0,0013Kg de levedura, gerando

    4 quilos de leveduras mortas por ms. Apesar de aparentemente ser um

    volume baixo, a alta carga orgnica neste resduo faz com que seja um dos

    maiores problemas ambientais para uma microcervejaria.

    H ainda os efluentes lquidos, gerados em grande quantidade devido

    a necessidade constate de operaes de limpeza, seja da limpeza de

    equipamentos e da planta fabril, ou da limpeza das garrafas pra envase de

    cerveja.

    J desconsiderando a gua incorporada ao processo de fabricao (4,5

    mil litros mensais j mencionados), h um consumo mdio de microcervejarias

    de cerca de 5 litros de gua para cada litro de cerveja produzida. Essa gua

    utilizada para os diversos processos de lavagem necessrios, para

    resfriamento do mosto aps a fervura, e tambm para uso considerado

    domstico, como para sanitrios.

    Outro efluente que no pode ser descartada a sua existncia a

    prpria cerveja que, por algum motivo de qualidade no produto, algum lote

    precise ser inteiramente descartado, visto que, em microcervejarias,

    dificilmente se possvel corrigir algum problema de qualidade a partir da

    fermentao, sendo que o principal problema de qualidade que pode gerar um

    descarte total da cerveja a contaminao por bactrias.

    Deve-se tomar um grande cuidado na caracterizao dos efluentes

    lquidos gerados nas diferentes etapas do processo. As etapas de lavagem de

    garrafas e resfriamento geram enormes quantidades de efluentes, porm com

    baixssima carga orgnica, j a fermentao gera apenas 3% dos efluentes,

    mas responsvel por cerca de 97% da carga orgnica total.

    Apesar de bastante genricos, os dados apresentados at o momento

    nos do uma boa ideia dos resduos gerados por uma microcervejaria, mas

  • Captulo 4 Poluentes Gerados Por Uma Microcervejaria 12

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    para uma anlise mais detalhada temos a tabela 1 abaixo, com as

    caractersticas dos efluentes de uma microcervejaria.

    Parmetros Mdia Faixa de Variao

    DBO (mg/L) 1.718 1.611 - 1.784

    DBO (Kg/m3 cerveja) 10,4 9,43 - 11,8

    RNF (mg/L) 817 723 - 957

    RNF (Kg/m3 cerveja) 4,18 3,83 - 4,79

    Tabela 1 Caractersticas dos efluentes de uma microcervejaria

    A tabela 1 fruto de estudos em microcervejarias j existentes, onde

    no h um controle preciso do processo, nem preocupao visvel com os

    impactos ambientais, alm dos extremamente bsicos, como separao de

    lixo.

  • Captulo 5 Tratamento de Resduos 13

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    5 TRATAMENTO DE RESDUOS

    Buscando se alinhar com sua poltica ambiental, a microcervejaria

    Giramunddo faz o possvel no tratamento de seus agentes poluidores,

    comeamos, portanto, com o processo de tratamento de resduos slidos.

    O principal resduo gerado pela microcervejaria o bagao de malte,

    na ordem de 750kg mensais. Este bagao no descartado como lixo, mas

    sim destinado a pequenos stios e fazendas da regio, pois pode ser utilizado

    como adubo para plantaes, e tambm como alimento para animais. Uma

    pequena parte deste bagao de malte pode ser utilizado dentro da prpria

    microcervejaria na produo de pes de malte, proporcionando um produto de

    qualidade que pode gerar mais rendimentos empresa.

    O trub consiste basicamente em gordura vegetal e protenas

    coaguladas, e infelizmente a microcervejaria no apresenta condies de

    reutilizar este trub em nenhum outro processo, portanto este resduo

    descartado diretamente no lixo orgnico.

    A pasta celulsica proveniente da remoo de rtulos de garrafas

    reaproveitadas destinada a fbricas de celulose, que possuam condies de

    reprocessar esta pasta, transformando em produtos que possam ser mais bem

    aproveitados.

    As embalagens (vidro, papelo, plstico, etc.) sempre que possvel

    sero reaproveitadas, porm o que no for possvel reutilizar ser destinado a

    processo de reciclagem, via coleta municipal regular de resduos. A empresa

    possuir em diversos pontos de sua planta locais adequados para separao

    do lixo de acordo com seu material.

    O maior problema da microcervejaria est no correto tratamento do

    excesso de leveduras. Os 4kg gerados mensalmente de leveduras mortas

    podem ser destinados industria farmacutica, que possui aplicao para este

    produto na fabricao de alguns medicamentos. Portanto, a microcervejaria

    no despejaria este resduo no meio ambiente, mas dar a ele um destino onde

    ainda poder ser aproveitado.

  • Captulo 5 Tratamento de Resduos 14

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    Quanto aos efluentes lquidos, pode-se utilizar a gua da lavagem de

    garrafas no sistema de resfriamento do mosto, reduzindo consideravelmente o

    consumo de gua na planta da microcervejaria. Porm no possvel fazer o

    inverso, pois a gua poderia carregar impurezas para dentro das garrafas.

    Para possveis levas de cerveja que precisem ser descartadas por

    motivo de contaminao, a cervejaria possuir um sistema de captao de

    cerveja para direcionamento no sistema de esgoto da prpria cidade, por se

    tratar de um evento que raramente dever ocorrer, pois o principal fator que

    pode levar a uma situao como esta, que a contaminao, ser minimizado

    a chances prximas de zero com procedimentos detalhados para limpeza e

    sanitizao de todos os equipamentos que so utilizados no processo de

    fabricao da cerveja.

    Alm disso, os despejos de microcervejarias podem facilmente ser

    biologicamente degradados atravs dos sistemas tradicionais de tratamento,

    como tratamento de esgoto municipal.

    Como referncia apresenta-se a tabela 2, onde h um comparativo

    entre cervejarias que controlam seus efluentes, e uma cervejaria onde no h

    nenhum controle do descarte de efluentes.

    Parmetro Despejo Bruto Sem

    Controle Interno

    Despejo Bruto Com

    Controle Interno

    DBO (Kg/m3 cerveja) 11,8 2,9

    DBO (mg/L) 1.622 825

    RNF (Kg/m3 cerveja) 4,8 1,0

    RNF (mg/L) 772 280

    Tabela 2 Comparao entre cervejarias com e sem controle de efluentes

    Na tabela 2, vemos que possvel reduzir consideravelmente a

    emisso de poluentes no meio ambiente atravs de um bom controle de

    processo.

  • Captulo 5 Tratamento de Resduos 15

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    Apesar de no previsto inicialmente no processo, o CO2 gerado no

    processo de fermentao pode ainda ser purificado e utilizado para carbonatar

    a cerveja no momento do envase.

  • Captulo 6 Diagnstico Ambiental 16

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    6 DIAGNSTICO AMBIENTAL

    Considerando-se como metodologia um questionrio sobre o SGA

    baseado na norma ISSO 14001, apresenta-se abaixo o resultado das

    perguntas com base no apresentado pela empresa.

    1. Poltica Ambiental

    Situao Ruim Situao ideal

    A empresa no

    definiu sua

    poltica de meio

    ambiente.

    10% 25% 50% 75% 100% Poltica

    documentada,

    divulgada e

    compreendida por

    todos os

    funcionrios.

    Compromisso claro

    com o cumprimento

    da legislao,

    preveno da

    poluio e melhoria

    contnua.

  • Captulo 6 Diagnstico Ambiental 17

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    2. Aspectos ambientais

    Situao Ruim Situao ideal

    No existe

    levantamento de

    aspectos e

    impactos

    ambientais nem

    metodologia de

    avaliao de sua

    magnitude.

    10% 25% 50% 75% 100% Existe procedimento

    formalizado para

    identificar e avaliar

    os aspectos e

    impactos ambientais

    de todas as

    atividades, produtos

    e servios da

    organizao. Foi

    feito levantamento

    completo e nenhum

    processo novo

    introduzido sem que

    antes sejam

    avaliados aspectos

    e impactos

    ambientais.

  • Captulo 6 Diagnstico Ambiental 18

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    3. Requisitos Legais e Outros

    Situao Ruim Situao ideal

    Quando

    necessrio, as

    informaes

    sobre legislao

    ambiental so

    obtidas por meio

    de consulta aos

    rgos

    competentes.

    10% 25% 50% 75% 100% Existe sistemtica

    para identificar,

    atualizar e informar

    internamente os

    requisitos legais

    aplicveis s

    atividades da

    empresa, bem como

    outros

    compromissos

    pertinentes.

    4. Objetivos, Metas e Programas

    Situao Ruim Situao ideal

    No so

    estabelecidos

    objetivos, metas

    nem programas

    para a melhoria

    do desempenho

    ambiental da

    empresa.

    10% 25% 50% 75% 100% Com base na

    poltica ambiental e

    nos aspectos

    ambientais crticos,

    a empresa define,

    periodicamente,

    objetivos e metas

    ambientais,

    desdobrados em

    programas de

    gesto para

    melhoria do

    desempenho

    ambiental.

  • Captulo 6 Diagnstico Ambiental 19

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    Por se tratar de uma empresa ainda em fase de projeto, no possvel

    verificar se os programas so cumpridos em sua totalidade, e se h

    entendimento por parte dos funcionrios, portanto os critrios foram pontuados

    em sua maioria como 50%, pois o requisito cumprido no planejamento, mas

    no possvel se verificar sua eficcia.

  • Captulo 7 Concluses Parciais 20

    ENGENHARIA MECNICA GESTO DA QUALIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)

    7 CONCLUSES PARCIAIS

    Por ainda se tratar de uma empresa em desenvolvimento,

    complicado de se avaliar o Sistema de Gesto Ambiental da microcervejaria

    Giramunddo, porm possvel perceber uma grande preocupao com os

    impactos ambientais gerados, principalmente na tratativa de resduos slidos,

    onde a maioria dos resduos destinado a outras empresas que possam fazer

    um melhor aproveitamento destes resduos, evitando o descarte de grandes

    quantidades de matria orgnica no meio ambiente.

    Outro ponto importante o reaproveitamento da gua de lavagem das

    garrafas para o resfriamento do mosto aps a fervura, reduzindo em milhares

    de litros mensais o consumo de gua na planta.

    Por fim, pode-se dizer que a preocupao ambiental est presente

    deste o projeto da fbrica, e, portanto, j um grande passo para a

    implementao de um Sistema de Gesto Ambiental eficiente.