UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CURITIBA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA
AUGUSTO KOGA
SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL
CURITIBA NOVEMBRO - 2014
AUGUSTO KOGA
SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL MICROCERVEJARIA GIRAMUNDDO
Trabalho apresentado como requisito parcial à aprovação na disciplina de Gestão da Qualidade e Meio Ambiente, ministrado pelo Departamento Acadêmico de Química e Biologia, do Campus Curitiba, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Orientadora: Profª Lucila Coral
CURITIBA NOVEMBRO - 2014
SUMÁRIO RESUMO SUMÁRIO TERMOS UTILIZADOS 1 INTRODUÇÃO 2 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA E PROCESSOS 3 ASPECTOS AMBIENTAIS 4 POLUENTES GERADOS POR UMA MICROCERVEJARIA 5 TRATAMENTO DE RESÍDUOS 6 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL 7 CONCLUSÕES PARCIAIS
5 6 9 10 13 16 20
TERMOS UTILIZADOS: Brassagem: Processo no qual o malte é cozido em diversas rampas de temperatura, visando extrair os açúcares fermentáveis necessários para a produção da cerveja. Mosto: Estado “primitivo” da cerveja. O mosto consiste no líquido obtido através da brassagem do malte e fervura deste líquido junto ao lúpulo. O mosto é o líquido que será fermentado pelas leveduras, e então transformado em cerveja. Malte: Cereal utilizado para fabricação da cerveja, o malte consiste nos grãos de cevada que tiveram sua germinação forçada através de a quecimento. Trub: Decantação de restos do processo cervejeiro, como lúpulo e malte, o trub causa turbidez na cerveja e portanto deve ser removido sempre que possível. Maturação: Etapa do processo de produção de cerveja posterior à fermentação, realizado em baixas temperaturas, tem por finalidade fazer com que partículas sólidas na cerveja decantem para que possam ser removidas.
Ca p ítu lo 1 In tr o du ção
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1 INTRODUÇÃO O Brasil é hoje o 17º país no ranking de consumo de cerveja per capita, com 62 litros anuais de consumo, ficando muito atrás da líder República Tcheca, com um consumo anual de 144 litros anuais por habitante. Segundo estudos recentes [1], o consumo de até 180 litros anuais de cerveja (aproximadamente 0,5 litro por dia), traz diversos benefícios para a saúde se respeitados os limites diários, portanto o Brasil ainda está muito longe de se atingir este nível. Porém, o grande está na forma como este consumo é feito. Sabe-se que este limite de 0,5 litros diários é em muito ultrapassado por uma grande parte da população. Neste ponto, destaca-se o crescimento do número 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 já é destaque mundial, com inúmeras premiações ao redor do mundo inteiro. Nestas premiações, destacam-se cervejarias paranaenses como referência de inovação e criatividade, como a Bodebrown e a Way Beer. cervejarias que já são extremamente renomadas no seu meio, consideradas realmente líderes de inovação e qualidade. Em 2013, o mercado das cervejas artesanais correspondia a apenas 0,15%, mas, apesar do baixo volume comparado ao total, esta porcentagem vêm num crescimento vertiginoso desde 2007, dobrando seu tamanho de mercado a cada ano. A previsão é de que este mercado chegue a 2% do total do mercado cervejeiro em menos de 10 anos. Considerando a perspectiva de mercado, localização, e um planejamento de entrada no mercado bem estruturado, está em desenvolvimento um plano de negócios para viabilização da microcervejaria Giramunddo, a ser implantada na cidade de Curitiba, com volume inicial de produção previsto em 3 mil litros mensais. Este trabalho contempla a implementação de um Sistema de Gestão Ambiental sobre esta microcervejaria ainda em desenvolvimento.
ENGENHARIA MECÂNICA – GESTÃ O DA QUA LIDADE E MEIO AMBIENTE (2014)
Capítulo 2 Ap resen tação da Emp resa e Proc esso s
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2 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA E PROCESSOS A microcervejaria Giramunddo é uma empresa ainda em fase de desenvolvimento do plano de negócios, com pretensão de produção inicial de 3 mil litros de cerveja mensais, nos estilos Vienna Lager, Imperial IPA e Weizen. O projeto da fábrica contempla uma cozinha cervejeira com
capacidade de 200 litros por brassagem, e 6 tanques de fermentação com capacidade de quinhentos litros cada. A empresa tem como política ambiental: “Desde o seu desenvolvimento, a microcervejaria Giramunddo tem por objetivo se tornar referência em sua área de atuação nas questões ambientais, comprometendo-se com os seguintes pontos: 1. Cumprir integralmente a legislação ambiental vigente aplicada às suas atividades e aos seus produtos, tendo meios de se manter constantemente atualizada em relação às legislações vigentes; 2. Aprimorar continuamente seus processos, buscando reduzir ao mínimo possível seus impactos ao meio ambiente; 3. Levar em consideração todos os impactos ambientais em suas tomadas de decisão, sejam elas técnicas em relação aos produtos, ou gerenciais referentes a planejamento e projetos; 4. Otimizar o consumo de sua matéria prima, evitando ao máximo o desperdício, e, sempre que possível, reaproveitando as sobras das produções para outros fins que não o descarte no meio ambiente; 5. “Proporcionar o diálogo com a sociedade interna e externa, chamando atenção para os impactos ambientais da produção e consumo de cervejas.”
O processo de fabricação de cerveja em uma microcervejaria que trabalha apenas com maltes de cevada e trigo consiste, basicamente, nas seguintes etapas:
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Capítulo 2 Ap resen tação da Emp resa e Proc esso s
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1.Moagem do malte; 2.Brassagem; 3.Fervura; 4.Resfriamento; 5.Fermentação; 6.Maturação; 7.Envase. Cada uma destas etapas possui suas particularidades que não serão abordadas neste trabalho. Mas cada processo será explicado adiante, tendo em vista apenas o necessário 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 espaço já existente, onde será montada a fábrica.
Figura 1 Layout Microcervejaria Giramunddo.
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Capítulo 2 Ap resen tação da Emp resa e Proc esso s
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A figura 2 apresenta um processo simplificado da produção de cerveja.
Figura 2 Processo esquemático de fabricação de cervejas.
Pode-se ver na figura todos os processos da fabricação de cerveja dentro de uma microcervejaria. É possível notar também, à esquerda do processo, as entradas de matéria prima nas determinadas etapas, assim como as saídas em algumas etapas.
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Cap ítu lo 3 – A s p e c t o s A m b i e n t a i s
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3 ASPECTOS AMBIENTAIS Considerando-se os recursos naturais consumidos, as microcervejarias são grandes consumidoras de água, utilizada em praticamente todos os seus processos. E também há uma grande vazão de efluentes gerados, com valores de moderados para altos de carga orgânica e resíduos sólidos em suspensão. Assim, é possível dizer que os maiores pontos de preocupação dos impactos ambientais gerados são provenientes do alto consumo de água, e da geração de resíduos sólidos das diversas etapas de filtragem. A água utilizada na produção da cerveja gira em torno de 1,5 litros para produção de 1 litro de cerveja, portanto, se considerarmos a produção de 3 mil litros mensais de cerveja, teremos em torno de 4,5 mil litros de água apenas para fabricação da cerveja. Dentro de uma microcervejaria, há duas formas principais de consumo de energia: calor empregado no processo e energia elétrica. Considerando uma microcervejaria que trabalhe com o processo otimizado no que diz respeito ao calor empregado, há um consumo de 1,5 a 2 MJ por litro de cerveja. Uma microcervejaria que seja mal operada, ineficiente ou que não utilize recuperação de calor na caldeira do mosto, pode chegar a consumir até 3 vezes esta quantidade. O calor é utilizado principalmente nos processos de brassagem, fervura, e limpeza e sanitização de embalagens. Já o consumo de energia elétrica está atrelado principalmente ao envase, controle de temperatura em câmara fria e rede de ar comprimido.
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Cap ítu lo 4 – Poluentes Gerados Por Uma Microc ervejaria
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4 POLUENTES GERADOS POR UMA MICROCERVEJARIA Um dos principais pontos que deve ser abordado é a questão de emissões atmosféricas, que podem ser geradas a partir da emissão de gases de combustão, provenientes da caldeira de produção de vapor, que é a principal fonte de emissões atmosféricas no processo cervejeiro, composto por CO, CO2, NOx, SOx, hidrocarbonetos e material particulado. Há também uma grande quantidade de emissões de CO2 provenientes da fermentação do mosto, onde as leveduras produzem cerca de 0,03Kg por litro de cerveja, haveria então cerca de 90 quilos de CO2 mensais gerados. Podemos também comentar sobre o odor gerado no processo de fervura, onde de 6 a 10% do mosto evapora, gerando vapor d’água e outros
compostos orgânicos responsáveis pelos odores do processo de fabricação de cerveja. Há também diversos resíduos sólidos gerados no processo, como descritos abaixo: Bagaço de Malte: gerado na primeira etapa de filtragem, o bagaço deve ser
completamente separado do mosto antes da fervura e então d escartado;
Trub: nome dado aos resíduos de lúpulo no momento da fervura, composto
principalmente de gordura vegetal e proteínas coaguladas; Excesso de Levedura: Durante o processo de fermentação, as leveduras se
reproduzem em grande quantidade, gerando uma espécie de lama composta por leveduras mortas ao final do processo de fermentação.
Pasta celulósica: Pasta obtida no processo de lavagem das garrafas, a partir da remoção de rótulos anteriores de garrafas reutilizadas.
Embalagens diversas: Papelão, plástico, tampas e garrafas danificadas durante o processo. Dentre os resíduos apresentados acima, um dos que mais gera preocupação é o bagaço de malte, pois são utilizados aproximadamente 0,25kg
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Cap ítu lo 4 – Poluentes Gerados Por Uma Microc ervejaria
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para cada litro de cerveja produzida. Portanto, tem-se um total de 750 quilos de bagaço de malte por mês. Porém, devido à alta carga orgânica agregada, o excesso de levedura merece atenção especial, pois são produzidos 0,0013Kg de levedura, gerando 4 quilos de leveduras mortas por mês. Apesar de aparentemente ser um volume baixo, a alta carga orgânica neste resíduo faz com que seja um dos maiores problemas ambientais para uma microcervejaria. Há ainda os efluentes líquidos, gerados em grande quantidade devido a necessidade constate de operações de limpeza, seja da limpeza de equipamentos e da planta fabril, ou da limpeza das garrafas pra envase de cerveja. Já desconsiderando a água incorporada ao processo de fabricação (4,5 mil litros mensais já mencionados), há um consumo médio de microcervejarias de cerca de 5 litros de água para cada litro de cerveja produzida. Essa água é utilizada para os diversos processos de lavagem necessários, para resfriamento do mosto após a fervura, e também para uso considerado doméstico, como para sanitários. Outro efluente que não pode ser descartada a sua existência é a própria cerveja que, por algum motivo de qualidade no produto, algum lote precise ser inteiramente descartado, visto que, em microcervejarias, dificilmente se é possível corrigir algum problema de qualidade a partir da fermentação, sendo que o principal problema de qualidade que pode gerar um descarte total da cerveja é a contaminação por bactérias. Deve-se tomar um grande cuidado na caracterização dos efluentes líquidos gerados nas diferentes etapas do processo. As etapas de lavagem de garrafas e resfriamento geram enormes quantidades de efluentes, porém com baixíssima carga orgânica, já a fermentação gera apenas 3% dos efluentes, mas é responsável por cerca de 97% da carga orgânica total. Apesar de bastante genéricos, os dados apresentados até o momento nos dão uma boa ideia dos resíduos gerados por uma microcervejaria, mas
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Cap ítu lo 4 – Poluentes Gerados Por Uma Microc ervejaria
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para uma análise mais detalhada temos a tabela 1 abaixo, com as características dos efluentes de uma microcervejaria.
Parâmetros
Média
Faixa de Variação
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/m cerveja)
4,18
3,83 - 4,79
Tabela 1 – Características dos efluentes de uma microcervejaria A tabela 1 é fruto de estudos em microcervejarias já existentes, onde não há um controle preciso do processo, nem preocupação visível com os impactos ambientais, além dos extremamente básicos, como separação de lixo.
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Cap ítu lo 5 – Tratam ento de Resídu os
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5 TRATAMENTO DE RESÍDUOS Buscando se alinhar com sua política ambiental, a microcervejaria Giramunddo faz o possível no tratamento de seus agentes poluidores, começamos, portanto, com o processo de tratamento de resíduos sólidos. O principal resíduo gerado pela microcervejaria é o bagaço de malte, na ordem de 750kg mensais. Este bagaço não é descartado como lixo, mas sim destinado a pequenos sítios e fazendas da região, pois pode ser utilizado como adubo para plantações, e também como alimento para animais. Uma pequena parte deste bagaço de malte pode ser utilizado dentro da própria microcervejaria na produção de pães de malte, proporcionando um produto de qualidade que pode gerar mais rendimentos à empresa. O trub consiste basicamente em gordura vegetal e proteínas coaguladas, e infelizmente a microcervejaria não apresenta condições de reutilizar este trub em nenhum outro processo, portanto este resíduo é descartado diretamente no lixo orgânico. A pasta celulósica proveniente da remoção de rótulos de garrafas reaproveitadas é destinada a fábricas de celulose, que possuam condições de reprocessar esta pasta, transformando em produtos que possam ser mais bem aproveitados. As embalagens (vidro, papelão, plástico, etc.) sempre que possível serão reaproveitadas, porém o que não for possível reutilizar será destinado a processo de reciclagem, via coleta municipal regular de resíduos. A empresa possuirá em diversos pontos de sua planta locais adequados para separação do lixo de acordo com seu material. O maior problema da microcervejaria está no correto tratamento do excesso de leveduras. Os 4kg gerados mensalmente de leveduras mortas podem ser destinados à industria farmacêutica, que possui aplicação para este produto na fabricação de alguns medicamentos. Portanto, a microcervejaria não despejaria este resíduo no meio ambiente, mas dará a ele um destino onde ainda poderá ser aproveitado.
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Cap ítu lo 5 – Tratam ento de Resídu os
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Quanto aos efluentes líquidos, pode-se utilizar a água da lavagem de garrafas no sistema de resfriamento do mosto, reduzindo consideravelmente o consumo de água na planta da microcervejaria. Porém não é possível fazer o inverso, pois a água poderia carregar impurezas para dentro das garrafas. Para possíveis levas de cerveja que precisem ser descartadas por motivo de contaminação, a cervejaria possuirá um sistema de captação de cerveja para direcionamento no sistema de esgoto da própria cidade, por se tratar de um evento que raramente deverá ocorrer, pois o principal fator que pode levar a uma situação como esta, que é a contaminação, será minimizado a chances próximas de zero com procedimentos detalhados para limpeza e sanitização de todos os equipamentos que são utilizados no processo de fabricação da cerveja. Além disso, os despejos de microcervejarias podem facilmente ser biologicamente degradados através dos sistemas tradicionais de tratamento, como tratamento de esgoto municipal. Como referência apresenta-se a tabela 2, onde há um comparativo entre cervejarias que controlam seus efluentes, e uma cervejaria onde não há nenhum controle do descarte de efluentes.
Parâmetro
Despejo Bruto Sem
Despejo Bruto Com
Controle Interno
Controle Interno
DBO (Kg/m 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 – Comparação entre cervejarias com e sem controle de efluentes Na tabela 2, vemos que é possível reduzir consideravelmente a emissão de poluentes no meio ambiente através de um bom controle de processo.
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Apesar de não previsto inicialmente no processo, o CO2 gerado no processo de fermentação pode ainda ser purificado e utilizado para carbonatar a cerveja no momento do envase.
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Cap ítu lo 6 – D i a g n ós t i c o A m b i e n t a l
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6 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL Considerando-se como metodologia um questionário sobre o SGA baseado na norma ISSO 14001, apresenta-se abaixo o resultado das perguntas com base no apresentado pela empresa.
1. Política Ambiental Situação Ruim A empresa não
Situação ideal 10%
25%
50%
75%
100%
Política
definiu sua
documentada,
política de meio
divulgada e
ambiente.
compreendida por todos os funcionários. Compromisso claro com o cumprimento da legislação, prevenção da poluição e melhoria contínua.
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2. Aspectos ambientais Situação Ruim Não existe
Situação ideal 10%
25%
50%
75%
100%
Existe procedimento
levantamento de
formalizado para
aspectos e
identificar e avaliar
impactos
os aspectos e
ambientais nem
impactos ambientais
metodologia de
de todas as
avaliação de sua
atividades, produtos
magnitude.
e serviços da organização. Foi feito levantamento completo e nenhum processo novo é introduzido sem que antes sejam avaliados aspectos e impactos ambientais.
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3. Requisitos Legais e Outros Situação Ruim Quando
Situação ideal 10%
25%
50%
75%
100%
Existe sistemática
necessário, as
para identificar,
informações
atualizar e informar
sobre legislação
internamente os
ambiental são
requisitos legais
obtidas por meio
aplicáveis às
de consulta aos
atividades da
órgãos
empresa, bem como
competentes.
outros compromissos pertinentes.
4. Objetivos, Metas e Programas Situação Ruim Não são
Situação ideal 10%
25%
50%
75%
100%
Com base na
estabelecidos
política ambiental e
objetivos, metas
nos aspectos
nem programas
ambientais críticos,
para a melhoria
a empresa define,
do desempenho
periodicamente,
ambiental da
objetivos e metas
empresa.
ambientais, desdobrados em programas de gestão para melhoria do desempenho ambiental.
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Cap ítu lo 6 – D i a g n ós t i c o A m b i e n t a l
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Por se tratar de uma empresa ainda em fase de projeto, não é possível verificar se os programas são cumpridos em sua totalidade, e se há entendimento por parte dos funcionários, portanto os critérios foram pontuados em sua maioria como 50%, pois o requisito é cumprido no planejamento, mas não é possível se verificar sua eficácia.
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Cap ítu lo 7 – Conc lusões Parciais
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7 CONCLUSÕES PARCIAIS Por ainda se tratar de uma empresa em desenvolvimento, é complicado de se avaliar o Sistema de Gestão Ambiental da microcervejaria Giramunddo, porém é possível perceber uma grande preocupação com os impactos ambientais gerados, principalmente na tratativa de resíduos sólidos, onde a maioria dos resíduos é destinado a outras empresas que possam fazer um melhor aproveitamento destes resíduos, evitando o descarte de grandes quantidades de matéria orgânica no meio ambiente. Outro ponto importante é o reaproveitamento da água de lavagem das garrafas para o resfriamento do mosto após a fervura, reduzindo em milhares de litros mensais o consumo de água na planta. Por fim, pode-se dizer que a preocupação ambiental está presente deste o projeto da fábrica, e, portanto, já é um grande passo para a implementação de um Sistema de Gestão Ambiental eficiente.
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