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AULA 7 TÉCNICAS DE MINIMIZAÇÃO DE GERAÇÃO DE RESÍDUOS EM AGROINDUSTRIAS


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TÉCNICAS DE MINIMIZAÇÃO E APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS GERADOS EM AGROINDÚSTRIAS 
Prof. Eliane Hermes
2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR PALOTINA
DISCIPLINA: GESTÃO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS
 Monitoramento
 Instalação de medidores de vazão
 Manutenção para evitar vazamentos
 Restritores, timers e válvulas de controle de fluxo automático
 Aumento da eficiência de limpeza
Deve-se buscar o melhor controle do processo evitando perdas e principalmente a redução e retorno ao processo dos resíduos.
REDUÇÃO NAS PERDAS DE LEITE
 Estabelecimento de procedimentos operacionais para operações com alto risco de perdas
 Estabelecimento de rotina de manutenção preventiva para máquinas, equipamentos e instalações
 Segregar o leite derramado do restante dos efluentes
 Implantar sistema de monitoramento com controles e alarmes
LATICÍNIOS
SEPARAÇÃO DO LODO GERADO NA CLARIFICAÇÃO
 Segregação e armazenamento do lodo produzido
 Tratamento do lodo para eventual reaproveitamento
O lodo da clarificação é um resíduo pastoso, composto basicamente por partículas de sujeira, componentes do sangue, micro-organismos e outras substâncias proteicas. 
Uso de centrífugas
Alimentação do gado
Micro-organismos patogênicos
UTILIZAÇÃO DO LEITELHO
 Composição do leitelho
 Conservação para uso posterior
 Elaboração de outros produtos
Alternativas de uso:
 Alimentação do gado
 Secagem por processo de desidratação – indústria alimentícia
 Uso na preparação de alguns tipos de queijos
UTILIZAÇÃO DO SORO
 9 x produção de queijo
 Avaliação das alternativas: viabilidade técnico-econômica
 Seleção de alternativas
Alternativas:
 alimentação animal - preparação de bebidas
 concentração de soro - separação de soro (desmineralização)
 Proteínas: o soro contém em média 0,8%: 15 a 22 % das proteínas totais no leite. 
 Lactose: componente mais abundante do soro. Uso na indústria farmacêutica e em produtos dietéticos, como adoçante. 
 Fermentação do soro: a lactose representa fonte energética para a fermentação de diversos micro-organismos, sendo que esse processo produz CO2 e etanol. 
Alternativas de aproveitamento do soro de leite
Fonte: Adaptado de Machado el al. (2001)
Alguns componentes presentes no soro do leite apresentam funcionalidades distintas como:
 β-lactoglobulina: propriedadeas gelatinizantes
Aumentar a viscosidade e a consistência dos queijos de coalho e iogurtes.
 α-lactalbumina: capacidade de formar espuma
Fabricação de coberturas aeradas e glaceadas, sorvetes e frozen iogurt.
 Lactoferrina e lactoperoxidase: propriedades bacteriostáticas
Fortalecimento do sistema imunológico e efeitos anti-câncer
ELIMINAÇÃO À SECO DO SAL DO QUEIJO APÓS A SALGA
Alta CE ao efluente final caract. corrosivas da água. 
7 quilos para cada 100 quilos de queijo
Reuso do sal
CONTROLE E RECUPERAÇÃO DA SALMOURA
Controle físico, químico e microbiológico da salmoura por meio de:
− Isenção de contaminação na água e sal usados
− Controle de pH, temperatura e duração da salga
− Manutenção da concentração adequada de sal
− Manutenção do teor adequado de cálcio 
− Eliminação das partículas de queijo
− Eliminação ou trat. da salmoura contaminada com micro-organismos indesej.
GRAXARIA
• Dar preferência ao processo de cozimento/ digestão das matérias-primas a seco (aquecimento indireto);
• Evaporar as águas geradas no cozimento por processo úmido, ao invés de lançá-las para os efluentes, juntando o material seco ou concentrado resultante às farinhas;
• Evaporar a água do soro separado de sangue coagulado ao invés de descartá-lo como efluente líquido.
MATADOUROS E FRIGORÍFICOS
Medidas que podem ser destacadas com relação ao gerenciamento dos resíduos sólidos.
 Procurar minimizar alimentação dos animais
 Coletar e segregar ou separar todos os resíduos por tipos, isolados ou em grupos compatíveis, 
 Segregar corrente de efluentes de alta carga (linha “verde” e “vermelha”)
 Esterco, conteúdos estomacais e intestinais, materiais retidos em grades e peneiras e os lodos gerados nas ETE
 Verificar quais resíduos adicionais poderiam também ser processados em graxarias, além daqueles já em processo.
ABATEDOURO DE AVES
PELE
Teor de gordura: 30 a 50% Proteína: 4,6% 
Gelatina: Hidrólise do colágeno
PÉS E OSSOS COM RESÍDUOS DE CARNE ADERIDA
Água: 15% Gordura: 14%
Osseína: 32% ------------- Ca e P
Alimentos infantis e dietéticos
Carne: produtos pré-prontos: salsichas, croquetes, nuggets
SANGUE
Água: 80-82% Proteínas solúveis: 5-8%
Gordura, glicose e sais minerais
- Suplemento proteíco - Agente emulsificante - Corante cárnico
Uso da albumina: embutidos, fabricação pão
PRODUTOS COM APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE FRANGO
CORTES LESIONADOS:
Fora dos padrões dimensionais da empresa
Qualidade microbiológica = 
Carne mecanicamente separada (CMS)
Utilizado na proporção máxima de 20% para prod.emulsionado, cozidos
PRODUTOS EMPANADOS: carne residual (20%), pele (3 a 20%), derivados de sangue (2%), hemoglobina (1%).
PRODUTOS EM MOLHO: partes de frango picadas, pré-cozidas e adicionadas a molhos
Matéria-prima: cortes lesionados - Plasma sanguineo: 2%
PRODUTOS EM PASTAS
Preparação a base de carne, retalho em forma de massa homogênea.
Composição: carne e um tipo de gordura selecionada
Adição de sangue e gelatina: + nutritivo e estável
EMBUTIDOS FERMENTADOS: Produtos a base de pedaços de carne que sofrem uma fermentação por micro-organismos
Cozidos e defumados - Adição de plasma sanguineo: 2%
PRODUTOS REESTRUTURADOS
Emulsão com ingredientes hidrossolúveis e lipossolúveis
Massa cárnea é enchida ou formada
Ingredientes: sangue, carne e /ou gelatina
Proporção varia de acordo com o produto 
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ABATEDOURO DE BOVINOS E SUÍNOS
 Aproveitamento de subprodutos pode ser realizada pelos próprios matadouros e frigoríficos ou executados por terceiros.
 Instrução Normativa n. 15 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2003).
Produção de farinha de sangue
ABATEDOURO DE PEIXES
Resíduos: descarte de animais que não atingem o tamanho comercial
12 a 14% durante a despesca de tilápia (LIMA, 2008)
Alto teor de proteínas, minerais e lipídeos como ácidos graxos e ômega-3.
Produtos a base de resíduos de tilápia:
 Biscoitos - Empanados - Salsicha - Embutido defumado
 Fishburgers - Patês - Lingüiça tipo toscana 
 Shankar et al. (2010) adição 5 a 20% de farinha de tilápia em pães.
 Veit et al. (2012) adição de 20% e 12% de filés de tilápia cozidos e triturados em bolo de chocolate e cenoura, respectivamente. 
índices de aceitabilidade satisfatórios e incremento no valor nutricional
 QUITINA: polímero natural, constituinte de uma variedade de animais marinhos (cabeça de camarão, casca de lagosta e carapaças de caranguejo), insetos e fungos.
 QUITOSANA: biopolímero produzido a partir da desacetilação da quitina
Composição das cascas secas de crustáceos:
-15 a 20% de quitina - 24 a 40% de proteína
- 40 a 55% de carbonato de cálcio - pigmentos e lipídios
APLICAÇÕES DA QUITOSANA:
 coadjuvantes na redução do colesterol
 controle de doenças
 processos de purificação e tratamento de água
 manufatura de lentes de contato
 ramo cosmético
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RESÍDUOS DE ANIMAIS PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL
 SEBO DE BOI: 15 kg/boi
Comp.: 13 a 20% de umidade, 19 a 24% torresmo e 60 a 61% de sebo 
Cada kg de Sebo produz 0,97 L de B100 (PERES et al. 2009)
 ÓLEO DE FRANGO: Cada frango possui em média 34 g de óleo Cada kg de óleo produz cerca de 1 L de B100
 GORDURA DE PORCO
O porco tem aproximadamente 12 kg de gordura/100 kg de peso
(Lard-Fired Boiler Cleaner Than Fuel Oil, 2000)
 GORDURA DE PEIXE: O processamento de resíduos obtidos depeixes com peso de abate (VIDOTTI e GONÇALVES, 2006) :
• de até 800 g produz, em média, 15% de óleo
• acima de 800 g pode produzir 30% de óleo
GLICERINA
GLICEROL: composto químico 1,2,3-propanotriol puro, com classificação farmacêutica
GLICERINA: produtos comerciais purificados 90% glicerol 
Produção de biodiesel: glicerina (água, ácidos graxos, sabões, etanol, catalisador, etc)
Processo de purificação: uso farmacêutico ou alimentício
Atualmente, no Brasil, o glicerol é utilizado como matéria-prima e reagente químico nas seguintes indústrias:
 Medicamentos: cápsulas, supositórios, anestésicos, xaropes, antibióticos e antissépticos
 Cosméticos: pastas de dente, cremes para pele, loções pós-barba, desodorantes, batons e maquiagens
 Tabaco: tornar as fibras do fumos mais resistentes e evitar quebras. Filtros de cigarros
 Têxteis: amaciar e aumentar a flexibilidade das fibras têxteis
Alimentos e bebidas: conservar alimentos e bebidas como refrigerantes, balas, bolos, pastas de carne, etc. Necessidade de purificação do glicerol.
 Síntese de moléculas: moléculas de alto valor agregado como o propanodiol, a partir da fermentação do glicerol. Uso em plásticos.
 Outros: lubrificantes de máquinas, fabricação de tintas e resinas, fabricação de dinamite, etc.
Para cada tonelada de cana moída ou esmagada obtêm-se 120 kg de açúcar e mais 14 L de álcool, ou 80 L de álcool no caso de destilarias.
Silva et al. (2007) estimam que o bagaço corresponda a 30% do total
Principais resíduos: vinhaça, torta de filtro, bagaço de cana e cinza do bagaço de cana
USINAS SUCRO-ALCOOLEIRAS
VINHAÇA
 Aproveitado nas lavouras de cana POTÁSSIO
 Combustão direta ou incineração total
 Complemento de rações animais
- Uso da vinhaça em pó nas proporções de até 10%
- Dieta de ruminantes e em menor proporção para aves e suínos
Efeito laxativo no gado
30 a 40 kg por ton. de cana moída
Composto muito rico em proteína
Adubação e plantio de canaviais
 10 a 15 toneladas por hectare
 Alta concentração de fósforo
 Uso excessivo: aumento [ ] metais pesados
TORTA DE FILTRO
BAGAÇO DE CANA
 Co-geração de energia
 Fabricação de chapas de fibra, usadas nas construções
 Fabricação de massa de papel (celulose), como pasta de alto rendimento
 Fabricação de matéria plástica ou vários solventes para a indústria
 Ração Animal
CINZA DO BAGAÇO DE CANA
 Sílica SiO2
 Adição mineral, substituindo o feldspato na formulação de massa cerâmica
 LAVAGEM DE GARRAFAS
Tecnologia aplicada
Máquinas mais modernas: 300 ml de água de lavagem
Máquinas mais antigas: 1,8 a 2,4 litros
Algumas medidas que podem ser adotadas no projeto de máquinas de menor consumo:
 instalação de válvulas automáticas que cortem o fluxo de água
 uso de aspersores mais eficientes, de menor consumo de água
 circulação da água de lavagem em contra-corrente
CERVEJARIA
 PASTEURIZAÇÃO
Usada em circuito aberto, encontrando-se limpa e quente
Redução do consumo em cerca de 80%
Adição de produtos que combatam o crec. micro-organismos no interior da tubulação
Utilização da água quente do pasteurizador em outros locais da planta como:
 Limpeza de pisos
 LIMPEZA DE EQUIPAMENTOS
Muita água e produtos químicos
Minimizar o número de lavagens necessárias
Limpeza a seco antes do uso de soluções de limpeza
Reaproveitamento de soluções de limpeza: até 30 x
Uso de detergentes fosfatados EUTROFIZAÇÃO
 ENVASE
Bomba para retirada prévia do ar
Instalação de um tanque de recirculação que retorna a água extraída do equipamento para o topo do mesmo. 
REDUÇÃO DE CONSUMO DE MATÉRIAS-PRIMAS – APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS
 BAGAÇO DE MALTE: alimentação animal
 TORTA DE FILTRAÇÃO (trub fino e grosso)
Excelentes caracterísiticas nutricionais
Podem ser misturados ao bagaço do malte RAÇÃO ANIMAL
Uso do trub no preparo de novas bateladas de mosto
Redução da carga orgânica enviada a ETE: 110.000 mg DBO/kg
 LEVEDURA EXCEDENTE
Remoção da levedura do mosto fermentado
Uso de uma parte no preparo de uma nova inoculação para uma nova batelada
Alto teor orgânico: 120.000 a 140.000 mg DBO/L
Valor nutricional elevado: indústria de alimentos
Remoção a seco de todo o material do fundo das dornas de fermentação e maturação
 CERVEJA RESIDUAL
Perdas em diversas partes do processo produtivo
Reaproveitamento da cerveja residual (perdas não oxidadas ou contaminadas)
Problemas com a qualidade do produto
 TERRA DIATOMÁCEA
Emprego de filtros de membranas redução de perdas de produto
Centrífuga antes da filtração para aumentar sua vida útil