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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA
Tese de doutorado
AVALIAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA, RACIONALIZAÇÃO DO USO E
REÚSO DO EFLUENTE LÍQUIDO DE UM FRIGORÍFICO DE SUÍNOS NA
BUSCA DA SUSTENTABILIDADE SOCIOAMBIENTAL DA EMPRESA
Elisabeth Ibi Frimm Krieger
Porto Alegre, novembro de 2007
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AVALIAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA, RACIONALIZAÇÃO DO USO E
REÚSO DO EFLUENTE LÍQUIDO DE UM FRIGORÍFICO DE SUÍNOS NA
BUSCA DA SUSTENTABILIDADE SOCIOAMBIENTAL DA EMPRESA
Elisabeth Ibi Frimm Krieger
Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ecologia, do Instituto de Biociências da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte
dos requisitos para obtenção do título de Doutor em
Ciências, com ênfase em Ecologia.
Orientadora: Prof. Dra. Maria Tereza Raya Rodriguez
Comissão Examinadora
Prof. Dr. Alexandre Magno de Paula Dias
Dra. Maria Lucia Kolowski Rodrigues
Prof. Dra. Catarina da Silva Pedroso
Porto Alegre, 27 de novembro de 2007
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Dedico este trabalho às minhas filhas
Aline e Luana
iv
AGRADECIMENTOS
À minha orientadora, professora Maria Tereza Raya Rodriguez, pela orientação objetiva,
apoio constante e exemplo de competência.
Ao Programa de Pós- Graduação em Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do
Sul e aos professores, por todos os conhecimentos adquiridos.
À FEPAM – Fundação Estadual de Proteção Ambiental, pelo apoio institucional.
Ao Frigorífico Mabella Ltda., pela oportunidade de realizar o trabalho em suas instalações.
Meu agradecimento especial à Bióloga Kelli Cristina de Azevedo, pelo apoio no
levantamento de dados e pela amizade e ao Sr. Luiz Bressiani, pela ajuda na medição das
vazões.
Aos colegas do curso de Doutorado, pela amizade e companheirismo.
À minha bolsista de iniciação científica, Patrícia Saldanha Schaun, pela ajuda com a
pesquisa bibliográfica, no início dos trabalhos e pela amizade.
Aos colegas da FEPAM, pelo auxílio em tantos momentos.
À Ewelin, da Divisão de Química, pela troca de idéias e discussões produtivas na
elaboração do artigo científico e a Maria Lúcia, pela revisão e sugestões pertinentes.
À Lílian e à Tânia, do Serviço de Geoprocessamento, pelo auxílio na elaboração dos mapas
e figuras.
À Ana Lúcia, do Serviço da Região do Uruguai, pela disponibilização de material sobre a
Região Hidrográfica do Rio Uruguai.
v
Ao Alexandre e Juliano, da Divisão de Informática;
À Jeane, da Divisão de Biologia, pelos ensinamentos sobre microorganismos;
Ao Castro, extensivo aos colegas do Serviço de Amostragem, pela coleta das amostras;
À Andréa, extensivo aos colegas da Divisão de Química, pela realização das análises
laboratoriais;
Ao Rafael e a Andréa, da Divisão de Saneamento Ambiental, pela compreensão na etapa
final de elaboração da tese;
Aos familiares, amigos e colegas, que em diversos momentos desses quatro anos de
trabalho me incentivaram, com palavras e com seu carinho e amizade;
Às minhas filhas Aline e Luana, por serem minha inspiração para trabalhar pela
preservação ambiental, pelo incentivo constante e pelo seu amor;
Ao Luiz, meu querido esposo, meu amigo e companheiro de tantas jornadas, pelo seu amor,
apoio incondicional e compreensão por tantos momentos não compartilhados.
vi
SUMÁRIO
ÍNDICE DAS FIGURAS.....................................................................................................ix
ÍNDICE DAS TABELAS ................................................................................................xi
RELAÇÃO DAS ABREVIATURAS.................................................................................xii
RESUMO............................................................................................................................xiv
ABSTRACT........................................................................................................................xv
1. INTRODUÇÃO.............................................................................................................01
2. OBJETIVOS..................................................................................................................06
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.....................................................................................07
3.1. Gerenciamento de águas e efluentes na indústria...............................................07
3.2. A indústria da carne............................................................................................10
3.2.1. Técnicas para prevenção da poluição em matadouros..................................14
3.2.1.1. Redução na origem...........................................................................15
3.2.1.2. Reciclagem na origem......................................................................19
3.2.2. Caracterização quali e quantitativa dos efluentes líquidos de
matadouros de suínos....................................................................................21
3.3. Sistemas de tratamento de efluentes líquidos......................................................28
3.4. Reúso de efluentes...............................................................................................31
3.4.1. Requisitos de qualidade da água para processos da
indústria alimentar.........................................................................................34
3.4.2. Requisitos de qualidade da água para torres de
resfriamento e caldeiras.................................................................................36
3.5. Legislação sobre a segurança e higiene na indústria alimentar...........................40
3.5.1. Normas Internacionais..................................................................................41
3.5.2. Legislação Nacional......................................................................................44
vii
4. ÁREA DE ESTUDO.....................................................................................................49
4.1. Localização da empresa e caracterização da Bacia Hidrográfica.......................49
4.2. Descrição do processo produtivo estudado.........................................................55
4.3. Sistema de tratamento de efluentes líquidos da empresa....................................61
5. MATERIAIS E MÉTODOS.........................................................................................66
5.1. Metodologia........................................................................................................66
5.1.1. Parâmetros físicos, químicos e biológicos: metodologia de análise.............68
5.1.2. Visitas técnicas para levantamento de dados................................................69
5.1.3. Levantamento da legislação sanitária............................................................71
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................................72
6.1. Estudo e avaliação do consumo de água no processo industrial.........................72
6.2. Medidas de otimização propostas para o processo industrial gerais...................78
6.2.1. Medidas gerais...........................................................................................78
6.2.2. Medidas específicas...................................................................................79
6.2.3. Aplicação prática das medidas de otimização nas pocilgas de espera.......83
6.3. Estudo e avaliação do sistema de tratamento de efluentes líquidos com vistas
ao reúso da água...................................................................................................84
6.3.1. Diagnóstico inicial.....................................................................................84
6.3.2. Acompanhamento das etapas de tratamento..............................................86
6.3.3. Medidas de otimização propostas e implantadas.......................................90
6.3.4. Qualidade e avaliação do efluente tratado..................................................92
7. SUSTENTABILIDADE SOCIOAMBIENTAL DA EMPRESA............................101
7.1. Redução do impacto ambiental hídrico no município.......................................101
7.2. Programas de educação ambiental....................................................................103
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................106
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................109
viii
ANEXO 1. Evaluation of water and wastewater reuse and a proposal for water
consumption optimization: A case study at a pig slaughterhouse in Southern Brazil…....115
ANEXO 2. Questionário para levantamento de informações....................................….....128
x
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 01 - Fluxograma do processo de abate de suínos (UNEP, 2000)..........................11
Figura 02 - Processos unitários da fabricação de embutidos (CHILE, 1998)...................12
Figura 03 - Fluxograma da produção de subprodutos (UNEP, 2000)..............................13
Figura 04 - Distribuição do consumo de água em grandes abatedouros
de suínos (ENVIROWISE, 2000)......................................................................................23
Figura 05 - Localização da indústria.................................................................................49
Figura 06 - Região Hidrográfica do Rio Uruguai / Unidade Hidrográfica
da Várzea (FEPAM, 2007).................................................................................................50
Figura 07 - Mapa das Bacias Hidrográficas do município de Frederico
Westphalen - RS (MISSIO, 2003).....................................................................................53
Figura 08 - Lajeado Perau, a jusante do ponto de lançamento do Frigorífico Mabella 54
Figura 09 - Fluxograma do processo de abate da empresa...............................................55
Figura 10 - Fluxograma do sistema de tratamento do frigorífico estudado......................62
Figura 11 - Planta de localização do sistema de tratamento de efluentes líquidos...........63
Figura 12 - Aporte de água da chuva às lagoas................................................................64
Figura 13 - Lagoas de captação de água da chuva............................................................64
Figura 14 - Fluxograma do tratamento da água utilizada na caldeira...............................65
Figura 15 - Distribuição percentual do consumo de água no frigorífico,
em 05.12.2005....................................................................................................................73
Figura 16 - Distribuição percentual do consumo de água no processo de abate,
em 05.12.2005...................................................................................................................74
Figura 17 - Balanço hídrico do frigorífico, exemplificado pelas medições
em 05.12.2005....................................................................................................................75
Figura 18 - Bebedouros automáticos................................................................................82
Figura 19 - Fluxos de água sem função (desperdício)......................................................82
Figura 20 - Aspecto da pocilga suja..................................................................................83
Figura 21 - Aspecto da pocilga limpa...............................................................................83
Figura 22 - Esterqueira, em junho de 2003......................................................................85
Figura 23 - Lagoa 4 em implantação................................................................................85
xi
Figura 24 - Valores de condutividade (μS/cm a 25ºC).....................................................87
Figura 25 - Aspecto do efluente na lagoa 1 e detalhe, em fevereiro de 2006...................88
Figura 26 - Aspecto do efluente na lagoa 2, em fevereiro de 2006..................................89
Figura 27 - Baixo nível da lagoa 5....................................................................................89
Figura 28 - Efluente SS1 esverdeado................................................................................91
Figura 29 - Peneira a montante da esterqueira..................................................................91
Figura 30 - Esterqueira e tanque de captação do percolado da esterqueira......................91
Figura 31 - Lagoa 4 impermeabilizada com geomembrana..............................................91
Figura 32 - Efluente bruto, em fevereiro de 2006.............................................................93
Figura 33 - Efluente tratado após a lagoa 5 (SS1), em junho de 2005.............................93
Figura 34 - Efluente tratado após a lagoa 5 (SS1), em fevereiro de 2006........................93
Figura 35 - Efluente tratado após filtros de areia (SS2), em fevereiro de 2006...............93
Figura 36 - Valores de ferro (mg/L).................................................................................95
Figura 37 - Valores de manganês (mg/L).........................................................................95
Figura 38 - Valores de turbidez (NTU).............................................................................95
Figura 39 - Valores de cloretos (mg/L).............................................................................95
Figura 40 - Valores de dureza (mg/L)...............................................................................95
Figura 41 - Valores de fósforo total (mg/L)......................................................................95
Figura 42 - Valores de DQO (mg/L).................................................................................96
Figura 43 - Valores de sulfato (mg/L)..............................................................................96
Figura 44 - Valores de nitrato (mg/L)...............................................................................96
Figura 45 - Valores de NTK (mg/L).................................................................................96
Figura 46 - Valores de SS (mg/L).....................................................................................96
Figura 47 - Valores de E. coli (NMP/00 mL)...................................................................96
Figura 48 - Projeto “A Terra Pede Água”, em 2003.......................................................105
Figura 49 - Projeto “A Terra Pede Água”, em 2004.......................................................105
Figura 50 - Projeto “A Terra Pede Água”, em 2005.......................................................105
xii
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 01 - Valores típicos do consumo de água em abatedouros, indústrias
de processamento de carne e graxaria.................................................................................23
Tabela 02 - Valores de concentração de poluentes nos efluentes de abatedouros...............25
Tabela 03 - Carga poluidora em efluentes de abatedouros de suínos
(kg/t PVC; kg/t PVA)............................................................................................……........25
Tabela 04 - Carga poluidora em efluentes de abatedouros de suínos (kg/cabeça)...............26
Tabela 05 - Indicadores de consumo em abatedouros de suínos, com uso da
melhor tecnologia disponível...............................................................................................26
Tabela 06 - Indicadores em abatedouros de suínos, com uso de tecnologias
diferenciadas.........................................................................................................................27
Tabela 07 - Indicadores de consumo em frigoríficos, com técnicas de
P+L e BAT (L/suíno; % do consumo total).........................................................................27
Tabela 08 - Operações unitárias e processos usados no tratamento de efluentes
para reúso e potencial para remoção de contaminantes.......................................................30
Tabela 09 - Parâmetros de qualidade da água importantes para o reúso..............................34
Tabela 10 - Padrões de qualidade da água a ser usada no processo dos frigoríficos...........35
Tabela 11 - Padrões de qualidade da água para alimentação de caldeiras...........................39
Tabela 12 - Padrões de qualidade para água de reposição nas torres de resfriamento.........39
Tabela 13 - Pontos Críticos de Controle (PCC) e procedimentos........................................60
Tabela 14 - Metodologia analítica........................................................................................69
Tabela 15 - Consumo de água no frigorífico, em 05.12.2005..............................................72
Tabela 16 - Consumo de água no processo de abate, em 05.12.2005..................................73
Tabela 17 - Consumo de água no frigorífico estudado (L/suíno; % do
consumo total).......................................................................................................................75
Tabela 18 - Consumo de água nas etapas do processo de abate no frigorífico
estudado (L/suíno; % do consumo total)...............................................................................76
Tabela 19 - Consumo de água e carga orgânica na lavagem de pocilgas com
diferentes procedimentos......................................................................................................83
xiii
Tabela 20 - Avaliação de parâmetros físicos, químicos e biológicos da ETE,
em 27.04.2004.......................................................................................................................86
Tabela 21 - Valores de condutividade, TDS e pH dos efluentes líquidos em
pontos da ETE ......................................................................................................................87
Tabela 22 - Caracterização física, química e biológica do efluente bruto do
frigorífico, em 11.08.2006....................................................................................................92
Tabela 23 - Caracterização do efluente líquido tratado nos pontos SS1 e SS2....................94
Tabela 24 - Caracterização do efluente líquido tratado no ponto SS1, pela empresa..........97
Tabela 25 - Relação do ICRH e DEA com os problemas associados ao
gerenciamento hídrico.........................................................................................................101
Tabela 26 - Carga orgânica bruta e tratada do efluente líquido da empresa......................102
Tabela 27 - Médias mensais das vazões recicladas à lagoa de acumulação
e lançadas no corpo receptor (julho de 2005 a junho de 2007)...........................................103
xiv
RELAÇÃO DE ABREVIATURAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
BAT - Best Available Technology
CODEX ALIMENTARIUS - Código dos Alimentos
COT - Carbono Orgânico Total
DBO
5
- Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO - Demanda Química de Oxigênio
ETE - Estação de Tratamento de Efluentes
E. coli - Escherichia coli
Fe - Ferro
FEPAM - Fundação Estadual de Proteção Ambiental/RS
N - Nitrogênio
NTK - Nitrogênio Total Kjehldal
NH
3-
N - Nitrogênio Amoniacal
NO
3
-N - Nitrato
NBR - Norma Brasileira de Referência
O & G – Óleos e Graxas
OMS - Organização Mundial da Saúde
P – Fósforo
PEAD - Polietileno de Alta Densidade
pH - Potencial de hidrogênio
P + L - Produção Mais Limpa
Q - Vazão
RBC - Reator Biológico de Contato
RS - Rio Grande do Sul
SDT - Sólidos Dissolvidos Totais
SS - Sólidos Suspensos
USEPA - United States Environmental Protection Agency
U–10 - Uruguai, Unidade 10
xv
RESUMO
O consumo de água nas indústrias alimentares é intenso devido às rigorosas exigências
sanitárias, porém muitas vezes excessivo. Tendo em vista a crescente escassez de água,
procedimentos de racionalização do uso da água e reúso de efluentes devem ser
implantados, observando o cumprimento da legislação sanitária. O objetivo do trabalho,
realizado em um frigorífico de suínos, com abate de 1.150 suínos/dia, localizado no sul do
Brasil, consistiu em determinar um índice de consumo de água, bem como avaliar as
características físicas, químicas e biológicas do efluente tratado com vistas ao reúso no
processo produtivo e áreas de utilidades. Os resultados mostraram que o consumo de água é
de 776 L/suíno, podendo ser reduzido para 480 L/suíno, através da implementação de
técnicas de produção mais limpa, possibilitando atingir os seguintes percentuais de redução:
nos processos de limpeza e sanitização (81%), na lavagem de pocilgas, dessedentação de
suínos e lavagem de caminhões (64%), no atordoamento e sangria (79%), na evisceração e
divisão (55%), no processamento das tripas (47%) e nas operações de escaldagem e
depilação (31%). A operação das torres de resfriamento deve ser otimizada, devido ao
elevado consumo de água (26% do total). Os parâmetros físicos, químicos e biológicos do
efluente tratado foram analisados, seguindo os procedimentos descritos por APHA (2005),
concluindo-se que há necessidade de otimizar o sistema de tratamento de efluentes,
principalmente para a redução do conteúdo de sais, com vistas ao reúso da água. As
medidas de racionalização e otimização do processo produtivo e os procedimentos de reúso
propostos, contribuem para a redução da carga poluidora lançada na Bacia Hidrográfica do
rio da Várzea e buscam a sustentabilidade socioambiental da empresa.
xvi
ABSTRACT
The water consumption in the food industry is intense due to strict sanitary regulations, but
usually excessive. In a world where the water is becoming a rare commodity it is necessary
to implement procedures that allow a better use of this resource without causing sanitary
concerns. This study was performed in a pig slaughterhouse located in Southern Brazil,
with a slaughter capacity of 1150 pigs per day. Its major focus was the determination of the
specific and global water consumption and the suitability of the treated wastewater to fulfill
water uses in the plant. The water consumption in the facility of 776 L/pig was determined
and the observations in the process showed that, with the implementation of the cleaner
production recommendations, it would be possible to reduce it to 480 L/pig. According to
the proposals here presented the reductions in the water consumption could reach: cleaning
and sanitizing (81%), holding pens washing, pigs watering and trucks washing (64%),
stunning and bleeding (79%), evisceration and splitting (55%), casing processing (47%)
and scalding and dehairing (31%). When compared to literature data, the operation of the
cooling towers should be improved due to the great water consumption (26% of total). The
physical, chemical and biological parameters of the treated wastewater were analyzed
following procedures described by APHA (2005), and, when compared to requirements for
different water uses, its quality showed that, in order to be reused in the facility, additional
treatment is needed, mainly for the reduction of the salt content. The measures of
rationalization and optimization of the productive process and the proposed procedures of
water reuse contribute for the reduction of pollution discharge in the Hydrographic Basin of
Várzea River and look for a social environmental sustainability of the company.
1
1. INTRODUÇÃO
A crescente e excessiva demanda de água para suprir a agricultura, as indústrias e as
cidades tem ocasionado conflitos em diversos locais e o lançamento de efluentes sem
tratamento adequado contribui para a deterioração da qualidade dos corpos receptores. A
água subterrânea vem sendo usada intensamente, ocasionando muitas vezes o rebaixamento
do lençol freático e a intrusão salina. O desperdício e o assoreamento dos rios também
podem ser responsabilizados pela escassez de água em algumas regiões.
Quase toda a água existente no mundo (97%) ocorre na forma salgada e dois terços da água
remanescente está sob a forma de neve ou gelo. Desta forma somente 1/3 da água doce
existente no mundo está mais disponível, dos quais 98% é água subterrânea e menos de 2%
representa a água de rios e lagos, mais facilmente aproveitável (ANDERSON, 2002).
Em nível mundial, as indústrias representam aproximadamente 25% de todo o consumo de
água, caracterizando-se como o segundo maior usuário da água, após a agricultura
(LAZAROVA, 2002).
O crescente custo da água, a dependência de fontes de água quali e quantitativamente
disponíveis e seguras, associado à necessidade de tratamento dos efluentes líquidos, que
implica, muitas vezes, altos investimentos para atender as legislações ambientais, têm
levado as indústrias a procurar formas mais eficientes de gerenciamento do uso da água
(LEVINE & ASANO, 2002), o que faz com que o conceito de racionalização do uso e
reúso da água seja considerado uma alternativa apropriada (MIERZWA & HESPANHOL,
2005).
A conservação de água pode ser definida como qualquer ação que reduz a quantidade de
água extraída das fontes de suprimento e seu consumo, minimiza o desperdício, as perdas e
aumenta a eficiência de seu uso, sua reciclagem e evita a poluição da água (FIESP/CIESP,
2004).
2
Racionalizar o uso da água é uma das primeiras alternativas de um programa de
gerenciamento de recursos hídricos, sendo imprescindível a determinação da quantidade e
grau de qualidade de água necessária para cada uso, visando à proposição de medidas para
reduzir o consumo a níveis aceitáveis, tais como: integração entre processos principais e
auxiliares, mudança de procedimentos operacionais, substituição de componentes que
consomem muita água e busca por novas tecnologias e métodos produtivos (MIERZWA &
HESPANHOL, 2005).
Segundo MANCUSO & SANTOS (2003), o reúso da água é um importante instrumento de
gestão ambiental do recurso água, devendo ser observados critérios e padrões de qualidade
na adequação da qualidade ao uso pretendido. O reúso da água pode implicar a substituição
da água potável por uma água de qualidade inferior, atendendo aos requisitos de qualidade
necessários (CROOK, 1993).
Os efluentes industriais tratados podem ser usados em operações de resfriamento, que
globalmente consomem, aproximadamente, dois terços da água usada nas indústrias, no
processo industrial, em operações de lavagem, na alimentação de caldeiras, resultando na
minimização do uso da água e em benefícios decorrentes da recuperação de calor, matérias
primas e produtos (LEVINE & ASANO, 2002).
Apesar das crescentes aplicações relativas ao reúso da água, há ainda muita relutância e
dúvidas sobre a qualidade da água tratada ou reusada. Este fato ocorre, pois há falta de
conhecimento sobre a qualidade da água necessária para certos processos produtivos e,
também, de parâmetros para expressar o grau de segurança da água. Grandes problemas são
causados pela presença de compostos perigosos (poluentes orgânicos persistentes e
disruptores endócrinos), metais pesados, vírus e bactérias presentes na água. Além do mais,
a extensão da contaminação devido à incrustração em tubulações ou pela formação de
produtos cristalizados por estes compostos perigosos não é conhecida (LENS et al., 2002).
A opção para reúso total do efluente tratado no processo pode se tornar viável no futuro,
quando os padrões de qualidade do efluente tratado se tornarem mais rígidos e próximos
3
aos padrões de potabilidade, pois haverá um incentivo para tirar proveito do investimento
feito no sistema de tratamento. Para que isso ocorra, os processos de tratamento
provavelmente terão que incorporar técnicas de filtração de membranas, para remoção de
sólidos dissolvidos e evitar a progressiva concentração de sais na água reciclada (UNEP,
2000).
O uso da água na maioria das indústrias alimentares é intenso devido às exigências de
ordem sanitária, porém muitas vezes excessivo pela falta de conhecimento em relação aos
volumes utilizados e dos custos associados. Considerando o reúso da água empregada no
processo produtivo, é importante enfatizar que a mesma deve ser segura e adequada ao
objetivo proposto (CODEX ALIMENTARIUS COMISSION, 2001) e que a principal
preocupação da indústria alimentar é a incerteza quanto aos potenciais efeitos na saúde,
particularmente o controle de microorganismos patogênicos (LEVINE & ASANO, 2002).
A legislação nacional que disciplina as condições higiênico-sanitárias e de boas práticas de
fabricação para estabelecimentos elaboradores de alimentos pressupõe o uso de água
potável no processo produtivo.
ANDERSON (2002) menciona que o desenvolvimento de uma legislação internacional
melhoraria o gerenciamento do risco, aumentaria a confiança do público no reúso da água e
minimizaria o custo de projetos de reúso.
Segundo BALARINE (2000), são necessárias políticas que harmonizem desenvolvimento
econômico e meio ambiente sustentável. Neste sentido, no Brasil, através da Lei Federal Nº
9.433 (BRASIL, 1997a), que estabelece a Política Nacional de Recursos Hídricos, a água
passa a ser reconhecida como um recurso natural limitado e dotado de valor econômico. Os
instrumentos de gestão das águas, como a outorga e a cobrança pela captação de água e
pelo lançamento de efluentes líquidos nos corpos receptores, considerando suas
características quali e quantitativas, são estabelecidos por esta Lei, estimulando a
conservação e o reúso da água, pois se torna mais vantajoso economicamente reutilizar os
efluentes tratados do que lançá-los. Em 2006, foi publicada, no Brasil, a primeira legislação
que aborda exclusivamente o reúso de água. Trata-se da Resolução Nº. 54, do Conselho
4
Nacional de Recursos Hídricos (BRASIL, 2005b), que estabelece modalidades, diretrizes e
critérios gerais para a prática de reúso direto não potável da água.
Internacionalmente, as “Diretrizes para o Reúso Higiênico de Água de Processo em
Indústrias Alimentares (CODEX ALIMENTARIUS COMISSION, 2001), estabelecem que
o efluente tratado pode substituir a água potável em alguns processos da indústria
alimentar, sob circunstâncias que não comprometam a saúde pública.
As indústrias alimentares e, particularmente, os frigoríficos, representam um ramo
industrial bastante significativo no Brasil e no estado do Rio Grande do Sul. Em 2006,
foram abatidos, no Brasil, 36.437.084 suínos e a produção nacional de carne suína atingiu
2,86 milhões de toneladas, devendo superar 3 milhões, no final do ano de 2007. As
exportações representam 20% da produção e contribuem para a modernização da cadeia
produtiva suína ABIPECS (2006) e para a melhoria gradativa dos serviços de vigilância e
defesa sanitária, de forma a atender às exigências internacionais relativas à segurança
alimentar (TALAMINE, 2005)
O rebanho suíno brasileiro tem a sua maior representação numérica, econômica e
tecnológica na região Sul. O abate anual dos frigoríficos de suínos sob inspeção federal, na
Região Sul, oscilou entre quatro e seis milhões na última década (ACSURS, 2007).
A empresa estudada é um dos maiores frigoríficos de suínos do estado do Rio Grande do
Sul, que concentra aproximadamente 30 outras grandes empresas do ramo. Com vistas ao
cumprimento da legislação ambiental, as empresas operam sistemas de tratamento de
efluentes líquidos, visando à redução da carga poluidora gerada. Os frigoríficos estão
localizados em diversas regiões do Estado, algumas já apresentando redução da
disponibilidade hídrica ou da qualidade da água disponível, o que impulsiona as empresas a
implantar procedimentos de racionalização e reúso da água, como é o caso da empresa
estudada.
5
Do exposto, pode-se concluir que a alteração do velho paradigma "use uma vez e jogue
fora" sob uma ótica sustentável deverá se transformar em "conserve, use sabiamente e
reuse", o que certamente trará benefícios para o mundo (ANDERSON, 2002).
6
2. OBJETIVOS
O objetivo desta Tese de Doutorado é avaliar o consumo de água no processo produtivo de
um frigorífico de suínos e o reúso do efluente líquido tratado, na busca da sustentabilidade
socioambiental da empresa.
Os objetivos específicos são:
1) Realizar o diagnóstico do consumo de água na empresa, determinar índices de consumo
e compará-los com indicadores obtidos com a aplicação de tecnologias de produção mais
limpa, visando à proposição de medidas de minimização do consumo na empresa estudada;
2) Avaliar a qualidade do efluente líquido submetido ao sistema de tratamento de efluentes
líquidos existente e seu reúso no frigorífico, considerando o atendimento das exigências
técnicas, legais e sanitárias para os diferentes usos e sugerir medidas de otimização;
3) Avaliar o impacto das medidas de racionalização do processo produtivo e do reúso do
efluente líquido tratado na qualidade da Bacia Hidrográfica do Rio da Várzea.
7
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Gerenciamento de águas e efluentes na indústria
A água é um insumo essencial à maioria das atividades econômicas e sua gestão é de suma
importância na manutenção da oferta quantitativa e qualitativa (FIESP/CIESP, 2004).
De acordo com MIERZWA (2002), um modelo de gerenciamento de águas e efluentes nas
indústrias deve considerar os seguintes tópicos:
a) disponibilidade hídrica - indústrias já instaladas devem atentar para o fato de poder vir a
ter problemas de escassez de água, devido ao aumento da demanda por outros
consumidores e para atendimento da própria demanda, no caso de expansão.
b) legislação de controle ambiental e gerenciamento de recursos hídricos - deverão ser
atendidas as normas estaduais e federais que tratam da gestão de recursos hídricos, da
outorga e do direito de uso da água, do controle da qualidade dos recursos hídricos, do
controle da poluição do meio ambiente e a legislação específica dos diferentes ramos
industriais.
A Lei Federal Nº. 6.938, de 31 de agosto de 1981 (BRASIL, 1981), regulamentada pelo
Decreto Nº. 99.274, de 06 de junho de 1990 (BRASIL, 1990), dispõe sobre a Política
Nacional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação,
destacando-se que um de seus princípios é a racionalização do uso do solo, subsolo, da
água e do ar.
A Lei Nº. 9.433 (BRASIL, 1997a), que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos,
cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos e tem como um dos
fundamentos que a água é um recurso natural, dotado de valor econômico, tendo como
instrumentos a outorga e a cobrança dos direitos de uso dos recursos hídricos. Estão
sujeitos à outorga, entre outros, o lançamento em corpos de água de esgotos e demais
8
resíduos líquidos e gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou
destinação final. A cobrança pelo uso dos recursos hídricos e pelo lançamento dos efluentes
nos corpos receptores dá ao usuário a noção de seu valor e incentiva a racionalização de seu
uso.
A Resolução Nº. 357, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (BRASIL, 2005a), dispõe
sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento
em todo o Território Nacional, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento
de efluentes.
A Resolução Nº. 128, do Conselho Estadual do Meio Ambiente (SEMA, 2006a) dispõe
sobre a fixação de critérios e padrões de emissão para os efluentes líquidos que sejam
lançados em águas superficiais do estado do Rio Grande do Sul e a Resolução Nº. 129 do
Conselho Estadual do Meio Ambiente (SEMA, 2006b) dispõe sobre a definição de critérios
e padrões de toxicidade para os efluentes líquidos lançados em águas superficiais do estado
do Rio Grande do Sul.
A legislação nacional e internacional específica para as indústrias alimentares será
abordada no item 3.5.
c) avaliação das atividades industriais - os processos industriais devem ser avaliados,
inicialmente, com base nos dados disponíveis em literatura. Em seguida, com base no
estudo dos documentos disponíveis na própria indústria e, finalmente, através de visitas de
campo, com o objetivo de checar as informações obtidas e identificar alterações ou
situações novas que não foram contempladas nos documentos analisados.
d) necessidade de características quali e quantitativa da água a ser utilizada na indústria -
os requisitos de qualidade da água são diferenciados e variam em função de sua aplicação
(como matéria-prima, fluido auxiliar, geração de energia, fluido de aquecimento e/ou
resfriamento, transporte e assimilação de efluentes) e a quantidade de água varia de acordo
com o ramo de atividade, capacidade de produção, condições climáticas da região, idade da
9
instalação e práticas operacionais. Conforme ENVIROWISE (1997), levantamentos do
sistema de distribuição de água, dos usos e da qualidade da água são importantes para
identificar conexões cruzadas ou desconhecidas, válvulas quebradas ou mal posicionadas,
vazamentos, bem como usos excessivos ou desnecessários, desconhecidos ou não
autorizados, sendo indicada a elaboração de um balanço hídrico para o empreendimento.
e) identificação e conhecimento das técnicas e procedimentos existentes para o tratamento
de água de uso industrial – a partir da distribuição do consumo de água por atividade e do
grau de qualidade necessária, é possível identificar a melhor estratégia de tratamento da
água para uso industrial, de acordo com as técnicas descritas no item 3.3.
f) identificação de oportunidades para a maximização do uso da água e minimização da
geração de efluentes - através da integração de processos principais e auxiliares, mudança
de procedimentos operacionais, substituição de componentes que geram mais água e de
busca por novas tecnologias e métodos produtivos (MIERZWA & HESPANHOL, 2005).
Segundo ENVIROWISE (1997), reduções de 20% no consumo de água e geração de
efluentes são atingidas, com pouco ou nenhum custo, em empresas que nunca tiveram
iniciativas para economizar água e, reduções de até 40% ou mais, podem ser atingidas
através de projetos com taxas de retorno de até dois anos. A minimização do consumo de
água refletirá, entre outros aspectos, em menor capacidade de bombeamento de água e
efluentes, menor consumo de produtos químicos no tratamento de água, possibilidade de
aumentar a produção sem aumento do suprimento de água. A conservação da água também
pressupõe fechar mangueiras, consertar vazamentos, reduzir perdas de águas desnecessárias
(derrames ou purgas não controladas), maximizar ciclos de concentração em torres de
resfriamento e maximizar o retorno de condensado às caldeiras (DEUL, 2002).
g) identificação, quantificação e caracterização dos efluentes gerados - é importante para a
identificação de oportunidades de prevenção da poluição, bem como para a definição das
estratégias a serem utilizadas com relação à captação, encaminhamento e tratamento das
diversas correntes de efluentes geradas na indústria. Segundo ENVIROWISE (1997), o
monitoramento dos efluentes permite verificar se água limpa ou efluentes sem tratamento
10
estão sendo lançados diretamente no efluente, bem como se os requisitos para lançamento
estão sendo atendidos.
h) reúso da água - a opção de reúso deve ser avaliada após a aplicação de medidas
relacionadas à otimização do uso da água.
i) procedimentos de monitoramento e controle de efluentes a serem lançados no meio
ambiente - caso haja lançamento de efluentes tratados em algum corpo receptor deverão ser
atendidas as exigências legais. O êxito de um modelo de gerenciamento de águas e
efluentes só poderá ser atingido se os resultados, com relação ao consumo de água e
lançamento de efluentes, puderem ser medidos e comparados com um valor de referência,
que implica, necessariamente, o desenvolvimento de sistemas adequados de monitoramento
dos procedimentos adotados.
É importante salientar que a implementação de um programa de gerenciamento de águas e
efluentes deve contar com o interesse e apoio irrestrito da direção da empresa, para que
tenha êxito, visando à sustentabilidade ambiental do empreendimento.
3.2 A indústria da carne
Matadouros e frigoríficos são estabelecimentos dotados de instalações e equipamentos
adequados para o abate, manipulação, preparo e conservação das espécies de açougue sob
variadas formas, com aproveitamento dos subprodutos não comestíveis, e dotados de
instalações de frio industrial (SENAI, 2003).
Processamento da carne é um termo genérico usado para descrever a indústria. Porém,
diversos termos são usados para descrever os estabelecimentos onde o processamento da
carne ocorre, tais como abatedouros, matadouros ou plantas de processamento de carne. Os
termos abatedouro e matadouro são sinônimos e se referem às empresas que realizam
somente o abate e a evisceração, freqüentemente com processamento de subprodutos
11
limitado ou ausente. Os produtos dessas indústrias são usualmente carcaças evisceradas,
porém, também é comum que seja realizada a desossa das carcaças para produzir cortes
vendidos no varejo nestes estabelecimentos (UNEP, 2000).
As indústrias de processamento de carne realizam o abate dos animais, a evisceração da
carcaça, a fabricação de uma grande variedade de produtos de carne, tais como embutidos e
enlatados e a produção de subprodutos a partir dos resíduos, como graxas, ossos, cabeças,
sangue e vísceras (CHILE, 1998; INTEC, 1998).
O fluxograma do processo de abate de um frigorífico de suínos é apresentado na Figura 1.
Figura 01: Fluxograma do processo de abate de suínos (UNEP, 2000)
Os animais chegam ao frigorífico em caminhões e são mantidos nas pocilgas de espera por
um tempo mínimo de 6 horas, sendo mantidos em dieta hídrica para reduzir o conteúdo
intestinal. O atordoamento consiste, usualmente, de uma descarga elétrica, que ocorre antes
da sangria, a qual é realizada através de um corte nas artérias do pescoço. Os pêlos são
removidos na etapa de depilação, com escaldagem prévia, seguida de chamuscagem. Após,
12
a carcaça segue para a evisceração, onde o bucho é aberto e as vísceras removidas. O peito
é aberto, e o coração, fígado e pulmões são removidos. Após, a cabeça é removida e a
carcaça dividida ao longo da espinha. Finalmente, as meias carcaças são esfriadas e
armazenadas em câmara frigorífica, para posterior corte e desossa. As vísceras comestíveis
e as tripas são separadas e limpas. Resíduos não comestíveis, tais como ossos, gordura,
cabeças, cabelo e resíduos condenados são encaminhados à graxaria.
A Figura 02 apresenta os processos unitários envolvidos na fabricação de embutidos.
Figura 02: Processos unitários da fabricação de embutidos (CHILE, 1998)
Uma grande variedade de embutidos é produzida nos frigoríficos, os quais podem ser
agrupados nas seguintes categorias:
- embutidos crus frescos, são produtos que podem ou não ser submetidos a processos de
aeração, cura, secagem e defumação (lingüiça);
- embutidos crus maturados, são produtos defumados ou não, submetidos a processos de
cura e maturação de duração prolongada (salame, salamito);
13
- embutidos crus acidificados, são produtos defumados ou não (salsichão, presunto);
- embutidos cozidos, são produtos submetidos a um tratamento térmico, onde a temperatura
média no centro do produto não deve ser inferior a 68ºC (presunto cozido, mortadela, patê,
salsichas).
Os resíduos não comestíveis são utilizados para produção de alimentos para animais. Os
resíduos são moídos e mesclados com outros componentes (grãos, vitaminas, preservantes),
de forma a obter um produto com características nutritivas adequadas. A Figura 3 apresenta
o fluxograma da produção de subprodutos.
Figura 03: Fluxograma da produção de subprodutos (UNEP, 2000)
O sangue é um subproduto valioso devido a seu valor nutricional, pois contém 10% da
proteína animal, mas também contém 90% de água, havendo várias formas de desidratá-lo.
Sistemas de coagulação do sangue com vapor geram grandes cargas nos efluentes devido à
elevada quantidade de material fino, que é perdido quando o sangue coagulado é peneirado.
14
Sistemas que usam secadores contínuos, seguidos de tanques de sedimentação, reduzem o
volume de efluente gerado no processo (ENVIRONMENT AGENCY, 2005).
Geralmente, o sangue é recuperado por processo de centrifugação e secagem, porém a
ultrafiltração é um processo alternativo indicado, pois proporciona redução de 75% de
energia na secagem do concentrado até um conteúdo proteico de 70% a 75% (CHILE,
1998). Em muitos países há um mercado próspero para a farinha de sangue como
alimentação animal, porém no Reino Unido este uso foi proibido em 1999 e a farinha de
sangue é usada como componente de fertilizante para horticultura (ENVIRONMENT
AGENCY, 2005).
A gelatina é uma proteína coloidal com alta capacidade de coagulação, sendo empregada na
indústria alimentar, farmacêutica e de produtos fotográficos. Provem da pele, tendões e
ossos dos animais e é preparada por extração aquosa a elevadas temperaturas (superiores a
60 ºC). Posteriormente, este extrato deve ser filtrado, desmineralizado por processo de troca
iônica e concentrado até um produto com 90% de proteínas.
A heparina é um mucopolisacarídeo, obtido principalmente da mucosa intestinal de bovinos
e suínos, podendo ser recuperado também, a partir dos pulmões, fígado e músculos do
animal e é empregada em intervenções cirúrgicas como anticoagulante (CHILE, 1998).
3.2.1 Técnicas para prevenção da poluição em matadouros
A minimização de resíduos tem uma série de vantagens tangíveis e intangíveis para a
indústria, como a redução dos custos de tratamento e disposição final, a redução dos custos
de produção, através de um melhor manejo de materiais e maior eficiência do processo,
bem como a melhora na imagem pública da empresa, devido ao cumprimento das
regulações normativas. Segundo INTEC (1998), entre as alternativas de minimização de
resíduos destacam-se: a redução na origem e a reciclagem na origem.
15
3.2.1.1. Redução na origem
Na redução na origem, estudos realizados (INTEC, 1998; UNEP, 2000; SENAI, 2003;
ENVIRONMENT AGENCY, 2005; USEPA, 2002) abordam o assunto, enfocando
aspectos de boas práticas de operação, substituição de matérias-primas e insumos,
mudanças no processo e novas tecnologias.
3.2.1.1.1. Boas práticas de operação
Estas práticas incluem as políticas de pessoal (capacitação, uso de incentivos), medidas
para incluir melhorias nos procedimentos (sistemas de documentação adequados,
otimização do manejo e armazenamento de matérias-primas e controle do inventário,
programação da produção) e medidas de prevenção de perdas. É importante mencionar que
na implantação desse tipo de gestão se entrecruzam os princípios das normas ISO 9000
(sistemas de segurança da qualidade) e ISO 14000 (sistemas de gestão ambiental).
a) Boas práticas em geral
• Capacitar permanentemente os colaboradores sobre as condições do processo,
segurança industrial, manipulação de alimentos, manejo de materiais e saúde ocupacional,
sendo vital que os empregados saibam porque se exige uma forma de trabalho;
• Incentivar os colaboradores (não somente financeiramente), pois os empregados se
comprometem mais com a aplicação das medidas de prevenção, se sabem que obterão
algum benefício;
• Desenvolver manuais de operação e procedimentos (partindo de listas de checagem ou
figuras chamando a atenção dos operários), com a finalidade de esclarecer e/ou modificar
operações do processo, para torná-las mais eficientes e controlar perdas;
• Otimizar operações de armazenamento e manejo de matérias-primas e produtos (o
primeiro que entra é o primeiro que sai), assim como o controle de inventários, tratando de
manter um estoque mínimo de materiais, sobretudo pela perecibilidade dos mesmos;
• Otimizar os programas de produção e manutenção preventiva dos equipamentos para
evitar acidentes ou falhas nos equipamentos;
16
• Realizar o controle de qualidade e composição no momento de receber as matérias-
primas dos provedores, para verificar se cumprem as especificações requeridas, devolvendo
os materiais que não cumprirem as especificações desejadas;
• Desenvolver listas de programação para cada tipo de produto elaborado, com tempos
estimados de início e término de cada lote de produção, com a finalidade de controlar o
inventário das matérias-primas, melhorar a eficiência da utilização dos equipamentos e
obter uma adequada cobertura da demanda dos produtos.
b) Redução dos efluentes da limpeza
• Realizar uma pré-limpeza dos equipamentos e mesas a seco, para retirar restos de
sólidos e utilizá-los na formulação de algum subproduto;
• Programar a produção para minimizar as necessidades de limpeza e, se possível,
automatizá-la;
• Limpar os equipamentos imediatamente após seu uso, para evitar a acumulação e
decomposição de materiais;
• Realizar a limpeza de equipamentos, pisos e utensílios com sistemas de alta pressão e
baixo volume (máquinas lava-jato), dotados de sistemas de controle (ponteiras redutoras de
diâmetro) e corte de vazão (pistolas com gatilho e válvulas);
• Evitar deixar as mangueiras com água correndo desnecessariamente e eliminar
gotejamento;
• Controlar a vazão liberada para a lavagem de cada caminhão, através de sistemas
automáticos, por exemplo, através do uso de moedas e remover o esterco dos caminhões
antes de lavá-los;
• Automatizar o sistema de lavagem incorporando o sistema CIP (cleaning in place),
usando a água de enxágüe final para enxágües iniciais nas tubulações, correias e nos
digestores;
• Usar água com um mínimo de pressão e reduzido volume para a lavagem das matérias-
primas, devido ao risco de espalhar contaminação via água atomizada e para evitar o
despreendimento de gordura da superfície;
• Avaliar a possibilidade de suprimir algum fluxo de água desnecessário no processo;
17
• Assegurar que as pocilgas de espera e o box de lavagem tenham piso impermeável, liso
e sem rachaduras e com inclinação adequada, para facilitar a remoção dos resíduos e
minimizar o consumo de água na lavagem;
• A canaleta de sangria deve ser curva, para facilitar o arraste do sangue coagulado ao
dreno que conduz ao tanque de contenção de sangue;
• Usar sistema automático para controlar o fluxo de água nos pontos de lavagem de mãos
e esterilização de facas.
3.2.1.1.2. Substituição de matérias primas e insumos
Em geral, as matérias-primas e insumos utilizados nos matadouros não apresentam
problemas que requeiram uma substituição, porém é importante:
• Manejar adequadamente as matérias-primas e insumos devido a sua curta vida útil,
considerando os danos microbiológicos;
• Avaliar se os produtos de limpeza utilizados podem ser substituídos por outros menos
tóxicos ou não tóxicos e, se não estão sendo utilizados em excesso;
3.2.1.1.3. Mudanças no processo, novas tecnologias
• Remover os resíduos de carne do efluente da maneira mais rápida possível, para evitar
sua decomposição no efluente, através de grades internas em todos os pontos de drenagem
e de caixas coletoras dos resíduos retidos;
• Automatizar operações para evitar a dependência da experiência ou atenção do
operário, colocando indicadores luminosos, alarmes e controladores de nível, com a
finalidade de evitar derrames de materiais e problemas com a qualidade dos produtos;
• Usar sistemas de fragmentação automático das carnes e operações contínuas, em lugar
de operações em batelada, para reduzir as perdas de sólidos e a necessidade de água;
• Utilizar sistema de transporte mecânico de matérias-primas e minimizar o número de
vezes que os materiais se movem dentro da planta, para evitar perdas acidentais e riscos de
contaminação;
• Utilizar sistemas fechados ou sob vácuo em operações que requerem cozimento, para
diminuir os problemas de emissão de odores e manter todos os tanques do processo
cobertos, para prevenir evaporação, contaminação e ressecamento do conteúdo;
18
• Segregar as correntes, mantendo separados todos os resíduos sólidos (fezes, pêlos,
carnes e ossos) e líquidos concentrados (águas com sangue, graxas, restos de conteúdos de
vísceras) das águas de lavagem e das águas de cozimento de vísceras, para dar um
tratamento adequado a cada tipo de efluente;
• Separar as águas de resfriamento das águas de processo, para minimizar a carga dos
efluentes e permitir uma posterior reutilização;
• Segregar correntes de efluentes altamente concentradas, tais como os efluentes da
graxaria e da lavagem dos buchos e tratá-las separadamente;
• Evitar o uso de sistemas de transporte úmido (bombeamento) para remover o conteúdo
das tripas e bucho e transportar víceras, dando preferência ao uso de transporte pneumático,
parafusos sem fim ou correias transportadoras, seguido de um sistema para minimizar a
umidade, como peneiras ou filtros prensa;
• Realizar a sangria em trilho aéreo, com um tempo de retenção de sete minutos (UNEP,
2000) ou cinco a seis minutos (ENVIRONMENT AGENCY, 2005) na canaleta de sangria;
• Realizar a coleta de sangue a vácuo, o que possibilita seu uso na extração de plasma e
outros componentes, os quais servem de base para a elaboração de cosméticos e
fitoterápicos, eliminando a necessidade de uso da canaleta de sangria;
• Armazenar os resíduos a serem reutilizados sob refrigeração e ventilação e tratá-los
mediante operações de esterilização ou pasteurização, para evitar a decomposição;
• Dotar a canaleta de sangria de dois drenos, um para bombear o sangue até um tanque de
contenção e outro para conduzir a água de lavagem até o sistema de tratamento de
efluentes;
• Utilizar câmaras de escaldagem automáticas, ao invés de tanques de escaldagem para
depilação dos suínos;
• Isolar e cobrir com tampa os tanques de escaldagem a vácuo, para impedir perdas de
calor e evaporação;
• Instalar peneira ou tanque de sedimentação após o tanque de escaldagem para reduzir a
carga do efluente;
• Instalar cobertura nos bretes que ligam as pocilgas de espera ao abatedouro;
• Usar sistemas automáticos para dessedentação dos suínos, ao invés de canaletas com
água;
19
• Manter os animais em dieta hídrica, por um período de 12 a 14 horas antes do abate,
para reduzir a quantidade de materiais não digeridos no trato intestinal, facilitando o
processo de evisceração;
3.2.1.2. Reciclagem na origem
Avaliadas todas as alternativas de redução na origem, se deve dar atenção às possibilidades
de reciclagem na origem de materiais ou insumos (INTEC, 1998; UNEP, 2000).
3.2.1.2.1 Recuperação e reúso dentro do processo
• Segregar as correntes de efluentes dentro da planta, para reutilizar as menos contaminadas
nas seguintes operações:
- os efluentes dos sistemas de resfriamento e bombas a vácuo para lavagem de pocilgas;
- os efluentes do último enxágüe da lavagem do bucho e tripas para outras operações de
limpeza no setor de triparia;
- os efluentes da lavagem do piso da sala de abate, lavagem de carcaças, mesas de
processamento de vísceras e tanques de lavagem de mãos, na lavagem de produtos
não comestíveis;
- os efluentes do enxágüe final das operações de limpeza para o enxágüe inicial do dia
seguinte;
- o efluente da câmara de escaldagem, após filtração, em contra corrente na própria
câmara;
- as águas de resfriamento do processo de chamuscagem em outro procedimento da
etapa de depilação;
• Realizar a recirculação de águas de resfriamento;
3.2.1.2.2. Recuperação e reúso fora do processo
• Segregar o efluente da graxaria e recuperar o sebo para elaborar graxas alimentares, após
peneiramento e floculação;
• Realizar o reaproveitamento da mucosa das tripas para fins fitoterápicos;
• Aproveitar pêlos, ossos e matéria orgânica não comestível na graxaria;
20
• Utilizar o sangue para produção de farinha de sangue;
Em SENAI (2003) são relatados alguns estudos relativos à minimização da carga poluente
em abatedouros.
O estudo realizado em pocilgas, que consistiu na raspagem a seco do material sólido, antes
de realizar a limpeza final, que foi efetuada com água a alta pressão, num tempo inferior ao
convencional, demonstrou que a redução do consumo de água e conseqüente geração de
efluentes foi de 40%, passando de 75 L/animal para 45 L/animal. Salienta-se também que
houve recuperação de 2 kg de resíduos/animal e a carga orgânica do efluente passou de 0,4
kg DQO/suíno para 0,1 kg DQO/suíno. Um estudo similar foi realizado na Dinamarca
(UNEP, 2000), onde o consumo inicial para lavagem das pocilgas era de 17 L/suíno,
passando a 5,6 L/suíno e obtendo uma redução da DBO para 13 g/suíno, com uma geração
de 1,4 kg resíduo/suíno.
O resultado da mecanização do transporte entre as operações de cozimento, prensagem e
moagem na área da graxaria de frigoríficos, através da instalação de três transportadores
helicoidais, para encaminhar os subprodutos da saída dos digestores para o sistema de
alimentação das prensas e da saída das prensas para o secador e aos silos de envasamento
da farinha de carne e osso demonstrou que houve redução das perdas de subprodutos. Estas
ocorriam devido ao transporte manual, má operação, sistemas de manuseio inadequados e
perdas na alimentação e estocagem. O incremento da produção de farinha de carne e osso
foi da ordem de 20 a 30%, havendo também uma redução da carga orgânica incorporada ao
efluente gerado durante a limpeza das instalações. O consumo de água e a geração de
efluentes por produção de farinha caiu de 6,8 m
3
/t para 5,9 m
3
/t e os resíduos gerados foram
zerados. Em prosseguimento ao estudo relatado, foi realizada a separação do efluente da
graxaria dos demais efluentes da empresa, o qual foi conduzido a um flotador com ar
comprimido, resultando em uma redução da concentração de óleos e graxas de 5.000 mg/L
para 600 mg/L e em um incremento da gordura recuperada de 300 para 440 kg/dia,
destacando-se que ao realizar a separação de material com elevado conteúdo de graxas, a
DQO do efluente foi reduzida em 70%, minimizando o custo do tratamento dos efluentes.
21
O prolongamento da canaleta de sangria para aumento do recolhimento do sangue, evitando
derrames do piso e posteriormente no efluente, fez com que o consumo de água de lavagem
por sangue coletado fosse reduzido de 68,7 L/kg para 48,1 L/kg e a concentração de DQO
do efluente final de 5.568.5 mg/L para 1.113.7 mg/L. Outro estudo relata que o percentual
de sangue coletado, para uma permanência do animal por três minutos na canaleta de
sangria, poderia ser aumentado de 2,5% do peso do animal para 4% do peso vivo. Este
incremento reduziria o impacto sobre o sistema de tratamento de efluentes em 3,75 kg
DBO/t animal abatido.
3.2.2 Caracterização qualitativa e quantitativa dos efluentes líquidos em matadouros
de suínos
O consumo de água em indústrias é influenciado por vários fatores, como: capacidade
produtiva, condições climáticas da região (determinarão as quantidades de água
consumidas nos processos de troca térmica), disponibilidade hídrica, método de produção,
idade da instalação (indústrias mais novas utilizam tecnologias mais modernas, com
equipamentos menos suscetíveis a paradas e manutenção), práticas operacionais e cultura
da empresa e da comunidade local (MIERZWA & HESPANHOL, 2005).
Os matadouros utilizam grandes quantidades de água devido aos rígidos padrões de higiene
(INTEC, 1998; WORLD BANK, 1998). A água é usada para dessedentação de animais e
lavagem nas pocilgas, para lavagem de caminhões, escaldagem, lavagem de vísceras e
carcaças, transporte de produtos e resíduos, limpeza e esterilização de facas, equipamentos
e pisos, alimentação de caldeiras e resfriamento de compressores e condensadores (UNEP,
2000).
Segundo UNEP (2000), 80 a 95% da água consumida em matadouros se torna efluente, que
contém elevados níveis de matéria orgânica, devido à presença de esterco, gorduras e
sangue. O efluente também pode conter elevadas concentrações de sais (sódio), fosfatos e
nitratos, provenientes do esterco e conteúdos estomacais (UNEP, 2000).
22
O sangue é o principal contribuinte da carga orgânica do efluente, com uma DQO total de
aproximadamente 375.000 mg/L, sendo também o maior contribuinte de nitrogênio,
estimando-se que entre 15% a 20% do sangue seja perdido como efluente (CHILE, 1998).
O nitrogênio ocorre principalmente na forma de amônia, devido à quebra do material
proteico em aminoácidos. Porém, como a natureza das espécies de amônia presentes
depende do pH, as concentrações de nitrogênio em abatedouros são comumente expressas
como nitrogênio total. As proteínas e graxas são importantes componentes da carga
orgânica presente nas águas de lavagem, a qual também contém outras substâncias, como
heparina, sais biliares, hidratos de carbono, detergentes e desinfectantes. Destacam-se o alto
conteúdo de microorganismos patogênicos (CHILE, 1998), como bactérias salmonella e
shiguella, ovos de parasita e cistos de ameba, e os resíduos de pesticidas, provenientes do
tratamento e alimentação dos animais (INTEC, 1998; WORLD BANK, 1998). Os efluentes
de matadouros apresentam elevadas temperaturas.
O efluente oriundo da graxaria representa uma significativa parcela na carga poluidora, cuja
qualidade depende da extensão com que o sangue, esterco, gordura e conteúdos estomacais
forem retirados do efluente (UNEP, 2000).
Muitas empresas utilizam mais água do que o necessário, geralmente devido à falta de
controle dos volumes que estão sendo usados e dos custos associados. As operações de
limpeza são as principais responsáveis pelo elevado consumo de água em matadouros, pois
os pisos das áreas de processo devem ser lavados e sanitizados ao menos uma vez por dia.
A água consumida nas operações de limpeza e lavagem das carcaças representa mais de
80% da água utilizada e do volume de efluente gerado (ENVIROWISE, 2000).
O total de água utilizado por animal varia entre os abatedouros e depende do layout, do tipo
de animal abatido, das técnicas de abate e do grau de automação. Diferentes unidades são
usadas para expressar o consumo de água, o que dificulta a comparação entre o consumo
nas empresas. Segundo WORLD BANK (1998), em abatedouros com processamento de
23
carne e graxaria, o consumo de água é de 3 a 6 m
3
/t de animal abatido, após a implantação
de tecnologias limpas, e no Brasil é de 0,4 a 3 m
3
/suíno (SENAI, 2003).
A Tabela 01 mostra os consumos de água em abatedouros e indústrias de processamento de
carne, de acordo com o peso de carcaça viva e a tonelada de carne produzida.
Tabela 01:Valores típicos do consumo de água em abatedouros, indústrias de
processamento da carne e graxaria
Atividade m
3
/t de PCV* m
3
/t de carne
US 4,2 a 16,7 -
Reino Unido 5 a 15 -
Europa 5 a 10 -
Hungria 2 a 3,8 -
Alemanha 0,8 a 6,2 -
Abatedouro de suínos
(1)
Dinamarca - 5 a 20
(1)
Abatedouro de suínos em diversos países
6,3
(2)
1,5 a 10
(2) (4)
Abatedouro de suínos e processamento de carne
8,8
(2)
2 a 60
(4)
Graxaria
(2)
3,9 -
Abatedouros em geral
(3)
4 a 10 -
Fonte: (1) UNEP (2000); (2) INTEC (1998); (3) MIERZWA & HESPANHOL (2005); (4) WORLD
BANK (1998).
*PCV: peso de carcaça viva, compreende todo o corpo do animal após sangria e evisceração, com
remoção ou não de membros no tarso ou carpo e cabeça
A Figura 04 apresenta a distribuição do consumo de água em diferentes áreas de processo
em um grande abatedouro de suínos.
Higiene pessoal
10%
Lavagem das
pocilgas
3%
Tanque de
escaldagem
7%
Esterilização de
facas
5%
Água de
resfriamento
6%
Limpeza de piso
e equipamentos
33%
Lavagens e
enxágues
31%
Lavagem de
veículos
5%
Figura 04: Distribuição do consumo da água em grandes abatedouros de suínos
(ENVIROWISE, 2000)
24
Aproximadamente metade da água utilizada nos abatedouros é aquecida de 40ºC a 60°C
(ENVIROWISE, 2000) e, nos matadouros de suínos, as águas quentes provenientes das
operações de depilação contêm grande quantidade de pêlos (INTEC, 1998).
Segundo INTEC (1998), nos processos de recuperação de subprodutos, os resíduos
utilizados como matéria prima perdem muita água, que se evapora e condensa. Como a
evaporação tem as características de uma destilação a vapor, o condensado contém todos os
contaminantes voláteis. O condensado, que constitui aproximadamente 90% do fluxo total
de uma planta de recuperação, é um líquido claro com odor muito forte e alta carga
orgânica.
Os demais efluentes líquidos consistem de águas de lavagem, que também têm odor
desagradável, os quais podem ser absorvidos por lavadores de gases ou biofiltros, sendo
que nestes últimos os compostos odoríferos são biodegradados aeróbicamente. Os líquidos
de lavagem dos lavadores de gases devem ser conduzidos a um sistema de tratamento de
efluentes (INTEC, 1998).
As concentrações de poluentes em um abatedouro variam significativamente de uma planta
para outra, dependendo da extensão com que os resíduos são excluídos da corrente de
efluentes. A relação média entre DQO:DBO
5
:N de um matadouro é de 12:4:1 (INTEC,
1998).
A Tabela 02 apresenta dados relativos à concentração de poluentes de abatedouros de
suínos, abatedouros mistos (que abatem diversos tipos de animais) e de abatedouros mistos
com processamento de carne e graxaria. Observa-se que os valores de algumas indústrias
chilenas, se bem que pontuais, são consideravelmente mais altos que os demais valores
apresentados.
25
Tabela 02: Valores de concentração de poluentes nos efluentes de abatedouros
(mg.L
-1
)
Parâmetro
Abatedouro
de suínos
Abatedouro
misto
Abatedouro misto com processamento de
carne e graxaria
600 a 8000
(2)
;
570
(4)
; 1650
(6)
DBO
5
1250
(1)
1204; 1700; 1100; 7000
(5)
1850
(4)
DQO 2500
(1)
1000 – 3000
(1)
8000; 6400; 11950
(5)
> 800
(2)
; 100 a 500
(3)
; 800
(4)
SS 700
(1)
400 – 800
(1)
965; 920; 890; 1100
(5)
N total 150
(1)
< 300
(1)
100 a 200
(3)
N Kjeldhal - - 150
(4)
Fósforo total 25
(1)
< 10
(1)
10 a 20
(3)
; 16
(4)
75
(4)
Óleos e graxas 150
(1)
< 350
(1)
717; 79; 340; 114
(5)
6,8 – 7,1
(4)
pH 7,2
(1)
7 – 8,5
(1)
10; 7,9; 7; 7;2
(5)
Cloretos - - até 77000
(2)
pH (unidades de pH)
Fonte: (1) UNEP (2000); (2) WORLD BANK (1998); (3) WORLD BANK (1998), após
implantação de tecnologias limpas; (4) INTEC (1998), composição típica; (5) INTEC (1998), dados
de empresas chilenas; (6) Adaptado de SENAI (2003), com coleta de sangue.
As Tabelas 03 e 04 apresentam as cargas poluidoras no efluente de matadouros expressas
em diferentes unidades.
Tabela 03: Carga poluidora em efluentes de abatedouros de suínos
(kg/t PCV; kg/t
PVA)
Abatedouro
de suínos com
recuperação
de sangue
Abatedouro
de suínos sem
recuperação
de sangue
Abatedouro
de suínos e
processament
o de carne
Graxari
a
Parâmetro Abatedouro
de suínos
(kg/t PCV)
(kg/t PVA)
DBO
5
6 a 16
(1)
6
(2)
10
(2)
10,9
(2)
2,15
(2)
SS 4 a 18
(1)
5,6
(2)
8,0
(2)
9,6
(2)
1,13
(2)
N total 1 a 1,7
(1)
0,7
(2)
0,7
(2)
0,84
(2)
0,48
(2)
N amoniacal 0,08 a 0,25
(1)
- - - -
N orgânico 0,3 a 0,8
(1)
- - - -
P total - 0,05
(2)
0,05
(2)
0,33
(2)
0,04
(2)
O & G 1,5 a 23 2,1
(2)
4
(2)
5,9
(2)
0,72
(2)
Fonte: (1) Adaptado de UNEP (2000); (2) INTEC (1998)
PVA: peso vivo de um suíno sacrificado - 120 kg
PCV: peso de carcaça viva, compreende todo o corpo do animal após sangria e evisceração, com
remoção ou não de membros no tarso ou carpo e cabeça
26
Tabela 04: Carga poluidora em efluentes de abatedouros de suínos( kg/cabeça)
Parâmetro Abatedouro de
suínos
Abatedouro, processamento de carne e
graxaria
DBO
5
0,5 - 2,0
(1)
1,0 - 2,0
(2)
N total 0,075 - 0,25
(1)
-
Fósforo total 0,015 - 0,03
(1)
-
Fonte: (1) UNEP (2000); (2) WORLD BANK (1998), após a implantação de tecnologias limpas
Na Tabela 05 são apresentados indicadores de consumo de água resultantes da utilização
das melhores tecnologias disponíveis em abatedouros de suínos, considerando o aspecto
ambiental.
Tabela 05: Indicadores de consumo em abatedouros de suínos, com uso da melhor
tecnologia disponível - BAT
País Consumo de água (L/cabeça)
Canadá 180 a 230
Inglaterra 160 a 230
Fonte: UNEP (2000); ENVIRONMENT AGENCY (2005)
A Tabela 06 mostra indicadores da Dinamarca, que relacionam o consumo de água com a
tecnologia utilizada. A tecnologia tradicional é utilizada em médios e grandes abatedouros,
que têm pouca utilização da capacidade instalada e nenhum procedimento de produção
mais limpa, sendo típica de países em desenvolvimento e em transição. A média tecnologia
é utilizada em grandes abatedouros, que usam o mínimo de métodos de produção mais
limpa. A melhor tecnologia disponível é utilizada em abatedouros industriais, com boa
utilização da capacidade instalada, elevado rendimento e boas práticas. Não é muito comum
encontrar este tipo de indicadores em indústrias alimentares e é difícil de encontrar
exemplos. A falta de indicadores ambientais deve-se à considerável variação em processos
e capacidades produtivas nas indústrias. A questão é agravada pelo fato de não haver uma
unidade padrão de produção, as quais variam até dentro de um mesmo país. Outro problema
é que os indicadores existentes não necessariamente se relacionam a tipos de processo
específicos, ou seja, o tamanho, a idade, eficiência e tipo de processo deveria ser similar
para permitir uma comparação. Recomenda-se que as indústrias inicialmente estabeleçam
27
internamente seus próprios indicadores ambientais e após os comparem com indústrias do
mesmo país, para finalmente compará-los com indústrias de outros países (UNEP, 2000).
Tabela 06: Indicadores em abatedouros de suínos, com uso de tecnologias
diferenciadas
Indicador Unidade Tecnologia
Tradicional
Tecnologia Média Melhor Tecnologia
Disponível
Água L/animal 1400 700 300
DBO
5
g/animal 2500 1000 500
Fonte: UNEP (2000)
A Tabela 07 mostra dados de indicadores de consumo de água em etapas do processo
produtivo de frigoríficos, com o emprego de técnicas de produção mais limpa (P + L) e da
melhor tecnologia disponível BAT (Best Available Technology).
Tabela 07: Indicadores de consumo em frigoríficos, com técnicas de P + L e BAT
(L/suíno; % do consumo total)
Consumo de água (L/suíno) Processo ou etapas do
processo produtivo
P + L
b
BAT
(% do consumo
total)
1.Atordoamento 1-5
a
2.Sangria
5
(para 1 +2)
3 - 4
a
5
c (para 1+2)
-
i. Escaldagem
e depilação
23 - 27
a
11
b
; 7
a
ii.
Chamuscagem
e polimento
16 - 20
a
-
3.Tratamento
da pele
iii. Lavagem
da carcaça
60
(para i+ii+iii)
-
52
c
(para i+ii+iii)
-
4.Evisceração e divisão 40 50
c
31
a
5.Processamento das tripas 50 a 100 44 - 68
a
9 - 24
b
6.Lavagem de vísceras
não comestíveis
- - 7 - 38
b
7.Limpeza, higienização e
lavagem de mãos e botas
- 101
c
; 33
a
33
a
; 25
b
8.Lavagem de caminhões 7,8 a 29
a
5
a
9.Lavagem de pocilgas e
dessedentação de suínos
15
(para 8+9)
13 a 30
a
7 - 22
b
; 3
a
10.Torres de resfriamento - - 8
d
; 6
a
11.Sanitários - - 2 – 5
b
; 10
a
a
ENVIRONMENT AGENCY (2005);
b
UNEP (2000);
c
Stoop (1999);
d
Amorim et al. (2006)
28
O consumo de água nas plantas de processamento de subprodutos é relativamente baixo,
com uma taxa de utilização de 1 m
3
/tonelada de matéria prima e tipicamente representa
menos do que 10% do total de água usada em um abatedouro. Os efluentes contêm cargas
orgânicas elevadas. São gastos 950 L na lavagem de um caminhão que transporta de 50 a
60 suínos (UNEP, 2000).
3.3 Sistemas de tratamento de efluentes líquidos
O impacto ambiental mais significativo causado pelos frigoríficos deve-se ao lançamento
de efluentes líquidos (ENVIRONMENT AGENCY, 2005), que devem ser tratados através
da utilização de operações e processos unitários, que sejam capazes de reduzir a
concentração dos contaminantes presentes para níveis compatíveis com os padrões de
emissão estabelecidos em normas, ou a níveis adequados para formas de reúso
subseqüentes (FIESP/CIESP, 2004).
A maioria das tecnologias usadas no tratamento de efluentes objetivando o reúso é a mesma
usada em sistemas de tratamento de água e efluentes, porém, em certos casos, processos de
tratamento adicionais são necessários, para remoção de contaminantes específicos e para
inativação e remoção de microorganismos patogênicos (METCALF & EDDY, 1991).
As principais tecnologias usadas em sistemas de tratamento de efluentes objetivando o
reúso e suas finalidades são descritas a seguir (LEVINE & ASANO, 2002):
a) Para separação sólido/líquido
- sedimentação: para remoção de partículas maiores do que 30 μm, sendo usada como
tratamento primário e, também, após o tratamento secundário;
- filtração: para remoção de partículas maiores do que 3 μm, sendo usada após a
sedimentação (tratamento convencional) ou após coagulação/floculação.
b) Tratamento biológico (secundário)
29
- tratamento biológico aeróbico: para remoção de matéria orgânica dissolvida ou
suspensa;
- lagoas de oxidação: para redução de sólidos suspensos, DBO, bactérias patogênicas e
amônia;
- remoção biológica de nutrientes: para redução de nitrogênio e fósforo;
- desinfecção: para proteção da saúde pública, pela remoção de organismos patogênicos;
c) Tratamento terciário ou avançado
- carvão ativado: para remoção de compostos orgânicos hidrofóbicos;
- air stripping: para remoção de nitrogênio amoniacal e alguns voláteis orgânicos;
- troca iônica: para remoção de cátions, como cálcio, magnésio, ferro, amônia, e ânions,
como nitrato;
- coagulação química e precipitação: para formação de precipitados de fósforo e
floculação de partículas a serem removidas por sedimentação e filtração;
- tratamento com cal: usado para reduzir o potencial de incrustração da água, precipitar o
fósforo e modificar o pH;
- filtração de membrana: para remoção de partículas e microoganismos da água;
- osmose reversa: para remoção de sais dissolvidos e minerais da solução, sendo também
efetivo para remoção de patogênicos.
O tratamento primário é a etapa inicial de um processo de tratamento de efluentes, com
eficiência esperada de 50% para remoção de sólidos suspensos, 25 a 50% de DBO, 10 a
20% de nitrogênio orgânico e, aproximadamente, 10% de fósforo. A eficiência pode ser
aumentada com a adição de coagulantes e floculantes. Para a maior parte das aplicações de
reúso industrial, o tratamento primário é insuficiente para atender os padrões de qualidade
necessários (LEVINE & ASANO, 2002).
O sistema de tratamento secundário promove uma adequada remoção de matéria orgânica
biodegradável e é freqüentemente suplementado por filtração, para remoção adicional de
partículas e desinfecção, tornando-se adequado para reúso em muitos processos industriais.
O tratamento terciário é aplicado após o tratamento biológico (LEVINE & ASANO, 2002).
30
A Tabela 08 mostra um resumo das operações unitárias e processos comumente usados no
tratamento de efluentes para reúso e os principais contaminantes removidos.
Tabela 08: Operações unitárias e processos usados no tratamento de efluentes para
reúso e potencial para remoção de contaminantes
Constituintes
Tratamento primário
Lodo ativado (LA)
Nitrificação
Denitrificação
Filtro biológico
RBC
Coag./Floc./Sedim.
Filtração após LA
Adsorção por carbono
Amônia Stripping
Troca Iônica seletiva
Cloração break point
Osmose reversa
Overland flow
Irrigação
Infiltração percolação
Cloração
Ozônio
DBO X + + O + + + X + X + + + + O
DQO X + + O + + X X O X + + + + +
SST + + + O + + + + + + + + + +
NH
3
-N O + + O + O X X + + + + + + +
NO
3
-N + X O X
Fósforo O X + + + + + + + + +
Alcalinidade X X + X
Óleos e graxas + + + X X + + +
Coliformes totais + + O + + + + + + + +
SDT +
Arsênio X X X X + O
Bário X O X O
Cádmio X + + O X + X O O
Cromo X + + O + + X X
Cobre X + + + + + O X +
Fluoreto X O X
Ferro X + + X + + + +
Chumbo + + + X + + O X X
Manganês O X X O X + X +
Mercúrio O O O O + O X O
Selênio O O O O + O
Prata + + + X + X
Zinco X X + + + + + +
Cor O X X O + X + + + + + +
Surfactantes X + + + X + + + + + O
Turbidez X + + O X + + + + + + +
COT X + + O X + X + O O + + + + +
Símbolos: O = 25% de remoção da concentração inicial; X= 25 - 50%; + = >50%
Espaços em branco significam ausência de dados ou resultados não conclusivos
Fonte: METCALF & EDDY (1991)
A segurança quanto à eficiente inativação e remoção de bactérias e vírus patogênicos na
indústria alimentar é fundamental, devendo ser atendidos os seguintes critérios operacionais
(METCALF & EDDY,1991; CODEX ALIMENTARIUS COMISSION, 2001):
31
1) o efluente deve ter baixas concentrações de sólidos suspensos e turbidez antes da
desinfecção, para reduzir a demanda de cloro e a sombra aos patogênicos, aumentando seu
efeito letal, o que é viabilizado através de uma filtração terciária em meio granular, prévia
ao processo de desinfecção e como etapa intermediária de um processo de tratamento
avançado de efluentes. A irradiação UV também pode ter efeito limitado para inativação de
cistos de protozoários, helmintos ou vírus com a presença de sólidos e o uso de cloro ou
ozônio em água com contaminação orgânica pode resultar na formação de compostos
orgânicos perigosos;
2) uma dose suficiente de desinfetante e um tempo de contato adequado devem ser
assegurados para o efluente a ser reusado;
3) a manutenção adequada de sistemas de tratamento de água é crítica para impedir que os
próprios sistemas sejam a fonte de contaminação. Por exemplo, sistemas de filtração podem
se tornar fontes de bactérias e seus metabólitos, se as bactérias crescerem entre a matéria
orgânica existente na água que entra;
4) tanques de estocagem de água de reúso devem ser adequadamente construídos com
materiais que não contaminem a água e devem ser periodicamente limpos e sanitizados.
3.4 Reúso de efluentes
Somente após a otimização do uso da água no processo produtivo seu reúso pode ser
considerado (UNEP, 2000). Em um modelo de gerenciamento de efluentes líquidos,
considera-se reúso, a utilização dos efluentes líquidos tratados em estações de tratamento,
em substituição à fonte de água normalmente utilizada (MIERZWA, 2002).
As seguintes definições são apresentadas em FIESP/CIESP (2004) para as diferentes
formas de reúso:
32
- Reúso indireto de água: uso da água residuária ou água de qualidade inferior, em sua
forma diluída, após lançamento em corpos hídricos superficiais ou subterrâneos;
- Reúso direto de água: é o uso planejado de água de reúso, conduzido ao local de
utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou
subterrâneos;
- Reúso em cascata: uso de efluente industrial originado em um determinado processo,
que é diretamente utilizado em um processo subseqüente;
- Reúso macro externo: reúso de efluentes provenientes de estações de tratamento de
outro empreendimento;
- Reúso macro interno: uso interno de efluentes, tratados ou não, provenientes de
atividades realizadas na própria indústria.
A avaliação da opção de reúso em cascata deve ser sempre considerada antes de se pensar
em um sistema de tratamento centralizado de efluentes (FIESP/CIESP, 2004).
Reciclo de efluentes é efluente coletado e redirecionado de volta ao mesmo esquema de uso
da água, sendo realizado predominantemente em indústrias e, normalmente envolvendo um
só usuário ou uma indústria (METCALF & EDDY, 1991).
No planejamento e implementação de um sistema de tratamento de efluentes com vistas ao
reúso, a aplicação do efluente a ser reusado vai definir o tipo de tratamento a que o mesmo
será submetido e o grau de confiabilidade requerida no processo de tratamento. Os padrões
de qualidade serão determinados pelo uso da água na indústria, que pode ser tanto como
matéria-prima, fluido de transporte, fluido de aquecimento e/ou refrigeração, processos de
limpeza, etc. (MIERZWA & HESPANHOL, 2005).
Como é praticamente impossível monitorar a água de reúso para todos os seus constituintes
químicos e organismos patogênicos, parâmetros indicadores são universalmente aceitos.
Coliformes fecais são os microorganismos indicadores mais utilizados para medir a
eficiência da desinfecção. Apesar de serem organismos indicadores adequados para muitas
bactérias patogênicas, são indicadores pobres para parasitas e vírus (USEPA, 2004). Para
33
representar os compostos inorgânicos, a condutividade elétrica ou a concentração de sólidos
dissolvidos totais são parâmetros indicadores e para representar as substâncias orgânicas
pode-se usar a DQO. Além destes, o pH, turbidez e a cor também são úteis para avaliar o
potencial de reúso (FIESP/CIESP, 2004).
Conforme MIERZWA (2002) a prática de reúso faz com que o efluente incorpore várias
substâncias, alterando suas características originais, fato que pode prejudicar o processo
produtivo e o sistema de tratamento de efluentes. Por esta razão, antes de implantar a
prática de reúso é necessário fazer uma avaliação do seu potencial, que deve contemplar a
qualidade da água disponível para captação, do efluente gerado e da água para as aplicações
em que se pretende fazer o reúso, além dos padrões de emissão de efluentes. A partir destas
informações, por meio de um balanço material, pode ser possível fazer a determinação da
fração de efluente a ser reutilizado e considerar a utilização de técnicas adicionais de
tratamento. No balanço material é imprescindível ter a disposição os dados sobre a
quantidade da água captada e o efluente lançado para o meio ambiente, para determinar o
volume de água perdido ou incorporado aos produtos e a quantidade de substâncias
adicionadas à água durante a utilização. Na determinação da quantidade de produtos
adicionados pode-se fazer uma avaliação individualizada de cada parâmetro físico, químico
e/ou biológico, ou utilizar um único parâmetro que possa representar um conjunto de
substâncias, o que simplifica a elaboração do balanço material.
Segundo DEUL (2002) a chave para o sucesso de um processo de reúso ou reciclo de água
é predizer e impedir que problemas potenciais afetem os processos operacionais e a
qualidade do produto.
No reúso ou reciclo de efluentes industriais para resfriamento, alimentação de caldeiras e
processos industriais é fundamental garantir a segurança química e biológica através da
aplicação de tecnologias de tratamento adequadas para evitar problemas de incrustração,
corrosão, obstruções, crescimento biológico, bem como aqueles relativos à saúde pública,
particularmente quanto a transmissão de patogênicos por aerossol nas águas de
resfriamento (METCALF & EDDY, 1991).
34
Na Tabela 09 são apresentados parâmetros importantes pela sua significância em sistemas
de reúso de água.
Tabela 09: Parâmetros de qualidade da água importantes para o reúso
Parâmetro Significância para o reúso da água
DBO
5
e DQO
Substratos orgânicos para crescimento microbiano. Favorecem
o crescimento bacteriano em sistemas de distribuição e a
incrustração microbiológica
SS e Turbidez
Medida de partículas. Relacionados à contaminação
microbiológica. Podem interferir na desinfecção e causar
depósitos e desgaste de equipamentos
Cálcio, Magnésio
Ferro, Manganês e Sílica
Formam incrustração, depósitos e manchas
SDT Contribuem para a corrosão
Cloro residual Previne o crescimento microbiano
Nitrogênio e Fósforo Contribuem para corrosão, formação de incrustração e
crescimento microbiano, causando obstrução de equipamentos
Coliformes totais
Coliformes fecais
Ovos de helmintos
Vírus
Medida do risco de infecção devido à potencial presença de
patogênicos
Fonte: USEPA (2004); LEVINE & ASANO (2002).
3.4.1 Requisitos de qualidade da água para processos da indústria alimentar
A água utilizada no processo produtivo das indústrias alimentares deve ser potável,
atendendo a Portaria Nº. 518 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2004), que estabelece os
procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água
para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Os padrões de qualidade da água
estabelecidos no Art. 62 do Decreto Nº. 30.691 do Ministério da Agricultura (BRASIL,
1952) também devem ser atendidos. A Tabela 10 apresenta os padrões de qualidade
constantes das legislações citadas.
35
Tabela 10: Padrões de qualidade da água a ser usada no processo dos frigoríficos
(mg.L
-1
)
VMP (Valor máximo permitido) Parâmetro
(BRASIL, 2004) (BRASIL, 1952)
Contagem de bactérias heterotróficas 500 500
E. coli ou coliformes termotolerantes Ausência em 100 mL -
Turbidez 1* límpida
Antimônio 0,005 -
Arsênio 0,01 0,05
Bário 0,7 -
Cádmio 0,005 -
Cianeto 0,07 -
Chumbo 0,01 0,1
Cobre 2 3
Cromo 0,05 -
Fluoreto 1,5 1
Mercúrio 0,001 -
Nitrato (como N-NO
3
) 10 2
Nitrito (como N-NO
2
) 1 ausente
Selênio 0,01 0,05
Componentes fenólicos - 0,001
Bromato 0,025 -
Clorito 0,2 -
Cloro residual livre 0,5 0,05
Monocloramina 3 -
2,4,6 Triclorofenol 0,2 -
Trihalometanos Total 0,1 -
Alumínio 0,2 -
Amônia (como N-NH
3
) 1,5 5
Cloreto 250 -
Cor Aparente 15 incolor
Matéria orgânica - 2
Dureza 500 20
Etilbenzeno 0,2 -
Ferro 0,3 -
Manganês 0,1 -
Monoclorobenzeno 0,12 -
Odor Não objetável Sem cheiro
Gosto Não objetável Sabor próprio
Sódio 200 -
SDT 1.000 -
Sulfato 250 10
Sulfeto de hidrogênio 0,05 -
Surfactantes 0,5 -
Tolueno 0,17 -
Turbidez 5 -
Zinco 5 15
Xileno 0,3 -
Contagem de bactérias heterotróficas (UFC/mL); E. coli (NMP/100 mL); Turbidez (UT); Cor
(Unidade Hanzen - mg Pt-Co/L). * Para assegurar a desinfecção
36
Para assegurar a adequada eficiência de remoção de enterovírus, cistos de Giárdia spp e
oocistos de Cryptosporidium sp, a Portaria Nº. 518 (BRASIL, 2004) recomenda que se
obtenham valores de turbidez inferiores a 0,5 UT, em 95% dos dados mensais, e nunca
superiores a 5,0 UT, para filtração rápida.
O reúso da água não deve comprometer a qualidade do produto e os sistemas de reúso
devem ser cuidadosamente instalados, de forma que as linhas da água de reúso não sejam
confundidas com linhas de água limpa. Quaisquer planos de reúso devem ser aprovados por
todos os setores de segurança alimentar (UNEP, 2000). Segundo LEVINE & ASANO
(2002), a principal preocupação quanto ao reúso da água na indústria alimentar é a
incerteza referente aos potenciais efeitos na saúde, particularmente o controle de
microorganismos patogênicos.
3.4.2 Requisitos de qualidade da água para torres de resfriamento e caldeiras
O grau de qualidade da água a ser utilizada na forma de vapor deve ser bastante elevado,
enquanto que para utilização como fluido de resfriamento um grau de qualidade bem menos
restritivo é requerido, devendo-se levar em consideração a proteção e a vida útil dos
equipamentos com os quais a água irá entrar em contato (FIESP/CIESP, 2004).
O principal uso de efluentes industriais tratados é nas torres de resfriamento. A operação
das torres de resfriamento consiste de evaporação condensativa e troca do calor sensível. A
mistura de ar e água libera o calor latente de vaporização, o que causa a evaporação da
água. A quantidade de calor consumido é aproximadamente 2,3 kJ/g de água evaporada.
Para cada 5,5 ºC de resfriamento, aproximadamente 1,2% de água é liberada da torre de
resfriamento para a atmosfera, como vapor úmido quente. Quando a água é perdida por
evaporação, a concentração de sal aumenta. Para impedir a formação de precipitados, uma
porção da água de resfriamento concentrada ou purga, é descartada e substituída por água
de reposição com baixo teor de sais, para manter um balanço adequado (LEVINE &
ASANO, 2002).
37
Segundo USEPA (2004), a água de purga é usualmente tratada por processos químicos e/ou
de filtração, abrandamento e clarificação antes da disposição final. A concentração de
sólidos dissolvidos no sistema de resfriamento pode aumentar se a purga for recirculada
entre a planta de tratamento e o sistema de resfriamento, tendo como conseqüência a
redução da capacidade de tratamento e um impacto no processo biológico. Uma alternativa
de tratamento para a água de purga é a cristalização e a disposição final em aterro. Para
LEVINE & ASANO (2002), os processos de resfriamento podem usar água de baixa
qualidade e a purga pode ser tratada e reusada repetitivamente.
O volume de água de purga e de reposição é limitado pela qualidade da água de reposição.
A razão entre a concentração de sal na água de purga e a concentração na água de reposição
é conhecida como ciclo de concentração (USEPA, 2004), que também pode ser
determinado pela razão entre a vazão da água de reposição e a vazão de purga (LEVINE &
ASANO, 2002).
Quando os ciclos de concentração forem superiores a três, a concentração de sólidos
dissolvidos na água de recirculação pode começar a exceder os limites de solubilidade para
diversos minerais, particularmente a altas temperaturas. Conseqüentemente, precipitados
químicos podem ocorrer, resultando na deposição de incrustrações nas superfícies internas
das canalizações e componentes do resfriamento. Na maioria dos casos, o limite prático dos
ciclos de concentração é por volta de sete. Para prevenir a formação de incrustração, o pH é
reduzido para aproximadamente 7, usando ácido sulfúrico. O sulfato adicional e o pH mais
baixo convertem o cálcio e carbonatos de magnésio em compostos mais solúveis de sulfato.
É importante controlar a quantidade de ácido adicionado para manter o pH acima de 7 e
também manter uma alcalinidade residual no sistema. Porém, excesso de ácido pode causar
corrosão acentuada (LEVINE & ASANO, 2002).
Quando a água tratada é reusada para resfriamento, a certeza de uma adequada desinfecção
é uma preocupação primária para proteger a saúde dos trabalhadores e indivíduos expostos
aos aerossóis das torres de resfriamento, sendo também importante eliminar todos os
microorganismos que causam corrosão ou depósitos em sistemas de tratamento (USEPA,
38
2004). O potencial corrosivo da água de resfriamento, devido à concentração de sólidos
dissolvidos, pode ser controlado pela adição de inibidores de corrosão química, como
ortofosfatos e polifosfatos que seqüestram os minerais dissolvidos. A precipitação química
dos fosfatos pode prevenir problemas de incrustração. O controle da obstrução das
canalizações é obtido pela adição de dispersantes químicos para impedir a agregação de
partículas e sua sedimentação (LEVINE & ASANO, 2002).
As torres de resfriamento são normalmente operadas com uma purga constante, que pode
ser minimizada com o uso de sistemas de controle automáticos, através do controle do teor
de sólidos dissolvidos totais da água de resfriamento. A quantidade de água para reposição
das perdas por evaporação e purgas depende diretamente da carga a ser resfriada, que pode
ser minimizada através do uso do calor em outro local na empresa, reduzindo o volume de
água de reposição. As torres de resfriamento também perdem água por vaporização, que vai
variar em função da existência ou não de um eliminador de névoa (ENVIROWISE, 1997).
As exigências de qualidade para a água de reposição de caldeiras dependem da pressão na
qual a caldeira opera. Geralmente, quanto mais alta a pressão, maior a qualidade da água
requerida. Em geral, a água potável ou a água tratada a ser reusada devem ser tratadas para
reduzir a dureza da água de alimentação a valores próximos de zero. Deve ser realizado o
controle de cálcio, magnésio, sílica e alumina para impedir que ocorra incrustração.
Dependendo das características da água reciclada, pode ser necessário um tratamento com
cal, incluindo floculação, sedimentação e recarbonatação, que pode ser seguido de filtração,
adsorção por carvão e remoção de nitrogênio. A alcalinidade elevada pode causar espuma,
ocasionando depósitos na caldeira. A alcalinidade por bicarbonatos, devido ao calor, pode
liberar dióxido de carbono, que é fonte de corrosão (USEPA, 2004).
Na Tabela 11 são apresentados padrões de qualidade recomendados para a água de
alimentação das caldeiras e a Tabela 12 mostra os padrões de qualidade da água de
reposição nas torres de resfriamento. Muitas aplicações exigem que um número maior de
parâmetros sejam analisados para minimizar os riscos ao processo, produto ou sistema no
qual a água será utilizada.
39
Tabela 11:Padrões de qualidade da água para alimentação de caldeiras
a
(mg/L)
Parâmetro Caldeira de Baixa
Pressão (< 10 bar)
Caldeira de Média
Pressão (10 a 50 bar)
Caldeira de Alta
Pressão (> 50 bar)
Cloretos + + +
SDT 700 500 200
Dureza 350 1,0 0,07
Alcalinidade 350 100 40
pH 7,0 a 10,0 8,2 a 10,0 8,2 a 9,0
DQO 5,0 5,0 1,0
SST 10 5 0,5
Compostos orgânicos
1,0 1,0 0,5
Nitrogênio Amoniacal 0,1 0,1 0,1
Sílica 30 10 0,7
Alumínio 5,0 0,1 0,001
Ferro 1,0 0,3 0,05
Manganês 0,3 0,1 0,01
Cálcio + 0,4 0,01
Magnésio + 0,25 0,01
Bicarbonato 170 120 48
Sulfato + + +
Zinco + 0,01 0,01
Sulfeto de hidrogênio + + +
Oxigênio Dissolvido 2,5 0,007 0,0007
pH (unidades de pH);
a
Qualidade da água antes da adição de produtos químicos para
recondicionamento interno; + Aceito como recebido, caso sejam atendidos outros valores limites.
Fonte: METCALF & EDDY (1991)
Tabela 12:Padrões de qualidade para água de reposição nas torres de resfriamento
Padrões de qualidade para água nas torres de resfriamento (mg/L) Parâmetro
(1)
(2) (3) (4)
Cloretos 500 90 - 300
SDT 500 - - 1000
Dureza 650 - - 450
pH 6,9 a 9,0 6,8 a 7,2 6,0 a 9,0 6,5 a 9,5
DQO 75 50 - 75
SST 100 13 30 10
Turbidez 50 - 2
b
- 10
c
5
DBO 25 10 30 10
Compostos orgânicos
1,0 - - -
Cloro livre -- - 2 -
N amoniacal 1,0 1,3 - 10 a 20
Fosfato 4,0 - - -
Ferro 0,5 0,06 - -
Manganês 0,5 0,06 - -
Sulfato 200 1150 - -
Condutividade 800 - 1200
E. coli - - 2.2
a
– 240
b
-
pH (unidades de pH);
a
média diária de 7 dias;
b
máximo por amostra
Fonte: (1) METCALF & EDDY (1991); (2) ASANO et al. (1998); (3) USEPA (2004); (4) PINJING
et al. (2001)
40
3.5 Legislação sobre a segurança e higiene na indústria alimentar
Os países desenvolveram diferentes abordagens para proteger a saúde pública e o meio
ambiente, quando empregados procedimentos de reúso da água em atividades diversas, e a
economia é o fator chave na escolha da filosofia adotada.
Os países desenvolvidos tendem a adotar normas que estabelecem tecnologias altamente
conservativas, de alto custo e baixo risco, a exemplo da legislação do estado da Califórnia
(USEPA, 2001). Limitações de ordem econômica levaram alguns países em
desenvolvimento a seguir normas que pressupõe baixa tecnologia, custo reduzido e risco
controlado, como é preconizado pela Organização Mundial da Saúde (ANDERSON, 2002).
A ausência de normas internacionais sobre reúso de água e a inconsistência entre as normas
de diversos países e até estados de alguns países, fazem com que aumente a preocupação
quanto ao risco de implementar o reúso da água e também pode acarretar o estabelecimento
de exigências desnecessárias para determinados projetos, que podem inviabilizar sua
implantação (ANDERSON, 2002).
A água reciclada pode conter constituintes físicos, químicos e microbiológicos, que
apresentam um risco, se não forem adequadamente gerenciados, sendo imprescindível
existirem legislações específicas, normas e medidas de controle operacional para proteger a
saúde pública e o ambiente (ANDERSON, 2002), de fundamental importância no que tange
às indústrias alimentares.
A indústria alimentar exige um rigoroso controle, quando empregados procedimentos de
reúso da água. Serão apresentadas as legislações e normas que estabelecem exigências
quanto ao abastecimento, uso da água e drenagem de efluentes nas indústrias alimentares,
bem como sobre os procedimentos de Boas Práticas de Fabricação (BPF) e os
Procedimentos Operacionais Padronizados (POP).
41
3.5.1. Normas Internacionais
O Codex Alimentarius ou Código dos Alimentos é um programa conjunto da Organização
das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação (FAO) e da Organização Mundial da
Saúde (OMS), do qual o Brasil é membro. Seu objetivo principal é proteger a saúde dos
consumidores, assegurar práticas eqüitativas no comércio de alimentos e promover a
coordenação de todos os trabalhos relativos aos padrões alimentares realizados por
organizações internacionais governamentais ou não governamentais. Trata-se de uma
referência mundial para os consumidores, produtores, elaboradores de alimentos,
organismos nacionais de controle de alimentos e para o comércio internacional de produtos
alimentares (WHO & FAO, 2005a).
Os textos básicos sobre higiene alimentar foram adotados pela Comissão do Codex
Alimentarius em 1997 e 1999. O Código Internacional Recomendado de Práticas -
Princípios Gerais sobre Higiene dos Alimentos - CAC/VOL. A, Ed. 2 , de 1985, identifica
os princípios essenciais de higiene dos alimentos ao longo de toda a cadeia alimentar,
objetivando que os alimentos sejam inócuos e aptos para o consumo humano,
recomendando a aplicação de critérios baseados no sistema Análise de Perigos e Pontos
Críticos de Controle - APPCC, conhecido internacionalmente por Hazard Analysis and
Critical Control Point - HACCP, para elevar o nível de inocuidade alimentar (WHO &
FAO, 2005b).
O Sistema APPCC consiste de sete princípios, que são:
Princípio 1: Realizar uma análise de perigos
Princípio 2: Determinar os Pontos Críticos de Controle (PCC)
Princípio 3: Estabelecer os limites críticos
Princípio 4: Estabelecer um sistema para monitorar o controle dos PCCs
Princípio 5: Estabelecer ações corretivas a serem tomadas quando o monitoramento indica
que um particular PCC não está sob controle
Princípio 6: Estabelecer procedimentos para verificação da confirmação que o sistema
APPCC está funcionando efetivamente.
42
Princípio 7: Estabelecer documentação concernente a todos os procedimentos e registros
apropriados a estes princípios a suas aplicações
O Ponto de Controle Crítico (PCC) é qualquer ponto, operação, procedimento ou etapa do
processo de fabricação ou preparação do produto, onde se aplicam medidas preventivas de
controle sobre um ou mais fatores, com o objetivo de prevenir, reduzir a limites aceitáveis
ou eliminar os perigos para a saúde, a perda da qualidade e a fraude econômica.
Em 2001,
o Comitê de Higiene Alimentar do Codex Alimentarius (CCFH) propôs as
Diretrizes para o Reúso Higiênico de Água de Processamento em Indústrias Alimentares,
como um anexo do Código Internacional Recomendado de Práticas - Princípios Gerais
sobre Higiene dos Alimentos (WHO & FAO, 2005a).
As Diretrizes objetivam fornecer informações adicionais sobre o reúso da água, além
daquelas contidas nos itens relativos ao abastecimento e uso da água no Código
Internacional Recomendado de Práticas - Princípios Gerais sobre Higiene dos Alimentos,
de forma a garantir que a água reusada seja segura e adequada ao uso pretendido. A
primazia em alcançar as exigências higiênicas de água potável para assegurar a qualidade
dos alimentos é uma consideração importante. A água de reúso pode, desde que a saúde
pública não seja comprometida, substituir a água potável e o nível de recondicionamento
necessário (que pode incluir o retorno para água potável) vai variar em função das
circunstâncias do reúso. Em certos casos não é necessário tratar a água até um estado
potável (concentrações de sólidos e sais podem ser superiores aos de água potável). Porém,
em todos os casos, é essencial que a água seja segura e adequada ao uso pretendido.
As Diretrizes para o Reúso Higiênico de Água em Indústrias Alimentares estabelecem:
- a água que entra em uma planta de processamento deve atender as exigências do órgão
oficial que mantém sua jurisdição;
43
- o reúso de água deve ser seguro para seu uso pretendido e não deve colocar em risco a
segurança do produto através da introdução de contaminantes químicos, microbiológicos ou
físicos em quantidades que representem um risco a saúde do consumidor;
- a fonte de água, as condições prévias e o reúso pretendido vão determinar o grau de
tratamento e a freqüência de monitoramento necessário;
- a água deve ser tratada a um nível seguro e adequado ao uso pretendido sendo
desnecessário, em alguns casos, obter uma água potável;
- os princípios do APPCC devem ser aplicados ao reúso da água;
- quando a água a ser reutilizada for incorporada aos alimentos, deve atender, no mínimo, o
padrão microbiológico para água potável e, se necessário, as especificações químicas e
físicas para água potável;
- a água de reúso não deve afetar adversamente a adequabilidade do produto;
- a água de reúso deve ser submetida a um monitoramento, cuja freqüência depende da
fonte de água ou sua condição prévia e do uso pretendido;
- a menos que a água de reúso tenha características potáveis, o sistema de distribuição de
água de reúso deve ser claramente marcado (com diferentes cores);
- é importante ter conhecimento sobre os contaminantes presentes na água a ser tratada e
submetê-la a um tratamento efetivo para remoção dos mesmos;
- manter adequadamente os sistemas de tratamento da água para impedir que os próprios
sistemas de tratamento sejam fontes de contaminação;
- tanques de armazenamento de água de reúso devem ser construídos de material adequado
para não contaminar a água, devendo ser realizada limpeza e sanitização periódica dos
mesmos.
O Regulamento Técnico do Mercosul sobre as condições higiênico-sanitárias e de boas
práticas de fabricação para estabelecimentos elaboradores / industrializadores de alimentos
(MERCOSUR, 1996) estabelece os requisitos gerais de higiene e de boas práticas de
fabricação para alimentos elaborados/industrializados para o consumo humano e tomou
com referência o Código Internacional Recomendado de Práticas - Princípios Gerais sobre
Higiene dos Alimentos, assim como outros documentos posteriores do Comitê de Higiene
dos Alimentos do Codex Alimentarius sobre este tema.
44
A Norma da International Organization for Standartization, ISO 22000:2005, especifica os
requisitos para o Sistema de Gestão da Segurança de Alimentos, demonstrando a habilidade
da organização no controle de perigos, a fim de garantir que o alimento esteja seguro no
momento do consumo humano, em toda a cadeia produtiva. Esta Norma deverá facilitar a
padronização internacional nos campos das normas de segurança alimentar.
3.5.2 Legislação Nacional
No Brasil, a legislação sobre a segurança e higiene na indústria alimentar está afeta ao
Ministério da Agricultura e ao Ministério da Saúde.
As legislações pertinentes, publicadas pelo Ministério da Saúde são: Portaria Nº. 1428
(BRASIL, 1993), Portaria SVS/MS Nº. 326 (BRASIL, 1997c), Resolução RDC Nº. 275
(BRASIL, 2002) e Portaria Nº. 518 (BRASIL, 2004).
A Portaria Nº. 1428, de 26 de novembro de 1993 (BRASIL, 1993), aprova o Regulamento
Técnico para Inspeção Sanitária de Alimentos, as Diretrizes para o Estabelecimento de
Boas Práticas de Produção e de Prestação de Serviços na Área de Alimentos e o
Regulamento Técnico para o Estabelecimento de Padrão de Identidade e Qualidade (PIQ's)
para Serviços e Produtos na Área de Alimentos. Seu objetivo específico é avaliar a eficácia
e efetividade dos processos, meios e instalações, controles na produção, armazenamento,
transporte, distribuição, comercialização e consumo de alimentos através do Sistema de
Avaliação dos Perigos em Pontos Críticos de Controle – APPCC, de forma a proteger a
saúde do consumidor.
Considerando a importância de compatibilizar a legislação nacional com base nos
instrumentos harmonizados no Mercosul (MERCOSUR, 1996) e com base no Código
Internacional Recomendado de Práticas - Princípios Gerais sobre Higiene dos Alimentos,
CAC/VOL. A, Ed.2 (1985) do Codex Alimentarius, foi publicada a Portaria SVS/MS Nº.
326 de 30 de julho de 1997 (BRASIL, 1997c), que aprova o Regulamento Técnico sobre as
45
Condições Higiênico-Sanitárias e de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos
Produtores / Industrializadores de Alimentos e estabelece:
a) Quanto ao abastecimento de água
- deverá dispor de um abundante abastecimento de água potável, com pressão adequada e
temperatura conveniente, um apropriado sistema de distribuição e adequada proteção contra
contaminação;
- no caso de armazenamento, deve-se dispor de instalações apropriadas e nas condições
indicadas anteriormente, sendo imprescindível um controle freqüente da potabilidade da
água;
- o vapor e o gelo utilizados em contato direto com os alimentos ou com as superfícies que
entrem em contato direto com os mesmos não devem conter nenhuma substância que possa
ser perigosa para a saúde ou contaminar o alimento, obedecendo ao padrão de água potável;
- a água não potável que seja utilizada para produção de vapor, refrigeração, combate a
incêndios e outros propósitos similares, não relacionados com alimentos, deve ser
transportada por tubulações completamente separadas, de preferência identificadas através
de cores, sem que haja nenhuma conexão transversal com as tubulações que conduzem a
água potável.
b) Quanto aos efluentes
- os estabelecimentos devem dispor de um sistema eficaz de lançamento de efluentes, o
qual deve ser mantido em bom estado de funcionamento;
- todos os tubos de escoamento (incluídos o sistema de esgoto) devem ser suficientemente
grandes para suportar cargas máximas e devem ser construídos de modo a evitar a
contaminação do abastecimento de água potável.
c) Quanto ao uso da água
- como princípio geral na manipulação de alimentos deve ser utilizada água potável;
- pode ser utilizada água não potável para a produção de vapor, sistema de refrigeração,
controle de incêndio e outros fins análogos não relacionados com alimentos, com a
aprovação do órgão competente;
46
- a água recirculada para ser reutilizada novamente dentro de um estabelecimento deve ser
tratada e mantida em condições tais que seu uso não possa representar um risco para a
saúde;
- o processo de tratamento deve ser mantido sob constante vigilância e a água recirculada
que não tenha recebido tratamento posterior pode ser utilizada nas condições em que seu
emprego não constitua um risco para saúde e não contamine a matéria-prima e o produto
final;
- deve haver um sistema independente de distribuição da água recirculada, que possa ser
identificado facilmente;
- o controle do tratamento para a utilização da água recirculada em qualquer processo de
elaboração de alimentos deve ter sua eficácia comprovada e a utilização deve ter sido
prevista nas boas práticas adotadas pelo estabelecimento e devidamente aprovada pelo
organismo oficialmente competente.
Considerando a necessidade de complementar o Regulamento Técnico sobre as Condições
Higiênico-Sanitárias e de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos Produtores /
Industrializadores de Alimentos foi publicada a Resolução RDC Nº. 275 de 21 de outubro
de 2002, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (BRASIL, 2002), que aprova o
Regulamento Técnico de Procedimentos Operacionais Padronizados aplicados aos
estabelecimentos produtores/ industrializadores de alimentos e introduz o controle contínuo
das Boas Práticas de Fabricação – BPF e os Procedimentos Operacionais Padronizados –
POP, que contribuem para a garantia das condições higiênico-sanitárias necessárias ao
processamento/industrialização de alimentos, complementando as Boas Práticas de
Fabricação.
As Boas Práticas de Fabricação compreendem a descrição das operações realizadas pelo
estabelecimento, incluindo, no mínimo, os requisitos sanitários dos edifícios, a manutenção
e higienização das instalações, dos equipamentos e dos utensílios, o controle da água de
abastecimento, o controle integrado de vetores e pragas urbanas, controle da higiene e
saúde dos manipuladores e o controle e garantia de qualidade do produto final.
47
Entende-se por Procedimento Operacional Padronizado - POP, o procedimento escrito de
forma objetiva que estabelece instruções seqüenciais para a realização de operações
rotineiras e específicas na produção, armazenamento e transporte de alimentos.
Os estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos devem desenvolver,
implementar e manter Procedimentos Operacionais Padronizados – POPs para os seguintes
itens:
a) Higienização das instalações, equipamentos, móveis e utensílios;
b) Controle da potabilidade da água;
c) Higiene e saúde dos manipuladores;
d) Manejo dos resíduos;
e) Manutenção preventiva e calibração de equipamentos;
f) Controle integrado de vetores e pragas urbanas;
g) Seleção das matérias-primas, ingredientes e embalagens;
h) Programa de recolhimento de alimentos.
A Portaria Nº 518 de 25 de março de 2004 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2004)
estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da
qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.
As legislações pertinentes publicadas pelo Ministério da Agricultura são: Decreto Nº.
30.691 (BRASIL, 1952), Portaria Nº. 368 (BRASIL, 1997b) e a Portaria Nº. 46 (BRASIL,
1998).
O Decreto Nº. 30.691 (BRASIL, 1952) aprova o Regulamento da Inspeção Industrial e
Sanitária de Produtos de Origem Animal (RISPOA) e estabelece as normas que regulam,
em todo território nacional, a inspeção industrial e sanitária de produtos de origem animal,
ou seja, qualquer instalação ou local nos quais são abatidos ou industrializados animais
produtores de carne. A inspeção é privativa do Departamento de Inspeção de Produtos de
48
Origem Animal (D.I.P.O.A.) e abrange, entre outros aspectos, a captação, canalização,
depósito, tratamento e distribuição de água de abastecimento, bem como a captação,
distribuição e escoamento das águas residuárias. O Decreto estabelece que a concessão da
inspeção do (D.I.P.O.A), isenta o estabelecimento de qualquer outra fiscalização, industrial
ou sanitária federal, estadual ou municipal.
A Portaria Nº. 368 (BRASIL, 1997b) aprova o Regulamento Técnico sobre as Condições
Higiênico-Sanitárias e de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos Elaboradores
/Industrialisadores de Alimentos e estabelece, entre outras, exigências quanto ao
abastecimento, emprego da água e drenagem de efluentes nas indústrias alimentares.
A Portaria Nº. 46 (BRASIL, 1998) institui o Sistema de Análise de Perigos e Pontos
Críticos de Controle – APPCC, a ser implantado, gradativamente, nas indústrias de
produtos de origem animal, sob o regime do Serviço de Inspeção Federal (SIF),
similarmente ao estabelecido na Portaria SVS/MS Nº. 326.
A Norma NBR ISO 22000, publicada pela ABNT em 2006, que estabelece requisitos para
um sistema de gestão de segurança na cadeia de suprimento de alimentos, sendo uma
tradução da Norma ISO 22.000:2005. A Norma contempla quatro elementos chave para a
segurança dos alimentos: a comunicação interativa, a gestão de sistema, o programa de pré-
requisitos e os princípios de Análise dos Perigos e Pontos Críticos.
49
4. ÁREA DE ESTUDO
4.1 Localização da empresa e caracterização da Bacia Hidrográfica
O Frigorífico Mabella Ltda. está localizado no município de Frederico Westphalen, na
região noroeste do estado do Rio Grande do Sul, ao sul do Brasil (Latitude S 27º21'06.3'' e
Longitude W 53º23'42.2''), conforme pode ser visualizado na Figura 05. A empresa está
localizada na zona urbana do município, na rua Dr. Tranqüilo Damo, 259.
Figura 05: Localização da indústria
O município de Frederico Westphalen está situado na Região Hidrográfica do Uruguai, na
Unidade Hidrográfica da Várzea, conforme pode ser observado na Figura 06.
50
Figura 06. Região Hidrográfica do Rio Uruguai / Unidade Hidrográfica da Várzea
Fonte: Adaptado de FEPAM (2007)
A Região Hidrográfica do Uruguai abrange uma área de 384.000 km
2
dos quais 176.000
km
2
situam-se em território nacional, compreendendo 46.000 km
2
no estado de Santa
Catarina e 130.000 km
2
no estado do Rio Grande do Sul, onde abrange a porção norte,
noroeste e oeste do Estado, correspondendo a 48% de sua área total. Apesar de sua pequena
extensão territorial no Brasil, apresentando apenas 2% do território do país, as atividades
agro-industriais e o potencial hidroelétrico colocam a Região Hidrográfica do Uruguai em
lugar de destaque no cenário nacional (BRASIL, 2006).
Sua população total está estimada em 2.416.404 habitantes, o que equivale a 23,73% da
população do estado do Rio Grande do Sul, distribuídos em 286 municípios, com uma
densidade demográfica em torno de 19,02 habitantes/km
2
(SEMA/DRH, 2002).
De acordo com FEPAM (2007), essa Região está subdividida em dez unidades
hidrográficas: Apuaê - Inhandava (U-10), Passo Fundo (U-20), Turvo - Santa Rosa - Santo
51
Cristo (U-30), Butuí - Piratinim - Icamaquã (U-40), Ibicuí (U-50), Quaraí (U-60), Santa
Maria (U-70), Negro (U-80), Ijuí (U-90) e Várzea (U-100).
As principais atividades econômicas desenvolvidas estão relacionadas com a agricultura e a
pecuária, notabilizando-se pelas culturas de arroz irrigado, nas bacias hidrográficas dos rios
Butuí - Piratinim - Icamaquã, Santa Maria, Ibicuí e Quaraí e de soja e milho, nas bacias dos
rios Ijuí, Turvo - Santa Rosa - Santo Cristo, Passo Fundo, Várzea e Apuaê - Inhandava.
Destaca-se, também, o uso dos recursos hídricos para a geração de energia nas unidades
hidrográficas U-10, U-20, U-30, U-90 e U-100.
Como principais problemas ambientais da região citam-se:
- descarga de esgotos sem tratamento nos corpos hídricos;
- elevadas cargas de efluentes de dejetos de aves e suínos e de efluentes industriais
sem tratamento;
- atividade agrícola sem utilização de práticas de conservação de solos;
- uso indiscriminado de agrotóxicos, principalmente devido à fumicultura e produção
de milho e soja;
- graves processos erosivos, assoreamento dos mananciais hídricos e contaminação
por agrotóxicos;
- perfuração de poços profundos, sem pesquisa, sem licenciamento e sem avaliação
do potencial dos aqüíferos;
- desmatamento intenso, principalmente ao longo dos cursos d’água (matas ciliares);
- significativa retirada de água para irrigação de arroz (conflito com outros usos de
água);
- desequilíbrio natural pela drenagem das zonas úmidas;
- processo intenso de arenização (ravinamento, voçorocas, pecuária extensiva
(pisoteamento) e compactação dos solos;
- disposição inadequada de resíduos sólidos urbanos, pois a maioria dos municípios
não tem aterros sanitários;
- problemas relacionados com a mineração.
52
A Unidade Hidrográfica da Várzea (U-100) abrange 55 municípios, com uma área de
drenagem de 9.324 km
2
e uma população de 328.057 habitantes. Seus principais
formadores são os rios da Várzea e Guarita.
O Rio da Várzea nasce no município de Passo Fundo, desembocando no rio Uruguai
próximo à cidade de Iraí, sendo um dos principais tributários da margem esquerda do rio
Uruguai. Drena águas do Planalto do Rio Grande do Sul, típica região de produção agrícola
(soja, trigo e milho), bem como de atividades de suinocultura e avicultura. Destacam-se,
ainda, o potencial hidrelétrico desta bacia e as atividades de extração de pedras preciosas e
semi-preciosas, como ágata e ametista, entre outras (SEMA/DRH, 2002).
A precipitação média anual é elevada e bem distribuída ao longo do ano, geralmente entre
1.800 e 2.100 mm. As chuvas são suficientes para as necessidades ambientais de água
durante todo o ano, não apresentando estação seca e um volume de 800 a 900 mm de água
excedente, disponível para o escoamento superficial (MISSIO, 2003).
A qualidade da água em uma bacia hidrográfica é um indicativo da degradação ambiental
da bacia, pois está relacionada ao nível de atividades humanas, uso do solo e da água e a
fatores naturais, como clima, geologia e vegetação.
No Relatório Ambiental Simplificado para Licenciamento Prévio de PCH (COOGERVA,
2002) são apresentados os dados de qualidade da água, coletada no mês de dezembro de
2002, em dois pontos localizados no Rio da Várzea, a montante da cidade de Frederico
Westphalen, P11 (Latitude 6.956.871 e Longitude 286.558) e P12 (Latitude 6.957.189 e
Longitude 289.544). Os dados referentes aos parâmetros pH, OD, sulfatos, nitratos, nitritos,
cromo total e níquel atendem aos padrões estabelecidos na Resolução CONAMA Nº 357
(BRASIL, 2005a) para águas doces de classe 1. Os dados referentes aos parâmetros
turbidez e DBO
5
atendem aos padrões estabelecidos para águas doces de classe 2 da citada
Resolução e os valores obtidos para os parâmetros coliformes totais e coliformes fecais
excedem os padrões estabelecidos para águas doces de classe 3.
53
O município de Frederico Westphalen tem uma área de 262 km
2
e uma população de
26.759 habitantes (SEMA/DRH, 2002). A partir dos divisores de água, foram delimitadas
cinco bacias hidrográficas no município, que são: bacias hidrográficas dos Lajeados Mico
(LMI), Castelinho (LCA), Perau (LPE), Chiquinha (LCH) e do Rio Pardo (RPA),
representadas na Figura 07.
Os Lajeados Perau, Chiquinha, Mico e Castelinho drenam para o Rio da Várzea e os rios da
Várzea e Pardo drenam para o rio Uruguai. A Bacia hidrográfica do Lajeado Perau, onde
está localizada a empresa estudada, ocupa uma área de 4.255 m
2
, correspondendo a 16,24%
da área do município. O Lajeado Perau tem 69.606 m de comprimento e densidade de
drenagem de 16,36 m/ha (MISSIO, 2003), podendo ser visualizado na Figura 08, a jusante
do ponto de lançamento dos efluentes da empresa estudada.
Figura 07: Mapa das Bacias Hidrográficas do município de
Frederico Westphalen - RS
Fonte: MISSIO (2003)
54
Figura 08: Lajeado Perau, a jusante do ponto de lançamento do Frigorífico Mabella
As atividades industriais, comerciais, de prestação de serviços, agropecuárias e os efluentes
provenientes da área urbana são os principais elementos que representam riscos, e são
responsáveis pela degradação ambiental do município de Frederico Westphalen, merecendo
destaque um frigorífico onde são abatidos mais de 1.000 suínos por dia (MISSIO, 2003).
A água é um recurso natural disponível em grande quantidade e amplamente distribuído na
superfície do município, que apresenta uma densidade de drenagem de, aproximadamente,
15 m/ha. Entretanto, quando se trata de água para consumo humano e animal, a qualidade é
um fator limitante importante e a quantidade potencialmente disponível é pequena, sendo
um reflexo claro do descaso com os programas de saneamento básico na área urbana,
desrespeito às áreas de preservação permanente, desconsideração ao programa de avaliação
de aptidão agrícola das terras e manejo inadequado do solo em áreas agrícolas. A melhoria
da qualidade e quantidade de água é possível, desde que atrelada a uma política de
desenvolvimento ambiental séria, que envolva todas as áreas do setor produtivo e inclua
toda a população do município (MISSIO, 2003).
55
4.2 Descrição do processo produtivo
O Frigorífico Mabella Ltda. realiza o abate de suínos e a fabricação de embutidos e
subprodutos (banha, torresmo, graxa industrial, sabão, farinha de carne e farinha de
sangue), tendo uma capacidade de abate máxima diária de 1.400 suínos, em 2006.
O processo de abate segue o fluxograma apresentado na Figura 09 e é descrito a seguir.
Figura 09: Fluxograma do processo de abate da empresa
1. Recepção dos animais e descarga
Ao entrar no abatedouro, o caminhão é pesado e encaminhado à área de descarregamento.
Após, os suínos são pesados em lotes de 10 a 12 animais, marcados com uma tatuagem,
conforme o lote (produtor) e encaminhados para pocilgas de descanso, onde permanecem
por, no máximo, 24 horas.
56
2. Primeira e segunda lavagens pré-abate
Antes de serem encaminhados para o abate, os suínos recebem uma pré-lavagem, com água
hiperclorada a 10 ppm, sob pressão, com o intuito de reduzir a carga bacteriana aderida no
mesmo, reduzir o stress pré-abate e facilitar o processo de sangria pela vasoconstrição
periférica e vasodilatação visceral. Após, os suínos são encaminhados para as pocilgas de
abate, onde é realizada uma segunda lavagem, com água hiperclorada a 10 ppm.
3. Insensibilização
Os suínos são insensibilizados para minimizar seu sofrimento e facilitar o processo de
sangria. A insensibilização dos animais é feita automaticamente, por eletronarcose (choque
de três pontas, onde são colocados dois eletrodos em contato com a região frontal e um em
contato com a região das costelas do animal), a uma voltagem de 400 volts (destes 400
volts é feita uma descarga de 108 volts no suíno), com freqüência de 850 Hz e uma
amperagem de 0,6 a 0,8 A . O suíno não deve morrer nesta etapa e o tempo máximo entre a
insensibilização e a sangria é de 6 segundos.
4. Sangria
Após a insensibilização, os suínos são submetidos a uma sangria manual, com auxílio de
facas esterilizadas e o corte é realizado na veia jugular do suíno. A temperatura mínima da
água de esterilização das facas é de 83 ºC. Após, o animal é suspenso no trilho, para
proceder as demais operações de abate.
5. Lavagem pré-escaldagem
O processo consiste na lavagem dos suínos com água clorada, antes de entrar no túnel de
escaldagem, visando retirar o excesso de sangue remanescente.
6. Escaldagem em túnel
Após a lavagem, o suíno entra em um túnel, onde recebe vapor e água através de
aspersores, a uma temperatura entre 59 ºC e 63 ºC, permanecendo entre 5 e 8, minutos,
conforme a velocidade do abate, visando facilitar a remoção das cerdas na próxima etapa.
57
7. Depilagem
Após o túnel de escaldagem, o suíno passa pela depiladeira, onde as cerdas são removidas,
mecanicamente, através de escovas rotativas. Em seguida, os animais são pendurados na
nória para etapa posterior.
8. Secagem da carcaça (polidora secadora)
O processo consiste na passagem do suíno em uma máquina dotada de fitas de borrachas, as
quais giram constantemente realizando um polimento e secagem das carcaças. Este
processo auxilia também na remoção dos pêlos que ficam grudados na carcaça.
9. Chamuscagem, toalete da máscara e retirada do ouvido médio
Após a polidora secadora, o suíno passa pelo processo de chamuscamento, que é realizado
por flambadores manuais, visando a retirada das cerdas remanescentes localizadas,
principalmente, na região da papada e inguinal e uma desinfecção prévia. A toalete da
máscara é realizado manualmente, com facas esterilizadas, a uma temperatura mínima de
83 ºC, tendo como objetivo retirar as cerdas remanescentes e os resíduos que ficaram após a
flambagem e, após retirar o ouvido médio.
10. Lavagem da carcaça (polidora lavadora)
Esta etapa consiste na passagem da carcaça por uma máquina dotada de fitas de borracha
que giram constantemente, com aspersão de água, cujo objetivo é fazer um polimento e
lavagem das carcaças.
11. Toalete da carcaça e chuveiro de lavagem
A toalete manual é realizada com facas esterilizadas, a uma temperatura mínima de 83 ºC,
objetivando a retirada de qualquer resíduo da carcaça e das cerdas remanescentes. Em
seguida, a carcaça passa por um chuveiro para retirada de resíduos e após, é conduzida à
zona limpa.
12. Separação da papada
58
O processo consiste na abertura da papada para expor os gânglios linfáticos e músculos da
cabeça, visando a realização da inspeção.
13. Inspeção da cabeça e papada
Após a exposição da papada, é realizada a inspeção dos gânglios linfáticos e respectivos
músculos. Caso ocorra alguma alteração, é feita indicação com uma placa de identificação,
para posterior desvio da carcaça.
14. Oclusão do reto
A oclusão do reto é realizada manualmente com uma pistola automática, a qual faz a
exposição do reto e também a torção da alça intestinal, (pistola esterilizada com água a
temperatura mínima de 83 ºC) impedindo assim, a contaminação da carcaça pelo conteúdo
fecal.
15. Abertura abdominal toráxica
A abertura abdominal toráxica é feita através de uma incisão com faca esterilizada a uma
temperatura mínima de 83 ºC, com o objetivo de expor as vísceras para sua retirada. Nesta
etapa deve-se ter muita atenção para que não ocorra o rompimento dos intestinos, evitando
a contaminação da carcaça.
16. Retirada das vísceras
Primeiramente são retiradas as vísceras brancas e depois as vermelhas, sendo utilizadas
facas esterilizadas a uma temperatura mínima de 83 ºC. Deve-se ter o cuidado para que não
ocorra rompimento das mesmas, para evitar a contaminação da carcaça.
17. Retirada dos rins
Nesta etapa são retirados os rins da carcaça e realizada uma pré-inspeção, após a qual é
determinado o destino da carcaça.
18. Desarticulação da cabeça
59
Após a retirada dos rins, é realizada a desarticulação manual da cabeça, com faca
esterilizada a uma temperatura mínima de 83 ºC, para facilitar a separação da carcaça em
corte longitudinal na etapa posterior.
19. Separação longitudinal da carcaça
Inicialmente é retirado o rabo. Após é realizada a separação manual da carcaça em duas
meias carcaças (corte longitudinal), através de uma serra elétrica. Esta serra tem um
processo de esterilização automático (a água que retira os resíduos da serra tem temperatura
mínima de 83 ºC).
20. Reinspeção da carcaça
Nesta etapa, caso ocorra alguma anormalidade é feita indicação com uma placa de
identificação, para posterior desvio da carcaça para inspeção final.
21. Retirada da cabeça, pés e papada
A retirada da cabeça, pés e papada é realizada manualmente, com auxílio de faca
esterilizada a 83 ºC e cada parte é destinada aos setores específicos.
22. Retirada da gordura em rama
A gordura em rama é retirada manualmente por tração e encaminhada para fabricação de
banha ou congelamento.
23. Tipificação e Carimbagem
Consiste de etapas de identificação e controle dos animais através de uma pistola
automática e carimbagem das meias carcaças.
24. Lavagem das meias carcaças
A lavagem é realizada por jatos de água oriundos de bicos aspersores e depois
manualmente, com jatos de água pressurizada e hiperclorada a 10 ppm, visando reduzir a
carga microbiana das mesmas.
60
25. Toalete do pescoço
A toalete do pescoço é realizada com faca esterilizada a uma temperatura mínima de 83 ºC
e visa a retirada da gordura em excesso.
26. Resfriamento das carcaças
As carcaças são enviadas para as câmaras de resfriamento, permanecendo nas mesmas no
mínimo 12 horas, com o objetivo de reduzir sua temperatura de 40 ºC na saída do abate
para 6,5 ºC no interior dos músculos profundos do quarto, visando inibir a proliferação de
microorganismos e atingir a temperatura ideal para o transporte de carcaças refrigeradas ou
para a desossa.
A produção de embutidos é realizada de acordo com o fluxograma apresentado na Figura
02 e a produção de subprodutos segue o fluxograma da Figura 03.
A empresa participa dos seguintes Programas de Segurança Alimentar:
- SSA - Sistema de Segurança Alimentar
- BPF - Boas Práticas de Fabricação
- APPCC - Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle
- PPHO - Procedimentos Padronizados de Higiene Ocupacional
Os Pontos Críticos de Controle (PCC), as medidas e parâmetros de controle são
apresentados na Tabela 13.
Tabela 13: Pontos Críticos de Controle (PCC) e procedimentos
Pontos críticos de controle
(PCCs)
Procedimentos Padrão
Chuveiro de hipercloração na
lavagem final das carcaças
Controle da hipercloração 10 ppm
Resfriamento de carcaças Controle da temperatura de
carcaças na reinspeção
Máximo 7 ºC no
músculo do pernil
Resfriamento de cortes Controle de temperatura dos
cortes na expedição
4 ºC
Congelamento de cortes Controle da temperatura dos
cortes na expedição
Exportação: 18 ºC
Mercado interno: 12 ºC
Fonte: Frigorífico Mabella Ltda.
61
4.3 Sistema de tratamento de efluentes líquidos da empresa
Na Figura 10 é apresentado o fluxograma do sistema de tratamento de efluentes líquidos
(ETE) em operação na empresa, onde pode ser observado que o efluente bruto do
frigorífico é encaminhado a uma peneira, seguindo após para um flotador, que opera com
injeção de microbolhas de ar. A seguir, é encaminhado, por gravidade, a um tanque de
homogeneização, onde é mantido sob constante agitação por misturadores submersos.
Após, o efluente é bombeado para o reator anaeróbio e, na seqüência a um decantador e
para cinco lagoas de estabilização em série. O sistema de tratamento descrito visa o
atendimento das exigências da Resolução Nº. 128/2006 (SEMA, 2006a), para lançamento
em águas superficiais.
A planta de localização da ETE é apresentada na Figura 11.
Com a implementação do procedimento do reúso da água na empresa, o processo de
tratamento descrito foi complementado, através do bombeamento do efluente da lagoa 5
para uma lagoa de acumulação, sendo, a seguir, encaminhado para a antiga estação de
tratamento de água da empresa, onde o efluente recebe adição de coagulante, floculante e
cloro e é encaminhado para dois decantadores que operam em paralelo. Finalmente, o
efluente passa por três filtros de areia, que também operam em paralelo, e é armazenado em
três reservatórios, de onde é encaminhado novamente ao frigorífico.
As lagoas do sistema de tratamento recebem o aporte da água da chuva proveniente das
áreas adjacentes, conforme mostra a Figura 12. Existem na área da empresa três lagoas de
captação de água da chuva (LCAC), duas das quais são mostradas na Figura 13 e cuja
localização pode ser visualizada na Figura 11.
Os efluentes das pocilgas e da lavagem de caminhões são coletados em canalização
independente dos demais efluentes e conduzidos a uma peneira e após a uma esterqueira,
sendo finalmente bombeados ao flotador, onde seguem o fluxo dos demais efluentes,
conforme pode ser observado na Figura 10.
62
Figura 10: Fluxograma do sistema de tratamento do frigorífico estudado
63
Figura 11: Planta de localização do sistema de tratamento de efluentes líquidos
64
Figura 12: Aporte de água da chuva às lagoas
Figura 13: Lagoas de acumulação de água da chuva
65
O fluxograma do processo de tratamento da água utilizada na caldeira é apresentado na
Figura 14, salientando-se que o condensado oriundo da graxaria é utilizado na caldeira.
Figura 14: Fluxograma do tratamento da água utilizada na caldeira
66
5. MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 Metodologia
A abordagem metodológica baseou-se, principalmente, em UNEP (2000), MIERZWA
(2002), USEPA (2002) e ENVIRONMENT AGENCY (2005), objetivando a avaliação do
processo industrial e do sistema de tratamento de efluentes líquidos da empresa, com vistas
à proposição de medidas de otimização do consumo de água e a avaliação do reúso do
efluente líquido tratado no processo, considerando suas características físicas, químicas e
biológicas e as exigências legais pertinentes às indústrias alimentares, na busca da
sustentabilidade socioambiental da empresa.
Com base nos dados do “Questionário para levantamento de informações”, apresentado no
Anexo 2 e no conhecimento prévio do fluxograma do processo produtivo, apresentado na
Figura 09, foi medido o consumo de água em cada etapa do processo, através de leituras em
hidrômetros, nos setores onde estavam disponíveis, ou através do preenchimento de um
recipiente de volume conhecido. Após, foi elaborado o balanço hídrico, mostrado na Figura
17, que permitiu visualizar os pontos de maior consumo, onde existem índices superiores
aos indicadores bibliográficos e, conseqüentemente, maior potencial para implantação de
medidas de minimização do consumo.
Com os resultados obtidos, um indicador de consumo da empresa foi determinado e
comparado com os indicadores apresentados nas Tabelas 05 e 06, com uso da melhor
tecnologia disponível (BAT).
Com os resultados obtidos para cada etapa do processo foi possível encontrar um índice de
consumo em L/ suíno por processo e estes valores foram comparados com os indicadores
de consumo apresentados na Tabela 07, que correspondem ao uso de técnicas de P+L e
BAT.
67
Após, os principais pontos de desperdício foram identificados e apresentadas sugestões de
tecnologias de produção mais limpa para a otimização do uso da água.
Para demonstrar como as melhorias no processo podem resultar em otimização do uso da
água, uma técnica de conservação da água foi utilizada, com a realização de um estudo nas
pocilgas de espera.
O frigorífico tem 18 pocilgas de espera e cada uma tem um reservatório de água para
dessedentação de suínos, com capacidade de 340 L, o qual é esvaziado após a retirada dos
animais. O estudo realizado avaliou a quantidade de água usada na limpeza, bem como a
qualidade do efluente gerado neste processo, analisando a DQO (APHA, 2005), pois este
efluente tem uma elevada carga orgânica. O primeiro passo foi medir toda a água utilizada
no processo e coletar duas amostras, onde a DQO foi analisada. Após, outro procedimento
de limpeza das pocilgas foi testado: primeiramente, o esterco e outras impurezas foram
removidas da pocilga e, somente após, foi lavada. A água usada foi medida novamente,
bem como a DQO em duas amostras coletadas. A redução do consumo de água e a carga de
DQO foram calculadas e extrapoladas para o número total de pocilgas.
Para avaliar a eficiência de etapas do sistema de tratamento com relação à remoção de sais,
foram realizadas coletas para determinação dos parâmetros condutividade e SDT nos
seguintes pontos da ETE, visualizados na Figura 10: antes da peneira (efluente bruto), após
o flotador, após o homogeneizador, após o reator anaeróbio, após a lagoa 1, após a lagoa 2,
após a lagoa 3, após a lagoa 4, após a lagoa 5, após os decantadores e após os filtros de
areia.
A fim de avaliar a eficiência do sistema de tratamento de efluentes (ETE) e a qualidade da
água reusada no processo da empresa, dois pontos foram escolhidos e três campanhas de
amostragem simples foram realizadas nas seguintes datas: 09 de fevereiro de 2006, 13 de
julho de 2006 e 12 de abril de 2007.
68
Os pontos de amostragem SS1 (após a lagoa 5) e SS2 (após os filtros de areia) podem ser
visualizados na Figura 10. As amostras SS1 foram avaliadas de acordo com a Resolução Nº
128/2006 (SEMA, 2006a) e as amostras SS2, de acordo com os padrões de qualidade
estabelecidos para água de alimentação de caldeiras, água de reposição em torres de
resfriamento e com os padrões de potabilidade (BRASIL, 2004) requeridos para o processo
produtivo.
Todos os procedimentos de amostragem, preservação de amostras e análises foram
realizadas pelo corpo técnico da Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz
Roessler e atenderam os procedimentos estabelecidos no Standard Methods for
Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005).
Os seguintes parâmetros representativos de efluentes de processamento de carnes e com
significância para procedimentos de reúso de água foram analisados: pH, temperatura,
matéria orgânica (DBO
5
e DQO), cloretos, sulfato, nitrato, nitrito, N amoniacal, N
orgânico, NTK, fósforo total, dureza, SDT, condutividade elétrica, sólidos sedimentáveis,
SST, turbidez, ferro, manganês e E. coli.
O trabalho de campo contou com a participação de funcionários da empresa dos setores
responsáveis pela manutenção e pelo sistema de tratamento de efluentes.
A partir destes estudos foram calculadas as cargas poluidoras orgânicas geradas pela
empresa e a redução do impacto ambiental na Bacia Hidrográfica do Rio da Várzea, através
de um balanço de massa.
5.1.1 Parâmetros físicos, químicos e biológicos: metodologia de análise
As metodologias analíticas para determinação dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos atenderam a edição mais recente da publicação Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005) e se encontram listadas na Tabela
14, bem como os limites de detecção dos métodos utilizados.
69
Tabela 14: Metodologia analítica
Parâmetro Metodologia Analítica Limites de
detecção
pH Potenciometria 0 - 14
DBO
5
Método de Winkler da diluição e incubação por 5
dias a 20ºC
1 mg/L DBO
DQO Refluxo aberto com dicromato de potássio 5 mg/L DQO
Cloreto Volumetria com nitrato de mercúrio 0,5 mg/L Cl
Sulfato Turbidimetria 5 mg/L SO
4
Nitrato Absorciometria com ácido fenoldissulfônico 0,01 mg/L NO
3
-N
Nitrito Colorimétrico - Sulfanilamida 0,01 mg/L NO
2
-N
N amoniacal Espectrofotometria com Destilação e
Nesslerização
0,02 mg/L NH
4-
N
Nesslerização até 0,5 N orgânico Espectrofotometria
com Digestão, Destilação e Titulação
> 5
Nesslerização até 0,5 NTK Espectrofotometria
com Digestão, Destilação e Titulação
> 5
Fósforo total Absorciometria com redução do ácido ascórbico 0,01 mg/L PO
4
-P
Dureza Complexometria com EDTA 0 mg/L CaCO
3
SDT Gravimétrico 10 mg/L
Condutividade
elétrica
Condutometria
0,2 μS/cm a 25ºC
Sólidos
sedimentáveis
Cone Imhoff
> 0,1 mL/L
SST Gravimetria 10 mg/L
Turbidez Nefelometria 0,16 NTU
Ferro Espectrofotometria de absorção atômica 0,009 mg/L
Manganês Espectrofotometria de absorção atômica 0,004 mg/L
Substrato cromogênico 2 NMP/100 mL
E. coli
Tubos múltiplos 2 NMP/100 mL
5.1.2. Visitas técnicas para levantamento de dados
O trabalho foi realizado no período compreendido entre junho de 2003 e abril de 2007,
tendo sido realizadas visitas técnicas na empresa, aplicado um questionário para
levantamento de dados, realizadas medições do consumo de água e de efluentes líquidos
gerados, bem como coletas e análises destes efluentes e implementados procedimentos
técnicos para otimização do processo produtivo e do sistema de tratamento de efluentes.
70
Em 04 de junho de 2003 foi realizada uma visita técnica na empresa, ocasião em que foi
manifestado o interesse da Direção para realização do trabalho, tendo sido obtidas
informações sobre a capacidade produtiva da empresa e verificadas as etapas do sistema de
tratamento de efluentes líquidos em operação. Na ocasião, já estava sendo realizado o reúso
do efluente liquido tratado no processo produtivo.
Em 19 de novembro de 2003 foi realizada a segunda visita na empresa, onde foi constatada
a ampliação do sistema de tratamento de efluentes líquidos através da implantação de mais
duas lagoas de estabilização.
Nos dias 27 e 28 de abril de 2004 foi realizada outra visita técnica, procedida coleta do
efluente líquido tratado e propostas medidas de otimização no sistema de tratamento de
efluente líquidos. Também foi avaliada a eficiência de algumas etapas do sistema de
tratamento, através de análises físicas, químicas e biológicas.
Nos dias 26 e 27 e agosto de 2004 foi realizada visita técnica na empresa, tendo sido
constatado o cumprimento parcial das medidas de otimização propostas em abril de 2004.
Nos dias 28 e 29 de junho de 2005 foi realizada visita técnica na empresa, constatando-se o
cumprimento total das medidas de otimização do sistema de tratamento de efluente líquidos
propostas em abril de 2004. Foi realizado um acompanhamento do processo produtivo,
observando-se que cada setor da empresa apresentava especificidades e que deveria ser
realizado um levantamento detalhado em cada um. Para tanto, foi elaborado um
questionário, denominado “Questionário para levantamento de informações”, constante
do Anexo 2, objetivando levantar dados de consumo de água, período de operação e
procedimentos operacionais de cada setor do processo produtivo.
O “Questionário para levantamento de informações” foi aplicado na visita técnica
realizada nos dias 19, 20 e 21 de julho de 2005. O consumo de água foi medido em cada
etapa do processo. A empresa operava com procedimentos rotineiros e um abate de 1.150
suínos/dia, em um período de trabalho de 7 horas/dia.
71
Nos dias 05 e 06 de dezembro de 2005 foi realizada visita técnica na empresa, ocasião em
que foram realizadas outras medições de consumo de água, pois muitos setores haviam sido
omitidos no questionário aplicado em julho. Foram identificados sete principais setores de
consumo de água, que são: processo de abate, higienização, torres de resfriamento, caldeira,
sanitários, lavagem de mãos e botas, lavagem de pocilgas e lavagem de caminhões. Foi
realizada a medição da vazão do efluente líquido gerado e quantificados os fluxos
conduzidos às diversas etapas do processo industrial.
Em 09 de fevereiro de 2006 e 12 de julho de 2006 foram realizadas novas determinações de
condutividade, SDT e pH em diversos pontos da ETE e coletadas amostras dos efluentes
tratados nos pontos SS1 e SS2.
Em 12 de abril de 2007 foi realizada a última coleta dos efluentes tratados nos pontos SS1 e
SS2.
5.1.3 Levantamento da legislação sanitária
Considerando o reúso do efluente tratado no frigorífico estudado e face às exigências de
controle sanitário na área de alimentos, visando à proteção da saúde da população, foi
realizado um levantamento da legislação higiênico-sanitária pertinente.
72
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A apresentação dos resultados será dividida em três partes. Inicialmente será apresentado o
estudo e avaliação do consumo de água na empresa e as medidas de otimização propostas
para o processo industrial. Após, serão avaliadas as características do efluente tratado,
considerando o reúso da água realizado na empresa. Finalmente, será avaliada a redução da
carga poluidora lançada na Bacia Hidrográfica do rio da Várzea, decorrente da implantação
das medidas propostas, na busca da sustentabilidade socioambiental da empresa. Os
resultados parciais do estudo estão no Artigo Técnico, que consta do Anexo 1.
6.1. Estudo e avaliação do consumo de água no processo industrial
O consumo total de água no frigorífico é apresentado na Tabela 15. Salienta-se que os
consumos relativos à elaboração dos produtos de carne e subprodutos na graxaria foram
computados na água utilizada para limpeza, higienização e caldeira.
Tabela 15: Consumo de água no frigorífico, em 05.12.2005
Setores Consumo de água (m³/dia)
Processo de abate 341
Limpeza e higienização 165
Torres de resfriamento 229
Caldeira 37**
Sanitários 39
Lavagem de mãos e botas 34
Lavagem das pocilgas e dessedentação de suínos 39
Lavagem de caminhões 9*
Total 893
*água recirculada da lagoa 3; ** 10 m³/dia são provenientes do condensado da graxaria
A Figura 15 mostra a distribuição percentual do consumo de água no frigorífico,
observando-se que o processo de abate é responsável pelo maior volume consumido (39%),
seguido pelas torres de resfriamento (26%) e pelas atividade de limpeza e higienização
(18%). O consumo remanescente obedece ao seguinte percentual: caldeira (4%), lavagem
de mãos e botas (4%), lavagem das pocilgas e dessedentação de suínos (4%), lavagem de
73
caminhões (1%) e sanitários (4%). O consumo de água no frigorífico em estudo é de 893
m
3
por dia, para um abate diário de 1.150 suínos.
Torres de
resfriamento
26%
Higienização
18%
Processo de abate
39%
Caldeira
4%
Sanitários
4%
Lavagem de
caminhões
1%
Lavagem de
pocilgas
4%
Lavagens de
mãos/botas
4%
Figura 15: Distribuição percentual do consumo de água no frigorífico, em 05.12.2005
Na Tabela 16 é apresentado o consumo de água nas operações do processo de abate e a
Figura 16 mostra sua distribuição percentual, concluindo-se que as etapas de evisceração e
separação da carcaça são responsáveis pelo maior consumo de água (37%), seguido pelo
processamento das tripas (28%). O consumo remanescente obedece ao seguinte percentual:
escaldagem e depilação (11%), lavagem de vísceras não comestíveis (9%), sangria (7%),
lavagem de suínos no pré-abate (2%), atordoamento (2%), chamuscagem e polimento (2%)
e lavagem da carcaça (2%).
Tabela 16:Consumo de água no processo de abate, em 05.12.2005
Etapas do processo de abate Consumo de água (m³/dia)
Lavagem de suínos (pré- abate) 7
Atordoamento 5
Sangria 23
Escaldagem e depilação 38
Chamuscagem e polimento 8
Lavagem da carcaça 8
Evisceração e separação da carcaça 126
Processamento das tripas 96
Lavagem de vísceras não comestíveis 30
Total 341
74
Atordoamento
2%
Lavagem de
vísceras não
comestíveis
9%
Escaldagem e
depilação
11%
Chamuscagem e
polimento
2%
Lavagem da
carcaça
2%
Sangria
7%
Lavagem de
suínos
2%
Evisceração e
separação da
carcaça
37%
Processamento
das tripas
28%
Figura 16: Distribuição percentual do consumo de água no processo de abate, em
05.12.2005
O balanço hídrico do frigorífico, contemplando o reúso da água na empresa, é apresentado
na Figura 17, onde as linhas vermelhas representam os efluentes, as linhas azuis a água
tratada, observando-se que a água da chuva captada corresponde a uma precipitação média
mensal de 150 mm na região.
Na Tabela 17 são apresentados dados relativos ao consumo de água no frigorífico estudado.
Comparando os percentuais de consumo com os percentuais apresentados na Tabela 07,
pode-se observar que todos os processos apresentam resultados inferiores ou entre os
limites esperados, com a exceção do consumo de água nas torres de resfriamento. O uso de
26% de água neste processo demonstra um consumo excessivo, comprometendo a análise
percentual.
Assim, a análise do consumo de água foi avaliada em L/suíno, para os dados constantes nas
Tabelas 07 e 17, utilizando-se os menores indicadores da Tabela 07.
75
Figura 17: Balanço hídrico do frigorífico, exemplificado pelas medições de Q (m
3
/dia),
em 05.12.2005
Tabela 17: Consumo de água no frigorífico estudado (L/suíno; % do consumo total)
Consumo de água Processos
(L/suíno) (%)
1.Limpeza, higienização e lavagem de mãos e botas 173 22
2.Lavagem de caminhões 7,8 1
3.Lavagem de pocilgas e dessedentação de suínos 34 4
4.Torres de resfriamento - 26
5.Sanitários - 4
76
Salienta-se que para os processos de lavagem de caminhões, lavagem de pocilgas e
dessedentação de suínos, a comparação foi feita pelo índice apresentado pela UNEP
(UNEP, 2000) que engloba os dois processos. Conclui-se que se tecnologias de produção
mais limpa (P + L) e melhores práticas ambientais forem empregadas na empresa, será
possível reduzir o consumo de água, de acordo com os seguintes percentuais: nos processos
de limpeza e sanitização (81%), na lavagem de pocilgas, dessedentação de suínos e
lavagem de caminhões (64%).
Na Tabela 18 são apresentados dados relativos ao consumo de água nas etapas do processo
de abate do frigorífico estudado. A distribuição do consumo, se comparada com os dados
da Tabela 07, revela que o elevado percentual de água usado nas torres de resfriamento,
compromete a análise percentual. Assim, para as etapas do processo de abate, a análise do
consumo de água também será avaliada em L por suíno, para os dados constantes nas
Tabelas 07 e 18, utilizando os menores indicadores da Tabela 07.
Tabela 18: Consumo de água nas etapas do processo de abate no frigorífico estudado
(L.suíno
-1
; % do consumo total)
Consumo de água no frigorífico Etapas do processo de abate
(L.suíno
-1
) (% do consumo total)
1.Atordoamento 4,5
0,6
2.Sangria 20 2,6
i. Escaldagem e depilação 33 4,3
ii. Chamuscagem e polimento 7 0,9
3. Tratamento
da pele
Iii .Lavagem da carcaça 7 0,9
4.Evisceração e divisão 110 14,5
5.Processamento das tripas 83 11
6.Lavagem de vísceras não comestíveis 26 3,4
Salienta-se que para as etapas de atordoamento e sangria, a comparação foi feita pelo índice
apresentado pela UNEP (UNEP, 2000) que engloba os dois processos, mas deve ser
enfatizado que a etapa de sangria é a que consome maior volume de água (20 L/suíno). Para
as etapas de escaldagem e depilação, chamuscagem e polimento e lavagem da carcaça, a
77
comparação foi feita pelo índice apresentado em um modelo teórico (STOOP, 1999) para a
soma dos três, devido a sua significância.
Se tecnologias de produção mais limpa (P + L) e melhores práticas ambientais forem
aplicadas para as principais etapas do processo de abate, é possível reduzir o consumo de
água, de acordo com os seguintes percentuais: nas etapas de atordoamento e sangria (79%),
na evisceração e divisão (55%), e no processamento das tripas (47%).
Se considerarmos o consumo total de água na etapa de tratamento da pele, o consumo é
inferior ao índice obtido com o uso de tecnologias de produção mais limpa, mas se nos
fixarmos somente nos processos de escaldagem e depilação, é possível obter um percentual
de redução de 31% no consumo de água. Não foram encontrados dados para avaliar o
consumo de água na lavagem de vísceras não comestíveis.
O consumo total de água na empresa é de 776 L por suíno. Se compararmos este valor com
os dados apresentados na Tabela 06, pode-se concluir que o mesmo é compatível com o
indicador de consumo de grandes abatedouros de suínos na Dinamarca, que utilizam média
tecnologia em seu processo produtivo e pouca tecnologia de produção mais limpa. Também
se verifica que está bastante distante do indicador para abatedouros que utilizam a melhor
tecnologia disponível, que é de 300 L/suíno (UNEP, 2000).
Com a implantação das medidas de otimização propostas para o processo industrial,
apresentadas no item 6.2 para as etapas do processo avaliadas, os percentuais de redução
calculados anteriormente serão atingidos e o consumo de água na empresa pode ser
reduzido para 480 L/suíno. Este valor está bem mais próximo daquele apresentado na
Tabela 06, para dados da Dinamarca, mesmo considerando que todas as etapas do processo
produtivo não foram avaliadas com vistas a redução do consumo. A otimização na operação
das torres de resfriamento é uma das medidas fundamentais para a aproximação aos
indicadores de consumo da Dinamarca.
A empresa já está utilizando alguns procedimentos para minimizar o uso da água, que são:
78
- a água utilizada para limpeza de caminhões é reciclada a partir da terceira lagoa de
estabilização do sistema de tratamento de efluentes;
- o condensado da graxaria é reaproveitado na caldeira;
- equipamentos de controle automático da vazão de água nos pontos de lavagem de
mãos e botas.
6.2. Medidas de otimização propostas para o processo industrial
Das técnicas para prevenção da poluição em matadouros apresentadas no item 3.2.1 por
INTEC (1998), UNEP (2000), USEPA (2002), e ENVIRONMENT AGENCY (2005) e,
considerando as observações das visitas técnicas realizadas na empresa e os percentuais de
redução de consumo apresentados no item 6.1, as recomendações para otimização do
processo do frigorífico estudado foram divididas em medidas gerais e específicas, para as
diversas etapas do processo produtivo.
6.2.1. Medidas gerais
- implementar um programa de conscientização dos empregados relativo à
necessidade de economizar água;
- implementar um programa de identificação e reparo de vazamentos em
canalizações, tanques de armazenamento, flanges, bombas e válvulas (FATTA et
al., 2003);
- instalar medidores de vazão em pontos chave da empresa, tais como, pocilgas,
triparia e na linha de produção, para monitorar o consumo em cada setor;
- estabelecer metas de uso de água na planta, visando com isso reduzir o consumo
excessivo de água e estabelecer indicadores de consumo para cada etapa;
- programar a produção, para minimizar a necessidade de limpeza devido às paradas
ou à mudança de fabricação de produtos;
79
- implementar um programa de inspeção na planta, visando assegurar que todas as
chaves e mangueiras estejam desligadas durante as pausas e ao término do turno de
trabalho;
- automatizar as operações para minimizar a dependência com a atenção dos
empregados, colocando identificadores luminosos, alarmes, controladores de nível,
para impedir vazamentos de materiais e problemas relativos à qualidade do produto.
6.2.2. Medidas específicas
a) Lavagem de caminhões
- retirar o esterco com pás, raspadores ou escovas antes da lavagem;
- realizar um pré-enxágue dos veículos com mangueira, seguido da lavagem com água,
detergente, balde e escova e finalmente, realizar um enxágue com mangueira de alta
pressão e baixo volume;
- instalar um sistema automático, controlado por moedas, para determinar o tempo de
lavagem de cada caminhão.
b) Pocilgas
- adotar um sistema de recebimento de animais just in time nas pocilgas, para minimizar
o volume de resíduos gerados;
- usar mangueiras de alta pressão e baixo volume, adaptadas com pistolas de fechamento
automático, e instruir os operadores sobre a maneira correta de utilizá-las;
- retirar o esterco com pás, raspadores ou escovas antes da lavagem;
- reposicionar as torneiras das mangueiras, de forma que possam ser fechadas
rapidamente após o término da lavagem;
- usar mangueiras suficientemente compridas para que as pocilgas possam ser lavadas no
mesmo sentido da inclinação do piso;
- instalar bebedouros automáticos, conforme pode ser visualizado na Figura 18;
- não lavar as pocilgas com animais no seu interior;
- separar os animais que chegarem muito sujos ao frigorífico e realizar uma lavagem
preliminar, antes de encaminhá-los às pocilgas.
80
c) Atordoamento e sangria
- assegurar que o tempo em que o animal percorre a canaleta de sangria seja de 7
minutos;
- avaliar, rotineiramente, o rendimento da recuperação de sangue para verificar a
efetividade do processo;
- remover o sangue coagulado na canaleta de sangria com um rodo, em intervalos
regulares, e antes de iniciar as operações de limpeza com água.
d) Escaldagem e depilação
- promover o isolamento do tanque de escaldagem e cobri-lo com tampa, para impedir
perda de calor e evaporação;
- dotar o fundo do tanque de escaldagem de uma inclinação em direção à saída, visando
reduzir a água de limpeza, a qual deve ser conduzida a um tanque de sedimentação ou
peneira para coleta dos pelos, que deve estar localizado nas proximidades do tanque de
escaldagem;
- a pressão da água, número, localização e tamanho dos aspersores do tanque de
escaldagem devem garantir a eficiência do processo;
- a água do processo de escaldagem deve ser reusada em contra corrente.
e) Evisceração e divisão
- realizar o transporte de vísceras a seco (transporte pneumático, rosca sem fio ou
correias transportadoras), para evitar ou minimizar o uso de água;
- usar aspersores de água fria, com pressão inferior a 10 bar, para lavagem de carcaças, a
fim de evitar a remoção da gordura da superfície das carcaças;
- ajustar os jatos dos aspersores, de forma atingir todas as partes do animal, com uma
pressão adequada.
f) Triparia
- usar procedimentos a seco para esvaziamento do bucho;
- eliminar alguns fluxos de água sem função, conforme observado na Figura 19;
- coletar e usar a água do enxágue final das tripas para a limpeza dos intestinos grossos;
81
- instalar válvulas de pé ou de fechamento automático na operação de lavagem de tripas,
para permitir ao operador fechar automaticamente o fluxo cada vez que não esteja
sendo utilizado;
- utilizar a água da lavagem dos pisos, carcaças, mesas de vísceras e lavagem de mãos
para lavagem de vísceras não comestíveis, após peneiramento.
g) Limpeza e sanitização
- realizar a limpeza a seco antes da lavagem com água, raspando e varrendo os materiais
sólidos de todas as superfícies;
- limpar imediatamente os equipamentos, ao fim da operação, para evitar a acumulação e
decomposição do material;
- implantar grades ou peneiras de malha fina em todos os pontos onde possa haver
carreamento de resíduos para os drenos;
- levantar os ralos somente depois de ter concluído toda a limpeza;
- colocar carrinhos em todos os locais onde potencialmente possa haver pedaços de
carne ou algum resíduo a ser coletado nas grades ou peneiras;
- realizar a limpeza de equipamentos, pisos e utensílios com sistemas de alta pressão e
baixo volume (máquinas lava-jato), dotados de sistemas de controle (ponteiras
redutoras de diâmetro) e corte de vazão (pistolas com gatilho e válvulas);
- evitar deixar as mangueiras com água correndo e eliminar gotejamento;
- monitorar o uso de soluções de limpeza (detergentes e desinfetantes), verificando se as
mesmas estão sendo utilizados de forma racional, se estão sendo utilizados os produtos
menos tóxicos e adequados disponíveis e em quantidades apropriadas;
- utilizar as águas do enxágue final no enxágue inicial do dia seguinte;
- aplicar sanitizante sob a forma de spray nas superfícies limpas, ao invés de um enxágue
final com água quente;
- incorporar ao programa de manutenção o monitoramento regular dos aspersores;
- reusar a água recuperada da desinfecção para a limpeza (CASANI & KNOCHEL,
2002);
- implantar um sistema de controle automático, para operar o fluxo de água nos
esterilizadores de facas.
82
g) Torres de resfriamento
- minimizar a purga das torres de resfriamento, reduzindo o teor de sais na água de
reposição, através do uso de água da chuva e melhorar o controle operacional.
h) Caldeira
- reduzir o teor de sais na água de alimentação e melhorar o controle operacional.
i) Câmaras frigoríficas
- eliminar o uso de água corrente no descongelamento dos túneis e câmaras frigoríficas.
Figura 18: Bebedouro automático para suínos
Figura 19: Fluxos de água sem função (desperdício)
83
6.2.3. Aplicação prática das medidas de otimização nas pocilgas de espera
Os resultados da aplicação do procedimento de remoção prévia do esterco, na limpeza das
pocilgas, descrito no item 5.1, constam da Tabela 19, onde pode ser observada uma redução
do consumo de água de 45 L e de 0,94 kg de DQO por pocilga. Considerando que 18
pocilgas são limpas diariamente, a redução total da carga orgânica seria de 16,92 kg de
DQO/dia, o que é equivalente à carga gerada por 313 pessoas. Com a implantação de
bebedouros automáticos, deixariam de ser lançados 340 L de água, acumulados nos
bebedouros existentes em cada pocilga e descartados, após a limpeza das mesmas,
perfazendo 6,12 m
3
/dia. Totalizando as reduções, o consumo total de água no processo de
lavagem das pocilgas e dessedentação de animais seria reduzido em 6,9 m
3
/dia. Atualmente
a empresa usa 39 m
3
/dia nesta operação, salientando-se que uma redução adicional poderia
ser obtida com a implementação dos demais procedimentos de produção mais limpa
listados anteriormente, para a operação das pocilgas.
Tabela 19: Consumo de água e carga orgânica na lavagem de pocilgas com diferentes
procedimentos
Lavagem das pocilgas Consumo de água (L) DQO (mg/L)
Sem remoção de esterco 195 10.127–11.695
Com remoção de esterco 150 7.579–8.167
Nas Figuras 20 e 21 visualiza-se, respectivamente, a pocilga suja e após limpeza.
Figura 20: Aspecto da pocilga suja Figura 21: Aspecto da pocilga limpa
84
6.3. Estudo e avaliação do sistema de tratamento de efluentes líquidos com vistas ao
reúso da água
A partir de uma avaliação inicial, foram propostas e implantadas algumas medidas de
otimização na ETE e avaliada a qualidade do efluente tratado com vistas ao reúso na
empresa.
6.3.1 Diagnóstico inicial
Em 04 de junho de 2003, o frigorífico abatia 1.200 suínos/dia.
O efluente bruto da empresa era conduzido a um sistema de tratamento, cujo fluxograma é
apresentado na Figura 10, excetuando-se as lagoas 4 e 5, que encontravam-se em
implantação.
Em períodos de chuva intensa ocorria o lançamento do efluente da lagoa 3 no corpo
receptor, devido à insuficiente capacidade da bomba que recalcava o efluente para a lagoa
de acumulação e devido à reduzida capacidade de armazenamento das lagoas existentes.
A água utilizada no processo industrial era o efluente tratado no sistema de tratamento,
acrescido de 100 m
3
/dia, captados de um poço artesiano.
A água de purga das caldeiras era lançada na rede pública.
O efluente da retrolavagem dos filtros de areia estava sendo lançado na lagoa de
acumulação.
Os efluentes líquidos das pocilgas e a água de lavagem dos caminhões eram lançados na
esterqueira, que se encontrava em precário estado de conservação, conforme pode ser
visualizado na Figura 22, sendo após lançados na rede pública.
85
A Figura 23 mostra as obras de implantação da lagoa 4, observando-se que a lagoa 5
também encontrava-se em implantação, visando aumentar a captação de água da chuva e
otimizar a eficiência da ETE.
Em 19 de novembro de 2003, as lagoas 4 e 5 entraram em operação, porém devido à falta
de impermeabilização das mesmas, estava ocorrendo infiltração do efluente no solo.
Figura 22: Esterqueira, em junho de 2003
Figura 23: Lagoa 4 em implantação
86
6.3.2. Acompanhamento das etapas de tratamento
Em 27 e 28 de abril de 2004, objetivando avaliar a eficiência da ETE, foram realizadas
determinações de DQO, pH, sólidos sedimentáveis e E. coli. nos pontos da ETE, que
podem ser identificados na Figura 10: após flotador, após homogeneizador, após reator
anaeróbio e após o tanque de aeração.
Os resultados das análises estão apresentados na Tabela 20, concluindo-se que a remoção
de 69% da carga orgânica (DQO) é adequada para estas etapas de tratamento, conforme
constante em JORDÃO & PESSOA (2005). O pH é adequado para a operação de processo
anaeróbio. A concentração de sólidos sedimentáveis foi reduzida a níveis que
possibilitariam o lançamento no corpo receptor. O parâmetro E. coli foi minimizado, porém
uma redução acentuada deste parâmetro é esperada nas lagoas subseqüentes.
Tabela 20: Avaliação de parâmetros físicos, químicos e biológicos da ETE, em
27.04.2004
Parâmetros Após
flotador
Após
homogeneizador
Após reator
anaeróbio
Após tanque
de aeração
pH 6,3 6,7 6,7 7,2
DQO (mg/L) 2031 1202 645 629
E. coli (NMP/100 mL) 2400 2400 1900 1500
Sólidos sedimentáveis (mL/L) 11 0,8 0,05 0,03
Fonte: Laboratório da FEPAM
Para avaliar a eficiência do sistema de tratamento apresentado na Figura 10 quanto à
remoção de sais, foram realizadas quatro amostragens e medidos os parâmetros
condutividade, SDT e pH. Os resultados constam da Tabela 21.
Conclui-se que o sistema de tratamento apresenta pouca eficiência com relação à remoção
de sais, porém houve um acréscimo considerável dos mesmos no período amostrado, o que
se deve ao contínuo reúso do efluente tratado no processo produtivo e ao fato do sistema de
tratamento implantado objetivar a remoção de matéria orgânica. A Figura 24 ilustra a
variação dos valores de condutividade nos diversos pontos da ETE, no período amostrado.
87
Tabela 21: Valores de condutividade, SDT e pH dos efluentes líquidos em pontos da
ETE
Data 06.12.2005 09.02.2006 12.07.2006 12.04.2007
Pontos
da ETE
Conduti
vidade
SDT Conduti
vidade
SDT pH Conduti
vidade
SDT pH Conduti
vidade
SDT pH
Efluente bruto - - 3960 1980 6,9 4400 - 7,0 3490 1750 6,4
Após flotador 1041 463 5450 2720 6,4 5070 - 6,7 5130 2560 5,9
Após
homogeneizador
- - 5790 2910 7,6 - - - 5610 2800 5,9
Após reator
anaeróbio
1288 584 6130 3070 6,7 6200 - 6,7 6300 3160 6,7
Após lagoa 1 1067 479 5520 2770 7,7 7400 - 6,7 5820 2930 7,7
Após lagoa 2 879 393 4810 2410 7,4 7030 - 6,7 5870 2930 8,0
Após lagoa 3 528 240 3440 1720 7,0 4240 - 6,7 3280 1640 7,5
Após lagoa 4 477 215 3230 1620 7,4 4900 - 6,7 3940 1970 7,7
Após lagoa 5 440 118 3130 1570 8,2 4820 - 6,7 3510 1770 7.9
Após
decantadores
- - 1740 890 6,8 - - - 3370 1690 4,8
Após filtros de
areia
225 105 1450 730 7,2 2980 1499 6,8 3280 1640 4,0
pH (unidades de pH); Condutividade (μS/cm, a 25ºC); SDT (mg/L)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Após flotador
Após digestor
anaeróbio
Após lagoa 1
Após lagoa 2
Após lagoa 3
Após lagoa 4
Após lagoa 5
Após filtros
da ETA
Condutividade (
μ
S/cm)
06/12/05
09/02/06
12/07/06
12/04/07
Figura 24: Valores de condutividade (μS/cm a 25ºC)
Durante o ano de 2005, a empresa não captou água do poço artesiano, limitando-se ao reúso
do efluente tratado, acrescido de água da chuva.
O aspecto ruim do efluente nas lagoas 1 e 2, pode ser observado nas Figuras 25 e 26,
respectivamente, datadas de fevereiro de 2006.
88
Figura 25: Aspecto do efluente na lagoa 1 e detalhe, em fevereiro de 2006
Figura 26: Aspecto do efluente na lagoa 2, em fevereiro de 2006
Em 13 de julho de 2006, a lagoa 5 estava com o nível bastante baixo, devido à escassez de
chuvas na região e o efluente no ponto SS1 (Figura 10) apresentava coloração esverdeada,
89
conforme pode ser observado nas Figuras 27 e 28. A empresa voltou a captar água do poço
artesiano, pois o alto teor de cloretos da água recirculada estava causando incrustração nos
equipamentos. Foi constatado que os decantadores estavam subdimensionados e sua
capacidade foi aumentada. A água da retrolavagem dos filtros, apresentando condutividade
de 3729 µS/cm e concentração de TDS de 1877 mg/L, estava sendo lançada na lagoa de
acumulação.
Em 12 de abril de 2007, o efluente no ponto SS1 (Figura 10), apresentava-se novamente
clarificado e o nível da lagoa 5 estava bastante baixo, devido à escassez de chuvas na
região. O efluente da retrolavagem dos filtros, com vazão de 120 m
3
/dia, estava sendo
lançado na rede pública, devido ao incremento de sais na água reusada. A empresa não
estava captando água do poço artesiano, limitando-se ao reúso do efluente tratado,
acrescido de água da chuva.
Figura 27: Baixo nível da lagoa 5 Figura 28: Efluente SS1 esverdeado
90
6.3.3 Medidas de otimização propostas e implantadas
Na visita técnica realizada em abril de 2004, foram propostas as seguintes medidas de
otimização no sistema de tratamento de efluentes:
- impermeabilizar as lagoas 4 e 5 com argila, com grau de compactação “k” na ordem
de 10
-7
cm/s e geomembrana de PEAD com espessura de 1mm;
- substituir a bomba que recalcava o efluente tratado da lagoa 5 para o tanque de
acumulação por uma bomba de maior capacidade, a fim de possibilitar o
bombeamento de todo o efluente tratado na ETE;
- encaminhar o percolado da esterqueira para o sistema de tratamento;
- encaminhar a água da purga das caldeiras para a ETE.
Em 26 de agosto de 2004, foi implantada uma peneira a montante da esterqueira, conforme
pode ser observado na Figura 29.
Com referência às medidas propostas em abril de 2004, observou-se que:
- a bomba que recalca o efluente da lagoa 3 para o tanque de acumulação foi substituída,
tendo capacidade para recalcar todo o efluente, não havendo lançamento no corpo
receptor;
- o percolado da esterqueira estava sendo coletado em um tanque de captação e, após,
conduzido para a ETE, conforme pode ser verificado na Figura 30.
- as lagoas 4 e 5 não estavam recebendo efluente e somente a lagoa 4 foi revestida com
geomembrana, conforme pode ser observado na Figura 31, contendo água da chuva;
- a purga das caldeiras estava sendo encaminhada para à ETE.
Em outubro de 2004, a lagoa 5 foi impermeabilizada com geomembrana de 1 mm e em
junho de 2005 as lagoas 4 e 5 entraram em operação.
91
Figura 29:Peneira antes da esterqueira Figura 30: Esterqueira e tanque de captação
do percolado da esterqueira
Figura 31: Lagoa 4 impermeabilizada com geomembrana
92
6.3.4 Qualidade e avaliação do efluente tratado
A Tabela 22 mostra a caracterização física, química e biológica do efluente bruto do
frigorífico, coletado em 11.08.2006
Tabela.22: Caracterização física, química e biológica do efluente bruto do frigorífico,
em 11.08.2006
Parâmetro
Resultado Unidade
pH 7,06 unidades de pH
DBO
5
1.040 mg/L
DQO 2.526 mg/L
Cloreto 1.405 mg/L
Sulfato 15,3 mg/L
Nitrato 37,0 mg/L
Nitrito 17,6 mg/L
N amoniacal 16,2 mg/L
N orgânico 170 mg/L
NTK 186 mg/L
Fósforo Total 20,2 mg/L
Dureza 135 mg/L CaCO
3
Sólidos Sedimentáveis <1 mL/L
Sólidos Suspensos 39 mg/L
Turbidez 176 NTU
Ferro 0,48 mg/L
Manganês 0,38 mg/L
Coliformes fecais 9,2 x 10
3
NMP/100 mL
Fonte: Laudo de Análise Nº. 1408/06, de Química Pura Análise e Consultoria Ltda.
Na Figura 32 pode-se visualizar o efluente bruto da empresa, coletado em 09.02.2006.
Observa-se que mesmo com a coleta de sangue na etapa de sangria, o efluente apresenta
forte coloração vermelha, decorrente do gotejamento na canaleta de sangria e nas etapas
subseqüentes.
As Figuras 33 e 34 mostram o aspecto do efluente tratado após a lagoa 5 (SS1), em junho
de 2005 e em 9 de fevereiro de 2006, no momento da coleta para análise, e a Figura 35
mostra o aspecto do efluente tratado após os filtros de areia (SS2), em 9 de fevereiro de
2006.
93
Figura 32: Efluente bruto, fevereiro de 2006
Efluente tratado após a lagoa 5 (SS1)
Figura 33: junho de 2005 Figura 34: fevereiro de 2006
Figura 35: Efluente tratado após filtros de areia (SS2), fevereiro de 2006
94
Os resultados das análises dos efluentes líquidos tratados, coletados nos pontos SS1 e SS2
da Figura 10, e realizadas no laboratório da FEPAM, são apresentados na Tabela 23.
Tabela 23: Caracterização do efluente líquido tratado nos pontos SS1 e SS2 (mg/L)
Após a lagoa 5 (SS1) Após filtros de areia (SS2) Parâmetros
09.02.06 13.07.06 11.04.07 09.02.06 13.07.06 11.04.07
pH 8,2 6,8 8,0 7,2 6,8 4,0
Temperatura 25,7 18,0 25,0 26,8 20,5 25,0
DBO
5
21 - 28
< 1 < 1
2
DQO 78,5 139 92,9 21 18 33
Cloretos 766 1269 1071 327 748 852
Sulfato 36,2 57,0 60,0 71,4 105,0 137,0
Nitrato 21,6 18,0 2,3 5,7 8,3 0,5
Nitrito 1,45
< 0,01
0,05
< 0,01
-
< 0,01
N amoniacal 0,77 -
< 0,2 < 0,50
-
< 0,2
N orgânico 3,04 - 9,56
< 0,50
- 4,67
NTK 3,81 18,2 9,71
< 0,50
0,83 4,85
Fósforo Total
> 6,0 > 6,0 > 6,0
0,214 1,33 1,52
Dureza 88 131 145 46 84 101
SDT 1664 - 2117 766 1499 1741
Condutividade elétrica 3130 4840 3510 1450 2980 3280
Solidos sedimentáveis
< 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
SST 26 28 25
< 10 < 10
15
Turbidez - 94 59 - 4 12
Ferro 0,06 0,18 0,27 0,08 0,02 0,14
Manganês 0,06 0,57 0,23 < 0,007 0,10 0,19
E coli
11 80 - 1
< 2.0 < 2.0
pH ( unidades de pH); Temperatura (ºC); E. coli (NMP/100mL); Condutividade elétrica (μS/cm
a
25ºC); Turbidez (NTU)
As Figuras 36 a 46 apresentam os resultados das análises físicas e químicas do efluente da
empresa, nos pontos SS1 e SS2, nas três amostragens realizadas no período do estudo,
sendo possível visualizar o aumento da concentração dos parâmetros avaliados no período.
Os resultados das análises de E. coli são mostrados na Figura 47 e indicam ausência nas
amostras analisadas.
95
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Ferro (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Manganês (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 36: Valores de ferro (mg/L) Figura 37: Valores de manganês (mg/L)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
13.07.06 11.04.07
Turbidez (NTU)
Após
SS1
Após
SS2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Cloretos (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 38: Valores de turbidez (mg/L) Figura 39: Valores de cloretos (mg/L)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Dureza (mg/L CaCO3)
Após
SS1
Após
SS2
0
1
2
3
4
5
6
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Fósforo Total (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 40: Valores de dureza (mg/L) Figura 41: Valores de fósforo total (mg/L)
96
0
20
40
60
80
100
120
140
160
09.02.06 13.07.06 11.04.07
DQO (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Sulfato (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 42: Valores de DQO (mg/L) Figura 43 : Valores de sulfato (mg/L)
0
5
10
15
20
25
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Nitrato (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
09.02.06 13.07.06 11.04.07
NTK (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 44: Valores de nitrato (mg/L) Figura 45: Valores de NTK (mg/L)
0
5
10
15
20
25
30
09.02.06 13.07.06 11.04.07
Sólidos suspensos (mg/L)
Após
SS1
Após
SS2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
09.02.06 13.07.06 11.04.07
E coli (NMP/100 mL)
Após
SS1
Após
SS2
Figura 46: Valores de SS (mg/L) Figura 47: Valores de E. coli (NMP/00 mL)
97
A empresa realiza, periodicamente, a análise do efluente liquido tratado (SS1), através da
determinação dos parâmetros representativos de sua tipologia industrial, em atendimento à
Resolução Nº. 01/1998 (SEMA, 1998), que dispõe sobre o Sistema de Automonitoramento
de Atividades Poluidoras Industriais localizadas no estado do Rio Grande do Sul –
SISAUTO.
Os resultados das análises realizadas neste estudo, constam da Tabela 23 e demonstram o
atendimento dos padrões de emissão estabelecidos na Resolução Nº. 128/2006 (SEMA,
2006a), que dispõe sobre o lançamento de efluentes em águas superficiais no estado do Rio
Grande do Sul, o que também é comprovado pelos resultados das análises constantes da
Tabela 24 para o ponto SS1, realizadas pela empresa.
Tabela 24: Caracterização do efluente líquido tratado no ponto SS1, pela empresa
(mg/L)
Parâmetros
Data
pH DQO SST DBO
5
P
Total
N
Total
Cloreto Coliformes
Fecais
01.04.04 8,2 102 - - - - - -
05.04.04 7,9 48 - - - - - -
12.04.04 7,9 38 - - - - - -
15.04.04 7,4 27 - - - - - -
19.04.04 7,3 38 - - - - - -
22.04.04 8,0 38 - - - - - -
27.04.04 7,8 17 - - - - - -
29.04.04 7,9 48 - - - - - -
04.05.04 7,8 7 - - - - - -
12.05.04 7,6 38 - - - - - -
18.05.04 7,3 91 - - - - - -
24.05.04 7,7 142 26 68 4,8 0,4 - -
25.05.04 8,1 102 - - - - - -
02.06.04 7,2 91 - - - - - -
08.06.04 8,1 48 - - - - - -
15.06.04 7,5 7 - - - - - -
22.06.04 7,9 136 - - - - - -
29.06.04 7,3 38 - - - - - -
06.07.04 8,1 40 18 18 0,4 1,3 97 -
04.08.04 7,0 53 6 2 5,8 7,2 - -
14.12.04 8,1 118 15 46 1,5 0,6 215
<1,1
31.03.05 8,2 35 10 12
< 5
0,4 76 100
28.06.05 7,9 140 12 96 4,1 3,5 347,9
<1,1
98
Tabela 24: Caracterização do efluente líquido tratado (SS1) realizada pela empresa
(mg/L) (continuação)
Data
pH DQO SST DBO
5
P
Total
N
Total
Cloreto Coliformes
Fecais
17.08.05 7,7 30 36 9 2,8 3,5 302,6
<1,1
19.10.05 7,8 92 44 25 1,6 - 201,7 -
23.11.05 8,0 100 42 38 3,3 75 274
<1,1
21.01.06 8,0 66 29 23 3,6 2,8 762 310
08.03.06 7,6 56 298 19,3 7,2 4,1 860 340
12.04.06 7,7 63 625 22 5,8 3,4 910 530
08.06.06 6,7 55 54 14 7,1 14,3 1175 8
06.07.06 7.19 210 42 58 6.5 20.3 1365 2.6
15.09.06 7.42 78 - 18 17.9 40 1104 2
12.01.07 6.86 38 99 8 19.1 14.8 1010 7.9
08.03.07 7.2 357*
2
25 10 20.6 5.8 926 0
12.04.07 7.49 86 29 29 22.9 5.8 1060 8
19.06.07 7.17 54 24 34 22.2 47.7 783 ausente
Padrão de
emissão*
6.0
a
9.0
≤ 300
100 ≤ 80 ≤ 3.0 - - ≤ 10
4
pH (unidades de pH); Coliformes Fecais (NMP/100mL);
Fonte: LACE – Laboratório de Controle de Efluentes, CEPA - Centro de Pesquisa em
Alimentos e Laboratório Química Pura
*
Resolução Nº. 128 (SEMA, 2006); *
2
entrada de chorume da compostagem na ETE
Os resultados do efluente tratado (SS2) constantes da Tabela 23 serão avaliados de acordo
com os padrões de qualidade estipulados para os diferentes usos a que forem destinados.
Salienta-se que há um deficiente controle do pH deste efluente, observando-se o resultado
da amostra coletada em 11.04.2007.
Para avaliação do seu uso como água de alimentação da caldeira serão adotados os dados
apresentados por METCALF & EDDY (1991) na Tabela 11, concluindo-se:
- para caldeiras de baixa pressão (< 10 bar), que representa a caldeira atualmente existente
na empresa, o efluente apresenta restrições ao uso, devido às concentrações de DQO, SDT
e SST, cujos valores são superiores aos padrões de qualidade requeridos;
99
- para caldeiras de média pressão (10 a 50 bar), o efluente apresenta restrições ao uso,
devido às concentrações de DQO, dureza, SST e SDT, cujos valores são superiores aos
padrões de qualidade requeridos.
- para caldeiras de alta pressão (> 50 bar), o efluente apresenta restrições ao uso, devido às
concentrações elevadas de todos os parâmetros avaliados.
Salienta-se que o parâmetro SDT encontra-se em condições críticas para o reúso, tendo em
vista apresentar concentrações que ultrapassam 3,5 vezes a concentração admissível para
caldeiras de baixa pressão. Para o parâmetro nitrogênio amoniacal, os resultados das
análises realizadas foram inferiores ao limite de detecção de 0,5 mg/L do método utilizado,
não podendo ser avaliados, tendo em vista que o limite estabelecido para uso em caldeiras é
de 0,1 mg/L.
Para avaliação do uso como água de reposição nas torres de resfriamento serão adotados os
dados apresentados na Tabela 12, concluindo-se que as concentrações de cloretos, SDT e
condutividade ultrapassam demasiadamente os padrões de qualidade estabelecidos,
revelando um elevado teor de sais e resultando em uma água não adequada para reposição
em torres de resfriamento.
Para avaliação do uso do efluente no processo produtivo do frigorífico serão adotados os
dados apresentados na Tabela 10.
A principal barreira para reúso de água na indústria alimentar é o risco de contaminação
microbiológica do alimento e da área de produção, por isso a qualidade da água reusada
deve atender aos padrões de potabilidade (BRASIL, 2004) e ser monitorada continuamente
(CASANI & KNOCHEL, 2002). O parâmetro de qualidade mais importante é a E. coli ,
que atendeu aos padrões de potabilidade nas análises realizadas, caracterizando uma água
isenta de contaminantes microbiológicos.
As concentrações de cloretos e SDT não atendem aos padrões de potabilidade. A dureza e a
concentração de sulfato ultrapassam os padrões de emissão estabelecidos no Regulamento
100
da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (BRASIL, 1952), porém
atendem os padrões de potabilidade (BRASIL, 2004).
O sistema de tratamento em operação na empresa foi projetado para a remoção da matéria
orgânica e atinge a eficiência esperada para este objetivo, bem como para desinfecção da
água reutilizada. Porém, o reciclo constante do efluente causa o incremento da
concentração de sais, o que é revelado no comportamento dos parâmetros condutividade
elétrica e SDT, que tiveram um acréscimo no período do estudo, resultando em uma água
não adequada para uso no processo produtivo.
101
7. SUSTENTABILIDADE SOCIOAMBIENTAL DA EMPRESA
7.1 Redução do impacto ambiental hídrico no município
A Tabela 25 apresenta a relação entre os problemas associados ao gerenciamento hídrico,
com as grandezas Demanda Específica de Água - DEA, que se refere à disponibilidade
anual de água por habitante e o Índice de Comprometimento de Recursos Hídricos - ICRH,
que está associado à tendência do surgimento de conflitos potenciais e outros problemas
ambientais em determinada região.
Tabela 25: Relação do ICRH e DEA com os problemas associados ao gerenciamento
hídrico
ICRH DEA
(m
3
/ano/habitante)
Problemas Associados ao Gerenciamento
Hídrico
1
DEA ≥ 10.000
Sem problemas ou problemas limitados
2
10.000 > DEA ≥ 2.000
Problemas gerais de gerenciamento
3
2.000 > DEA ≥ 1.000
Grande pressão sobre os recursos hídricos
4
1.000 > DEA ≥ 500
Escassez crônica da água
5
DEA < 500
Além do limite de disponibilidade de água
Fonte: Adaptado de MIERZWA (2002)
No município de Frederico Westphalen, a Disponibilidade Específica de Água - DEA é de
19.582 m
3
/ano/habitante, o que nos permite concluir, de acordo com a Tabela 25, que não
há problemas quanto ao gerenciamento hídrico. Porém, quando se trata de água para
consumo humano e animal, a qualidade é um fator limitante importante e a quantidade
potencialmente disponível é pequena (MISSIO, 2003), tendo em vista a elevada carga
orgânica de origem doméstica e de atividades ligadas a suinocultura e indústrias, lançada
nos corpos receptores do município.
Na Figura 17, onde é apresentado o balanço hídrico da empresa, pode ser observado que
são gerados 631 m
3
/dia de efluente líquido. Considerando a caracterização dos efluentes
bruto e tratado constantes, respectivamente, das Tabelas 22 e 23, pode-se concluir que o
sistema de tratamento de efluentes da empresa reduz 95,8% da carga de DBO
5
/dia e 98% da
carga de DQO/dia. A Tabela 26 mostra os valores da carga orgânica bruta e tratada geradas
102
no frigorífico. Uma redução adicional da carga tratada pode ser atingida com a implantação
das medidas sugeridas no item 6.2.
Tabela 26: Carga orgânica bruta e tratada do efluente líquido da empresa
Parâmetro Carga Bruta (kg/dia) Carga Tratada (kg/dia)
DQO 1616 68
DBO
5
665 13
Considerando a carga orgânica de 54 gramas de DBO e o volume de 100 L de efluente
gerados diariamente por uma pessoa (JORDÃO, 2005), podemos concluir que com o reúso
do efluente tratado, a empresa está deixando de captar da Bacia Hidrográfica do rio da
Várzea um volume equivalente ao consumo de 6.310 habitantes e, da mesma forma
evitando o lançamento de uma carga orgânica equivalente a 240 pessoas, contribuindo para
a minimização da degradação ambiental no município de Frederico Westphalen apontada
por MISSIO (2003), com a redução do impacto ambiental da atividade industrial na referida
Bacia e aumentando a disponibilidade de água para outras finalidades.
A Resolução Nº. 128 SEMA (2006a) estabelece que a vazão dos efluentes líquidos deve ter
uma relação com a vazão de referência do corpo hídrico receptor, de modo que o seu
lançamento não implique em qualidade do corpo hídrico inferior àquela estabelecida para a
classe na qual ele está enquadrado. Considerando que a empresa gera 631 m
3
/dia de
efluentes líquidos, o lançamento no Lajeado Perau não é possível devido à sua reduzida
vazão e a alternativa de reúso é indicada, visando a sustentabilidade do corpo receptor.
Diariamente, a empresa realiza a medição da vazão dos efluentes líquidos reciclados à
lagoa de acumulação da ETE a partir da lagoa 5 e da vazão lançada no corpo receptor. Estes
lançamentos ocorreram por excesso de chuvas, superando a capacidade de acumulação de
água nas lagoas, ou por problemas elétricos no sistema de bombeamento.
A Tabela 27 mostra as médias mensais destas vazões no período compreendido entre julho
de 2005 e setembro de 2006 e entre janeiro e junho de 2007.
103
Tabela 27: Médias mensais das vazões recicladas à lagoa de acumulação e lançadas no
corpo receptor (julho de 2005 a junho de 2007)
Mês / Ano Vazão Reciclada à lagoa
de acumulação (m
3
/dia)
Vazão Lançada no corpo
receptor (m
3
/dia)
Dias
Julho /05 384 0 19
Agosto /05 365 0 23
Setembro / 05 351 28 20
Outubro / 05 360 243 20
Novembro /05 526 5 29
Dezembro /05 552 0 28
Janeiro /06 565 70 27
Fevereiro /06 612 12 27
Março /06 654 41 25
Abril /06 656 153 26
Maio /06 710 0 30
Junho /06 878 0 26
Julho /06 989 0 28
Agosto /06 763 0 30
Setembro /06 795 20 28
Janeiro /07 787 0 31
Fevereiro /07 918 0 25
Março /07 897 0 28
Abril /07 986 0 28
Maio /07 1027 467 28
Junho /07 999 0 23
O lançamento esporádico de efluentes acarreta o descumprimento da Resolução Nº. 128
SEMA (2006a), devido à reduzida vazão do Lageado Perau, enfatizado-se mais uma vez
que a implementação dos procedimentos de otimização do processo produtivo e reúso,
sugeridos no presente estudo, são de fundamental importância para a sustentabilidade do
Lageado Perau e da Bacia Hidrográfica do rio da Várzea.
7.2. Programas de educação ambiental
Para a manutenção da sustentabilidade da região, a empresa implantou no ano de 2003, um
programa de educação ambiental. Trata-se do projeto “A Terra Pede Água”, como uma
forma de relembrar a comunidade, através dos alunos de ensino médio de Frederico
Westphalen, que todos somos responsáveis pela vida do planeta e que isto só é possível se a
água potável estiver disponível. O projeto visa demonstrar que a água pode ser tratada e
reutilizada e que é responsabilidade de todos o seu correto uso, estando inserido neste
104
contexto, o papel das empresas e organizações. O projeto “A Terra Pede Água” está
direcionado aos alunos do município de Frederico Westphalen e acontece através de
parcerias com as escolas do ensino médio, compreendendo uma palestra teórica e uma
visita prática, com duração média de 3 h.. Na palestra, os participantes recebem
informações gerais sobre a empresa, a importância da água para os seres vivos e sobre o
funcionamento do sistema de tratamento de efluentes líquidos da empresa, o qual é visitado
posteriormente. Na ocasião, também é possibilitada a troca de idéias e esclarecimentos de
dúvidas sobre o assunto. Após a visita, os alunos são convidados a participar do concurso
de redações sobre o tema.
O projeto “A Terra Pede Água” é coordenado e desenvolvido por profissionais de diversas
áreas da empresa, com funções ligadas à biologia, administração, psicologia e técnicas
agrícolas. A primeira edição do projeto ocorreu entre abril e novembro de 2003 e contou
com a participação de 515 representantes, entre alunos e professores, de cinco escolas do
município. No dia 4 de dezembro de 2003 ocorreu a cerimônia de encerramento com a
escolha e premiação da melhor redação elaborada. O programa foi repetido em 2004 e
2005.
As Figuras 48, 49 e 50 mostram os alunos que participaram do Projeto “A Terra pede
Água”, nos anos de 2003, 2004 e 2005, respectivamente, conforme publicado em
informativo da empresa.
O Frigorífico também possui projetos de jardinagem na área da empresa, com plantio de
várias espécies de árvores e flores em todo o pátio, utilizando o húmus formado em sua
área de compostagem.
O Projeto de Coleta Seletiva de Lixo tem como um de seus objetivos conscientizar os
funcionários que todos são responsáveis pelos resíduos que geram. A separação dos
resíduos sólidos é realizada com auxílio de lixeiras, devidamente identificadas, e os
materiais separados são vendidos para usina de reciclagem.
105
Figura 48: Projeto “A Terra Pede Água”, em 2003
Figura 49: Projeto “A Terra Pede Água”, em 2004
Figura 50: Projeto “A Terra Pede Água”, em 2005
O programa de educação ambiental contribui na formação de jovens alunos da cidade e
contribui para a sensibilização dos funcionários quanto às questões ambientais.
106
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A água é um bem limitado, que está se tornando escasso em muitas regiões, devido ao
intenso uso por diferentes setores da sociedade. Os frigoríficos consomem uma grande
quantidade de água em seu processo produtivo, principalmente, devido às exigências de
ordem sanitária, que objetivam a proteção da saúde da população.
a) em relação ao processo produtivo
- o consumo total de água de um frigorífico que abate 1.150 suínos por dia foi medido,
perfazendo 776 L/suíno;
- as etapas de processo onde o consumo de água foi mais crítico foram identificadas e
apresentados procedimentos e tecnologias de produção mais limpa para a minimização do
consumo;
- os seguintes percentuais de redução podem ser atingidos: nas operações de limpeza e
sanitização (81%), na lavagem de pocilgas, dessedentação de animais e lavagem de
caminhões (64%), no atordoamento e sangria (70%), na evisceração e divisão (55%), no
processamento das tripas (47%) e na escaldagem e depilação (31%). Com estas reduções, o
consumo de água da empresa poderá ser reduzido para 480 L/suíno.
b) em relação ao reúso da água
- os resultados das análises do efluente tratado (SS2) demonstraram um grande potencial
para reúso da água, tendo em vista que atendem as condições microbiológicas estabelecidas
na legislação sanitária, que é a principal preocupação da indústria alimentar;
- o teor de sais é muito elevado, devido ao constante reciclo do efluente ao processo
produtivo, não atendendo aos padrões de potabilidade estabelecidos na Portaria Nº. 518 do
107
Ministério da Saúde (BRASIL, 2004) e a legislação nacional tem, como princípio geral, que
somente água potável deve ser utilizada na manipulação de alimentos;
- o elevado teor de sais no efluente tratado prejudica seu uso na caldeira e a utilização como
água de reposição das torres de resfriamento, pois acarreta a purga contínua e um elevado
volume de água de reposição;
Uma opção para otimizar a operação das torres de resfriamento é utilizar, diretamente, a
água da chuva captada nos telhados da empresa e nas lagoas de acumulação existentes para
água de reposição, realizando um tratamento para remoção de sólidos, caso seja necessário.
Esse procedimento minimizaria as purgas contínuas, que ocorrem atualmente e ofertaria
uma água de qualidade muito superior à atualmente utilizada, que além de não atender aos
padrões de qualidade requeridos, está causando corrosão nas torres de resfriamento e
comprometendo sua eficiência, já tendo ocasionado a perda total de uma torre da empresa;
- é necessário complementar o sistema de tratamento existente, com processos de
tecnologias avançadas, como separação por membranas (microfiltração, ultrafiltração,
nanofiltração e osmose reversa), troca iônica ou osmose reversa.
O procedimento mais adequado para a empresa seria, inicialmente, segregar os efluentes
facilmente tratáveis e reciclá-los, de preferência no próprio processo ou através do reúso em
cascata em outra operação. Com este procedimento ocorreria a redução do consumo de
água, bem como a minimização dos volumes lançados no sistema de tratamento de
efluentes.
Como exemplo de efluentes a serem segregados e suas aplicações, citamos:
- a água do processo de escaldagem, para uso em contra corrente no próprio processo;
- a água do enxágue final, para o enxágue inicial do dia seguinte;
- a água da lavagem dos pisos, carcaças, mesas de vísceras e lavagem de mãos, para
lavagem de vísceras não comestíveis, após peneiramento;
108
- a água recuperada do processo de desinfecção, para as operações de limpeza;
- a água de retrolavagem dos filtros de areia, após filtração por membranas, para reúso no
próprio processo.
Esgotadas as possibilidades descritas anteriormente, deve-se pensar em segregar os
efluentes com cargas poluidoras mais elevadas e tratá-los individualmente, antes de
encaminhá-los ao sistema centralizado de tratamento.
Os objetivos desse estudo foram alcançados, no que tange à proposição de medidas para
redução do consumo de água, buscando um processo industrial econômico e sustentável
ambientalmente.
O sistema de tratamento do efluente tratado deve ser aprimorado, observando o
atendimento da legislação pertinente para os diferentes usos. Segundo CARR (2000), a
aplicação de técnicas de análise de risco microbiológico, a implementação de programas de
APPCC e a seleção de tecnologias de tratamento adequadas, podem ser mecanismos
efetivos para reduzir os riscos associados ao reúso da água na indústria alimentar.
Com o reúso do efluente tratado, a empresa está deixando de captar da Bacia Hidrográfica
do rio da Várzea um volume equivalente ao consumo de 6.310 habitantes e evitando o
lançamento de uma carga orgânica equivalente a 240 pessoas, contribuindo para a
minimização da degradação ambiental no município de Frederico Westphalen, apontada
por MISSIO (2003), com a redução do impacto ambiental da atividade industrial na referida
Bacia e o aumento da disponibilidade de água para outras finalidades.
Os resultados deste trabalho buscam um processo industrial econômico e sustentável
ambientalmente e uma avaliação de todo o processo é recomendada, após implementação
de todas as medidas sugeridas.
109
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115
ANEXO 1
116
Evaluation of water use and wastewater reuse and a proposal for water consumption optimization: A
case study at a pig slaughterhouse in Southern Brazil
E. I. F. Krieger
a,b
*, M. T. R. Rodriguez
b
, E. M. P. N. Canizares
a
a
Fundação Estadual de Proteção Ambiental, Rua Carlos Chagas, 55, CEP 90.030-020, Porto Alegre, Rio Grande do Sul,
Brazil
b
Centro de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves, 9500, Setor 4, Prédio 43422,
CP 15007, CEP 91.540-000, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil
* Corresponding author. Tel.: +55-51-32251588; fax: +55-51-32122734
E-mail address: [email protected]
(E.I.F. Krieger)
Abstract
The water consumption in the food industry is intense due to strict sanitary regulations, but usually excessive. In a world
where the water is becoming a rare commodity it is necessary to implement procedures that allow a better use of this
resource without causing sanitary concerns. This study was performed in a pig slaughterhouse located in Southern Brazil,
with a slaughter capacity of 1150 pigs per day. Its major focus was the determination of the specific and global water
consumption, the major needs of improvements toward water use minimization and the suitability of the treated
wastewater to fulfill water uses in the plant. The water consumption in the facility of 776 L/pig was determined and the
observations in the process showed that with the implementation of the cleaner production recommendations (BAT), it
would be possible to reduce it to 480 L/pig. According to the proposals here presented the reductions in the water
consumption could reach: cleaning and sanitizing (81%), holding pens washing, pigs watering and trucks washing (64%),
stunning and bleeding (79%), evisceration and splitting (55%), casing processing (47%) and scalding and dehairing
(31%). A study to minimize the water use and pollution charge generated in the holding pens was done, and showed a
daily reduction of 16.92 Kg COD and 84% of water. When compared to literature data, the operation of the cooling
towers should be improved due to the great water consumption (26% of total). The physical, chemical and biological
parameters of the treated wastewater were analyzed following procedures described by APHA, and, when compared to
requirements for different water uses, its quality showed that, in order to be reused in the facility, additional treatment is
needed, mainly for the reduction of the salt content and towards drinking water standards.
Keywords: Wastewater; Pig slaughterhouse; Water reuse; Cleaner production; Water consumption.
1. Introduction
1.1. General
Many landscapes that used to show abundance of water resources recently begun to demonstrate signs of drought.
This phenomenon may be associated with a myriad of factors, among them we may cite: excessive exploitation, pollution
of the water sources, lavishness in the water use and the extenuation of the rivers. As a counter point, the concept of
rational use or reuse of water resources is being considered as a proper alternative to face the problems caused by the
scarcity and pollution of the water bodies (Mierzwa and Hespanhol, 2005).
In the pig slaughterhouses water is used for many purposes, among them: washing holding pens, trucks, offal and
carcasses; scalding; washing and sterilizing equipment, knives and floor; in the transportation of products and residues; to
feed boilers and for cooling compressors and condensers. Cleaning operations are the major consumers of water in these
facilities, since equipment, walls and floors of process areas must be washed and sanitized at least once a day. Cleaning
and carcass washing operations typically account for more than 80% of a slaughterhouse total water use. Almost all the
water that enters a slaughterhouse turns effluent (80 to 95%). This effluent is marked by the presence of organic matter,
due to the presence of manure, blood, grease; also contains high concentrations of sodium, nitrate and phosphorus; and
high densities of total coliform, fecal coliform and fecal streptococcus groups of bacteria (UNEP, 2000).
A benchmark is a number that acts as a guide to the level of best practice that is achievable in a specific area and
demonstrates an environmental performance. Often, suitable benchmarks are difficult to obtain and to use for the meat
processing industry. The amount of water expended by animal slaughtered, generate a benchmark, which may varies
among the plants, according to a sum of factors: dimensions of the operation; the variety of process; the layout of the
plant; the kind or size of the animals; the procedures used and how much of the process is automatic (Envirowise, 2000;
UNEP, 2000). Moreover the existent benchmarks are not necessarily related to the kind of process one is dealing, due to
differences in the age or weight of the animal, or the type and efficiency of the processing facility, causing a flaw in the
comparison. Another common difficulty is that there are discrepancies among the throughput units, making it even harder
117
to compare different plants. So, it is strongly recommended that an industry first determine its own environmental goals,
and after they are reached, compare theirs to others, from other plants, or other countries.
In Table 1, we enumerate benchmarks in three countries that relate to the level of technology used. The traditional
technology is generally used in medium to large abattoirs with low utilization of installed capacity and no cleaner
production, it is typically used in developing countries. The average technology is used in large slaughterhouses with
minimal cleaner production methods and is common in many Western countries. The Best Available Technology (BAT)
approach is used in industrial slaughterhouses with good utilization of the installed capacity, high throughput and good
practices in all segments. In the late 80´s, for each slaughtered pig, an average European slaughterhouse needed 140 L of
cooling water, 310 L of process water and 10 L of process water for steam production, resulting in a total 460 L/pig. In the
meantime the process water use has been halved (230 L/pig) due to good housekeeping and the high level of reuse of
cooling water (Stoop, 1999).
In order to harmonize the environment with the economical requirements and to achieve a sustainable development
national and local policies must be established. In Brazil, through the Federal Law n
o
9433 (Brazil, 1997a) the National
Policy of the Water Resources was sanctioned, and water was recognized as a limited and valuable natural resource,
which must be managed by economic instruments as taxation and conveyance. The amount of water taken out from a river
or the wastewater to be put in it, results in more taxation, this aspect favors the conservation and the reuse of the water.
Recently, the National Council of Water Resources issued the first national regulation concerning the thematic of reuse of
non-potable water, the Resolution nº 54 (Brazil, 2005), establishing modes, criteria and directions to its use. It must also
be emphasized that the environmental regulations/legislation concerning the discharge of effluents are becoming
increasingly stringent, and often implicating in elevated investments from the industries to achieve the established
standards. In order to minimize costs, impacts and wastefulness of this scarce resource, the reutilization of water supply
became mandatory, in all sectors of our society.
The water consumption in the food industry is intense due to strict sanitary regulations and usually excessive, mainly
because the personnel do not take care on how much water they are using and the cost of it, as for environmental impacts
generated (Codex Alimentarius, 2001). In Brazil, the law that deals with sanitary requirements to animal products is the nº
30691 (Brazil, 1952) and in its paragraph 62 establishes standards to the water used in meat processing plants. In recent
years the “Technical guidelines to the sanitary and hygienic conditions and to the good practices to food preparation
industry” was approved trough the Statute nº 368 (Brazil, 1997c) and Statute n
o
326 (Brazil, 1997b). These regulations
main purpose was to establish the use of drinking water in most of the procedures, drinking water defined as described in
Regulation n
o
518 (Brazil, 2004). The “Technical guidelines to the sanitary and hygienic conditions and to the good
practices to food preparation industry” incorporate the requirements of the "Proposed draft guidelines for the hygienic
reuse of processing water in food plants" (Codex Alimentarius, 2001). This guideline establishes that reclaimed and
reused wastewater may replace potable water, under carefully considered circumstances where public health will not be
compromised. Also it anticipates that water reuse practices should include, but would not necessarily be limited to: the
washing of product; the movement of product; the cleaning of equipment and food processing facilities (including floors,
walls and ceilings); and the generation of steam for multiple purposes including indirect contact with product. According
to these guidelines the water quality to be reused in food processing must be in accordance with the proposed objectives
and the major concern is the uncertainty about the control of pathogenic microorganisms and their potential health effects
(Levine and Asano, 2002). Application of a hazard analysis critical control point (HACCP) to water reuse in food industry
is indicated (Casani and Knochel, 2002; Casani, et al., 2005; Casani et al., 2006).
This work was developed in a pig slaughterhouse, which process 1150 animals/day and also undertakes the further
processing of meat products and by-products. Its initial goal was to evaluate its water consumption, by identifying the
main pathways and quantifying the volume of water used in each one and estimates an index (benchmark) for that specific
process. After that, by comparison with data obtained from Cleaner Practices and BAT reference documents, as well as
data from similar industries, we try to demonstrate the possibility of water consumption minimization. As an initial target
of optimization, a study of the implementation of a simple procedure to minimize the water use and pollution charge
generated in the holding pens was done. In order to evaluate the quality and adequacy of the treated effluent for reuse at
the industrial process, its main physical, chemical and biological parameters were analyzed.
This paper may contribute in the reduction of water consumption, towards cleaner production and in the pathway to
sustainable development in the industry process, as endorsed by Agenda 21, observing the legal and sanitary requirements
for an industry in operation.
1.2. Site and process overview
The industry is situated at the municipality of Frederico Westphalen, in the northwest part of Rio Grande do Sul State,
Southern Brazil (Latitude S 27°21'06.3" e Longitude W 53º23'42.2"), as shown in Fig. 1.
The basic process for slaughtering and processing pigs is shown in Fig. 2, following these steps:
1. Pre-handling of pigs – Pigs are delivered to the abattoir in trucks and held for some hours in holding yards where
they are fasted to reduce the amount of intestinal contents.
2. Stunning and bleeding – Pigs are stunned using an electric shock, after which they are bleed. Bleeding is carried out
using a knife, which directs the blood to a collection trough, from where it is pumped to a tank for further processing.
118
3. Dehairing and finishing – Hair is removed from the pig carcasses, by scalding in hot water followed by scraping.
Carcasses are then singed to remove the remaining hair.
4. Evisceration and splitting – In the evisceration area, the stomachs are opened and the viscera removed. The
breastbone is split and the plucks (heart, liver and lungs) are loosened and removed. The carcasses are then beheaded
and split along the backbone.
5. Chilling, cutting and boning – the carcasses are chilled rapidly overnight before subsequent processes of cutting and
boning can take place.
6. By-product processing – Edible offal components and casings (intestinal tract) are separated from the viscera and
sent on for cleaning and further processing.
7. Rendering – At various stages in the process, inedible by-products such as bone, fat, heads, hair and condemned
offal are generated. These materials are sent to the rendering section for rendering into feed materials and tallow.
8. Further processing of meat products – production of ham and sausages.
All water used in the production process, for cleaning and sanitizing the facility, hands and boots washing, holding
pens washing, trucks cleaning and the blowdown of the cooling towers goes to the on site wastewater treatment system
(WTS). This system is described in Fig. 3. Previously, the WTS ended after the fifth facultative pond, but as the water
reuse became an option, the last three steps were added in order to achieve drinking water standards.
2. Materials and methods
This work was achieved through the following activities in the time period from December 2005 to July 2006. The
initial approach was to determine the water flux in the whole industry process, as well as do the measurements of the
water consumption in every step of it. With the results obtained, the benchmark for this facility was calculated. This
benchmark was compared with data from reference literature, for the whole process, which are presented in Table 1. With
the results obtained of every step it was possible to find a water consumption index in L/pig, and these were also
compared with data from reference literature and from similar industries, as presented in Tables 2 and 3. In order to make
the comparison sounder, among the reference values, the choice followed the criteria bellow:
- Similarity of the process;
- Characterization of the use of the Best Practices and/or BAT, when obtaining the value;
- Adequacy of the value (sometimes some steps are added, and one must check if its proper to use it in our case or
no);
- When all the others criteria are fulfilled, the smallest number is chosen, so the optimization achieved may be
maximized.
After that, the major points of lavishness were identified and a cleaner production assessment, including a list of
suggestions to improve the water use was done.
To demonstrate how any improvement may result in better water use efficiency, an experiment in the holding pens was
designed and tested, and is described in item 2.2.
An evaluation of the suitability of the reclaimed wastewater for reuse through the assessment of physical, chemical and
biological parameter was done as described in item 2.3.
2.1. Survey of water use
Having the previous knowledge of slaughterhouse schematics as shown in Fig. 2, the water consumption was measured
in each step of the process by readings from water meters in the sectors where it was available and by filling a container of
known volume.
2.2. Introduction of BAT trough a water conservation practice
A water conservation practice was introduced by carrying out a study in the holding pens. The facility has 18 holding
pens for pigs, and each one has a drinking water reservoir of 340 L of capacity, that is discharged after releasing the
animals. This study evaluated the amount of water used in the cleaning as well as the quality of the wastewater generated
in this process, by analyzing its COD (APHA, 2005), as this effluent has a high organic load content. The first step was to
measure all the water used in the process and collect two samples, where the COD was analyzed. After that, another
procedure for cleaning the holding pens was tested: first, the manure and others impurities were scraped out the pen, only
after that it was washed. The water used was measured again, as the COD in two samples. The reduction in water
consumption and in the COD load were calculated and extrapolated to the total of holding pens, and the results are
presented in Table 5.
2.3. Analysis of the wastewater
The following representative parameters of meat processing wastewaters and with significance in water reuse systems
were analyzed: pH, organic content (BOD and COD), suspended solid (SS), turbidity, E. coli, ammonia, nitrogen, nitrite,
119
nitrate, total dissolved solids (TDS), chloride (USEPA, 2002; USEPA, 2004), iron, manganese, conductivity (EC),
alkalinity, hardness and sulfate.
In order to evaluate the effectiveness of the wastewater treatment system (WTS), as well as the quality of the reclaimed
water for reuse, two points of sample collection were chosen and two campaigns of single sampling procedures were
done. The sampling stations were the exit of the fifth pond (SS1) and the exit after the chlorination (SS2). The SS1
samples were evaluated according to the Resolution 128/2006 (Rio Grande do Sul, 2006) and the SS2 samples
considering the water requirements for boiler feedwater, recycle cooling water makeup and drinking water required for the
production process.
All the sampling procedures, sample preservation and analyses were performed by the State of Rio Grande do Sul
Environmental Protection Agency “Henrique Luiz Roessler”– FEPAM staff, and followed the procedures established
in the Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005).
3. Results and discussion
3.1 Water use in the industrial plant
The data in Fig. 4 indicate the water consumption at the facility. It must be considered that the water consumption for
further processing of meat products and rendering is computed in cleaning, sanitizing and boiler consumption. The
slaughtering process is responsible for the major consumption (39%), followed by the cooling towers (26%) and the
cleaning and sanitizing process (18%). The remaining consumption is distributed as follows: boiler (4%), hands and boots
washing (4%), holding pens washing and pigs watering (4%), trucks cleaning (1%) and toilets (4%). The total amount of
water used in the facility is 893 m
3
per day for the total production capacity.
To facilitate the understanding of optimization of the water use, we will separate the analysis of the consumption, setting
aside the slaughtering for now, and focusing on the remaining processes first. A comparison between the water
consumption at the facility with benchmark consumptions using cleaner production assessment (CPA) and figures of
similar industries is shown in Table 2. Considering the percent consumption in our case compared to the ones of similar
industries, all the process show results below or within the expected range, with the exception of the cooling towers. The
use of 26% of water in this process shows that it is excessive and is covering up the water use of the other processes
compromising the percentage analysis. Therefore, for the remaining processes, we will emphasize our analysis in the
water consume in L/pig, as presented in the first and last columns of Table 2. The cooling, the cleaning and sanitizing
processes are the major water consumers, and we must focus our efforts in these. The following theoretical reductions
were obtained, by comparison of our data and the least consumption found. For the case of 2 and 3, the comparison was
done by the index presented by UNEP (UNEP, 2000), for the sum of the two process, due to its significance. If, best
available techniques and best environmental practices were applied to this facility and considering the selected
benchmark, it would be possible to reduce the water consumption as follows: cleaning and sanitizing (81%), holding pens
washing, pigs watering and trucks washing (64%).
The details of the water consumption focusing only in the slaughtering process are shown in Fig. 5. The evisceration-
splitting step is responsible for the major consumption (37%), followed by the casings processing (28%). The remaining
consumption is distributed as follows: scalding and dehairing (11%), washing of inedible offal (9%), bleeding (7%), pig
washing (2%), stunning (2%), singeing-polishing (2%) and carcass flushing (2%). A comparison between the water
consumption at the slaughtering process with benchmarks consumptions using cleaner production assessment (CPA) and
figures of similar industries is shown in Table 3. Considering the percent consumption it shows again that the large
percentage of water use in the cooling towers is covering up the water use of the other processes compromising the
percentage analysis. Therefore, we will emphasize our analysis in the water consumption in L/pig, as presented in the first
and last columns of Table 3.
The major water consumers in the slaughtering process are: the evisceration and splitting; casing processing; and the
bleeding. So we must focus our efforts in these, mostly in the process that presents larger disparity between the data
measured and the reference ones. The following theoretical reductions were obtained, by comparison of our data and the
least consumption found. For the case of 1 and 2, the comparison was done by the index presented by UNEP (UNEP,
2000), considering the sum of the two processes, due to its significance, but it must be stressed that the bleeding process is
the one that uses more water (19.7 L/pig). For the case 3i, 3ii and 3ii the comparison was done by the index presented in a
model case (Stoop, 1999), for the sum of the three processes, due to its significance. If, best available techniques and best
environmental practices were applied to the major water consumers of the slaughtering process, it would be possible to
reduce the water consumption as follows: stunning and bleeding (79%), evisceration and splitting (55%), casing
processing (47%). If we consider the overall hide treatment, the water consumption is lower than the index obtained with
the use of cleaner production, but if we look at the scalding and dehairing step it shows that still some reduction is
possible, because it can be reduced by 31%. Washing of inedible offal has no comparable reference.
3.2. Cleaner production assessment - water conservation
120
The global water consumption in the facility is of 776 liters per pig. When we compare this consumption with the
figures presented in Table 1, we may see that it is comparable with the benchmark of large pig slaughterhouses in
Denmark of average technology using minimal cleaner production methods. It also shows that it is far from the
benchmark for slaughterhouses using BAT, which is 300 liters per pig (UNEP, 2000).
If the process under study, after applying the suggestions presented in Table 4, undergoes all the percentage reductions
calculated in the previous paragraphs, the water consumption could reach 480 L/pig which is a figure much closer of the
one presented by Denmark at Table 1, even considering that all steps of the slaughtering process were not evaluated.
The facility evaluated is already using some cleaner procedures, e.g., the water used for cleaning trucks is the one
recycled from the third lagoon of the treatment system. The condensate of the rendering plant is conducted to the boiler
and automatic control systems operate the flow of water in hand-wash and boots stations. Beside process emission
reductions, attention should be given to sources of water lavish which have to be eliminated such as: spills, storage tank
leaks, pipe leaks, and leakage from flanges, pumps, seals and valve glands (Fatta et al., 2003). Water consumption can
also be optimized monitoring usage rates on a regular basis installing water meters for separate departments and even for
individual processes or pieces of equipment. It’s also important to observe the following aspects:
- production should be scheduled to diminish the number of breaks, and hence the number of cleanings required during
each shift (Envirowise, 2000);
- the equipment should be cleaned immediately after finishing each operation to avoid accumulation and decomposition
of materials;
- automate operations to avoid dependence of employers attention, putting luminous identifiers, alarms, level controls in
order to avoid leakages of materials and problems related to product quality;
- fitting drains with screens and/or taps to prevent solid materials from entering the effluent system.
The cleaner production technique, carried out at the holding pens described in the item 2.2, has the results for one unit
presented in Table 5 showing a reduction of 45 L of water use and 0.94 Kg of COD. Considering that 18 holding pens are
cleaned daily at the facility, the overall organic load reduction would be of 16.92 Kg COD, which is equivalent to the
organic load generated by 313 people. The water consumption for holding pens washing and pigs watering could be
reduced to 6.1 m
3
, which is very low when compared to the volume used now at the facility (39 m
3
). We conclude that the
recommendations presented in Table 4 for this process should be accomplished.
3.3. Evaluation of the reclaimed wastewater
The results for SS1 and SS2 for the time period of this study are presented in Table 6. SS1 has to fulfill the emission
standards established by the FEPAM if discharged, meanwhile SS2 has to fulfill standards for water reuse, these may vary
according its final use, as described in Table 7. It must be emphasized that the behavior of EC and TDS, was critical in the
quality control of the reclaimed water since the main purpose of the wastewater treatment system is to remove organic
pollution.
Considering the data presented for SS1, in Table 6, all the results were in accordance with the Resolution 128/2006
(Rio Grande do Sul, 2006), and could be discharged in nearby stream waters.
In Table 7, different references show a ph range of 6.0–10 for almost all purposes. In order to simplify the
comprehension of the analysis, three major references will be adopted.1) For the analysis of the boiler feedwater Metcalf
and Eddy (1991) present values for most of the parameters, and these will be the ones adopted in this paper to evaluate the
results for SS2 showed in Table 6. For this case the parameters of concern, according to the boiler type are:
- Low Pressure (< 10 bar) – for this use, the reclaimed water presents restrictions due to the COD, TDS and NH
3
-N,
whose parameters are many times over the required quality.
- Intermediate Pressure (10 to 50 bar) – for this use, the reclaimed water presents restrictions due to the COD,
hardness, TDS and NH
3
-N, whose parameters are many times over the required quality. For the parameter SS, we
have it lower than the detection limit that was of 10 mg/L in that sample.
- High Pressure (>50 bar) – for this use, the reclaimed water presents restrictions for all the parameters, except pH.
2) For the analysis of the recirculation cooling water make up the Water Reuse Regulations and Guidelines in the
USEPA (EPA, 2004) present values for some of the parameters and these will be the ones adopted in this paper to
evaluate the results for SS2 showed in Table 6. It must be emphasized that these values are very case specific and have
different requirements for the use of reclaimed water as cooling water, based on whether or not a mist is created. If a mist
is created, a total coliform limit of 2.2/100 ml median must be achieved. We decided to use this standard here due to the
sanitary needs of the industry under study. For this case the parameters of concern attend the requirements. But, EPA does
not have values to TDS and chloride and for these we shall use the values from Pinjing et al.(2001) For this case the
parameters of concern are:
- Chloride and TDS – the results for these parameters are not adequate for cooling water make up and show that the
reclaimed water has a considerable amount of salt content.
3) For the analysis of the drinking water standards the Brazilian legislation (Brazil, 2004) will be adopted in this paper
to evaluate the results for SS2 showed in Table 6. For this case the parameters of concern are:
121
- E. coli – for this use, the reclaimed water does not attend the required quality to be used in the process.
- Chloride and TDS – the results for these parameters are not adequate for drinking water standards and shows that
the reclaimed water has a considerable amount of salt content.
The chief barrier for reuse of water in the food industry is the risk of microbiological contamination of food and the
production area. The microbiological quality of the water to be reused must be guaranteed and monitored at all times
(Casani and Knochel, 2002) and the results obtained for E coli are indicative that there is no contamination in the reused
wastewater.
4. Conclusion
The overall water consumption of a big slaughterhouse in Southern Brazil was measured and evaluated. The major
points of concern were identified, and suggestions of procedures to reduce the water consumption were presented. The
results showed a water consumption of 776 L/pig and that, with the implementation of the cleaner production
recommendations (BAT), it would be possible to reduce it to 480 L/pig as follows: cleaning and sanitizing (81%), holding
pens washing, pigs watering and trucks washing (64%), stunning and bleeding (79%), evisceration and splitting (55%),
casing processing (47%) and scalding and dehairing (31%).
A study done at the holding pens showed that the daily organic matter load of the effluent could be drastically reduced
on 16.92 Kg COD by a simple procedure of scrapping the manure before cleaning them. Additionally, this procedure
would diminish the COD of the treated effluent after the chlorination (SS2), minimizing the restrictions of its use in the
boilers.
The operation control of the cooling towers should also be improved due to the great water consumption (26% of
total).
The results demonstrated a great potential to water reuse, but the quality of the treated wastewater revealed that, in
order to be reused in the facility, additional treatment is needed, mainly in the direction of the reduction of the salt content
and towards drinking water standards. In order to achieve this goal new stages in the water treatment plant are needed, and
it must also be considered the segregation of high strength streams, which must be treated separately in order to improve
the efficiency of the treatment system.
All the results of this work look at a better economic and sustainable approach to the production process and an
evaluation of the overall process is recommended after carrying out the proposed measures.
5. Acknowledgements
The authors would like to acknowledge the State Environmental Foundation of Rio Grande do Sul and the Federal
University of Rio Grande do Sul for financial and operational support and to the Frigorífico Mabella Ltda., for providing
access to its facilities.
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Table 1
Benchmarks for water use in pig slaughterhouse (L/pig)
Country
T
raditional Technolog
y
Average Technology Best Available Technology
(BAT)
Denmark
a
1400 700 300
Canada
a
- - 180-230
United Kingdom
b
- - 160-230
a
UNEP (2000);
b
UK (2005)
Table 4
Recommendations related to pollution prevention, cleaner production and recycling techniques
Process Recommendations to be implemented at the facility
Cleaning and
sanitizing
• undertake dry cleaning before washing with water scrapping and sweeping solid materials
from all surfaces (UNEP, 2000)
• hoses end should be fitted with trigger hand operated spray nozzles with an advisable
pressure of 25-30 bar (Fatta et al., 2003)
• flat-jet nozzles should be used to provide maximum impact and velocity and spray angles of
up to 60º provide wide coverage and a good sweeping(UNEP, 2000)
• the wastewater from the final rinse should be used for the initial rinse on the following day
• the consumption of detergents and disinfectants should be monitored (UNEP, 2000)
• sanitizing should be applied as a fine spray to cleaned surfaces, rather than as a final rinse
with hot water(UNEP, 2000)
• regular monitoring of spray nozzle wear should be incorporate into maintenance programs
• recovered water from disinfections may be reused for cleaning purposes (Casani, 2002)
• use automatic control systems to operate the flow of water in knife sterilizers(UNEP, 2000)
123
Cooling towers • due a better control in order to improve the number of recycling cycles(UNEP, 2000)
Boiler • steam condensate may be recycled or reused directly elsewhere in the food processing plant
(Casani, 2002)
Hands and boots
washing
• educational program about water consumption reductions to improve the employees'
awareness (UNEP, 2000)
Trucks cleaning • undertake dry cleaning of trucks prior to washing with water scraping bedding and manure
into a solid waste storage container (UNEP, 2000)
• establish a monitoring program to document the water usage(UNEP, 2000)
install a metered water dispenser (UK, 2005)
Holding pens washing
and pigs watering
• hoses must be equipped with trigger-controlled spry guns with pressure of 18 bar and drivers
have to be instruct in the proper use of them (UNEP, 2000)
• use recycle water from cooling systems and vacuum pumps(UNEP, 2000)
• dirty pigs should be segregated on arrival and given a preliminary wash before joining the
rest of the animals(UNEP, 2000)
• water troughs of drinking water should be designed and located to avoid overflowing and
protected from damage by pigs (UNEP, 2000)
• use of automatic watering equipment(UNEP, 2000)
Stunning and
bleeding
• animals should not be bleed until they are located over the blood collection facility and they
should be allowed to bleed in this location for a minimum period of seven minutes(UNEP,
2000)
• routinely blood recovery yields assessing to check the effectiveness of the blood collection
system(UNEP, 2000)
• coagulated blood collected in the trough under the bleeding area need to be scraped away at
regular intervals (UNEP, 2000)
Hide treatment
• insulate the scalding tanks and cover them by a lid to avoid heat and evaporation losses
• the scalding tank bottom should have a steep gradient towards the outlets to reduce water
consumption for cleaning it and the wastewater should pass through a sedimentation tank,
interceptor trap or sand trap before discharge (UNEP, 2000)
• ensuring that water pressure and the number, placement and size of water nozzles are
optimal; (UNEP, 2000)
• the use of automatically operated scalding chambers can reduce the water consumption by
50-70% (UNEP, 2000)
• hair should be collected by strainer at the dehairing area (UNEP, 2000)
• cooling water can be reused as water sprays in the dehairing machines; (UNEP, 2000)
• boiler condensate can be used as make-up water for the scalding tank (UNEP, 2000)
• Scalding water may be reused directly, in counterflow pattern (Casani, 2002).
• chiller water as makeup water for the scalder (USEPA, 2002)
Evisceration and
splitting
• use offal transport systems that avoid or minimize the use of water (UNEP, 2000)
• use water sprays of cool water with a pressure of less than 10 bar for carcass washing to
avoid removing fat from the surface of the carcass (UNEP, 2000)
Casing processing
• fasten of animals for a period of 12 to 24 hours prior to slaughter reduces the quantity of
undigested materials in the intestinal tract making the evisceration process easier (UNEP,
2000)
• use dry dumping techniques for the processing of pig stomach instead of wet dumping
techniques (UNEP, 2000)
• water from the final rinse of the casings should be collected and recycled or used for
cleaning the large intestines and bungs (UNEP, 2000)
• elimination of some unnecessary taps (UNEP, 2000)
Washing of inedible
offal
• recycled water from the slaughter floor, carcass washing, viscera tables and hand wash
basins after screening should be used for washing of inedible offal for rendering (UNEP,
2000)
Table 5
Water consumption and organic load in holding pen washing with different procedures
Holding pen washing Water consumption (L) COD (mg/L)
Without manure removal 195 10,127–11,695
With manure removal 150 7,579–8,167
124
Table 6
Characterization of the treated wastewater
After fifth pond (SS1) After chlorination (SS2)
Parameters
a
February 9, 2006 July 13, 2006 February 9, 2006 July 13,
2006
pH 8.2 6.8 7.2 6.8
Iron 0.06 0.18 0.08 0.02
Manganese 0.06 0.57
< 0.007
0.10
Alkalinity 127 166 63.2 38.2
Chloride 766 1269 327 748
EC 3130 4820 1450 3000
TDS 1570 NA 730 1499
Hardness 88 131 46 84
NH
3
-N 0.77 NA
< 0.50
NA
Nitrate 21.6 18.0 5.7 8.33
Nitrite 1.45
< 0.01 < 0.01
NA
Sulfate 36.2 57.0 71.4 105
E coli 11 80 1
< 2
BOD
5
21 NA
<1 < 1
COD 78.5 139 21 18
SS 26 28
< 10 < 10
Turbidity NA 94 NA 4
a
All units in mg/L
unless otherwise specified; E coli
(NMP in 100ml); EC (μS/cm a 25ºC); Turbidity (NTU)
pH (pH units)
NA= not available
Table 7
Water quality requirements for boiler feedwater, recirculation cooling water makeup and drinking water
Water quality requirements
Industrial boiler feedwater
(1)
b
Recirculation cooling water makeup Drinking water
Parameter
a
Low
pressure
<10 bar
Intermediate
pressure
10 to 50 bar
High
pressure
>50 bar
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
pH 7.0-10.0 8.2-10.0 8.2-9.0
c
6.8-7.2 6.0-9.0 6.5-9.0 6.5-9.5 6.0-9.5 NA
Iron 1 0.3 0.05 0.5 0.06 NA NA 0.2 0.3 NA
Manganese 0.3 0.1 0.01 0.5 0.06 NA 0.2 0.05 0.1 NA
Alkalinity 350 100 4.0 350 NA NA 350 NA NA NA
Chloride
c c c
500 90 NA 300 250 250 NA
Hardness 350 1.0 0.07 650 NA NA 450 NA 500 20
NH
3
-N 0.1 0.1 0.1
c
1.3 NA 10-20 0.5 1.5 5
Sulfate
c c c
200 1150 NA NA 250 250 10
TDS 700 500 200 500 NA NA 1000 NA 1000 NA
COD 5 5 1.0 75 50 NA 75 NA NA NA
SS 10 5 0.5 100 13 25 10 NA NA NA
BOD NA- NA NA NA 10 30 10
NA NA NA
E. coli NA NA NA NA NA 22
d
NA 0 0 NA
EC NA NA NA NA NA NA NA 2500 NA NA
Nitrite NA NA NA NA NA NA NA 0.5 1 2
Turbidity NA NA NA NA NA 10 5 NA 5 NA
Nitrate NA NA NA NA NA NA NA 50 10 NA
a
All units in mg/l
unless otherwise specified; E coli
( CFU in 100ml); EC (μS/cm, 25ºC); Turbidity (NTU);
pH (pH units);
b
Quality of water prior to addition of chemicals used for internal conditioning
c
Accepted as received (if meeting other limiting values);
d
7-day median
(1) Metcalf and Eddy (1991); (2) Asano et al. (1998); (3) Adapted from USEPA (2004); (4) Pinjing et al. (2001);
(5) Directive 98/83/EC (1998); (6) Brazil (2004); (7)Brazil (1952); NA=not available
125
Table 2.
Comparison between water consumption at the facility, with CPA and in similar industries
Water consumption in similar industries
Process Water consumption
at the facility
(L/pig)
Water consumption
at the facility
(%)
Water consumption
with CPA
b
(L/pig)
(% of total
consumption)
(L/pig)
1. Cleaning, sanitizing, hand and boots washing 173 22 NA 33
a
; 25
b
101
c
; 32.5
a
2. Trucks cleaning 7.8 1 5
a
7.8-29
a
; 15
c
15
(for 2+3)
3. Holding pens washing and pigs watering 34 4 7-22
b
; 3
a
13-30
a
4. Cooling towers NS 26 NS 8
d
; 6
a
NS
5. Toilets NS 4 NS 2-5
b
; 10
a
NS
a
UK (2005);
b
UNEP (2000);
c
Stoop (1999);
d
Amorim et al. (2006)
NS=not suitable; NA=not available
Table 3
Comparison between water consumption in the slaughtering process, with CPA and in similar industries
Water consumption in similar industries
Slaughtering process Water
consumption at
the facility
(L/pig)
Water
consumption at
the facility
(%)
Water
consumption with
CPA
b
(L/pig)
(% of total
consumption)
(L/pig)
1. Stunning 4.5 0.6 NA 1-5
a
5
(for 1+2)
5
c (for 1.+2.)
2. Bleeding 20 2.6 NA 3-4
a
i.Scalding and dehairing 33 4.3 11
b
; 7
a
22.8-27
a
ii.Singeing and polishing 7 0.9 60
(for i+ii+iii)
NA 16-20
a
52
c
(for i+ii+iii)
3. Hide
treatment
iii.Carcass flushing 7 0.9 NA NA
4.Evisceration and splitting 110 14.5 40 31
a
50
c
5. Casing processing 83 11 NA 9-24
b
44-68
a
6. Washing of inedible offal 26 3.4 NA 7-38
b
NA
a
(UK, 2005);
b
(UNEP, 2000);
c
(Stoop, 1999); NA=not availabl
126
Fig. 1 Industry location
Fig. 2. Flow diagram for slaughtering of pigs
127
Fig. 3. Flow diagram of wastewater treatment
Fig. 5.Percent distribution of water consumption in the slaughtering process(1)Pig washing (2)stunning (3)bleeding (4)scalding-dehairing
(5)singeing-polishing (6)carcass flushing (7)evisceration-splitting (8)casings processing(9)washing of inedible offal
128
ANEXO 2
129
Questionário para levantamento de informações
a) As instalações estão providas de:
piso impermeável piso liso piso sem rachaduras
b) Qual a fonte de água?
tratada na ETE captada de poços da rede pública
c) Há mangueiras com controle de vazão?
d) A limpeza é feita com água quente ou fria?
e) A água utilizada é clorada?
f) Qual o volume de água utilizado na empresa?
g) Qual o destino dos efluentes líquidos?
Para todos os setores listados a seguir responder as perguntas abaixo e as específicas
quando solicitadas.
- Origem do efluente?
- Vazão (m
3
/dia)?
- Há sistemas de lavagem (mangueiras ou outros) com controle de vazão?
- Destino do efluente?
1. Lavagem de caminhões
Esterco é retirado a seco previamente?
2. Pocilgas
Esterco é retirado a seco previamente?
3. Processo de abate
3.1. Atordoamento e sangria
Sangue é recolhido em canaleta de sangria?
Destino do sangue?
3.2 Pendura, pré-escaldagem e escaldagem
Tipo de escaldagem?
3.3 Lavagem em chuveiro (separação da zona suja e limpa)
3.4 Desossa
130
4. Setor de refinaria de banha
5. Setor de embutidos
5.1 Setor de carrinhos
5.2 Setor de tripas
6. Setor de defumados
6.1 Setor de preparação do salame e mortadela
6.1.1 Lavagem do salame
6.1.2 Secagem do salame
6.1.3 Sala de encolhimento do salame
6.1.4 Salas de encolhimento da mortadela
6.1.5 Sala de embalagem primária de lombo e presunto
6.1.6 Injeção de salmoura no bacon (barriga, paleta e pernil)
6.1.7 Fumaça líquida para lingüiça
6.1.8 Estufa para lingüiça defumada
6.1.9 Cozimento do presunto e mortadela
6.1.10 Sala de resfriamento com chuveiro
6.1.11 Sala de injeção de salgados (barriga, pernil e lombo)
7. Sala de lavagem de aventais, varas, ganchos e luvas
8. Sala de lavagem de bandejas
9. Túneis de resfriamento e câmaras frias
10. Salas anexas
10.1 Preparação da papada
10.2 Sala de miúdos externos (coração, rim)
10.3 Sala de separação de fígado
11. Setor de beneficiamento de tripas
12. Lavanderia
Quantidade de roupa lavada (Kg/dia)?
13. Vestiários
Tipos de vasos sanitários?
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