5 Síntesis de la auditoría de desechos

5.1 Alternativas de reducción de consumos de agua y aporte de contaminantes a riles en el lavado de cubas

5.1.1 Determinación de consumo óptimo de lavado de cubas

· Cubas de hasta 50.000 litros

Del análisis del proceso de lavado de cubas, llama la atención que los volúmenes de agua y concentración de producto utilizados en cubas de distinta capacidad sea la misma .
Para verificar el consumo óptimo de lavado de cubas, es posible experimentar utilizando menores cantidades de agua en el proceso. El objetivo final es la menor utilización de insumos y obtener la misma calidad en la higienización y desinfección de la cuba.
Como hipótesis se plantea que si una cuba de 50.000 litros es correctamente higienizada con al menos 500 litros de agua por etapa, ¿Es posible que una cuba de 10.000 litros sea higienizada con menor cantidad de agua? (más detalles, solicitar al autor)

· Cubas desde 100.000 litros

La altura que poseen estas cubas exige que sean higienizadas con mayor cantidad de agua de la usualmente utilizada en los demás lavados, triplicando, en algunos casos, los volúmenes promedio.
La bomba utilizada en los lavados comienza a succionar aire desde el interior de la cuba si el volumen en la tina de lavado es inferior a los 1.000 litros, elevando su consumo de energía para compensar la presión de empuje. Una solución práctica a este problema es la construcción de cazueletas en las bases de las cubas. El objetivo de esta práctica es mantener un nivel de agua mínimo de forma que se evite la inducción de aire dentro de las mangueras de lavado.

· Tinas de lavado

La succión de aire por las bombas es común en todos los lavados de cuba debido a la forma de las tinas de lavado. Esta situación es posible de evitar cambiando la salida de agua de la tina a la base de ella, o cambiando la base de forma que exista un volumen de agua para el bombeo. (solicitar imágenes al autor)

5.1.2 Reutilización de volúmenes de lavado de cubas

Es posible reutilizar las aguas de lavado de una cuba en otra. Para evitar que el color extraído en la etapa de enjuague inicial se debe reutilizar los volumenes de enjuague de soda y ácido cítrico con una etapa de desfase.

El sistema a diseñar se basa en el lavado CIP de camiones conocido por la planta vitivinícola en estudio, que recupera las aguas de solución, desechando las aguas de enjuague.
Para reutilizar las aguas de enjuague, las cubas a lavar deben ser cercanas, es decir, encontrarse en la misma bodega. De esta manera es posible evitar el transporte de soluciones por distancias que provoquen pérdidas de calor e impliquen la presencia de contenedores que dificulten el proceso. · Ensayo “Recuperación de aguas lavado de cubas” (Solicitar al autor)

5.1.3 Lavado en seco

Una de las formas de reducción de residuos líquidos más propuesta por los organismos encargados de la promoción de la Producción más Limpia, es la limpieza en seco. Si las borras, sales tartáricas y sedimentos adheridos a los muros de los equipos de vinificación son eliminados por arrastre de agua, por ser contaminantes altamente solubles en un medio acuoso, aumentan la carga orgánica de los riles. Eliminando estos contaminantes mediante arrastre mecánico, es posible traspasarlos a los residuos sólidos, disminuyendo la carga orgánica de los riles, y, en consecuencia, los costo de tratamiento y disposición. · Escenarios en la reducción de aporte de contaminantes en el lavado de cubas (solicitar al autor)

5.1.4 Cobertura de lavado y aumento en la presión de impacto

La higienización del proceso de enjuague se realiza por arrastre de los contaminantes a través de un medio acuoso. Aumentar la presión de impacto en el lavado ahorra gran parte del volumen necesario en el proceso.

5.2 Alternativas de reducción en el aporte de contaminantes del lavado de filtros de tierra

La utilización del filtro de vacío considera la eliminación de las tierras filtrantes junto a sales y borras extraídas como residuos sólidos, aportando como contaminantes solo las soluciones de soda y ácido cítrico utilizados para su lavado. En contradicción, el lavado de filtro de tierras aporta una cantidad considerable de sólidos suspendidos debido a que las tierras filtrantes no son separadas del ril. Eliminar los sólidos del efluente de esta operación presenta una alternativa de control de la contaminación. · Ensayo “Verificación de sedimentabilidad en los efluentes de lavado de filtro de tierra” (solicitar al autor)

5.3 Alternativas de reducción de consumo de agua en el lavado de barricas

El lavado de barricas es un proceso que tiende a la automatización, debido a la falta de control sobre parámetros como la presión de lavado y el tiempo empleado de los operadores, que influyen directamente sobre el volumen de agua utilizado en el proceso.

5.4 Alternativas de reducción en volúmenes de pérdida

Toda planta de producción industrial presenta pérdidas en menor o mayor nivel. Una de las primeras propuestas realizadas por gran parte de la bibliografía se refiere a la reducción de pérdidas en las operaciones.
Observando cada una de las operaciones de producción, es posible notar que estas pérdidas no se limitan a volúmenes de agua, sino también a pérdidas de los productos de higienización.

5.5 Evaluación de las alternativas de reducción de consumo y aporte de contaminantes

Apoyándose en los principios de Producción más Limpia, todas las alternativas descritas en este capítulo están orientadas a la optimización del recurso agua. Sin desmedro de lo anterior, lograr una reducción en las cargas contaminantes implica ahorros en el tratamiento de riles, representando la opción más óptima para la industria.

5.5.1 Lavado de cubas

· Consumo óptimo de agua de lavado

Estimar el consumo óptimo de lavado de las cubas de vinificación con tamaños menores a 50.000 litros, no requiere de grandes inversiones por parte de la industria. La planificación del ensayo “Determinación consumo óptimo de lavado de cubas” debe considerar experimentar en una cuba que no sea utilizada para vinificación hasta obtener los resultados microbiológicos del ensayo, que pueden demorar hasta tres días. Debe tenerse en cuenta que aunque los costos de agua no sean de gran magnitud para la industria, usar volúmenes superiores a los realmente necesarios implica mayor cantidad de productos de higienización, que si representan costos importantes.

· Reutilización de volúmenes de lavado de cubas

El ensayo “Recuperación de aguas lavado de cubas”, al igual que el ensayo “Determinación consumo óptimo de lavado de cubas”, requiere apartar las cubas a ensayar del proceso de vinificación hasta obtener los resultados de las pruebas microbiológicas. No existen grandes inversiones asociadas a la aplicación de este ensayo, el cuál representa una alternativa al sistema CIP, que si representa un cierto costo para la industria.
En cuanto a ahorro de productos químicos, lavar dos cubas con el mismo volumen de solución, reduce el consumo de soda y ácido cítrico al 50%. El costo de la soda y el ácido cítrico es de 1US$/Kg y 3 US$/Kg respectivamente. Considerando que en cada lavado se utilizan 25 Kg de cada uno de los solutos, se calcula un costo de 100 US$/cuba. Reutilizar las aguas de solución implica reducir a 50 US$/cuba el costo de productos químicos.

· Otras observaciones

Se advierte la falta de rigurosidad en cuanto al cumplimiento de las concentraciones de las soluciones de lavado. Por los procedimientos escritos, se declara que la concentraciones de solución de soda y ácido cítrico son del 2,5% al 3%. La mayor parte de las tinas de lavado tienen 600 litros de capacidad volumétrica, y no son llenadas a su capacidad máxima, sin embargo, la cantidad de soda y ácido cítrico por solución utilizada es un saco de 25 kilos cada uno. Mediante un simple cálculo se observa la cantidad de producto que se gastan por sobre los procedimientos estandarizados.
Como se indica anteriormente, el costo de mercado de la soda es de aproximadamente 1 US$/kilo, mientras que el valor del ácido cítrico es de aproximadamente 3 US$/kilo. Suponiendo que la concentración adoptada para los lavados será del 3%, el promedio de agua para el lavado por etapa es de 600 litros, los lavados se realizan durante los 5 días hábiles de la semana, el uso de la concentración correcta genera un ahorro en los costos de soda de 4.200 US$/mes, mientras que para el gasto de ácido cítrico se alcanza un ahorro de 12.600 US$/mes, alcanzando un total de ahorro mensual de 16.800 US$ solo en el lavado de cubas.

5.5.2 Segregación de desechos: Lavado de filtro de tierras

Dentro de los aportes de sólidos suspendidos más importantes, se encuentran los efluentes provenientes del lavado de filtros de tierras. La eliminación del efluente de este proceso a una cámara de decantación evitaría la presencia de la tierra de diatomeas en el aporte a la planta de tratamiento. La tierra de diatomeas genera daños en las canaletas de conducción y equipos de la planta de tratamiento, por lo que, eliminarla de los efluentes se asocia a beneficios cuantificables a largo plazo.

5.5.3 Lavado de barricas

El sistema manual de lavado es de gran simplicidad, sin embargo, el consumo de agua es variable debido a la dependencia del tiempo de lavado que se emplee. Aunque el proceso exige una gran resistencia física por parte de los operarios, no existen problemas notorios con su rendimiento. No obstante, al existir zonas de lavado de barricas fijas, se requiere de múltiples traslados que en algunas áreas de la bodega deben realizarse sin ayuda de maquinaria. Esto suma a las faenas de la planta un tiempo muerto no despreciable, llegando a constatarse hasta más de una hora en el solo traslado de las barricas.
Los lavabarricas automáticos, en contraste, presentan dos grandes ventajas respecto a los comentarios anteriores. Los tiempos muertos de traslado se hacen prácticamente nulos, se aminora el desgaste físico y se disminuye en cantidades considerables los volúmenes de agua utilizados en el proceso. Una desventaja no despreciable observada en terreno, es el efecto de la alta presión de agua en el interior de la barrica, la cual provoca el desgaste paulatino de las paredes, disminuyendo su vida útil.
Un lavabarricas fijo automático es un proceso que presenta una situación intermedia entre los dos anteriores. A pesar que existe el traslado de barricas, este se realizaría con maquinaria de carga a la zona de lavado. Como existe un área determinada al proceso, es posible adicionar sistemas de recuperación de calor, o retención de sedimentos en el efluente. Sin embargo, este sistema de lavado exige un espacio no despreciable para maniobrar barricas con el uso de la grúa horquilla.

6 Conclusiones

6.1 Propuesta de modificación a los procesos productivos

En el anterior capítulo se exponen las opciones técnicas y administrativas a seguir para implementar los conceptos de Producción más Limpia. De estas alternativas es posible distinguir aquellas que pueden ser integradas rápidamente a las operaciones de la bodega, las que requieren de una mayor evaluación y aquellas que logran mayores beneficios económicos a la industria.

Las propuestas asociadas a una baja inversión representan cambios rápidamente implementables a las actividades de la bodega de producción, sin embargo, los beneficios asociados a ellas no son del todo significativos. Es en las alternativas asociadas a un nivel medio de inversión donde se encuentran los mayores beneficios para la planta vitivinícola. Se destacan, en especial, la implementación del lavado en seco y la segregación de las tierras filtrantes, que reducen las cargas orgánicas afluentes a la planta de tratamiento, y, por lo tanto, los costos asociados al tratamiento de los riles.

Directamente relacionadas con los principios de Producción más Limpia se encuentran las opciones destinadas a la reducción de los caudales de riles: Disminución de pérdidas, aumento en la presión de lavado, reutilización y optimización de aguas de lavado. De las anteriores, atención especial requiere el cambio de tecnología del lavado de barricas que presenta un alto nivel de inversión, sin embargo, las ventajas asociadas, como la importante reducción en caudales de lavado y tiempos de operación, exigen un análisis en profundidad antes de ser descartada.

La propuesta final a la planta vitivinícola en estudio se divide en tres etapas asociadas a los periodos de tiempo en que la bodega debiera incorporar las modificaciones:

· Medidas a corto plazo: Disminución de pérdidas en lavado de cubas y otras operaciones, aumento en la presión de lavado en otras operaciones y lavado en seco en lavado de cubas y otras operaciones.
· Medidas a mediano plazo: Aumento de presión en el lavado de cubas y barricas, optimización de los volúmenes de lavado de cubas de hasta 50.000 litros, reutilización de aguas de lavado de cubas mediante sistema CIP o lavado paralelo y segregación de las tierras filtrantes del efluente proveniente del lavado de filtros.
· Medidas de largo plazo: Construcción de balances másicos y capacitación del personal con miras a la mejora continua.

6.2 Comentarios generales al estudio realizado en la planta vitivinícola

6.2.1 Análisis del índice volumen de riles versus kilos de uva procesados

El índice de contaminación utilizado por la empresa vitivinícola, razón de riles generados versus uva procesada, es un parámetro ampliamente utilizado para medir la eficiencia de los procesos. Comparar los volúmenes de residuos generados con la cantidad de materia prima recibida es una práctica común en todas las industrias.

Al respecto, se advierte que existen industrias vitivinícolas de gran envergadura que no solo reciben uva como único aporte a la producción de vino. La mayoría de las bodegas que poseen una línea de embotellación reciben un importante volumen de vino ya procesado en otras bodegas para finalizar con su proceso. Recibir vino externo en la etapa de pre envase genera un caudal de riles proveniente del lavado de camiones y de cubas de pre embotellación que aumentan los gastos de agua proyectados para la uva recibida en la etapa de vendimia.

Lo anterior nos indica que el cálculo correcto del índice de contaminación debiera considerar los litros de vino procesado recibidos por la bodega de vinificación, sumados a los litros de vino producidos en la bodega. La razón cambiará a litros de riles generados versus litros de vino procesados, dando una mejor aproximación de la contaminación generada por la industria.

6.2.2 Comentarios generales

Cuando una operación aporta caudales y cargas de difícil cuantificación y los procesos son de baja automatización, se agregan dificultades para desarrollar una producción eficiente y orientada a la mejora continua. Eliminar aquellas variables fuera de control, modificando los procesos de manera que todas las entradas a él sean cuantificables, facilita la vía hacia el logro de una Producción más Limpia.

Es predecible que la optimización de los procesos haga esperar sus resultados. Una política de reducción de los desechos origina cambios en las prácticas laborales, generando un periodo de ajustes, donde algunos conflictos pueden surgir.

Respaldándose en la experiencia de países donde ya se ha implementado el concepto de Producción más Limpia, se puede argumentar que estos ajustes tendrán sus recompensas en un futuro no muy lejano. Empresas de Los Estados Unidos han llegado a una reducción del 50% de la contaminación producida solo mejorando las prácticas de sus operaciones y aplicando algunos cambios en los procesos.

Se debe recordar que el implementar la Producción más Limpia en una empresa requiere del constante trabajo del equipo. Estas propuestas comenzarán a implementarse y, sobre la marcha, se ajustarán a las prácticas de los operarios. Optimizar en forma constante, conocer el proceso en su totalidad, observar los progresos y retrocesos es tarea en la cual se comienza a producir de manera más exigente y de mejor calidad.


6.3 Análisis del escenario de aplicación de los principios de Producción más Limpia en Chile

Los acuerdos de Producción más Limpia promueven la mejora de los sistemas de producción. Bajo esta motivación, muchas de las empresas vitivinícolas en el país han suscrito el acuerdo, comenzando a trabajar en la optimización de sus técnicas de producción.

En este sentido, los APL significan un gran avance en materia ambiental en nuestro país. Sin embargo, se debe plantear la siguiente situación, ¿Se detendrá el avance en materia ambiental una vez que los certificados de cumplimiento del APL sean entregados?

La Organización de las Naciones Unidas, a través de PNUMA, cuestiona esta entrega de certificados de cumplimiento por parte de los gobiernos. De alguna forma esta práctica crea una dependencia, por parte de las empresas, a las políticas ambientales regulatorias, produciendo que las herramientas de gestión ambiental se utilicen solo para cumplir con la normativa y no para mejorar el desempeño en la producción.

El cumplimiento de los APL está orientado a ser un paso para el cumplimiento de los estándares ISO 14.000, que implican la aplicación de mejoras continuas en la producción. Así, la obtención de la ISO 14.000 deja de convertirse en el objetivo principal, siendo el camino a la obtención de un objetivo aún más grande.

Si se logra que el objetivo principal de las industrias sea la no contaminación del medio ambiente mediante la optimización de sus procesos de producción, se habrá obtenido una de las principales características de la Producción más Limpia, la cual es conveniente solo por los beneficios que conlleva a las empresas y a la comunidad en general.

6.4 Conclusiones finales

La presente investigación realizada en un área industrial importante en nuestro país, aplicando las teorías encontradas en la bibliografía y los datos observados en terreno, llevan a cuestionarse la importancia que tiene en Chile la aplicación de técnicas “end of pipe” para evitar la contaminación del medio ambiente.

El tratamiento de efluentes y técnicas de reciclaje tienen una importancia fundamental en los criterios de protección ambiental, no obstante, la reducción de los desechos en el origen representa una herramienta de gestión ambiental de mucha mayor eficacia. Es un concepto erróneo clasificar las tecnologías de tratamiento de residuos de carácter terminal como técnicas pertenecientes al concepto de Producción más Limpia.

La Producción más Limpia representa en si una buena propuesta de negocios. Los principales medios para lograrla son el uso eficiente de los materiales y la optimización de los procesos. La combinación de ambas metas implica la menor generación de residuos y un aumento en la productividad de los trabajadores con la consecuente disminución de los costos operativos de la planta de producción.

Es creencia generalizada que la disminución de las emisiones contaminantes implica grandes inversiones en nueva tecnología por parte de la industria. Lo cierto es que en muchos casos donde se ha comenzado la implementación de la Producción más Limpia, son los cambios simples en los procesos ya existentes lo que han conseguido el objetivo. Aunque la nueva tecnología suele ser de gran ayuda para prevenir la generación de desechos, esto no implica que no se pueda avanzar en la materia sin su presencia.

De esta manera es posible cuestionar la postura de muchas empresas antiguas que se sienten en desventaja con respecto a las nuevas industrias, que pueden comenzar a operar desde un comienzo bajo la nueva tecnología. Aunque una industria de años de trayectoria tuviera que invertir en nueva tecnología, siguen existiendo suficientes beneficios económicos como para modificar o cambiar los procesos existentes por unos que promuevan la minimización en la generación de residuos.

Para terminar, es posible decir que la implementación de la Producción más Limpia requiere de nuevos conocimientos, mejoramiento de las tecnologías y, en especial, un cambio de actitud frente a los cambios y análisis críticos que pueden hacerse frente a las metodologías de producción. Adoptar la Producción más Limpia no solo llevará a la industria a un mejor desempeño, también llevará al país a una mejor postura frente a temas tan relevantes como la protección de sus recursos y la salud de sus habitantes.