Propuesta de mejoramiento y evaluación de desempeño ambiental de un proceso CIP del área de recepción de leche en una planta láctea en la Región de los Ríos.

Abstract

Los procesos de limpieza en el lugar, comúnmente conocidos como CIP (cleaning in place), son sistemas que se utilizan para limpiar líneas y equipos de procesos sin tener que desmontarlos. Son ampliamente utilizados en las industrias de alimentos y bebidas, las cuales requieren un alto nivel de higiene. Estos procesos conllevan un alto consumo de agua, energía e insumos químicos, por lo que es importante identificar opciones de optimización para reducir los potenciales impactos ambientales asociados al uso de recursos naturales y de sustancias peligrosas. En este contexto, el objetivo de este trabajo es determinar el desempeño ambiental asociado al sistema CIP antes y después de la puesta en marcha de una propuesta de mejoramiento del programa de lavado que se encarga de la limpieza de silos, estanques y camiones lecheros de una planta láctea en la Región de los Ríos. La propuesta fue desarrollada en base a un trabajo de auditoría realizado sobre el sistema CIP, donde se lograron identificar medidas de ahorro en consumos de vapor, agua y químicos, reduciendo a su vez los tiempos de lavado de los objetivos. Dentro de las propuestas se encuentran medidas de recuperación de solución alcalina, disminución de tiempos extra en los lavados, ajustes de programación y eliminación del uso de vapor en los enjuagues. Estas oportunidades de ahorro se cuantificaron obteniendo una proyección de una reducción anual de 10.143 m3 de agua, 1.308 toneladas de vapor, 11.097 kWh de consumo eléctrico y 17.425 kg de NaOH. Estos resultados entregaron que las medidas propuestas permitirían reducciones de un 49%, 33%, 11% y 43%, en los consumos de hidróxido de sodio, agua, electricidad y vapor. En base a los datos obtenidos, se realizó una evaluación de desempeño ambiental del CIP considerando los consumos previos a la optimización y posterior a la implementación de las oportunidades de mejora propuestas. Esta evaluación, que se hizo según la norma ISO 14.040 con un enfoque de ciclo de vida, demostró que la optimización de consumos en el CIP permite reducciones significativas en todas las categorías de impacto intermedias. La disminución de la concentración de soda desde un 1% a un 0,5% llevó a bajar en un 50% los kg P eq ligados a la eutrofización de agua dulce, la cual, en ambos escenarios estudiados fue la categoría de impacto normalizada predominante con un 98% sobre las demás, afectada principalmente por el consumo eléctrico. Por otro lado, en las categorías de impacto final, el daño al medio ambiente fue el indicador de mayor implicancia. Los resultados encontrados evidencian que reducir los consumos del CIP afecta de manera directa sobre los impactos ambientales.

Clean in place processes commonly known as CIP, are systems that are used to clean process lines and equipment without having to disassemble them. They are widely used in the food and beverage industries, which require a high level of hygiene. These processes involve a high consumption of water, energy, and chemicals, therefore, is important identify optimization options to reduce potential environmental impacts associated with the use of natural resources and hazardous substances. In this context, the objective of this work is to determine the environmental performance associated with the CIP system before and after the implementation of a proposal to improve the washing program. The system studied consists of a CIP that is responsible for the cleaning of silos, tanks, and dairy trucks, in a dairy plant in “Región de los Ríos”. The proposal was developed based on an audit carried out on the CIP system, where it was possible to identify savings measures in steam, water, and chemical consumption, while reducing the washing times of the objectives. Among the proposals are measures for the recovery of alkaline solution, reduction of extra time to washing, programming adjustments and elimination of the use of steam in rinses. These savings opportunities were quantified by obtaining a projection of an annual reduction of 10.143 m3 of water, 1.308 tons of steam, 11.097 kWh of electricity consumption and 17.425 kg of NaOH. These results showed that the proposed measures would allow reductions of 49%, 33%, 11% and 43% in the consumption of sodium hydroxide, water, electricity, and steam. Based on the data obtained, an environmental performance evaluation of the CIP was carried out, considering the consumption before to the optimization and after the implementation of the proposed improvement opportunities. This assessment, which was carried out according to the ISO 14.040 standard with a life cycle approach, demonstrated that the optimization of consumption in the CIP allows significant reductions in all intermediate impact categories. The decrease in the concentration of soda from 1% to 0.5% led to a 50% decrease in the kg P eq linked to the eutrophication of fresh water, which, in both scenarios studied, it was the predominant normalized impact category with 98% over the other categories, mainly affected by electricity consumption. On the other hand, in the final impact categories, the category of damage to the environment predominated over the others. The results show that reducing CIP consumption directly affects environmental incapacitations.