Ambiente/Environment/Meio ambiente
Consumo de agua en una receptoría de leche ubicada en Táchira-Venezuela
Consumption of water in a milk reception facility located in Tachira-Venezuela
Consumo de água em uma recepção de leite localizada em Táchira-Venezuela
Luis Orozco
Ing°Amb° Libre ejercicio. Correo-e.: luiseduardo.orozcolizarazo@gmail.com
Marcos Cárdenas
Ing°Amb° Laboratorio de Investigación Ambiental y Desarrollo Sostenible - Universidad Nacional Experimental del Táchira. Correo-e.: mcardenasg@unet.edu.ve. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4813-541X
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Abstract
The supply of drinking water is indispensable for food companies, since its use is irreplaceable in industrial processing, cleaning and hygiene, and support processes such as steam generation. However, like any resource or raw material, its use must be made in a rational and responsible manner. In the present study, water consumption in a milk reception facility located in La Pedrera (Táchira-Venezuela) was evaluated. For this purpose, there were identified the facilities and activities that use water, it was quantified volumetrically the consumption in daily working days and those results were analyzed. Rest and administration area, washing of cistern vehicles and facilities, thermizer, laboratory, among others, require daily water supply in the reception area. On average, 33,299 ± 5,100 l/ day are consumed, which represents an average flow rate of 0.80 ± 0.08 l/s and an indicator of 0.95 ± 0.14 l of water/L of milk received. According to projections made, for the maximum working capacity, 171,000 l/day can be consumed. It is evident that the need to guarantee hygienic conditions in cistern vehicles and reception facilities, among other activities, consume a large amount of water, which requires responsible use practices of the resource.
Resumen
El suministro de agua potable es indispensable para las empresas de alimentos, por cuanto su uso es insustituible en el procesamiento industrial, limpieza e higiene, y procesos de apoyo como generación de vapor. No obstante, como cualquier recurso o materia prima, su uso debe hacerse de manera racional y responsable. En el presente estudio se evaluó el consumo de agua de una receptoría de leche ubicada en La Pedrera (Táchira-Venezuela). Para ello, se identificaron las instalaciones y actividades que utilizan agua, se cuantificó volumétricamente el consumo en jornadas diarias de trabajo y se analizaron dichos resultados. Área de descanso y administración, lavado de vehículos cisternas e instalaciones, termizador, laboratorio, entre otros, requieren suministro diario de agua en la receptoría. En promedio, se consumen 33.299 ± 5.100 l/jornada, lo cual representa una media de caudal de 0,80 ± 0,08 l/s y un indicador de 0,95 ± 0,14 l de agua/l de leche recibida. Según proyecciones realizadas, para la máxima capacidad de trabajo, se pueden consumir 171.000 l/jornada. Se evidencia que la necesidad de garantizar condiciones de higiene en los vehículos cisternas e instalaciones de la receptoría, entre otras actividades, consumen gran cantidad de agua, lo cual exige prácticas de uso responsable del recurso.
Resumo
O abastecimento de água potável é indispensável para as empresas alimentares, uma vez que a sua utilização é insubstituível no processamento industrial, limpeza e higiene, e processos de apoio como a geração de vapor. No entanto, como qualquer recurso ou matéria-prima, a sua utilização deve ser racional e responsável. Neste estudo, foi avaliado o consumo de água de um centro de recepção de leite localizado em La Pedrera (Táchira-Venezuela). Para este efeito, foram identificadas as instalações e actividades que utilizam água, o consumo foi quantificado volumetricamente em dias de trabalho diário e os resultados foram analisados. A área de repouso e administração, lavagem de veículos, tanques e instalações, termómetro, laboratório, entre outros, requerem um abastecimento diário de água na área de recepção. Em média, são consumidos 33.299 ± 5.100 l/dia, o que representa um caudal médio de 0,80 ± 0,08 l/s e um indicador de 0,95 ± 0,14 l de água/l de leite recebido. De acordo com projecções, para a capacidade máxima de trabalho, podem ser consumidos 171.000 litros por dia. É evidente que a necessidade de garantir condições higiénicas nos veículos-cisterna e nas instalações de recepção, entre outras actividades, consome uma grande quantidade de água, o que requer uma utilização responsável do recurso.
Palabras clave/Keywords/Palabras-chave:
Agua potable, água potável, consumo de agua, consumo de água, drinking water, indicador, Indicator, milk reception facility, recepção de leite, receptoría de leche, water consumption.
Citar así/Cite like this/Citação assim: Orozco y Cárdenas(2022) o (Orozco y Cárdenas, 2022).
Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:
Orozco, L., Cárdenas, M. (2022, abril). Consumo de agua en una receptoría de leche ubicada en Táchira-Venezuela. Geominas 50(87). 3-6.
Introducción
En la industria láctea el agua se utiliza, sobre todo, para la limpieza de las instalaciones, equipos, cisternas y otros elementos que estén en contacto con la leche, lo cual garantiza la inocuidad. Su uso permite la eliminación de restos de leche donde pueden proliferar microorganismos, así como el arrastre o enjuague de los diferentes productos de limpieza utilizados (Bylund, 1996).
Dentro de las diversas empresas de este rubro existen las receptorías o centros de recepción, las cuales son instalaciones que se encargan de recibir la leche cruda, previa verificación de su calidad, la termizan, conservan y almacenan apropiadamente para luego transportarla hasta la planta procesadora. Las receptorías se ubican en zonas cercanas a los productores para facilitar el arribo de la leche (Bylund, 1996). Esta investigación evaluó el consumo de agua en una receptoría de leche ubicada en La Pedrera (Táchira-Venezuela), lo cual puede servir para validar, mejorar y agregar estrategias de uso responsable y sostenible del recurso.
Metodología
El estudio se llevó a cabo en la receptoría de leche La Pedrera, ubicada en el municipio Libertador, Táchira-Venezuela, la cual pertenece a la empresa Pasteurizadora Táchira C.A. La investigación se realizó en tres fases: identificación de las áreas y actividades que utilizan agua potable, la cuantificación del consumo y el análisis de los datos recabados. La cuantificación del consumo de agua se hizo durante una semana y de manera global debido a que no existían los puntos o condiciones para hacerlo por actividades o áreas. Para ello se midió el consumo en el tanque de abastecimiento de la receptoría haciendo uso de la ecuación 1 y, posteriormente, se cuantificó el caudal de agua potable con la ecuación 2. También se determinó un indicador de consumo de agua en función de la lecha recibida, utilizándose la ecuación 3.
(Ecuación 1)
(Ecuación 2)
(Ecuación 3)
Donde: LAC: litros de agua consumidos en la receptoría durante la jornada laboral (L); Lf: distancia vertical entre el borde superior del tanque de almacenamiento y el nivel del agua al finalizar la jornada laboral (cm); L0: distancia vertical entre el borde superior del tanque y el nivel del agua al inicio de la jornada laboral (cm); DTA: diámetro del tanque (9,4 m); π: 3,14; QAC: caudal de agua consumida en la receptoría (L/s); tjor: duración de la jornada de trabajo (s); IACLR: indicador de litro de agua consumida por litro de leche recibida (LAC/LLR); LAC: litros de agua consumida (L); LLR: litros de leche recibidos (L) (Orozco, 2020).
Resultados y análisis
El agua que se utiliza en la receptoría proviene de un pozo ubicado dentro de las instalaciones; para extraerla emplean una bomba sumergible. Inmediatamente el agua es puesta en contacto con cloro y se conduce a un tanque australiano para su almacenamiento (capacidad de 55,5 m3). De allí el agua es conducida a un filtro de arena y enviada al tanque aéreo de 18.000 L de capacidad. La calidad del líquido es continuamente monitoreada para garantizar que sus características cumplan con los requisitos internos de la empresa establecidos en Departamento de Higiene y Saneamiento (2012).
Las áreas y actividades que utilizan el agua son: zona de descanso y administración (baños, cocina y lavado de utensilios); recibo de leche (lavado de vehículos cisternas); termizador (intercambiador de calor que posee purga permanente de agua); caldera; lavados ácidos y alcalinos de los equipos y tuberías; enjuague y desinfección de equipos, conducciones y superficies; laboratorio para monitoreo de calidad del agua potable y leche; almacén de químicos (de ocurrir algún derrame y si el producto permite su lavado con agua lo cual es poco común). Al respecto, centros de investigación indican que las actividades que más consumen agua dentro de la industria láctea son la limpieza y desinfección, generación de vapor y refrigeración (tratamiento térmico) que representan de un 25-40 % del consumo total del agua (CAR/PL, 2020). Esta situación se observó en la Receptoría La Pedrera, por cuanto en el recibo de leche, termizado, almacenaje y despacho de leche, son las áreas donde ocurren los consumos más elevados del líquido.
Adicionalmente, se constantó que en la receptoría se implementan buenas prácticas de uso del agua, destacándose: limpieza in situ tipo CIP, uso de aire comprimido para eliminar parte de los restos de leche en las tuberías y equipos, empleo de mangueras presurizadas para la limpieza de los pisos; las cuales se corresponden con recomendaciones y medidas establecidas en COWI Consulting Engineers and Planners AS, Denmark (2000).
Haciendo uso de las ecuaciones 1 y 2 se pudo determinar el volumen y caudal de agua potable utilizada en las instalaciones. Asimismo, con la ecuación 3 se determinó un indicador de consumo de agua por leche recibida. Los resultados se muestran en la tabla I.
Tabla I. Volumen, caudal e indicador de agua consumida en la receptoría.
LAC: litros de agua consumidos en la receptoría; QAC: caudal de agua consumida en la receptoría; IACLR: indicador de litro de agua consumida por litro de leche recibida (LACR/LLR); LLR: litros de leche recibidos durante el día de medición (L).
El volumen promedio de agua potable que se utilizó en la receptoría fue de 33.299 l ± 5.100 para jornadas de trabajo que inician a las 7:00 a. m. y duran 11 h y 26 min (en promedio), con base a lo mostrado en la tabla I. Esto significa que diariamente se puede consumir un 60 % de la capacidad máxima del tanque de almacenamiento de agua; es decir, hay suficiente volumen para abastecer casi un día y medio de trabajo en condiciones promedio.
En cuanto al caudal de agua potable utilizada, la media fue de 0,80 ± 0,08 l/s. El valor máximo de caudal diario se encontró la fecha que más se recibió leche en la empresa (08/09/2016) y el mínimo coincide con el día de menor arribo (11/09/2016), lo cual hace notar una relación directamente proporcial entre el gasto del agua y la cantidad de leche recibida. Esta situación tiene sentido que ocurra por cuanto mientras más leche arriba a la receptoría es porque: a) mayor cantidad de cisternas han ingresado y se consume más agua para su lavado interno y externo; b) más tiempo dura encendido el termizador y más agua se pierde en la purga; c) mayor frecuencia de vaciado de los silos de leche y de su respectiva limpieza humeda.
En otra receptoría láctea tachirense, se reportó un volumen de agua consumida y tiempo de duración de jornada laboral con los cuales se determinó un caudal de 0,68 l/s (Salcedo, 2010). Al compararse este último con el valor promedio en este estudio, se puede notar que es 17,64% superior. Esta diferencia se puede atribuir a la cantidad de cisternas y duración de la jornada laboral en ambas receptorías.
En cuanto al indicador de consumo de agua, la media fue de 0,95 ± 0,14 LAC/LLR; es decir, en promedio, por cada litro de leche recibido en la receptoría se consumen 0,95 litros de agua potable. En Salcedo (2010) no se calculó un indicador relacionado al consumo de agua, tampoco se indicó claramente la cantidad de leche que se recibió, pero sí reflejaron datos de la cantidad y capacidad de cisternas. Con lo anterior y haciendo un promedio con los datos reportados en Salcedo (2010), el consumo de agua debería estar alrededor de 0,54 LAC/LLR; es decir, menor al encontrado en La Pedrera. Es importante mencionar que, en esta última, la tendencia ha sido la reducción de la cantidad de leche recibida (por la contracción socioeconómica del país), lo cual requiere el lavado constante de los silos, a pesar de almacenar menor volumen de agua; al ser inversamente proporcial el indicador con respecto al volumen de leche, mientras menos ingrese más agua se usará unitariamente (por l de leche).
En el mismo orden de ideas, las industrias lácteas en general consumen entre 1,3 - 2,5 l de agua/kg de leche procesada, pero, si se tienen buenas prácticas, puede llegar a ser 0,8 – 1,0 l de agua/kg de leche (COWI Consulting Engineers and Planners AS, Denmark, 2000). Al utilizar el indicador hallado (LAC/LLR) y la densidad promedio de la leche de 1,03 kg/l (Departamento de Higiene y Saneamiento, 2016), es posible obtener como valor 0,92 LAC/kg de leche para la receptoría de la presente investigación.
En cuanto a la generación de aguas residuales, para un centro de recogida de leche un rango típico oscila entre 0,5 a 2 litros de agua residual por litro de leche recibida (Andrades, 2008). También se reporta que para la industria láctea en general se oscila entre 1 a 2,5 l de agua residual por litro de leche procesada, pero con un intenso ahorro de agua se puede disminuir incluso hasta 1 el valor del indicador (Bylund, 1996). Bajo el supuesto de que el 100% del agua potable utilizada en la receptoría La Pedrera se vierta como efluente residual, se puede asumir que la descarga de aguas residuales sea 0,95 litros por cada litro de leche, lo cual estaría dentro de los rangos mencionados por los otros autores.
A pesar de resultar que los 0,95 LAC/LLR hallados en la receptoría se correspondan con un valor habitual para el consumo de agua, la realidad observada en campo permite afirmar que es posible que el gasto hídrico pueda ser menor si se implementan algunas medidas. Dentro de ellas se pueden destacar: a) limitar el lavado de los vehículos cisternas solamente al tanque que transporta la leche; es decir no limpiar la cabina, chásis y ruedas; y b) la conducción y reuso del agua que permanentemente se purga del termizador.
Por otra parte, ante un escenario tan diverso en los últimos años y que se vislumbra incierto desde el punto de vista productivo para las empresas radicadas en Venezuela, el indicador puede ser de utilidad para, entre otras cosas, proyectar el consumo de agua para distintos supuestos operativos en la receptoría. Para el caso de la capacidad instalada de 180.000 l de leche que tiene la receptoría y utilizando los 0,95 LAC/LLR ya calculados, se espera tener un consumo máximo de 171.000 l de agua para una jornada de trabajo con estas características. Por el contrario, para una mínima recepción de 10.000 l de leche se esperarían consumir 9.500 l de agua. Tomando en cuenta el registro promedio de leche recibida para los años 2002 y 2003 de 62.100 l diarios (calculado a partir de la data suministrada por la empresa), se puede inferir un consumo de agua de unos 59.000 L, el cual puede considerarse el comportamiento en condiciones normales o comunes en la empresa, a diferencia de la menor cantidad de leche recibida al momento de realizar la investigación.
Las proyecciones realizadas permiten que la gerencia y personal de la Receptoría La Pedrera puedan tomar decisiones para asegurar el suministro de agua en distintos escenarios. Por ejemplo, sería vital garantizar la extracción de agua del pozo existente o aumentar la envergadura de almacenamiento para situaciones que puedan significar arribo de leche diario hasta el tope de la capacidad de procesamiento. Asimismo, analizar si los equipos de filtración y desinfección para la potabilización y los tratamientos de aguas residuales existentes tienen capacidad para las distintas situaciones señaladas y tomar las acciones apropiadas.
Conclusiones
Se cuantificó y evaluó el consumo de agua en la receptoría, el cual se debe, mayoritariamente, a las actividades de lavado de las instalaciones, equipos, cisternas y tratamiento de la leche (termización); el gasto se encuentra dentro de los rangos habituales para este tipo de empresas. Sin embargo, se pueden implementar medidas que permitan disminuir el consumo hídrico, permitiendo un uso más racional, responsable y sostenible. La determinación y uso de indicadores en esta temática resulta provechoso no solamente para medir y evaluar desempeño, sino también para proyectar distintos escenarios de producción donde resulta imprescindible garantizar la calidad y cantidad de agua a utilizar.
Referencias
Andrades, J. (2008). Los Vertidos del Sector Lácteo. Madrid-España: Escuela de Organización Industrial. Disponible: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/21338/master-profesional-en-ingenieria-y-gestion-medioambiental.
Bylund, G. (1996). Manual de industrias lácteas. Madrid-España: Tetra Pak Iberia S.A. Disponible: https://drive.google.com/file/d/1phfTKYJjnZlGlmVh5o7tdsbHjZN8ZNEs
Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia (CAR/PL). (2020). Prevención de la contaminación en la Industria Láctea. Barcelona-España. Disponible: www.cprac.org/docs/lac_es.pdf
COWI Consulting Engineers and Planners AS, Denmark (2000). Cleaner Production Assessment in Dairy Processing. Disponible: http://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/9562/-Cleaner%20Production%20Assessment%20in%20Dairy%20Processing-2000319.pdf?sequence=3&isAllowed=y
Departamento de Higiene y Saneamiento. (2012). Manual de procedimientos del laboratorio físico químico. San Cristóbal-Venezuela: Pasteurizadora Táchira, C. A.
Departamento de Higiene y Saneamiento. (2016). Manual de procedimientos del laboratorio físico químico. San Cristóbal-Venezuela: Pasteurizadora Táchira, C. A.
Orozco, L. (2020). Prediseño de una planta de tratamiento de aguas residuales para Receptoría La Pedrera de la empresa Pasteurizadora Táchira C.A. Trabajo de grado, Universidad Nacional Experimental del Táchira, San Cristóbal-Venezuela.
Salcedo, N. (2010). Prediseño de una Planta de Tratamiento de Agua Residual para los Efluentes Líquidos Provenientes de la Receptoría de Leche Cruda, en Calichito La Fría, de la Empresa Pasteurizadora Táchira, C.A. Trabajo de grado. Universidad Nacional Experimental del Táchira, San Cristóbal-Venezuela.
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