Durante décadas, muitas instalações de alimentos e bebidas da Califórnia operaram com uma premissa simples: se a produção aumentasse, o abastecimento de água também aumentaria.
Essa suposição está se tornando cada vez mais difícil de sustentar.
Uma combinação de restrições ao uso de águas subterrâneas, aumento dos custos de descarte de efluentes e fiscalização mais rigorosa está mudando a economia da gestão de água industrial em todo o estado. Instalações que antes consideravam o abastecimento de água e o tratamento de efluentes como preocupações operacionais separadas agora são obrigadas a avaliá-los como parte de um mesmo desafio de negócios.
O resultado é um crescente interesse na reutilização da água, particularmente entre processadores de laticínios, instalações avícolas, processadores de produtos agrícolas e outros fabricantes que geram fluxos de águas residuais com alto teor de matéria orgânica.
A SGMA alterou a equação das águas subterrâneas.
A Lei de Gestão Sustentável das Águas Subterrâneas (SGMA, na sigla em inglês) foi criada para lidar com décadas de superexploração das águas subterrâneas em toda a Califórnia. À medida que as Agências Locais de Sustentabilidade das Águas Subterrâneas implementam planos de sustentabilidade, muitos usuários agrícolas e industriais estão enfrentando um escrutínio crescente das extrações de água subterrânea e dos direitos de bombeamento a longo prazo.
Para estabelecimentos de alimentos e bebidas que historicamente dependiam de poços particulares, isso representa um desafio significativo.
A água, antes vista como uma fonte confiável para o crescimento futuro, está cada vez mais limitada pelas restrições de bombeamento e pelas exigências de gestão de águas subterrâneas. Em muitas regiões, simplesmente perfurar outro poço ou aumentar a produção de um já existente deixou de ser uma estratégia viável para o crescimento.
A demanda de produção continua a aumentar, mas a disponibilidade de água doce está se tornando menos previsível.
Instalações que conseguem reciclar e reutilizar água internamente obtêm acesso a uma fonte alternativa de abastecimento que não depende da extração adicional de água subterrânea.
Os custos de descarte de águas residuais continuam a aumentar.
Ao mesmo tempo, o descarte de águas residuais nos sistemas municipais tornou-se substancialmente mais caro.
As águas residuais da indústria de alimentos e bebidas frequentemente contêm concentrações elevadas de gorduras, óleos, graxas (GOG), proteínas, amidos, açúcares e outros compostos orgânicos. As estações de tratamento municipais estão cada vez mais recuperando os custos do tratamento por meio de programas de sobretaxa vinculados à carga orgânica.
Para muitas indústrias de processamento, essas sobretaxas evoluíram de uma pequena despesa operacional para um item significativo no orçamento. Penalidades por gordura, óleo e graxa (FOG, na sigla em inglês), taxas para efluentes com alta concentração de poluentes e exigências adicionais de pré-tratamento estão aumentando a pressão sobre os orçamentos operacionais. Cada galão descartado representa tanto um custo de descarte quanto uma oportunidade perdida de recuperar água para reutilização benéfica.
Com o aumento dos custos de descarte, a reutilização da água torna-se cada vez mais atrativa economicamente.
O risco regulatório está aumentando.
A Califórnia também aumentou as consequências financeiras do descumprimento das normas.
A Lei AB 460 fortaleceu a autoridade de fiscalização e aumentou as possíveis penalidades associadas a violações da qualidade da água. Penalidades ajustadas pela inflação e multas diárias mais altas significam que a conformidade ambiental não pode mais ser tratada como uma despesa operacional previsível.
Para instalações que operam próximas aos limites de suas licenças, a exposição financeira associada a uma única ocorrência de irregularidades pode ser significativa. Essa realidade está impulsionando maiores investimentos em sistemas de tratamento que proporcionem estabilidade operacional e reduzam o risco de descumprimento das normas.
O desempenho confiável do tratamento deixou de ser apenas um objetivo ambiental e tornou-se uma exigência comercial.
Por que muitos projetos de reúso de água enfrentam dificuldades?
A reutilização da água em si não é um conceito novo. Sistemas de membrana que combinam ultrafiltração (UF) e osmose reversa (RO) são usados há anos para recuperar água de efluentes industriais.
O problema é que muitas águas residuais da indústria de alimentos e bebidas nunca foram adequadas para a tecnologia de membranas convencional. Os efluentes do processamento de laticínios, da avicultura, da produção de bebidas e da lavagem de produtos agrícolas frequentemente contêm concentrações substanciais de gorduras, óleos, graxas, proteínas e outros compostos orgânicos. Esses componentes obstruem rapidamente as membranas de ultrafiltração convencionais, reduzindo o fluxo, aumentando a frequência de limpeza e criando instabilidade em todo o sistema de tratamento.
Em muitos casos, o desafio não está no sistema de osmose reversa. O desafio está na etapa de pré-tratamento a montante.
Quando as membranas de pré-tratamento ficam obstruídas, o desempenho da osmose reversa subsequente também se deteriora. A frequência de limpeza aumenta, os custos operacionais sobem, as taxas de recuperação diminuem e os projetos de reúso de água tornam-se difíceis de justificar economicamente. Esta é uma das principais razões pelas quais muitas iniciativas industriais de reúso de água não atingem seu potencial máximo.
Uma abordagem flexível para o tratamento e reúso da água
Os projetos convencionais de reúso de água geralmente se baseiam em uma abordagem fixa de duas etapas: pré-tratamento seguido de osmose reversa. Para efluentes complexos da indústria de alimentos e bebidas, um processo de tratamento rígido muitas vezes não é a solução ideal, pois a água de alimentação e os objetivos de tratamento de cada instalação são diferentes.
A ZwitterCo Systems aborda ambos os objetivos – tratamento e reúso de água – por meio de um portfólio de tecnologias que podem ser configuradas para se adequarem à aplicação, em vez de um processo único para todos os casos. Dependendo das características da água de alimentação e das metas de tratamento, uma solução pode utilizar pré-filtração, superfiltração (SF), osmose reversa (RO) ou uma combinação dessas etapas.
Estágio 1: Pré-filtração. Quando a água de alimentação contém quantidades significativas de sólidos ou detritos, um estágio de pré-filtragem pode remover esse material antecipadamente, protegendo as membranas subsequentes e reduzindo a carga que elas precisam processar.
Membranas Expedition SF de Estágio 2. Construídas com a tecnologia ZwitterCore™, as membranas Expedition SF foram desenvolvidas especificamente para efluentes com altos níveis de gorduras, óleos, graxas, demanda química de oxigênio (DQO) e outros compostos orgânicos. Enquanto a ultrafiltração convencional sofre entupimento rapidamente, a Expedition SF foi projetada para lidar com até 5% de gorduras, óleos, graxas, proteínas e outros compostos orgânicos, mantendo uma operação estável e confiável, removendo gorduras, graxas, turbidez e compostos orgânicos macromoleculares antes que a água siga seu curso.
Estágio 3: Osmose Reversa. Quando a osmose reversa faz parte da configuração, uma alimentação estável e bem condicionada – em vez de um fluxo de resíduos instável – permite que o sistema opere com taxas de recuperação significativamente mais altas, possibilitando a reutilização da água ou um descarte mais limpo para fins de conformidade.
Como a configuração ideal depende da qualidade da água de alimentação e dos objetivos específicos de tratamento ou reutilização da instalação, a ZwitterCo trabalha com cada cliente para determinar qual combinação de tecnologias melhor se adapta à sua aplicação, em vez de aplicar uma fórmula fixa.
Por que mais instalações estão recorrendo à reutilização de água?
O valor da reutilização da água vai muito além da redução do consumo de água doce.
As instalações podem obter economias através de:
- Redução da demanda por água subterrânea
- Redução das sobretaxas municipais para águas residuais
- Redução das penalidades relacionadas a FOG (grãos, óleos e graxas)
- Menor risco regulatório
- Aumento da capacidade de produção sem necessidade de novas captações de água.
- Redução da dependência de fontes externas de água
Os projetos de reúso de água também apoiam as iniciativas de sustentabilidade corporativa, reduzindo o consumo de água doce e o volume de efluentes descartados.
Para as empresas de processamento que fornecem para grandes varejistas e marcas de consumo, esses resultados de sustentabilidade são cada vez mais relevantes durante auditorias de clientes e avaliações de compras.
Mais importante ainda, a reutilização da água proporciona flexibilidade operacional em um ambiente regulatório onde a disponibilidade de água não pode mais ser considerada garantida.
Olhando para o futuro
É improvável que as regulamentações sobre água na Califórnia se tornem menos restritivas.
A limitação das águas subterrâneas, o aumento dos custos de descarte e a fiscalização mais rigorosa estão reformulando a maneira como as instalações de alimentos e bebidas encaram a água. As instalações que se adaptarem com sucesso serão aquelas que enxergarem as águas residuais não como um fluxo de resíduos a ser gerenciado, mas como um recurso que pode ser recuperado e reutilizado.
Com tecnologias de membrana resistentes à incrustação, projetadas especificamente para fluxos ricos em óleos, graxas e graxas (FOG), demanda química de oxigênio (DQO) e outros compostos orgânicos, a reutilização de águas residuais está se tornando viável em aplicações onde as abordagens convencionais historicamente apresentaram dificuldades.
Para as indústrias de processamento de alimentos e bebidas da Califórnia, que enfrentam crescente pressão tanto no abastecimento de água quanto no gerenciamento de efluentes, a questão não é mais se vale a pena considerar a reutilização da água. A questão é quanto valor está sendo perdido por não investir nessa prática.
Para saber como as soluções de membrana e sistemas da ZwitterCo podem ajudar sua instalação a reduzir os custos de descarte de águas residuais, aumentar a recuperação de água e operar com confiança à medida que as regulamentações evoluem, entre em contato com nossa equipe para discutir sua aplicação.
