Projetos de lavadoras de garrafas na indústria de bebidas

Visando redução do consumo de recursos e eficiência no processo fabricantes de bebidas avançam
em projetos de lavagem de garrafas

Carlos Donizete Parra e Paulo Villas

Os engarrafadores estão com vários estudos internos para instalação de novas lavadoras visando capturar estes benefícios e permitir lançar uma gama cada vez maior de produtos, entre eles as novas garrafas retornáveis rotuladas. Sabemos que a troca de uma lavadora é um projeto que requer muito planejamento, mas os benefícios são expressivos. As Lavadoras são via de regra os maiores consumidores de água de uma fábrica e estes projetos mudam consideravelmente o perfil da fábrica.

“O processo de lavagem requer um grande volume de água para lavagem e enxágue das garrafas, bem como a utilização de vapor para aquecimento da solução de limpeza. O aumento do consumo desses insumos eleva também o custo para lavar cada garrafa. Para reduzir o impacto em nossas operações, é necessária a utilização de equipamentos modernos, com sistema automatizado para controle de dosagens de produtos químicos, controle de temperatura e minimamente modulador de vazão de água nos esguichos finais de enxágue”, explica Gileno Correia, Diretor Industrial da Solar Coca-Cola Brasil, um dos maiores fabricantes de Coca-Cola do país.

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Evolução na lavagem de garrafas

Sanmartin

Certamente, a grande evolução dos últimos anos está relacionada com:
• A otimização de consumos, trabalhando com diferentes tipos e tamanhos de garrafas rotuladas, podendo ser de Refpet ou vidro e os rótulos de papel, BOPP ou PSL.
• Melhor controle das variáveis que influenciam na qualidade de lavagem, com mínima intervenção do operador.
• Facilidade de operação e manutenção, onde as intervenções podem ser realizadas em condições mais ergonômicas e com total segurança.

Veja aqui o novo projeto de lavadora de garrafas da Sanmartin

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Avaliemos por exemplo a possibilidade de reduzir o consumo específico de 1000 ml/ garrafa lavada para algo abaixo de 200 ml/ garrafa lavada. Os impactos na Estação de Tratamento de Água de Processo (ETA) e na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) são enormes, sob o ponto de vista de custos, demanda de recursos e impacto ambiental.

“A Solar Coca-Cola possui inspetores eletrônicos antes da lavagem que selecionam as garrafas ideais para um 100% eficiente”, Gileno Correia

“Com o objetivo de atingir 100% de eficiência na lavagem de garrafas, a Solar Coca-Cola possui inspetores eletrônicos de garrafas antes da lavagem com a função de selecionar as garrafas ideais para seguir o processo. As últimas lavadoras adquiridas são de última geração com maior produtividade e menor consumo de químicos, vapor e água. Em equipamentos mais antigos, foi realizado upgrades (retrofits) que trazem resultados Benchmark de mercado. Consideramos sempre na compra desse tipo de equipamento uma integração e otimização de todo o processo de lavagem e enxágue das garrafas, diminuindo a necessidade do consumo de água e vapor para suprir às necessidades da lavadora. Entre os principais parâmetros estão o consumo de vapor otimizado; consumo total de água de 0,18 L/garrafa processada (lavadoras mais antigas chegam até 0,80 L/garrafa processada); e o aumento da vida útil das embalagens de Refpet”, explica Gileno Correia.

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Evolução na lavagem de garrafas

Krones

• Design modular, sendo a máquina montada da maneira que melhor atenda à aplicação e garrafa do cliente.
• Sistema de filtração e sedimentação para recuperar a água do banho.
• Clean Design, material mais resistente ao crescimento microbiológico, filtração fina, pontos de dreno centralizados.
• Motores síncronos com apenas 1 inversor de frequência.
• Sistema de segurança e intertravamento de portas de operação controlados pelo painel touch, evitando que durante a operação aconteça a abertura de portas e, assim, haja acidentes.
• Sistema de extração de rótulos autoadesivos.

Veja aqui o vídeo da Krones Lavatec

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Podemos ainda pensar nas plantas que têm sua capacidade de produção aumentada e com restrições quanto à capacidade da fonte de água e, com maior eficiência, conseguem produzir mais com menor consumo. Sem falar de outros ganhos como redução no consumo de aditivos químicos e vapor, em função da redução das perdas da lavadora.

“Os maiores ganhos desses equipamentos estão associados à elevada eficiência de lavagem de garrafas, garantindo um baixo consumo energético, de solução caustica e de água. A estabilidade no funcionamento da máquina faz com que o balanço energético e de consumo de água cheguem nas especificações requeridas pela engenharia. Os fatores de consumo são obviamente cruciais para escolha de sua tecnologia e nível de automação”, diz Diego Gomes, Diretor Industrial do Grupo Petrópolis.

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Evolução na lavagem de garrafas

KHS

• Redução do consumo médio de água de aproximadamente 250 ml/garrafa para 110 ml, considerando uma garrafa de 500 ml.
• O consumo elétrico foi reduzido por motores de alta eficiência e caixas de engrenagens de última geração.
• Temperaturas de tratamento mais baixas no banho cáustico, com economia considerável de vapor, também podem ser aplicadas em combinação com um uso químico otimizado.
• Também é possível usar aquecimento com água quente em vez de vapor e até mesmo uma integração de aquecimento de água quente a um nível de temperatura mais baixo, por exemplo, com aquecedores solares.
• Outra forma de economia de energia e água é a conexão da lavadora de garrafas a outros equipamentos consumidores, que operam em um nível de temperatura mais baixo, como lavadoras de engradados ou aquecimento da sala de enchimento em regiões mais fria.
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Desafios da lavagem de garrafas

A lavadora de garrafas retornáveis tem como objetivo entregar garrafas limpas e seguras para o processo de envase, garantindo a qualidade e segurança de alimentos esperada para o consumidor final. De acordo com Gileno Correia os principais desafios de um processo de lavagem são:
a) Garrafas que voltam do mercado com cimento, tinta, canudos, plástico ou substâncias contaminantes;
b) Atingir eficiência no consumo de químicos, água e vapor;
c) Preservar o ciclo de vida útil das garrafas REFPET;
d) Remoção de rótulos para os novos modelos de garrafas rotuladas;
e) Equipamento de fácil operação, inspeção, limpeza e manutenção.

“A função da lavadora é garantir que o vasilhame de retorno de mercado esteja impecável para o processo de enchimento, sem quaisquer riscos à higiene e segurança do produto, e com índices de consumo de água, energia e desgaste cada vez menores”, Diego Gomes, Grupo Petrópolis

Apresentar soluções que proporcionem redução dos custos associados a recursos como água, energia e aditivos são tarefas cruciais para os fabricantes de lavadoras. “Para garantir esses resultados positivos, em primeiro lugar, é preciso buscar a máxima eficiência da lavadora, pois isto tem impacto direto no rendimento da linha de envase como um todo e no consumo energético da instalação. Em seguida, devemos buscar a otimização do processo de lavagem de garrafas respeitando os parâmetros do equipamento, através de controles operacionais e dos sistemas de automação, como por exemplo tempo de imersão, velocidade, bicos de enxague, quantidades de extratores de rótulo, e praticidade de setup”, explica Diego Gomes, elencando alguns exemplos de como reduzir os custos:

• Otimizar o início e final de produção para que o equipamento não consuma vapor e energia elétrica sem necessidade;
• Trabalhar com os parâmetros de pressão de vapor de acordo com estabelecido pelo fabricante;
• Quando possível, evitar temperaturas muito elevadas na lavadora;
• Dosagem correta de produtos químicos (soda + aditivos),
• Evitar incrustações nos trocadores de calor.

“Sujidade com areia e terra, projetos
de novas colas muito ruins, armazenamento inadequado e outros fatores fazem com que a lavadora seja requerida mais do que previsto no
seu projeto”, Claudio Roberto
Gausmann, Heineken Brasil

Segundo o gerente de engenharia da Heineken Brasil, Claudio Roberto Gausmann, o parque de garrafas retornável brasileiro é muito ruim, afetando o uso das lavadoras com aumento de custos com energia e água. “Sujidade com areia e terra, projetos de novas colas muito ruins, armazenamento inadequado e outros fatores fazem com que a lavadora seja requerida mais do que previsto no seu projeto. Isso acarreta super utilização dos sistemas de pré-lavagem, bombas com componentes danificados por ineficiência de filtragem. O sistema de pré-lavagem, por exemplo, quebra constantemente e foi projetado para diminuir o consumo de vapor. Fornecedores já desenvolveram o tanque apêndice, paralelo à pré-lavagem para filtração e reutilização desta solução. Este upgrade tem impactos muito positivos em ganhos energéticos e consumo de água. Além de ganhos com vida útil das bombas”, explica Gausmann, citando ainda outros itens de redução de consumo, como:

• Manutenção adequada dos sistemas de retorno de condensado.
• Sistemas automáticos de parada da entrada de vapor para quando a máquina para.
• Garrafas na saída com rótulo ainda aderido. Quem nunca… Uma solução é a colocação do extrator de rótulos residuais no último tanque da zona pós-cáustica. Isso faz com que se diminua o índice de relavagem, assim não se lava duas vezes a mesma garrafa.

“Em algumas máquinas instaladas é possível diminuir o consumo elétrico alterando o sistema de transmissão nas mesas de carga e descarga para servos motores. Como existe a obrigatoriedade de troca da água do último tanque diariamente, há possibilidade de se reutilizar essa água, seria necessário a implementação de um sistema com válvulas e bomba de envio para um tanque pulmão, para esse reaproveitamento. Assim os outros tanques poderiam reutilizar essa água que já está com resíduo cáustico”, garante o executivo da Heineken.

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Evolução na lavagem de garrafas

Liess

O processo de lavagem de garrafas especificamente é o mesmo a muitas décadas. O que tem evoluído muito é a busca por maior eficiência, garantia operacional e redução de custos. Isto inclusive gera um paradoxo, pois se compararmos uma lavadora de 20 anos atrás com uma atual, se verifica grande evolução nestes itens, porém o consumo de energia elétrica é muitas vezes maior devido a profusão de recursos em sistemas automatizados que exigem um número muito maior de motores para garantir seu funcionamento.
A linha de lavadoras Liess EcoLine foi desenvolvida com o objetivo de garantir o máximo rendimento de funcionamento, considerando não apenas as reduções de consumos, mas também a menor dependência de operadores e procedimentos de limpeza.
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Evolução das lavadoras

Gileno Correia explica que as lavadoras evoluíram ao longo dos anos com sistemas projetados para otimizar todos os processos de lavagem e enxágue de garrafas, automação voltada para o controle total do processo e redução de consumo, com receitas completas para cada tipo de embalagem (NS, KS, LS e Refpet). Entre as principais melhorias, o executivo destaca:

• Acionamento do equipamento com sincronismo eletrônico, sem elementos mecânicos de transmissão.
• Sistema de descarga e mesa de carga com sistema orbital com sincronismo eletrônico;
• Setup para cada formato com receitas já pré-estabelecidas. Simplicidade nas trocas de formato realizadas pelos operadores;
• Indicadores no IHM de fácil acesso operacional com informações de consumo de água, químico, vapor, energia, para que a operação possa fazer o acompanhamento desses indicadores com atuação rápida e assertiva na correção de qualquer desvio.
• Esguichos finais rotativos, sincronizados com a passagem dos pentes, garantindo menor uso de água na lavagem das garrafas, reduzindo o desperdício do insumo.

Para Diego Gomes, os equipamentos ganharam em eficiência de lavagem com maiores tempos de imersão das garrafas e ação mecânica otimizada. “Houve evolução ainda na utilização de servo-acionamento com ajuste automático do torque conforme carga, além de menor demanda operacional, devido ao elevado grau de automação, favorecendo o aspecto ergonomia”, garante o executivo da Petrópolis.

Carlos Donizete Parra
Paulo Villas – Coach e consultor

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