101 sposobów racjonalnego gospodarowania wodą w przemyśle napojowym – cz. II

Dr inż. Lech Maryniak

W obecnej chwili może jeszcze nie odczuwamy braku wody w polskim przemyśle napojowym, jednak doświadczamy częstych zmian jej cen. Takie warunki skłaniają do wypracowania planu racjonalnego gospodarowania wodą,
nie tylko w zakładach zajmujących się produkcją napojów, ale w szeroko rozumianym przemyśle spożywczym.

Celem artykułu jest praktyczne pokazanie sposobów i możliwości racjonalnego gospodarowania wodą w przemyśle napojowym. Autor ma nadzieję, że po przeczytaniu tego artykułu każdy z czytelników mających na uwadze poszanowanie wody w swoim przedsiębiorstwie wypracuje taki plan i wdroży go praktycznie. Jeżeli ma już taki plan, nawet wdrożony, to przynajmniej wykorzysta niektóre ze sposobów racjonalnego gospodarowania wodą podanych
w artykule.

Głównym surowcem w przemyśle produkcji napojów jest woda. Zazwyczaj jako surowiec produkcyjny stanowi ona ponad 90% ich wagowej wielkości, resztę stanowią koncentraty, dodatki sypkie wraz z substancjami słodzącymi, takimi jak cukry czy słodziki. Oprócz tego, że jest głównym surowcem woda jest dodatkowo bardzo ważnym medium produkcyjnym. Medium to wykorzystywane jest w operacjach produkcyjnych i pomocniczych, takich jak:

  • mycie linii produkcyjnych/rozlewniczych, urządzeń procesowych, rurociągów;
  • mycie opakowań przeznaczonych do konfekcjonowania wspomnianych napojów;
  • nośnik energii: w postaci pary, gorącej wody czy wody chłodzącej;
  • inne operacje, w tym wykorzystywane do celów socjalnych.

W wielu przypadkach woda wykorzystywana do bezpośredniej produkcji napojów stanowi mniejszą część niż
ta wykorzystana do innych operacji. Na przykład zużycie wody zastosowanej do mycia instalacji i urządzeń
w systemie CIP (Cleaning In Place) może dochodzić do 50% zużycia wody nie określonej jako bezpośredni składnik produkcyjny. Rys.1 przedstawia symboliczny podział zużywanej wody w przemyśle napojowym. Kluczowym miernikiem jest tu współczynnik wykorzystania wody WUR (Water Use Ratio). Jest on stosunkiem całkowicie zużytego wolumenu wody wyrażonego w [L] do wolumenu produkcji napojów również wyrażonego w [L]. Współczynnik ten jest niezbędnym wskaźnikiem KPI (Key Performance Indicator) w przemyśle napojowym, określającym jak dany zakład zarządza wykorzystaniem wody w procesach produkcyjnych w porównaniu
z najlepszymi praktykami (benchmarking). W obecnym czasie współczynnik wykorzystania wody WUR w przemyśle napojów bezalkoholowych jest w przedziale od 1.5 [L]/[L] do 2.0 [L]/[L]. Wartość ta w dużej mierze zależy
od skutecznego zarządzania operacyjnego zakładem, ale także stosowanych tam technologii produkcyjnych. Nadrzędnym celem zarządzania operacyjnego jest ciągłe doskonalenie oraz poprawa wspomnianego wyżej współczynnika.

 

 

 

Rys.1. Ilustracja graficzna symbolicznego podziału zużywanej wody w przemyśle napojowym.                                    Źródło: Opracowanie własne.

W celu systematyzacji działań racjonalnego gospodarowania wodą w przemyśle napojowym należy podzielić przykładowy zakład produkcyjny na główne obszary operacji produkcyjnych. Mając ustalony tak podział można dalej dokonać analizy zużyć wody dla poszczególnych instalacji produkcyjnych i wprowadzić plan działań korygujących. Na Rys.2 przedstawiono przepływ surowców, półproduktów, wyrobów gotowych, zaczynając od magazynu surowców a kończąc na magazynie wyrobów gotowych. Obszary produkcyjne zostały przedstawione jako:

  • całkowity obszar zakładu produkcyjnego wraz ze strukturą budowlaną;
  • media produkcyjne i energetyczne – wytwarzanie;
  • ciągi procesowe- wytwarzanie produktu;
  • linie pakujące- pakowanie produktu;
  • magazyny surowców, magazyny wyrobów gotowych – składowanie;
  • oczyszczanie ścieków, segregacja odpadów poprodukcyjnych – oczyszczanie, segregowanie.

Na Rys.2 zaznaczono w postaci kropel, gdzie zużycia wody mają miejsce i które obszary najbardziej ją zużywają.

 

Rys. 2. Przepływ surowców i produktów w fazach wytwarzania przez poszczególne obszary produkcyjne
na przykładzie zakładu produkcji napojów ze wskazaniem zużycia wody w tych obszarach.  Źródło: Opracowanie własne.

Nawiązując do przedstawionych powyżej obszarów produkcyjnych należy przejść dalej do opisu sposobów racjonalnego gospodarowania wodą w przykładowym zakładzie produkującym napoje. Możliwości wprowadzania zmian poprawy wykorzystania wody w takim zakładzie autor zebrał w sposób tabelaryczny. W tabelach przedstawiono takie informacyjne jak:

  • obszary produkcyjne przykładowego zakładu produkcji napojów, gdzie zmiany optymalizacyjne wykorzystania wody miałyby mieć miejsce;
  • zwięzły opis sposobów poprawy wykorzystania wody w procesach produkcyjnych;
  • przewidywane oszczędności jakie będą dawać wprowadzone sposoby racjonalnej gospodarki wodą w stosunku do tradycyjnych rozwiązań bądź niewprowadzania zmian, wyrażono w postaci liczbowej lub opisano;
  • zakresy pieniężny inwestycji scharakteryzowano jako:
    • niski do 50 tysięcy PLN;
    • średni w zakresie od 50 tysięcy do 500 tysięcy PLN;
    • wysoki powyżej 500 tysięcy PLN.

W obecnej chwili inwestowanie kapitałowe w instalacje i urządzenia oszczędzające wodę mogą charakteryzować się jeszcze wysokim okresem zwrotu. Jednak coraz częściej takie oszczędności są podyktowane koniecznością wdrażania polityki społecznej odpowiedzialności biznesu firmy CSR (Corporate Social Responsibility), co ma szansę przyczynienia się do wzrostu wartości danej firmy w wycenie giełdowej.

Przechodząc szczegółowo do opisów racjonalnego gospodarowania wodą w zakładzie produkcji napojów należy przedstawić Obszar struktury budowlanej zakładu oraz tereny zewnętrzne: hale produkcyjne, magazyny surowców i wyrobów gotowych, inne powierzchnie zakładu. Obszar ten, choć nie jest dużym konsumentem wody w porównaniu z konsumpcją w całym zakładzie produkcyjnym, powinien być również objęty procesami optymalizacji. Tab.2 przedstawia przykłady racjonalnego zarządzania zużyciem wody w obszarze struktury budowlanej zakładu produkcji napojów.

Tab. 2. Przykłady racjonalnego zarządzania zużyciem wody oraz rozwiązania techniczne ograniczające jej zużycie
w obszarze struktury budowlanej. Źródło: Opracowanie własne.

Warto zapamiętać

Przedstawione sposoby racjonalnego gospodarowania wodą w procesach produkcji napojów są jedynie fragmentem możliwości wdrażania takiej inicjatywy. Należy przypomnieć, że tak przedstawione sposoby zostały zaprezentowane na bazie wiedzy i wieloletnich doświadczeń autora. W różnych branżach przemysłu spożywczego sposoby te mogą sią różnić. Autor pragnie nadmienić, iż w wielu przypadkach dotyczących naszego kraju opłacalność redukcji zużycia wody, szczególnie stosując wyrafinowane techniki jej oszczędzania, może przynosić długie okresy zwrotu z inwestycji. Dlatego w artykule nie zamieszczono informacji o czasie zwrotu dla poszczególnych sposobów oszczędzania. Jednocześnie należy zaznaczyć, że zużycie wody generuje wolumen ścieków, których oczyszczanie również kosztuje. Takie koszty a właściwie ich redukcję również należy uwzględnić w obliczaniu parametrów finansowych opłacalności poszczególnych inwestycji.

Warto nadmienić ze:

  • przedstawione sposoby oszczędności zużycia wody w przemyśle napojowym mają być inspiracją
    do wprowadzania tak zwanej listy sprawdzającej (check list), czy dane obszary są zarządzane oraz zbudowane
    w sposób bliski optymalnemu;
  • powyższe listy, zaprojektowane między innymi na bazie zaprezentowanych tu przykładów, mogą być punktami startowymi do zaplanowania projektów typu KAIZEN, dotyczących poprawy zużycia wody w zakładzie;
  • w przypadku budowy nowych zakładów, ich rozbudowy lub modernizacji warto powyższe informacje wdrożyć od razu, co poprawi konkurencyjność budowanego lub modernizowanego zakładu od jego początku operacyjnego.
  • planując modernizację lub budowę zakładu produkcji spożywczej warto wraz z tymi inwestycjami wdrożyć sposoby racjonalnego gospodarowania wodą, czyli stosować najlepsze dostępne techniki BAT (Best Avalable Technique) w danym czasie, które od samego początku będą dawały szansę obniżenia całkowitych kosztów zawierających koszty inwestycji i eksploatacji takiego zakładu TCO (Total Costs of Ownership) w czasie jego użytkowania.

Autor ma nadzieje, że niniejszy artykuł przyniesie wiele inspiracji jak zacząć oszczędzać wodę nie tylko w przemyśle napojowym, ale w szeroko rozumianym przemyśle spożywczym.

Literatura:

  1. Beverage Industry Environmental Roundtable, Water Use Benchmarking in the Beverage Industry – Trends and Observations 2012, http://www.bottledwater.org/file/BIER%20Water%20Use%20Benchmarking%20Report%202012.pdf, z dnia 6 sierpnia 2017r.
  2. Marjanowski J., Maryniak L., Jakosc wody chlodzacej w produkcji opakowan, Agro- Industry 1/2016.
  3. Maryniak L., Instalacja CIP dla przemyslu napojow bezalkoholowych, Agro-Industry 4/2015.
  4. Maryniak L., Metoda odwróconej osmozy do uzdatniania wody do produkcji napojów bezalkoholowych, Przemysl Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny, PFiOW 5/96.
  5. Maryniak L., Production of non-alcoholic beverages in an economical-ecological system, Agro-Industry 4/2012.
  6. Zander Z., F. Dajnowiec., Gospodarka woda w zakladzie mleczarskim, Agro-Przemysl 3/2009.
Udostępnij: