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UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERIA AMBIENTAL
IMPLEMENTACION DEL PROGRAMA DE PRODUCCION MAS LIMPIA EN LOS FRAYLES S.A.
JUAN CARLOS VILLANY RODRIGUEZ ROSA ERLIDE PRIETO CORREA
Chia, Noviembre 27 de 2003
UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA ESPECIALIZACION EN INGENIERIA AMBIENTAL
CONTENIDO INTRODUCCION..................................................................................................................... I MARCO TEORICO................................................................................................................ III I.GENERALIDADES DE LA EMPRESA ...............................................................................VI 1.1 ACTIVIDAD PRINCIPAL ............................................................................................. VI 1.2 ORGANIGRAMA ......................................................................................................... VI 13 HISTORIA.................................................................................................................... VI 1.4 TECNOLOGIA ............................................................................................................ VII 1.5 PRODUCTOS............................................................................................................ VII 1.6 CLIENTES ................................................................................................................. VII 1.7 PROVEEDORES....................................................................................................... VII 1.8 COMPETIDORES .....................................................................................................VIII 1.9 CRITERIOS DE COMPETITIVIDAD..........................................................................VIII 1.10 PROBLEMÁTICA ACTUAL......................................................................................VIII 1.11 INFORMACIÓN SOBRE EL PROCESO .................................................................VIII 1.11.1 TIPO DE PROCESO ......................................................................................... ix 1.11.2 DIAGRAMA DE FLUJO..................................................................................... ix 1.11.2.1 AGUA ........................................................................................................ ix 1.11.2.2 ENERGIA ................................................................................................... ix 1.11.3 TIPO Y CANTIDAD DE INSUMOS .................................................................... x 1.11.4 TIPO Y CANTIDAD DE ENERGÍA..................................................................... x 1.11.5 TIPO Y CANTIDAD DE AGUA.......................................................................... xi 1.11.6 TIPO Y CANTIDAD DE RESIDUOS.................................................................xii 1.11.7 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES...............................................................xiii 1.11.8 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES AL AGUA..............................................xiii 1.11.9 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES AL SUELO............................................xiv 1.11.10 TIPO Y CANTIDAD DE RIESGOS A LA SALUD OCUPACIONAL ...............xiv 1
ECO – MAPAS .......................................................................................................... XVII
III. M A T R I Z M E D .................................................................................................... XVIII IV. ECOBALANCES ........................................................................................................ XXIII V. COSTOS DE INEFICIENCIA.....................................................................................XXXII 5.1 PÉRDIDAS EN INSUMOS POR PROCESO .....................................................................XXXIII 5.1.1 Energía ............................................................................................................ xxxiii 5.2 PÉRDIDAS POR PRODUCTOS FUERA DE ESPECIFICACIÓN ...........................................XXXIII 5.3 PÉRDIDAS POR COSTOS DE MANEJO DE RESIDUOS.................................................. XXXIV 5.4 COSTOS ................................................................................................................. XXXIV PRODUCCION MAS LIMPIA
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VI. ALTERNATIVAS DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA ................................................ XXXV ALTERNATIVA 1. ........................................................................................................... XXXV ALTERNATIVA 2. ................................................................................................................XLI ALTERNATIVA 3. ............................................................................................................. XLVI CONCLUSIONES................................................................................................................... L
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RESUMEN La Producción más Limpia trata la contaminación en forma preventiva buscando reducir o eliminar los residuos antes de que estos se generen, lo cual permite generar ganancias por optimización de costos, haciendo más competitivos los productos en el mercado. La propuesta se presentó a la vinícola Los Frayles S.A., sobre una perspectiva de corto plazo y con el compromiso expreso de los directivos de dicha empresa para el logro del objetivo propuesto, sin perder con ello competitividad a nivel nacional y buscando posicionamiento internacional. El estudio se presento en seis capítulos y con base en tres Alternativas Preventivas, para rendir la propuesta de Producción más Limpia que sea más adecuada.
ABSTRACT The Most clean Production handles pollution in a preventive way seeking to eliminate or reduce the wastes before their generation, with profits owed to a costs optimization resulting in more competitive products in the market. Proposal was made to a wine company, Los Frayles S.A., for a short term implementation and, the compromise of the managing staff to succeed in the proposed objective, without loosing competence into the national market and looking for an international position. The investigation is divided into six chapters and is based in three Preventive Alternatives to render the most adequate Most clean Production proposal.
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INTRODUCCION La Producción Limpia enfrenta el tema de la contaminación industrial de manera preventiva, concentrando la atención en los procesos productivos, productos y servicios, y la eficiencia en el uso de las materias primas e insumos, para identificar mejoras que se orienten a conseguir niveles de eficiencia que permitan reducir o eliminar los residuos, antes que estos se generen. De tal manera éste trabajo recopila cada uno de los aspectos generales del proceso y producción en la Vinícola LOS FRAYLES S.A., ubicada en la zona industrial de la ciudad de Bogotá, en la cual se realizó un corto de seguimiento para determinar los puntos críticos en la producción de el producto principal de esta vinicola y poder presentar tres alternativas claves para implementar la producción más limpia y mejorar los costos de producción. La Producción Más Limpia la entendemos como una forma ambientalmente amigable de generar ganancias, optimizando costos y mejorando la competitividad de los productos. Creemos que el éxito de este concepto productivo se basa en la participación activa de todos sus actores, sean éstos gubernamentales, académicos, empresarios, proveedores, empleados o el consumidor final. El presente documento contiene la propuesta de Producción Más Limpia para la vinícola Los Frailes S.A., sobre una perspectiva de corto plazo, que busca fundamentalmente “prevenir” la contaminación en su origen, en lugar de tratarla una vez generada, de forma tal que se obtengan resultados significativos en cuanto a sostenibilidad y competitividad sectorial. Su implementación requiere del compromiso real de los directivos de la Empresa, fundamentalmente porque los problemas ambientales se han vuelto muy complejos para su control, y sólo pueden lograrse a través de regulación directa, y porque alcanzar el desarrollo sostenible de las actividades productivas implica enfrentar los nuevos retos que imponen ser muy competentes a nivel nacional, y más difícil aún, lograr ésta misma meta a nivel internacional, para lo cual debe considerarse que la gestión ambiental es una fuente de oportunidades y no un obstáculo.
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En el capítulo I se presentan todos aquellos aspectos generales de la Empresa que resultan claves a la hora de realizar una verdadera evaluación inicial, pues nos proporcionan datos de gran valor en el análisis. En el capítulo II, se encontraran los Eco-mapas. En el Capítulo III, la Matriz MED y el concepto de ciclo de vida del producto. En el capítulo IV, se muestran los Eco-balances. En el capítulo V, aparecen calculados los costos de ineficiencia y finalmente en el capítulo VI se desarrolla la propuesta de Producción Más Limpia, con base en tres Alternativas Preventivas.
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MARCO TEORICO La vid y el vino están presentes en la historia de la humanidad, aunque no se puede determinar con exactitud su fecha de aparición en la tierra. Existen numerosos fósiles de plantas cercanas al género botánico Vitis, que demuestran su presencia en el periodo terciario. Aunque son numerosos los pasajes bíblicos que hacen referencia a la vid, existen pocas referencias de que realmente se cultivase en esa época. En la zona del Cáucaso se hallaron pepitas de uva que datan de 5.000 años A. de C., aunque no se pudo determinar con certeza si eran silvestres o cultivadas. En Mesopotamia ya existían testimonios escritos sobre la presencia del vino. En esa época las únicas bebidas conocidas eran: el agua, la cerveza, el vino de uva y el vino de dátiles, siendo el vino de uva un producto de lujo y refinamiento. En Egipto, hacia los años 1.500 y 1.000 A. de C., ya existen noticias más concretas sobre el cultivo de la viña, que se hacia en una delta del Nilo. Pero fue en Grecia, alrededor del siglo VII A. de C. , cuando se comenzó a cultivar la viña, cuidando la tierra y emparrando el viñedo. Tal desarrollo tuvo el cultivo de la viña, que hasta en su mitología existe el dios del vino, Dionisio. Posteriormente el Antiguo Imperio romano fue el motor que impulso el cultivo de las viñas en Europa. La viticultura en esta época llegó a ser muy importante, realizándose ya por entonces tratados sobre este cultivo. Una vez asentada la viticultura en todo el sur de Europa, le correspondió a España, en los inicios del siglo XVI la introducción del cultivo de la viña en el continente americano. Ya con el paso de los años el cultivo de la vid se ha extendido prácticamente por todo el planeta, en las zonas donde la climatología permite su cultivo. Los últimos países en iniciarse en este cultivo, han sido Australia y Nueva Zelanda, que apenas llevan algo más de un siglo cultivando las viñas y elaborando vinos. LA VITICULTURA ACTUAL. Durante la segunda mitad del siglo XX, especialmente durante los primero 30 años, el cultivo de las viñas fue en aumento. Pero en la década de los 80 se sufrió una reducción, que se debió fundamentalmente a la política de arranques de la Comunidad Económica Europea, que trató así de regular sus excedentes estructurales. En la actualidad, y desde los últimos años de la década de los 90, se están realizando nuevas plantaciones de viñedo y reconvirtiendo variedades de uvas en otras más acordes con las circunstancias del mercado. Esto se debe, en PRODUCCION MAS LIMPIA
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gran parte, al empuje de los nuevos países que se dedican al cultivo de la viña, como EE.UU, Australia, Chile, Sudafrica y Nueva Zelanda, que están produciendo una pequeña revolución en un sector con muchos años de historia y tradición. TENDENCIA. La tendencia mundial, a partir del año 1997 es al incremento de la superficie mundial de viñedo, así como a un incremento de las producciones, debido a que las nuevas plantaciones se hacen mucho más racionales que las antiguas: sistemas de conducción en espaldera, riego por goteo, nuevas técnicas agronómicas, etc,. Por estas razones, se presupone un fuerte incremento de la competencia en el mercado de vinos, que presumiblemente se traducirá en una bajada en los precios. La globalización también ha llegado a este sector, y por lo tanto las bodegas deberán definir sus estrategias con precisión, y la aplicación de correctas políticas de calidad y marketing, será probablemente lo que determine las diferencias entre unas empresas y otras. El origen del vino El origen del vino hemos de buscarlo en la uva de vinificación, cuyo mosto o jugo de uva da el vino, a grandes rasgos se define, al mosto de uva total o parcialmente fermentado cuyo contenido en alcohol no sea inferior al 9% en volumen. Esta última definición, aunque es la legal, es muy simple. Según la legislación de la CEE la producción del vino se puede dividir en 2 complejos procesos bioquímicos: El primero de ellos tiene lugar en la vid, en el que la planta toma del suelo gran parte de los elementos y oligoelementos que posteriormente formarán parte del mosto y del vino (agua, minerales, etc,) y sintetiza a través de la fotosíntesis el resto de componentes (azúcares, ácidos, etc) que la vid no encuentra en el suelo, pero que posteriormente formarán parte también del mosto y del vino. Lógicamente para que éste proceso se lleve a cabo, hay que aplicar una serie de técnicas vitícolas: poda, abonado, riegos, elección de variedades, portainjertos, sistemas de plantación, etc, que van a condicionar en gran medida la calidad del vino que se obtenga de esas uvas. El segundo proceso bioquímico al que se hacía alusión anteriormente, tiene lugar en la bodega, y que básicamente consiste en la fermentación del mosto de la uva; proceso este delicado y complejo que ha de ser controlado por enólogos y personal especializado. Durante esta etapa los azucares del mosto se transforman en alcohol y aparecen gran cantidad de nuevos componentes: ácidos, aromas, etc que irán configurando el vino recién nacido. Hay algunos vinos que suelen hacer una nueva fermentación, normalmente según criterio del enólogo, denominada "fermentación maloláctica", que consiste en una transformación del ácido málico PRODUCCION MAS LIMPIA
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en ácido láctico. Este último ácido tiene gran interés desde el punto de vista organoléptico. Después de estos procesos ya podemos decir que el vino esta hecho, aunque para llegar al consumidor, todavía deberá pasar por algunas fases como la crianza, filtración, embotellado, etc, (3)
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I.
GENERALIDADES DE LA EMPRESA
1.1 ACTIVIDAD PRINCIPAL La compañía se estableció comercialización de vinos
con
el
objeto social
de Producción y
1.2 HISTORIA La compañía fue originalmente establecida en Tunja donde funcionó por más de 50 años con el nombre de BODEGAS DEL NORTE y posteriormente como BODEGAS PAMPERAS. Los dueños de entonces trasladaron sus operaciones a Santa Fé de Bogotá en el año de 1955. En el año 1974 un nuevo grupo de inversionistas adquirió la empresa cambiándole el nombre a VINÍCOLA EXPORTADORA LOS FRAYLES LTDA, razón social que fue modificada en 1982 a CASA VINÍCOLA LOS FRAYLES LTDA. Inicialmente la fábrica tenía una capacidad instalada de 200 000 unidades anuales bajo proceso manual; en 1983 la fábrica se mudó a nuevas instalaciones y experimentó un gran avance tecnológico, importando en ese entonces desde Italia, la línea mas completa y moderna de envasado, aumentando su capacidad a 1500 unidades/hora en la línea y 1 500 000 unidades anuales de capacidad instalada. Esta empresa cuenta con personal calificado en la elaboración de vinos, y sus productos gozan de buen posicionamiento en el mercado a nivel nacional. Actualmente conserva la misma capacidad instalada, maquinaria , ubicación e instalaciones mencionadas.
1.2 ORGANIGRAMA Ver Figura No. 1.1
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1.4 TECNOLOGIA La compañía cuenta con una embotelladora marca BERTOLASO Italiana del año 1980, importada directamente por Los Frayles. Esta máquina cuenta con una capacidad de 28 unidades/minuto, que comparada con las de hoy día es obsoleta. 1.5 PRODUCTOS VINOS Espumoso Madame Colette B y T Espumoso Fantasía B y T Vino tinto V.O Manzanilla Señorial Manzana Galante Vino de misa Durazno Galante Cooler Chispa Verde
LINEA ECONOMICA Moscatel Los Frayles Manzana Eva Cereza Galante Espumosos
1.6 CLIENTES La mayoría de sus clientes están en Bogotá y son: Cafam, Éxito, Colsubsidio, Carulla, Ley, Carrefour, Pomona, Alkosto, Makro, Nicolukas Guernika, Terely, Metropan y otros. Para fuera de Bogotá se tienen distribuidores en cada capital de departamento 1.7 PROVEEDORES PRODUCTO Mosto Azúcar Levaduras
PROVEEDOR Jucosol Inv. El Oeste Coldanzimas, Interenzimas Bentonita, ácidos, Interkroll, nutrientes Disproquímicos Envase Peldar Etiquetas Saenz Imprenta Pegante Inquicol Capuchón Industrial Industrias Albert Cajas Empacor
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ORIGEN Chile Colombia Colombia Colombia Colombia Colombia Colombia Colombia Colombia
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1.8 COMPETIDORES Entre los competidores más importantes del mercado encontramos a Casa Grajales y Vinos del Rhin. 1.9 CRITERIOS DE COMPETITIVIDAD El principal criterio de competitividad de la empresa se fundamenta en mantener una buena calidad en sus productos, que sobrepase la de sus competidores. 1.10 PROBLEMÁTICA ACTUAL Descenso en las ventas debido a la situación económica del país, razón por la cual la empresa está buscando disminuir costos de producción, sin deteriorar la calidad de sus vinos.
1.11 INFORMACIÓN SOBRE EL PROCESO El proceso que se lleva a cabo es una fermentación alcohólica a partir de mosto de uva blanco o tinto, varietal y estándar. Este mosto es importado directamente por Los Frayles de Argentina o Chile. El proceso de fermentación se lleva a cabo por la acción de las levaduras Saccharomyces, las cuales transforman el azúcar (glucosa) en alcohol y gas carbónico principalmente. Teóricamente por cada 100 g de azúcar se obtienen 51,34 g de alcohol y 48,16 g de CO2. En realidad, como todas las reacciones con organismos vivos, el fenómeno es más complejo y esta relación solo es válida para el 90% del azúcar transformado. El restante 10% permite la formación de otras sustancias como el glicerol, ácido succínico y ácido acético. Otros productos secundarios son el ácido láctico, butilenglicol, aldehído acético, ácido pirúvico, alcoholes superiores y otro gran número de sustancias diversas presentes en mínimas cantidades. Este proceso de fermentación se demora entre 15 a 20 días después de los cuales se deja en reposo por una semana para que empiece la sedimentación. Luego se hace un trasiego al tanque de clarificación donde se le retiran todas las partículas en suspensión mediante agentes naturales PRODUCCION MAS LIMPIA
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dispuestos para este fin. Este proceso demora otros quince días después de los cuales se trasiega al tanque de estabilización para someterlo a una temperatura de –4°C por espacio de 10 días con el fin de precipitar los tartratos. Una vez estabilizado el vino se filtra para darle brillo y luego se trasiega a los tanques de almacenamiento por espacio de 4 meses como mínimo. Una vez el vino ha madurado y desarrollado sus aromas y sabores se lleva a preparación, se filtra y se embotella. 1.11.1 TIPO DE PROCESO Elaboración del vino espumoso Madame Colette. Como base para calcular el gasto de insumos, energía y agua, y para las emisiones y desechos, se tomó un tanque inicial de mezcla de 28.000 L. 1.11.2 DIAGRAMA DE FLUJO Contiene el diagrama de flujo las operaciones que entran dentro del proceso, mencionando los tipos y cantidades de insumos para cada operación, el tipo y la cantidad de energía, el tipo y la cantidad de agua y el tipo y la cantidad de residuos para cada operación. 1.11.2.1 AGUA Ver Figura No. 1.2. 1.11.2.2 ENERGIA Ver Figura No. 1.3.
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1.11.3 TIPO Y CANTIDAD DE INSUMOS INSUMO
CANTIDAD
Levadura Mosto Nutrientes Bentonita Gelatina Azúcar Extractos Tapas Etiquetas Envases Agua de acueducto
6 Kg 4.880 Kg 5,6 Kg 25 Kg 4 Kg 945 Kg 1 Kg 36.000 unidades 36.000 unidades 36.000 unidades 20.000 L
1.11.4 TIPO Y CANTIDAD DE ENERGÍA OPERACION
EQUIPO USADO Mezcla Motobomba 1.5 HP Trasiego Motobomba 1.5 HP Clarificación Motobomba 1.5 HP Filtración Motobomba 1 HP Estabilización Motor 33 HP Filtración Motobomba 1 HP Preparado Motobomba 1.5 HP Filtración Motobomba 1 HP Subida Motobomba Tanque 3 HP llenado Línea llenado, Compresor tapado y 12 HP etiquetado TOTAL PRODUCCION MAS LIMPIA
TIPO ENERGIA Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V Eléctrica 110V
TIEMPO CANTIDAD PORCENTAJE OPERACION (KJ) CONSUMO 9h 36241.01 0.412
Eléctrica 220V
3h
12080.34
0.137
4h
16107.11
0.183
6h
16107.11
0.183
18 h
1594604.6
18.11
6h
16107.11
0.183
18 h
72482.02
0.823
6h
16107.11
0.183
15 h
120803.38
1.37
21.43 h
6902973.53
78.41
8803613.32
100 x
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1.11.5 TIPO Y CANTIDAD DE AGUA OPERACION Mezcla Lavado Tanque Ferm. Lavado Tanque Clarif. OPERACION Estabilización Lavado Tanque Estab. Lavado Tanque Alm. Lavado Tanque Prep. Lavado Tanque Final Lavado Botellas Limpiado Botellas Lavado línea Embot. Lavado Pisos
TIPO DE AGUA Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá TIPO DE AGUA Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá Agua Acueducto Bogotá
TOTAL PRODUCCION MAS LIMPIA
CANTIDAD (L) 20000
PORCENTAJE DE CONSUMO 20.32
5000
5.08
15000
15.24
CANTIDAD (L) 76
PORCENTAJE DE CONSUMO 0.077
1000
1.016
200
0.203
1500
1.52
1500
1.52
18000
18.29
36000
36.57
57
0.058
96
0.0975
98429
100 xi
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1.11.6 TIPO Y CANTIDAD DE RESIDUOS OPERACION Lavado Tanque Fermentación Clarificación Lavado Tanque Clarificación Estabilización Estabilización Filtración Lavado Tanque Estabilización Lavado Tanque Alm. Lavado Tanque Prep. Lavado Tanque Final Lavado Botellas Limpiado Botellas Lavado línea Embot. Lavado Pisos
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TIPO DE RESIDUO Agua sin caracterizar
CANTIDAD
Sólidos
Sin cuantificar
Agua sin caracterizar
15000 L
Agua en forma de vapor Tartratos
76 L
Tamices Saturados Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar Agua sin caracterizar
5000 L
LUGAR EMISION Agua alcantarillado Agua alcantarillado y Basura Agua alcantarillado Aire
Sin cuantificar
Agua alcantarillado y Basura Sin cuantificar Basura 1000 L
Agua alcantarillado
200 L
Agua alcantarillado Agua alcantarillado Agua alcantarillado Agua alcantarillado Agua alcantarillado Agua alcantarillado Agua alcantarillado
1500 L 1500 L 18000 L 36000 L 57 L 96 L
xii
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1.11.7 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES OPERACION Estabilización Fermentación Mezcla, Lavado tanques, Cambio Tanques, Clarificación, Estabilización, Preparado, Filtrado, Subida al tanque llenado, Tapado, Etiquetado Etiquetado Almacenamien to
EMISIÓN AIRE 76 L vapor agua
EMISIÓN RUIDO
EMISIÓN OLORES Sin cuantificar
Sin cuantificar
Sin cuantificar Sin cuantificar
1.11.8 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES AL AGUA PERACOION Lavado Tanque Ferm. Lavado Tanque Clarif. Estabilización Lavado Tanque Estab. Lavado Tanque Alm. PRODUCCION MAS LIMPIA
TIPO DE EMISION Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar
CANTIDAD (L) 5000
PORCENTAJE
15000
19.13
76
0.097
1000
1.28
200
0.26
6.38
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Lavado Tanque Prep. OPERACION Lavado Tanque Final Lavado Botellas Limpiado Botellas Lavado línea Embot. Lavado Pisos TOTAL
Agua Sin caracterizar TIPO DE EMISION Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar Agua Sin caracterizar
1500
1.91
CANTIDAD (L) 1500
PORCENTAJE
18000
22.95
36000
45.90
57
0.0726
96
0.122
78429
100
1.91
1.11.9 TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES AL SUELO No hay emisiones al suelo. 1.11.10 TIPO Y CANTIDAD DE RIESGOS A LA SALUD OCUPACIONAL En la elaboración del Vino se detectan una serie de riesgos, como : •
• •
Limpieza de depósitos: en los que ha tenido lugar la fermentación. Debido a la presencia de dióxido de carbono, al realizar esta operación deben adoptarse las precauciones tendientes a la extracción de este gas, y la utilización de equipo adecuado para esta clase de trabjo Ergonómicos: malas posturas, acarreo de cajas y bultos. Ruido: ocasionado por la maquina de embotellamiento, enfriador y motobombas
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FIGURA 1.2 - DIAGRAMA DE AGUA
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FIGURA 1.3 – DIAGRAMA DE ENERGIA
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2. ECO – MAPAS Mediante la aplicación de la herramienta llamada eco- mapa se pretende identificar los puntos críticos y fuertes ambientalmente. Se elaboraron los siguientes Eco – mapas, basados en las observaciones in situ, pues no se contó con los planos iniciales del lugar. 1. Vecindario 2. Uso de agua Piso 1 3. Uso de agua Piso 3 4. Uso de Energía piso 1 5. Uso de Energía piso 3 6. Ruido piso 3 7. Área de desechos Piso 1 8. Área de desechos Piso 3 9. Accidentes potenciales Piso 1 10. Accidentes potenciales Piso 3 11. Tuberías de drenaje Piso 1 12. Tuberías de drenaje Piso 3
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III. M A T R I Z M E D Realizada la primera visita a la Empresa y observados los puntos a favor y en contra que tiene cada proceso, se decidió centrar el trabajo en la Producción de Madame Colette, por tratarse de unos de los productos que mayor desperdicio presenta. La matriz MED nos proporcionará una estructura práctica para la elaboración de una primera aproximación del Ciclo de Vida. Esta matriz tiene en el eje vertical las etapas del ciclo de vida del producto como son: la materia prima, producción, distribución, uso y fin de vida. Al eje horizontal estarán los insumos y desechos que entran y salen de cada etapa como son: •
Materias Primas que se utilizan en cada etapa del ciclo de Vida (especialmente en la etapa de extracción de materia prima, producción (aditivos), distribución (empaques) y uso (aditivos)).
•
Energía que se utilizan en cada etapa del ciclo de Vida (especialmente en la etapa de extracción de materia prima, producción y uso).
•
Desechos que se genera en cada etapa del ciclo de vida (especialmente en la etapa de producción y fin de vida)
PRODUCTO MATERIAS PRIMAS
Madame Colette CANTIDAD (Kg)
Agua Extractos (Licor Expedición) Levadura Azúcar Mosto Nutrientes Bentonita Gelatina Energía UNIDAD DE REFERENCIA
20000 3
72.42 0.01086
6 2835 4880 5.6 25 4 8803613.32 KJ Lote de 28000L
0.0217 0.103 17.67 0.0203 0.0905 0.0145
PORCENTAJE %
Densidad del producto = 0.9863 Kg/L
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Procesos de Ciclo de vida MATERIA PRIMA
PRODUCCIÓN
ENERGIA • Tipo • Cantidad Energía no Jugo Uvas renovable Azúcar 2835 Kg Energía no Barriles de mosto renovable Corcho 36000 unid. Energía no Canastillas 36000unid. renovable Etiquetas 36000 unid Pegante Transporte Cápsulas Vidrio 36000 botellas Energía no renovable Agua 20000Kg Energía para Extractos 3 Kg mezcla, trasiegos, Levaduras 6Kg estabilización, , Azúcar 2835 Kg filtración, preparado, Mosto 4880 Kg lavados y línea de Nutrientes 5.6 Kg envase. Bentonita 25 Kg 8803613.32KJ Gelatina 4 Kg Energía Renovable CO2 Agua lavado 78276 Kg Botellas 36000 unid. Corchos 36000 unid. Etiquetas 36000 unid. Canastillas 36000 unid. Cápsulas ( Aluminio) 36000 und MATERIALES • Tipo • Cantidad
DISTRIBUCIÓN Gasolina Cajas 3000 und. Papelería PRODUCCION MAS LIMPIA
Energía no renovable
DESECHOS • Tipo • Cantidad Rastrojos,semillas, cáscaras. Recortes plásticos Recortes de alambre Agua con tintas y papel Productos corrosivos Recortes aluminio Agua 78429 Kg Sólidos clarificación Tartratos Filtrados Placas Filtrantes Barril 16 unid. Plásticos de barriles de mosto 16 unid. Canecas plásticas 1 unid. Papel levadura 12 unid. Papel Azúcar Craft 6 unid. Costal plástico 1/10 unid (nutriente). Papel Craft 1/2 unid (Bentonita). Costal plástico 1/6 unid (gelatina). Plástico palets(25) Zunchos 100 unid. Bolsa plástica corcho 6 und. Cajas canastillas 3 unid. Cajas cápsulas 4 und. CO2 Cajas 3000 und. Papelería xix
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USO
Copas vidrio Descorchador
No se usa energía
FIN DE VIDA
Camión Basura
Energía no renovable
Botellas 36000 Etiquetas 36000 Corchos 36000 Canastilla 36000 Cápsulas (Aluminio) 36000 CO2 Relleno ( cápsulas, canastilla, etiqueta) Reciclaje (vidrio, etiquetas, corcho) Reuso ( vidrio)
En lo concerniente a materia prima en la matriz anterior, se tomaron las principales materias primas del producto, con un tipo de energía para su producción y un tipo de desecho, todos estos sin cuantificar debido a que se requiere una consultoría de mayor profundidad. Materiales No se utilizan materiales escasos. En algunas ocasiones se utiliza envase de reuso. El tiempo de uso de la mayoría de los materiales, culmina con el consumo del producto a excepción del envase de vidrio que se agota por fatiga de material. RENOVABLE NO RENOVABLE Mosto, azúcar, levaduras, pegante, Barril, corcho plástico, agua, gasolina, papel aluminio, extractos, bentonita, vidrio. gelatina, cartón. RECICLABLES REUSABLES Papel , cartón, corcho plástico, vidrio, Barril, agua, vidrio. agua. Energía Se utiliza energía no renovable en la producción de materias primas, distribución y fin de vida ( no cuantificada), mientras que para la producción se usa energía renovable ( hidroeléctrica) 8803613.32KJ.
PRODUCCION MAS LIMPIA
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Desechos SubProceso (Producción) Mezcla y Fermentación
Clarificación
Filtración Estabilización Filtración Almacenamiento Preparación
Filtración Embotellamiento
PRODUCCION MAS LIMPIA
Desecho Agua lavado 5000 L Barril de Mosto 16 unid. Plástico barriles 16 unid. Papel levadura 12 unid. Costal plástico 1/10 unid. Agua Lavado 15000 L Sólidos 5 Kg Papel Craft 1/2 unid (Bentonita). Costal plástico 1/6 unid (gelatina). Sólidos 215 Kg Placas Filtrantes 20 und. Agua Lavado 1000 L Vapor de agua 76 L Tartratos 12 Kg Placas Filtrantes 20 und. Agua lavado 200 L Caneca extracto 1 und. Papel Azúcar Craft 6 unid Agua lavado 1500 L Agua lavado 1500 L Placas Filtrantes 20 unid. Agua enjuague botella 18000 L Agua limpiado botella Plástico palets(25) Zunchos 100 unid. Bolsa plástica corcho 6 und. Cajas canastillas 3 unid. Cajas cápsulas 4 und. Botellas Etiquetas Cápsulas Corchos Canastillas
Disposición Alcantarillado Venta Venta Basura ( Relleno) Venta Alcantarillado Alcantarillado Venta Venta Basura (Relleno) Basura (Relleno) Alcantarillado Atmósfera Basura (Relleno) Basura (Relleno) Alcantarillado Reuso Venta Alcantarillado Alcantarillado Basura (Relleno) Alcantarillado Alcantarillado Basura (Relleno) Basura (Relleno) Venta Venta Venta Venta Basura (Relleno) Basura (Relleno) Basura (Relleno) Basura (Relleno) xxi
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* Desechos de embotellamiento. SubProceso (Producción) Distribución Uso
Desecho CO2 Cajas 3000 und Botellas 36000 Etiquetas 36000 Corchos 36000 Canastilla 36000 Cápsulas (Aluminio) 36000
Disposición Atmósfera Venta Reciclaje y reuso Basura (Relleno) Reciclaje Basura (Relleno) Basura (Relleno)
El cuadro con mayor impacto ambiental es el de producción. PRIORIDAD 1. Agua para lavado y limpieza de botellas 2. Residuos Sólidos 3.Agua para lavado de tanques
PRODUCCION MAS LIMPIA
RAZÓN Alto consumo. Alto producción. Alto consumo, altas descargas y sin caracterizar
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IV. ECOBALANCES En los eco-balances se especifican todas las entradas y salidas (materias y energía) del proceso de producción de Madame Colette. Para todos los procesos del diagrama de flujo se calculan todas las entradas y salidas con respecto a los materiales, energía y emisiones, para tal fin se tuvo en cuenta los siguientes términos: •
Materiales primas + aditivos: Materias primas que se transforman en el producto final del proceso.
•
Energía: Diferentes tipos de energía y sus fuentes. Las cantidades se expresan en MJ (megajules). Se debe distinguir entre fuentes renovables (energía hidroeléctrica) y no-renovables (combustibles fósiles). La energía eléctrica es, en muchos casos, un “coctail” de diferentes fuentes, el cual puede cambiar dependiendo del país de estudio.
•
Aditivos: Materiales que son necesarios en el proceso de transformación pero no forman parte del producto final. Estos materiales funcionan como facilitadores para el proceso.
•
Residuos sólidos: Se pueden categorizar en diferentes tipos como: residuos del proceso (materia prima sobrante, productos fuera de especificación, materiales que son necesarios para que el proceso funcione), residuos de productos (productos en el fin de su vida útil), residuos de empaques (de materias primas o de componentes, y para empacar el producto), y residuos diversos.
•
Residuos líquidos: Se distingue entre soluciones y suspensiones. La mayor parte de los residuos líquidos salen en agua.
•
Producto terminado: Producto principal del proceso de transformación. Este puede ser un producto terminado, un subproducto, un compuesto o un material refinado. Todas las cantidades de los otros componentes del eco-balance se relacionan a este producto final.
PRODUCCION MAS LIMPIA
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Nombre Del Proceso
Producción de vino Madame Colette
Descripción de la El mosto de uva una vez hidratado y acondicionado se transformación inocula con levadura, la cual transformará la glucosa del mosto en alcohol y CO2 principalmente. Unidad de Producción ENTRADAS Materia Prima
28000 L de producto SALIDAS Residuos
Agua Extractos
20000 Kg/unidad 3 Kg/unidad
Levadura Azúcar Mosto Nutrientes
6 Kg/ unidad 2835 Kg/unidad 4880 Kg/unidad 5.6 Kg/unidad
Bentonita Gelatina Aditivos Agua Lavados Placas filtrantes Insumos Botellas Corchos Canastillas Etiquetas Energía
25 Kg/unidad 4 Kg/unidad 78429 Kg/unidad 60und/unidad
Agua Lavados Sólidos Clarificación Tartratos Vapor de agua Filtrados Placas filtrantes Botellas Corchos Canastillas Etiquetas
78429 Kg/unidad 5 Kg/unidad 12 Kg/unidad 76 Kg/unidad 215 Kg/unidad 60 unidades/unidad 9 und/unidad 72 und/unidad 360 und/unidad 108 und/unidad
36009 und/unidad 36072 und/unidad 36360 und/unidad 36108 und/unidad 8803613.32 KJ/unidad
Los eco balances mostrados a continuación son de cada etapa del proceso
PRODUCCION MAS LIMPIA
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1. Mezcla y Fermentación Mosto 4880 Kg Energía 36241.01 KJ
Agua lavado 5000 Kg
Agua 20000 Kg Levadura 6 Kg
Subproducto A 24891.6 Kg
Nutrientes 5.6 Kg Agua Lavado 5000 Kg
Balance Materia 4880 Kg + 20000 Kg + 6 Kg + 5.6 Kg + 5000 Kg = 24891.6 Kg + 5000 Kg 29891.6 Kg = 29891.6 Kg
Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas energía 108732.303 KJ Materias Primas Energía Aditivos Nutrientes Fuente Renovable Agua Lavado Agua Levadura Mosto
Desechos Agua lavado
2. Clarificación Agua lavado 15000 Kg Energía 16107.11 KJ Pérdida 986.3 Kg
Bentonita 25 Kg
Subproducto B 23934.3 Kg
Gelatina 4 Kg Subproducto A 24891.6 Kg Agua Lavado 15000 Kg
PRODUCCION MAS LIMPIA
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Balance Materia 24891.6 Kg + 4 Kg + 25 Kg + 15000 Kg = 15000 Kg + 23934.3Kg + 986.3Kg 39920.6 Kg = 39920.6 Kg
Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas energía 4832.133 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto A Fuente Renovable Agua Lavado Bentonita Gelatina
Desechos Pérdida Agua Lavado
3. Filtración
Placas Filtrantes 20 und Energía 16107.11 KJ Sólidos 5 Kg
Subproducto B 23934.3 Kg
Subproducto C 23929.3 Kg
Placas Filtrantes 20 und
Balance Materia
23934.3Kg = 23929.3Kg + 5Kg 23934.3Kg = 23934.3Kg
Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas energía 4832.133 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto B Fuente Renovable Placas Filtrantes
PRODUCCION MAS LIMPIA
Desechos Sólidos Placas Filtrantes
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4. Estabilización Agua lavado 1000 Kg Energía 1594604.6 KJ Agua 76 Kg Agua 76 Kg
Subproducto D 23929.3 Kg
Subproducto C 23929.3 Kg
Agua Lavado 1000 Kg
Balance Materia 23929.3Kg + 76 Kg + 1000 Kg = 1000 Kg + 76 Kg + 23929.3Kg 25005.3Kg = 25005.3Kg Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas energía 478381.38 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto B Fuente Renovable Agua Lavado Agua
Desechos Agua vapor Agua Lavado
5. Filtración Tartratos 12 Kg
Energía 16107.11 KJ
Sólidos 215 Kg Placas Filtrantes 20 unid
Subproducto D 23702.3Kg
Subproducto C 23929.3 Kg
Placas Filtrantes 20 unidades
Balance Materia
23929.3Kg = 215Kg + 12 Kg + 23702.3Kg 23929.3Kg = 23929.3Kg PRODUCCION MAS LIMPIA
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Balance Energía Eficiencia de Bomba 70% Pérdidas energía = 4832.133 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto C Fuente Renovable Agua Lavado Agua
Desechos Tartratos Agua vapor Agua Lavado Sólidos
6. Almacenamiento Agua 200 Kg
Agua 200Kg
Subproducto E 23702.3Kg Subproducto D 23702.3 Kg
Balance Materia
Materias Primas Subproducto D
200 Kg + 23702.3Kg = 200 Kg + 23702.3Kg 23902.3Kg = 23902.3Kg Energía
Aditivos Agua Lavado
Desechos
7. Preparación
Energía 72482.02 KJ Extractos 3 Kg
Agua 1500 Kg
Subproducto F 26540.3 Kg
Subproducto E 23702.3 Kg Azúcar 2835 Kg Agua Lavado 1500Kg PRODUCCION MAS LIMPIA
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Balance Materia
1500 Kg + 23702.3Kg + 2835 Kg + 3Kg = 1500 Kg + 26540.3Kg 28040.3Kg = 28040.3Kg Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas Energía 21744.606 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto E Fuente Renovable Agua Lavado Azúcar Extractos
Desechos Agua Lavado
8. Filtración
Agua 1500 Kg
Energía 136910.49 KJ Subproducto F 26540.3 Kg
Subproducto G 26540.3 Kg
Agua Lavado 1500Kg
Placas Filtrantes 20 und
Placas Filtrantes 20 und
Balance Materia
26540.3Kg + 1500 Kg = 1500 Kg + 26540.3Kg 28040.3Kg = 28040.3Kg
Balance Energía Eficiencia Motobomba 70% Pérdidas Energía 41073.147 KJ Materias Primas Energía Aditivos Subproducto F Fuente Renovable Agua Lavado Placas Filtrantes
PRODUCCION MAS LIMPIA
Desechos Agua Lavado Placas filtrantes
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9. Embotellamiento Agua Enjuague 18000Kg
Energía 6902973.53 KJ Subproducto G 26540.3 Kg
Producto 26540.3 Kg= 36000unidades
Agua Enjuague 18000Kg Botellas 36009 und
Botellas 9 und
Corchos 36072 und
Corchos 72 und
Etiquetas 36108 und
Etiquetas 108 und Canastillas 360 und
Canastillas 36360 und
Agua Limpiado 36000 Kg
Agua Limpiado 36000 Kg
Agua Aseo 153 Kg
Agua Aseo 153 Kg
Balance Materia 26540.3Kg + 18000 Kg + 36000 Kg + 153Kg = 18000 Kg + 36000 Kg + 26540.3Kg + 153Kg 80693.3Kg = 80693.3Kg
Balance Energía Materias Primas Subproducto G Botellas Corchos Canastillas Etiquetas
Energía Aditivos Fuente Renovable Agua Limpiado Agua Enjuague Agua aseo Pegante
PRODUCCION MAS LIMPIA
Desechos Etiquetas Corchos Canastillas Botellas Agua Limpiado Agua Enjuague Agua aseo
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BALANCE TOTAL Agua 20000Kg
Agua Lavado 78429Kg
Extractos 3 Kg
Sólidos 220 Kg
Levadura 6 Kg
Tartratos 12 Kg
Azúcar 2835 Kg
Producto 26540.3 Kg= 36000unidades
Mosto 4880 Kg Nutrientes 5.6 Kg Bentonita 25 Kg Gelatina 4 Kg
Pérdidas 986.3 Kg
Placas Filt. 60 und
Placas Filt. 60 und
Botellas 36009 und
Botellas 9 und
Corchos 36072 und
Corchos 72 und
Canastillas 36360 und
Canastillas 360 und
Etiquetas 36108 und
Etiquetas 108 und
Energía 8803613.32 Agua Lavado 78429 Kg
Balance Materia 20000 Kg + 3Kg + 6 Kg + 2835 Kg + 4880 Kg + 5.6 Kg + 25 Kg + 4 Kg + 78429 = 78429 Kg + 220 Kg + 12 Kg + 26540.3Kg + 986.3Kg 106187.6 Kg = 106187.6 Kg
PRODUCCION MAS LIMPIA
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V. COSTOS DE INEFICIENCIA En el sistema tradicional de contabilidad no todos los costos que implican los desperdicios para la empresa (desechos, energía) son visualizados. Sin embargo, estos costos intrínsecos son uno de los principales factores de motivación para la implementación de la PML. Los costos que implican los desperdicios se relacionan con la eficiencia de los procesos productivos, por esta razón se llaman “los costos de la ineficiencia”. Estos costos se calculan a través de: •
Pérdida en materia prima,
•
Pérdida en hora de máquina (incluyendo energía, mano de obra, materiales de auxilio),
•
Costos para el manejo de los desperdicios (plantas de tratamiento, mano de obra, espacio en la bodega), y
•
Costos relacionados con incumplimiento de la normatividad.
Sumar estos costos por proceso productivo facilita la priorización de la implementación de alternativas de Producción más Limpia, la cual busca precisamente evitar al máximo estos costos. De esta manera, los resultados del diagnóstico de la problemática ambiental de la empresa y los resultados de los costos de ineficiencia, forman la base del plan de Producción más Limpia a desarrollar en la última parte de esta investigación. Los costos de ineficiencia se calcularon en dos etapas: 1) Primero, los costos de ineficiencia absolutos por proceso. 2) Luego la estructura de costos del producto y se analizó el porcentaje de los costos de ineficiencia por producto. Del análisis de sensibilidad de los costos de ineficiencia y de la estructura de costos por producto, se identifican las alternativas de producción más limpia más promisorias.
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5.1 Pérdidas en insumos por proceso 5.1.1 Energía OPERACION Mezcla Trasiego Clarificación Filtración Estabilización Filtración Preparado Filtración Subida Tanque llenado
KW/h 10,07 3,36
Perdidas 30 % 3,02 1,01
4,47 4,47
1,34 1,34
442,95 4,47 20,13 4,47
132,88 1,34 6,04 1,34
33,56
10,07
1917,49 2445,45
158,39
Línea llenado, tapado y etiquetado
TOTAL
PROCESO ITEM Vino base Energía Agua TOTAL
Elaboración Madame Colette PERDIDAS PRECIO/UNIDAD SUBTOTAL 986.3 Kg $1.680 $ 1.656.984 158.38665 $ 200 $ 31.677,33 KWh 78.5 m3 $2.012,69 $ 157.996,16 $3.892,7 $ 1.846.657,4
El costo total anterior corresponde a un bache de 28.000 Litros de Vino Base para Madame Colette
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5.2 Pérdidas por productos fuera de especificación Estructura de costos del proceso Materia prima 1. Etiquetas 2. Corchos 3. Canastillas 4. Botellas Mano de Obra Costo Total de ineficiencia por productos fuera de especificación
%
0.3 0.2 1 0.025 4h
Costos del producto $ 50 c/u $ 25 c/u $ 24 c/u $612 c/u $10300/h
Sub Total
$ 450 $ 1.800 $ 8.640 $ 66.096 $ 41.200 $ 118.186
5.3 Pérdidas por costos de manejo de residuos Item
Cantidad asignada obra 4 horas hombre al de
Mano de dedicada manejo residuos Espacio que 2 m2 ocupan residuos Costos totales de ineficiencia por el manejo
Valor Unitario
Valor Total
$ 10300
$ 41200
$ 4000
$ 8000 $ 49.200/ Lote
5.4 Costos Items Valor ($/periodo) Costos Totales de ineficiencia por insumos de producción perdidos Costos totales de ineficiencia por productos fuera especificación Costos totales de ineficiencia por el manejo Total PRODUCCION MAS LIMPIA
$
1.846.657
$
118.186
$
49.200
$
2.014.043 xxxiv
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VI. ALTERNATIVAS DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
El Objetivo de las Alternativas es desarrollar y concertar un Plan de Producción más Limpia para la implementación de alternativas preventivas y competitivas frente a los puntos críticos identificados en la empresa, con base en la información recogida y la aplicación de las herramientas.
ALTERNATIVA 1. Descripción de la alternativa Disminución en el consumo de agua para lavado y limpieza de botellas. Reuso del agua de lavado de botellas para la limpieza de las mismas. Objetivo de la alternativa Disminuir agua requerida para lavado y limpiado de botellas, generando un ahorro económico, beneficio ambiental y una mejor imagen pública y con las autoridades. Metodología a utilizar para el Metodología para enjuague de envase y metodología desarrollo para limpiado de botellas. (Se describen más adelante) Actividades a desarrollar 1. Capacitación del personal. para la implementación 2. Definición de requerimientos de agua para el proceso de enjuague y limpieza de botellas en cuanto a calidad de la misma. 3. Análisis de laboratorio al agua lluvia recolectada. 4. Pruebas para determinar el buen funcionamiento del sistema economizador de agua, realizando análisis de laboratorio al agua que según el sistema debe ser desechada. Resultados Esperados Disminución en el consumo de agua en el lavado y limpiado de botellas. Indicadores para medir Aguadeenjuague( L) Enjuague = Resultados 36000 Botellas AguaLimpieza ( L) Limpieza = 36000 Botellas Responsables de la Jefe de Producción y encargado línea embotellamiento. implementación Cronograma Actividad Sem. 1 Sem. 2 PRODUCCION MAS LIMPIA
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Sem. 3 Sem. 4 1. Capacitación del personal X 2. Análisis Laboratorio X 3. Implementación X X 4. Evaluación de resultados X 5. Retroalimentación X Presupuesto
Actividad o Material
Costo
Capacitación Canecas plásticas (2)
Financiación PRODUCCION MAS LIMPIA
$ 600.000 $
41.000
Recipientes (4)
$ 126.000
Conductímetro (1)
$ 2.200.000
Total
$ 2.967.000
Base de calculo 36000 unidades de envase. Consumo de agua de la alternativa: xxxvi
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0.0984 metros cúbicos de agua por recipiente x 4 recipientes = 0.394 m3 de agua Se supondra que se requiere evacuar y reponer el agua del primer recipiente 2 veces, es decir 0.199 m3 mas. Consumo total = 0.593 m3 Diferencia de consumo La diferencia de consumo de agua, sin la implementación de la alternativa es Costo Ineficiencia(L) = Cons anterior –Cons alternativa 17.4096 m3 = 18 m3 – 0.593 m3 Costo de la Ineficiencia: Costo de 1m3 = $ 2012.69 $ 35038.92 = 17.409m3*$2012.69 SUPUESTOS PARA EL CALCULO DE TIR -
Los beneficios contemplan el consumo de 17.41 m3 de agua para cada bach de 36000 envases durante 365 días del año Inversión Inicial de $ 2967.000.oo
CALCULO VPN Y TIR Año 0 1 2 3 4 5
Riesgos de la implementación
PRODUCCION MAS LIMPIA
Beneficio
Inversión
Balance
$2.967.000
-$2.967.000 7.422.231 7.422.231 7.422.231 7.422.231 7.422.231
7.422.231 7.422.231 7.422.231 7.422.231 7.422.231
VALOR PRESENTE NETO TASA INTERNA DE RETORNO Ninguna
$ 13.167.543 250%
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Método de enjuague en cáscada
1
2
3
4
En el primer recipiente se realiza un análisis de conductividad del agua. Metodología enjuague envases Actividad Capacitación y concientización del personal, respecto al tema de ahorro y uso eficiente del agua.
Responsable Implementador y Jefe de producción
2.Se dispondrá de cuatro recipientes cuadrados ( Operario 60X40X41 cm), los cuales estarán numerados. Estos se llenaran con el agua de acueducto. 3.El enjuague lo realizarán dos personas, una de las cuales se encargará de retirar los envases de las cajas en las cuales vienen empacados. Seguidamente colocando por último el envase de manera invertida sobre los caballetes para escurrir.
Operario de enjuague 1
4. Enjuagar el envase en la primera tina y luego en la Operario de enjuague 1 segunda. Operario enjuague 1 5. En el primer recipiente se encontrará el conductímetro digital, el cual reportará la calidad del agua para enjuague. Si este reporta que el agua debe ser evacuada, el agua del primer recipiente es PRODUCCION MAS LIMPIA
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llevada para el limpiado de botellas luego del envase. Finalmente se lava el recipiente y vuelve a llenarse con agua proveniente del acueducto 6.El envase lo recibirá la otra persona encargada del Operario enjuague 2 enjuague y lo pasará por el segundo y tercer recipiente. 7.Debajo de los caballetes para escurrir los envases Operario enjuague 2 luego del enjuague, se dispondrán recipientes plásticos ( 47X40X20 cm) para recoger el agua escurrida y utilizarla en el limpiado de botellas. Metodología para el limpiado de botellas Actividad 1.Capacitación y concientización del personal, respecto al tema de ahorro y uso eficiente del agua. 2. Captación de aguas lluvias, en canecas plásticas de 120 L ubicadas en la terraza de la planta. 3. El limpiado de botellas se realizará con dos baldes de 6 L cada uno los cuales se llenaran con el agua lluvia recolectada y con el agua recogida en el escurrimiento de los envases lavados. 4.Cada operario deberá limpiar cada botella con el paño. 5. Enjuagar el paño en el primer balde y luego en el segundo. 6.El cambio del agua del primer balde se hará cada 15 botellas limpiadas y de el segundo balde cada 30 botellas limpiadas. 7. Caracterización del agua de vertimiento.
PRODUCCION MAS LIMPIA
Responsable Operarios limpiado Operarios limpiado Operarios limpiado
Operarios limpiado Operarios limpiado Operarios limpiado Operarios limpiado
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DIAGRAMA DE FLUJO ALTERNATIVA 1 1. Capacitar personal
2. Llenar recipientes
3. Retirar envases de cajas
4. Enjuagar envases
5. Calidad de agua del primer recipiente es apta? DIAGRAMA DE FLUJO ALTERNATIVA 1 SI
6. Enjuagar envase
PRODUCCION MAS LIMPIA
NO
7. Recolectar agua de escurrido
xl
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Metodología para el limpiado de botellas
1. Capacitar personal.
2. Captar aguas lluvias
3. Llenar balde con agua
5. 4. Enjuagar en los Limpiarpaños botellas dos baldes
6. Cambiar agua del balde
7. Caracterizar agua de vertimiento
PRODUCCION MAS LIMPIA
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ALTERNATIVA 2. Descripción de la Alternativa -Caracterización de los residuos líquidos y sólidos que se generan como resultado del proceso industrial, no solo para determinar su disposición final, sino también para su evaluación como materia prima en otros procesos. -Disminuir significativamente la pérdida de producto útil que se produce por arrastre al momento de separar los residuos sólidos de los tanques de fermentación y clarificación. Objetivo de la alternativa -Determinar las características y cantidades de residuos sólidos y líquidos que se generan como resultado del proceso de fermentación y clarificación, con el fin de determinar su posible uso en otros procesos industriales o agrícolas o su disposición más conveniente, que no genere un impacto ambiental negativo. -Corregir las perdidas de producto útil, que se producen en el arrastre de sólidos para evacuarlos de los tanques. Metodología a utilizar para el desarrollo: La manera más eficiente para recuperar estos sólidos y líquidos de fermentación y clarificación que se están perdiendo en el proceso es mediante la centrifugación del producto una vez a terminada la fermentación. Para esta operación se hace necesaria la compra del equipo, la capacitación del tonelero para que maneje dicho equipo. Con este equipo los sólidos se obtendrían sin líquido, lo que hace posible recuperar en un 80% la cantidad de vino que se pierde en este proceso, además de poder caracterizar el sólido y ofrecerlo a la industria como complemento en concentrado de animales o para la obtención de extractos antioxidantes según los últimos estudios que se han realizado con residuos provenientes de la industria vitivinícola. Actividades a desarrollar para la implementación: Es decisión de la gerencia adquirir dicho Equipo. Resultado(s) esperado(s)
•
Disminución de tiempo en el proceso de clarificación
•
Mayor rendimiento en la cantidad de vino base elaborado
•
Disminución en el costo del proceso
Indicadores para medir resultado(s) esperado(s) PRODUCCION MAS LIMPIA
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Litros recuperados = Litros fermentados/unidades envasadas Responsable para la implementación Jefe de producción Cronograma: La implementación de este proceso se llevaría a cabo en una semana Presupuesto (costos) $ 250.000.000 Financiación (beneficios incluyendo la tasa de retorno de la inversión) Por medio de crédito bancario para importación de equipos para mejoras en la producción Para el calculo del costo de ineficiencia se tomo el siguiente procedimiento: Actualmente se producen 36.000 unidades de Madame Colette por cada bach de 28.000 Litros. Con la puesta en marcha de la centrífuga se producirían 37088 unidades por lo tanto el costo de ineficiencia se calcula de la siguiente manera: Costo de Ineficiencia = (Unidades producidas con la alternativa – unidades producidas actualmente)*costo de una unidad $ 140.100,11 = (37.088 – 36.000) unidades* $3.892,7 Costo de Ineficiencia = $ 4.235.257.6* 8 baches al año para este producto = $ 33.882.060.8
PRODUCCION MAS LIMPIA
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CALCULO VPN Y TIR BENEFICIOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946 33.196.946
VALOR PRESENTE NETO TASA INTERNA DE RETORNO
INVERSION 250.000.000
COSTOS
2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000
BALANCE -250000000 33196946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946 30696946
############## 9%
Si esta alternativa se usara para este solo producto no seria viable la compra de este equipo, pero la realidad es que se usaría para todos los productos aumentando al doble el número de baches con lo cual el VPN y el TIR se calcularían nuevamente.
PRODUCCION MAS LIMPIA
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CALCULO VPN Y TIR BENEFICIOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
INVERSION 250.000.000
69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906 69.421.906
VALOR PRESENTE NETO TASA INTERNA DE RETORNO
COSTOS
2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000 2500000
BALANCE -250000000 69421906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 66921906 $ 1.063.596,39 26%
Como se demuestra esta alternativa sería de gran uso si se implementara, ya que no solo produciría mas unidades por bach sino que además se reduce el tiempo de proceso en 15 días.
Riesgos al implementar la alternativa Ninguno previsto
PRODUCCION MAS LIMPIA
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ALTERNATIVA 3. Descripción de la Alternativa La implementación de esta alternativa, esta orientada al lavado de tanques de fermentación mediante la utilización de mangueras a presión, que permitirán una mayor limpieza y una menor cantidad de líquido en el lavado. Objetivo de la alternativa Disminuir la cantidad de agua utilizada en el lavado de tanques de fermentación (15000 L). Metodología a utilizar para el desarrollo Después de consultar las posibles alternativas que nos proporciona el mercado para solucionar en gran parte este problema, nuestra propuesta esta encaminada a adquirir una hidrolavadora de alta presión (Ver catálogos). La adquisición de la misma no requiere una metodología para llevar a cabo la adquisición. Actividades a desarrollar para la implementación Para lograr una implementación se necesita capacitar a la persona responsable de dicho mantenimiento, la compañía consultada esta dispuesta brindar una demostración de el modo como opera la máquina y de capacitar a el operario de la misma. Resultado(s) esperado(s) Se espera una reducción de aproximada del 20% del agua que actualmente se consume en la limpieza. Se espera, además mejorar la economía del proceso, evitar introducir una persona dentro del tanque hecho que ocasiona contemplar medidas preventivas, como equipos de respiración, cuerdas de salvamento, y hasta tener un operario en misión de vigilancia. Indicadores para medir resultado(s) esperado(s) Disminución en la cantidad de agua consumida en el proceso, lo que indica menor costo en el recibo de agua. PRODUCCION MAS LIMPIA
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Responsable para la implementación Como la Empresa no cuenta con un Departamento Ambiental, la responsabilidad será del encargado de Mantenimiento general de la Vinicola. Cronograma Realmente no es necesario un cronograma para realizar la implementación, es voluntad de los empresarios comprar la hidrolavadora, que es un producto que se encuentra en el mercado y tiene una entrega de aproximadamente 8 días después de la compra. La capacitación demora 4 horas. Presupuesto (costos) Producto
cantidad
Valor
Hidrolavadora de alta presión HD 525 S
1
$ 1.600.000.oo
Financiación (beneficios incluyendo la tasa de retorno de la inversión) Base de calculo 36000 unidades de envase. Consumo de agua de la alternativa: Consumo total de agua = 15 m3 sin la alternativa Consumo total de agua = 10.5 m3 con la alternativa Diferencia de consumo: La diferencia de consumo de agua, sin la implementación de la alternativa es: Costo Ineficiencia(L) = Cons anterior –Cons alternativa 4.5m3 = 15 m3 – 10.5 m3 Costo de la Ineficiencia: Costo de 1m3 = $ 2012.69 $ 9057.11 = 2012.69m3*4.5 SUPUESTOS PARA EL CALCULO DE TIR -
Los beneficios contemplan el consumo de 10.5 m3 de agua para cada bach de 28.000 Litros durante 365 días del año Mantenimiento del 10% del costo de inversión a partir del año dos Inversión Inicial de $ 1.600.000
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CALCULO VPN Y TIR BENEFICIOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
INVERSION 1.600.000
1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415 1.157.415
VALOR PRESENTE NETO TASA INTERNA DE RETORNO
COSTOS
160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000 160000
BALANCE -1600000 1157415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 997415 $ 1.780.497,37 66%
Riegos al implementar la alternativa La implementación antes que riesgos, trae beneficios pues evita el tener que introducir una persona dentro del tanque de manera inmediata después de la fermentación. Es posible, que las altas presiones necesiten de un cuidado por parte del operario a la hora de realizar el lavado, hecho que no ocasionará ningún trauma para la persona que realiza dicha labor.
PRODUCCION MAS LIMPIA
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DIAGRAMA DE FLUJO ALTERNATIVA 3 Concientización de la necesidad
Capacitación del Operario
Compra de la Hidrolavadora
Implementación del Nuevo sistema
Ahorro de agua en el Proceso
PRODUCCION MAS LIMPIA
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CONCLUSIONES
1. En el presente estudio con el uso de las herramientas de Producción más Limpia, se encontró que el mayor problema se encuentra en la mala utilización del agua. 2. Otro factor encontrado es, los residuos de fermentación y clarificación que son altamente contaminantes 3. Del análisis de los puntos críticos encontrados se propusieron tres alternativas para el mejoramiento de la producción de la Madame Colette. 4. Una vez analizado el programa de PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA para la producción de Madame Colette se visualizo una pérdida de energía y un alto consumo de agua.
PRODUCCION MAS LIMPIA
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IMPLEMENTACION PROGRAMA DE PRODUCCION MAS LIMPIA EN LOS FRAYLES S.A
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Producción Más Limpia z
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Forma ambientalmente amigable de generar ganancias, optimizando costos y mejorando la competitividad de los productos. El éxito de este concepto productivo se basa en la participación activa de todos sus actores, sean éstos gubernamentales, académicos, empresarios, proveedores, empleados o el consumidor final.
Objetivos z
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Presentar tres alternativas para implementar la producción más limpia y mejorar los costos de producción de Los Frayles S.A “Prevenir” la contaminación en su origen, en lugar de tratarla una vez generada Obtener resultados significativos en cuanto a sostenibilidad y competitividad sectorial.
Historia de la vid y el vino www.enoforum.com
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Fósiles de plantas cercanas al género botánico Vitis, demuestran su presencia en el periodo terciario. En el Cáucaso se hallaron semillas de uva que datan de 5.000 años A. de C., aunque no se pudo determinar con certeza si eran silvestres o cultivadas. En Mesopotamia testimonios escritos sobre la presencia del vino, que era un producto de lujo y refinamiento. En Egipto, hacia los años 1.500 y 1.000 A. de C., ya existen noticias más concretas sobre el cultivo de la viña, que se hacia en una delta del Nilo. En Grecia, s VII A. de C. se comenzó a cultivar la viña
VITICULTURA ACTUAL z
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En segunda mitad del siglo XX, el cultivo de las viñas fue en aumento. Reducción en década de los 80, por política de arranques de la Comunidad Económica Europea Desde los últimos años de la década de los 90, se están realizando nuevas plantaciones de viñedo y reconvirtiendo variedades de uvas en otras más acordes con las circunstancias del mercado. Entrada de nuevos países como EE.UU, Australia, Chile, Sudafrica y Nueva Zelanda, que están produciendo una pequeña revolución en un sector con muchos años de historia y tradición.
TENDENCIA z z
Desde 1997 hay incremento de la superficie mundial del viñedo y de las producciones, nuevas plantaciones son más racionales que las antigüas: z z z
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sistemas de conducción en espaldera, riego por goteo, nuevas técnicas agronómicas, etc,.
Se presupone un fuerte incremento de la competencia en el mercado de vinos, que presumiblemente se traducirá en una bajada en los precios. Con la globalización las bodegas deberán definir sus estrategias con precisión Aplicación de correctas políticas de gestión de calidad y marketing, será probablemente lo que determine las diferencias entre unas empresas y otras.
HISTORIA DE LA EMPRESA z
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La compañía se estableció con el objeto social de producción y comercialización de vinos Funcionó en Tunja por más de 50 años con el nombre de BODEGAS DEL NORTE y posteriormente como BODEGAS PAMPERAS. Traslado a Bogotá en el año de 1955. En 1974 un nuevo grupo de inversionistas cambia el nombre a VINÍCOLA EXPORTADORA LOS FRAYLES LTDA modificada en 1982 a CASA VINÍCOLA LOS FRAYLES LTDA.
ORGANIGRAMA
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Los Frayles S.A. es una empresa familiar y esta regida por una Asamblea de accionistas
Producción www.enoforum.com
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Inicialmente la fábrica tenía una capacidad instalada de 200 000 unidades anuales bajo proceso manual; En 1983 la fábrica en nuevas instalaciones, experimentó un gran avance tecnológico, importando de Italia, la línea mas completa y moderna de envasado, aumentando su capacidad a 1500 unidades/hora en la línea y 1 500 000 unidades anuales de capacidad instalada. Esta empresa cuenta con personal calificado en la elaboración de vinos, y sus productos gozan de buen posicionamiento en el mercado a nivel nacional. Actualmente conserva la misma capacidad instalada, maquinaria , ubicación e instalaciones mencionadas.
PROBLEMÁTICA ACTUAL Descenso en las ventas debido a la situación económica del país, razón por la cual la empresa está buscando disminuir costos de producción, sin deteriorar la calidad de sus vinos.
PROCESO z
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Se realiza una fermentación alcohólica a partir de mosto de uva blanco o tinto, varietal y estándar. Este mosto es importado directamente por Los Frayles de Argentina o Chile. La fermentación se lleva a cabo por la acción de las levaduras Saccharomyces, que transforman el azúcar (glucosa) en alcohol y gas carbónico principalmente. Teóricamente por cada 100 g de azúcar se obtienen 51,34 g de alcohol y 48,16 g de CO2. Otros productos secundarios son el ácido láctico, butilenglicol, aldehído acético, ácido pirúvico, alcoholes superiores y otro gran número de sustancias diversas presentes en mínimas cantidades.
DIAGRAMAS DE FUJO z
Contienen las operaciones que entran dentro del proceso, mencionando las cantidades de insumos para cada tipo de operación, el tipo y la cantidad de energia, agua y residuos para cada operación
TIPO Y CANTIDAD DE INSUMOS INSUMO
CANTIDAD
Levadura
6 Kg
Mosto
4.880 Kg
Nutrientes
5,6 Kg
Bentonita
25 Kg
Gelatina
4 Kg
Azúcar
945 Kg
Extractos
1 Kg
Tapas
36.000 unidades
Etiquetas
36.000 unidades
Envases
36.000 unidades
Agua de acueducto
20.000 L
TIPO Y CANTIDAD DE ENERGIA OPERACION
EQUIPO USADO
TIPO ENERGIA
TIEMPO 0PERACION
CANTIDAD KJ
% CONSUMO
Mezcla
Motobomba 1.5 HP
Eléctrica 110V
9h
36241.01
0.412
Trasiego
Motobomba 1.5 HP
Eléctrica 110V
3h
12080.34
0.137
Clarificación
Motobomba 1.5 HP
Eléctrica 110V
4h
16107.11
0.183
Filtración
Motobomba 1 HP
Eléctrica 110V
6h
16107.11
0.183
Estabilización
Motor 33 HP
Eléctrica 110V
18 h
1594604.6
18.11
Filtración
Motobomba 1 HP
Eléctrica 110V
6h
16107.11
0.183
TIPO Y CANTIDAD DE AGUA OPERACION
TIPO DE AGUA
CANTIDAD (L)
PORCENTAJE DE CONSUMO
Mezcla
Agua Acueducto Bogotá
20000
20.32
Lavado Tanque Agua Ferm. Acueducto Bogotá
5000
5.08
Lavado Tanque Agua Clarif. Acueducto Bogotá
15000
15.24
TIPO Y CANTIDAD DE RESIDUOS OPERACION Lavado Tanque Fermentación Clarificación
Lavado Tanque Clarificación
TIPO DE RESIDUO
CANTIDAD
Agua sin caracterizar
5000 L
Agua alcantarillado
Sin cuantificar
Agua alcantarillado y Basura
15000 L
Agua alcantarillado
Sólidos
Agua sin caracterizar
Estabilización
Agua en forma de vapor
76 L
Estabilización
Tartratos
Sin cuantificar
LUGAR EMISION
Aire Agua alcantarillado y Basura
TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES OPERACION
EMISIÓN AIRE
Estabilización
76 L vapor agua
EMISIÓN RUIDO
Fermentación Mezcla, Lavado tanques, Cambio Tanques, Clarificación, Estabilización, Preparado, Filtrado, Subida al tanque llenado, Tapado, Etiquetado
EMISIÓN OLORES
Sin cuantificar Sin cuantificar
Etiquetado
Sin cuantificar
Almacenamiento
Sin cuantificar
TIPO Y CANTIDAD DE EMISIONES AL AGUA OPERACION
TIPO DE EMISION
CANTIDAD (L)
PORCENTAJE
Lavado Tanque Ferm.
Agua Sin caracterizar
5000
6.38
Lavado Tanque Clarif.
Agua Sin caracterizar
15000
19.13
Estabilización
Agua Sin caracterizar
76
0.097
Lavado Tanque Estab.
Agua Sin caracterizar
1000
1.28
Lavado Tanque Alm.
Agua Sin caracterizar
200
0.26
ECO - MAPAS z z
Mediante la aplicación de esta herramienta se identificaonr los puntos críticos y fuertes ambientalmente. Se elaboraron los siguientes Eco – mapas, basados en las observaciones in situ, . 1. Vecindario 2. Uso de agua Piso 1 3. Uso de agua Piso 3 4. Uso de Energía piso 1 5. Uso de Energía piso 3 6. Ruido piso 3 7. Área de desechos Piso 1 8. Área de desechos Piso 3 9. Accidentes potenciales Piso 1 10. Accidentes potenciales Piso 3
MATRIZ MED z
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Esta matriz proporciona la estructura practica para elaborar una primera aproximación del ciclo de vida. Esta matriz tiene en el eje vertical las etapas del ciclo de vida del producto como son: la materia prima, producción, distribución, uso y fin de vida. Al eje horizontal estarán los insumos y desechos que entran y salen de cada etapa como son: Materias Primas que se utilizan en cada etapa del ciclo de Vida (especialmente en la etapa de extracción de materia prima, producción (aditivos), distribución (empaques) y uso (aditivos)). Energía que se utilizan en cada etapa del ciclo de Vida (especialmente en la etapa de extracción de materia prima, producción y uso). Desechos que se genera en cada etapa del ciclo de vida (especialmente en la etapa de producción y fin de vida)
MATRIZ MED PRODUCTO
Madame Colette
MATERIAS PRIMAS
CANTIDAD (Kg)
PORCENTAJE %
Agua
20000
72.42
Extractos (Licor Expedición)
3
0.01086
Levadura
6
0.0217
Azúcar
2835
0.103
Mosto
4880
17.67
Nutrientes
5.6
0.0203
Bentonita
25
0.0905
Gelatina
4
0.0145
Energía
8803613.32 KJ
UNIDAD DE REFERENCIA
Lote de 28000L
ECOBALANCES z
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Se especifican todas las entradas y salidas del proceso de produción de Madame Colette Para todos los procesos del diagrama de flujo se calcularon todas las entradas y salidas con respecto a los materiales, energía y emisiones.
ALTERNATIVAS z
1.
Como resultado de este estudio se presentan tres alternativas: Alternativa 1: Disminución del uso de agua en el lavado de envase y limpieza del producto terminado, utilizando el método de cascada en el enjuague de envase y la utilización de 2 baldes para la limpieza de la botella terminada.
ALTERNATIVAS 2.
Alternativa 2: Disminución de la pérdida de producto útil en el proceso de fermentación y clarificación mediante centrifugación.
3.
Alternativa 3: Hace referencia a la implementación de una manguera a presión para disminuir el consumo de agua y mejorar el lavado de los tanques.
CONCLUSIONES 1.
2.
3.
El uso de las herramientas de PML demostró la mala utilización del agua. Además los residuos de fermentación y clarificación se mostraron altamente contaminantes. Como resultado final al implementar las herramientas de PML se propusieron en esta monografía tres alternativas las cuales nos van a dar como resultado: Eficiencia