Quimica Industrial

Procesamiento de leche y su Impacto en el ambiente

La leche es un rico alimento que llega a nuestras casas en infinidades de presentaciones. Pero lo que muchos no sabes es ¿cómo puede la leche  contaminar el ambiente durante su procesamiento? ¿Existen medidas que se puedan tomar para mitigar este impacto?. En este artículo se explicará el procesamiento de la leche y su impacto ambiental, así como las medidas que podemos tomar al respecto.

 

  • El primer paso para la obtención de la leche es el ordeño de las vacas.
  • La leche se trasladada en camiones o cisternas hacia el lugar de recolección para s tratamiento.
  • Una vez en el centro de acopio se realizan pruebas fisicoquímicas y microbiológicas para conocer su estado inicial o crudo.
  • La leche es enfriada en tanques de acero inoxidable a una temperatura alrededor de 4C para evitar proliferación de bacterias.
  • Se precalienta por 15 segundos a 60C para iniciar centrifugación con la finalidad de extraer la grasa hasta 3%.
  • Se homogeniza distribuyendo la grasa restante.
  • La  pasteurización es la etapa final elevando la temperatura a 76C rápidamente par a luego enfriar a 4C.

Impacto ambiental causados durante el procesamiento de leche

Contaminación por efluentes líquidos

En la producción de leche, la relación del consumo de agua  en relación al producto elaborado es aproximadamente de 8 litros de agua/litro de leche. (Unión Europea, 2006). También se emplea gran cantidad de agua en la limpieza de las instalaciones, además de detergentes, ácido nítrico y sosa (Matute, 2000). El recurso ambiental agua es el  más consumido en los procesos de producción y limpieza de la empresa láctea así como también el más contaminado debido a las aguas residuales por el alto contenido de suero láctico el cual desestabiliza la estructura de la composición del agua.

El efluente líquido contiene como agente principal contaminante aceites y grasas, sólidos suspendidos, DQO (Demanda química de Oxigeno), DBO (Demanda biológica de oxigeno) y nitrógeno amoniacal (Kjeldahl). La azúcar proveniente de la leche denominada lactosa es uno de los principales  contenedores de DBO en los procesos productivos. Adicionalmente, estos fluidos presentan variaciones significativas en pH y temperatura durante el día. Los efluentes residuales además  aportan nutrientes tales como  fósforo y nitrógeno, lo cual causan impacto sobre los cuerpos superficiales generando el fenómeno de la eutrofización. En estos residuos también quedan englobados los generados por los locales sociales, baños, lavabos, etc.

Procesos específicos generadores de efluentes

Recepción de la leche

La leche una vez recibida a través de cisternas. Una vez realizado el transporte se efectúa limpieza de las cisternas la cual genera residuos cantidad de grasa  abundante, ya que el durante el transporte de la leche se produce el desnatado parcial de la leche, que posteriormente es difícil de reemulsionar.

Estandarización de la leche

La leche se ajusta en su composición de materia grasa mediante el uso de desnatadoras centrífugas. En este proceso se generan efluentes con alto contenido en materia grasa.

Tratamientos térmicos

Los tratamientos térmicos habitualmente empleados son los siguientes:

Pasteurización y termización donde se alcanzan  temperaturas de hasta 85 °C durante unos 15 segundos para eliminar todos los microorganismos patógenos (Salmonella spp., Escherichia coli, Mycobacterium tuberculosis o Stapylococcus aureus). La Esterilización con tratamiento UHT (ultra high temperature), basada en el calentamiento a temperaturas de hasta 145 °C durante corto tiempo (de 2 a 5 segundos). En dichos tratamientos térmicos se producen depósitos de proteínas que se adhieren a las superficies de los intercambiadores de calor y posteriormente son arrastrados por las limpiezas químicas.

Contaminación por desechos sólidos

La generación de residuos sólidos en las industrias lácteas  se deben generalmente a los desechos de envases y embalajes, tales como vidrio, cartón, plástico, metal, madera, papel, envases especiales (tipo tetra-brik), entre otros.

Contaminación por emisiones a la atmósfera

La contaminación por emisiones a la atmósfera proviene de generadores de vapor que usan combustibles como el fuel-oil y gas-oil.  El vapor se  distribuye a través de tuberías a los distintos puntos de utilización en la planta.

En la combustión de fuel oil  se produce la emisión de dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx) principalmente.

Programas para controlar impactos ambientales en el procesamiento de leche

Control de tratamiento de aguas residuales

a) Tratamientos físicos

Los procesos físicos involucran operaciones gravitacionales, manuales o mecánicas, que permiten remover básicamente sólidos de distinta granulometría y densidad del efluente.

Las operaciones unitarias involucradas se basan en separación de sólidos gruesos, finos y no putrescibles. También se utiliza coalescedores o camara desgrasadora

b) Tratamientos químicos

La etapa de tratamiento químico tiene por finalidad  separar  la materia suspendida del efluente. La materia suspendida comprende  las proteínas, las cuales se coagulan bajo

condiciones de balance químico y pH específicas.

c) Tratamientos biológicos

Este tipo de tratamiento se utiliza en efluentes lácteos con la finalidad de reducir el parámetro DBO5 (Demanda bioquímica de oxigeno a 5 días) ,el cual se compone básicamente por proteínas, carbohidratos, azúcar, aceites, grasas lactosa y detergentes. El tratamiento biológico se compone de dos fases: Aireación   y sedimentación.

Aireación

En general, el tratamiento a aplicar sugerido es el aeróbico, a través de lagunas aireadas donde se inyectarán los nutrientes adecuados, a base de nitrógeno y fósforo en la línea de alimentación para lograr la complementación alimenticia, necesaria para el óptimo crecimiento de las bacterias y la posterior biodegradación de la materia orgánica remanente.

Sedimentación

En ésta fase se separan, por sedimentación, los lodos biológicos generados en el proceso de aireación (lodos activados). El agua clarificada se envía a través de un vertedero superior en condiciones óptimas  para ser descargada al cuerpo receptor (DBO menor a 60ppm, DQO menor a 100ppm, sólidos flotantes ausentes) . Los lodos biológicos son extraídos desde el fondo del equipo de sedimentación, recirculando  una parte al estanque de aireación, para mantener una adecuada y equilibrada concentración de microorganismos en la misma. El exceso de lodos será despojado para su posterior deshidratado y uso.

Control de residuos sólidos

Disposición de excedente de lodos

El excedente de lodos generado en el tratamiento biológico se deshidrata conjuntamente con los lodos físico-químicos con humedad mayor al 90%, con la finalidad de poder disponerse en rellenos autorizados, o bien en plantas de compostaje, para su uso posterior como mejorador de suelos agrícolas. También podrían utilizarse como combustible en hornos cementeros, debido a que cuentan con un alto valor energético.

Los lodos provenientes del proceso, pueden ser reutilizados como alimento animal sin riesgo alguno, ya que contienen un alto valor proteico, alta energía y están libres de sustancias tóxicas dañinas.

Disposición de residuos sólidos generados en el proceso productivo

  • Los residuos sólidos como plásticos, maderas, metales y papeles generados deben ser separados y enviados a terceros para su reciclaje y/o reutilización. También pueden ser dispuestos en rellenos municipales y/o incinerados en instalaciones adecuadas para ello.
  • Adecuar un área específica para ubicar los desechos sólidos temporalmente, hasta su retiro por parte del recolector.

Control de emisiones a la atmósfera

  • Este metodo se basa en filtros de manga que permiten minimizar las emisiones de material particulado provenientes de las calderas.
  • El almacenamiento y el derretimiento del queso generan olores desagradables. Esto se puede reducir colocando una adecuada ventilación de los lugares de almacenamiento o un sistema de lavado o depurador de gases que permita la eliminación de olores desagradables al ambiente.

De todo lo anterior expuesto es indispensable tomar conciencia, cuidar nuestro ambiente, realizar campañas que permitan dar conocer el impacto de cualquier actividad industrial y su posible solución.

 

 

Fuente: Manual de procesos para la elaboración de productos lácteos , Ing. Eduardo Limonta, Nov 2016. Plan de manejo ambiental “La Quesera”, Lisseth Rodriguez, 2016