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APLICAÇÃO DA ANÁLISE DO CICLO DE VIDA
COMO ESTRATÉGIA PARA MINIMIZAR A
GERAÇÃO DE REJEITOS NO PROCESSO
PRODUTIVO: UM ESTUDO DE CASO NA
INDÚSTRIA DE PANIFICAÇÃO
Hernan Edgardo Contreras Alday (FESPSP )
Amanda Rodrigues Inacio (SENAC )
A gestão e o gerenciamento de resíduos sólidos urbanos sempre se
mostraram como uma problemática no processo de gerenciamento
ambiental e, atualmente, com o crescimento populacional e desenvolvimento
econômico, a geração de resíduos têm aumentado gradativamente, fazendo
com que o gerenciamento ambiental adequado dos mesmos se torne de
suma importância. No cenário industrial, a geração de resíduos e rejeitos
remete também à maior captação de recursos naturais do meio ambiente,
bem como perdas no processo produtivo e econômicas. Assim, devido à
relevância da indústria de alimentos na utilização de recursos naturais,
realizou-se um estudo de caso em uma indústria de panificação, situada no
município de Santo André (SP), com objetivo de aplicar a ACV como
ferramenta para identificação das perdas do sistema e quantificação da
geração de rejeitos na produção do pão de forma. As etapas do processo
produtivo identificadas como pontos de perdas no sistema foram: estoque,
pesagem, batedeira, divisora, boliadeira, esteira de descanso, modeladora,
forno e embalagem. Assim, a geração anual de rejeitos perfaz 88.128 kg,
número este significativo e que possui impactos ambientais associados.
Sendo assim, também foram propostas medidas de intervenção, buscando a
melhoria do desempenho ambiental da empresa em termos de geração de
rejeitos e consumo de recursos naturais.
Palavras-chaves: ACV; indústria de panificação; rejeitos; recursos naturais
XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10
Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.
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1. INTRODUÇÃO
A análise, ou avaliação, do ciclo de vida é uma técnica para avaliar o desempenho
ambiental de determinado produto incluindo a identificação e a quantificação da energia e das
matérias-primas utilizadas no seu ciclo de fabricação. Neste processo são analisadas as
emissões para água, solo e ar decorrentes da produção, utilização e disposição final avaliando-
se o impacto ambiental associado ao uso dos recursos naturais, emissões de poluentes e
identificação de oportunidades para melhorar o sistema, de forma a otimizar o desempenho
ambiental do produto. Além disto, a ACV pode ser conceituada como ferramenta para avaliar
os efeitos ambientais de um produto, processo ou atividade ao longo do seu ciclo de vida ou
duração, conhecido como análise "do berço ao túmulo" (CLAUDINO & TALAMINI, 2013).
Atualmente, os sistemas para produção de alimentos requerem grandes quantidades de
entradas de recursos naturais, o que, consequentemente, gera efeitos negativos para o meio
ambiente, pois tais sistemas são configurados e otimizados para satisfazer as demandas
econômicas e as necessidades de crescimento da população mundial.
Na indústria alimentícia, além da geração de resíduos que se assemelham à resíduos
domésticos, como por exemplo materiais de escritório, há também a geração efluentes, e de
rejeitos. Rejeitos são resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de
tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis,
não apresentem outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada
(PNRS, 2010). No caso da indústria alimentícia, os rejeitos constituem-se principalmente pela
matéria-prima processada ou não e que não pode ser reaproveitada no sistema de produção
por questões relacionadas à saúde e segurança dos consumidores.
Em um contexto geral, os rejeitos são gerados a partir da aquisição e transformação de
recursos naturais, e representam, portanto, o consumo destes recursos. Ainda que se tenham
casos onde a geração desses rejeitos pertença ao processo, em uma parcela significativa isso
não ocorre, o que implica que nessa parcela seja possível, à princípio, a eliminação ou
minimização da geração de rejeitos. Assim, minimizar a geração de rejeitos implica não
somente em prevenir a poluição, mas principalmente também diminuir o consumo de recursos
naturais (VILELA & DEMAJOROVIC, 2013).
A geração de rejeitos em uma indústria alimentícia remete tanto à perdas ambientais,
devido ao fato do consumo indevido de recursos naturais, bem como à perdas econômicas,
uma vez que para se obter recursos naturais houve o investimento econômico, e que para
dispor tais rejeitos também será necessário o pagamento por este serviço.
Sendo assim, este estudo tem por objetivo aplicar a ferramenta ACV no processo de
fabricação de pão tipo pão de forma, para identificação das perdas do processo produtivo,
visando à quantificação da geração de rejeitos e os impactos ambientais associados, a fim de
se propor medidas de melhorias neste setor.
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2. METODOLOGIA
A indústria de panificação analisada neste estudo está localizada em Santo André –
São Paulo. O produto acompanhado foi o pão de forma (Figura 1), que possui como matéria-
prima: farinha de trigo, sal, gordura hidrogenada, propionato de cálcio, fermento biológico,
ovos, água. Há também a adição de enzimas, entre elas: vitamina C, ácido ascórbico, estilaque
V, monodiglicerídio, glúten e granomix, para garantir a maciez do produto.
Para este estudo foi utilizada a metodologia da Análise do Ciclo de Vida – AVC, que
contém as seguintes etapas: a) definição do escopo; b) análise de inventário; c) avaliação do
impacto; e d) interpretação dos dados.
Figura 1: Produto acompanhado no estudo de ACV - Pão de forma.
Fonte: Autores.
2.1 Definição do Escopo
Entende-se como escopo as fronteiras do sistema produtivo à qual é aplicada a ACV.
Segundo Claudino & Talamini (2013), é uma das fases mais importantes visto que o estudo é
realizado de acordo com o estabelecido nesta etapa, que define o propósito do estudo, o
resultado esperado, os limites do sistema, unidade funcional (UF) e as suposições.
Para definição dos pontos de perda e de geração de rejeitos, definiu-se como escopo as
etapas de acondicionamento de matéria-prima (estoque), sala de pesagem, produção,
acondicionamento e expedição, como se observa na Figura 2.
Como unidade funcional adotou-se uma batelada do sistema (uma receita de pão de
forma) que produz 150 pães de 0,5kg cada.
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Figura 2: Fronteiras do Sistema.
Fonte: Autores.
2.2 Análise de Inventário
Após a definição de escopo, a próxima etapa da ACV é a análise de inventário.
Segundo Vilela & Demajorovic (2013), nesta etapa há a quantificação das matérias e energia
utilizadas, e o descarte de rejeitos associados ao ciclo de vida de um produto.
Os dados podem ser coletados diretamente nos locais de produção (dados primários),
como registro de produção, ou podem ser obtidos na literatura (dados secundários), como
relatórios de associações e literatura técnica (VILELA & DEMAJOROVIC, 2013).
Neste estudo de caso, após a definição do escopo, acompanhou-se o processo
produtivo do pão de forma, identificando todas as fases constituintes deste, para a realização
do balanço de massa nas etapas definidas no escopo.
No setor de produção, as matérias-primas passam por equipamentos sofrendo diversos
processos de transformação, que são descritos a seguir:
1. Sala de Pesagem: todos as matérias-primas são pesadas, para garantir a correta realização
da receita, com as quantidades exatas que garantirão a qualidade do produto final.
2. Batedeira: são adicionados todos os produtos que passaram pela pesagem. Tais produtos
sofrem um processo de mistura na batedeira por cinco minutos. Paralelamente à esse
processo de mistura, também ocorre a aeração, onde se adiciona água a uma temperatura
de 7ºC através de um dispositivo denominado ControlLiq, que controla a quantidade de
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água a ser adicionada. Após essa mistura, a massa é processada por mais 15 minutos em
uma velocidade maior, e então se adiciona o fermento biológico.
3. Divisora: após a mistura na batedeira, a massa, à uma temperatura de 25ºC, vai para a
Divisora, onde é cortada de acordo com o peso requerido para o produto final.
4. Boliadeira: depois de a massa ser divida, ela é compactada e moldada de forma circular.
5. Esteira de descanso e Modeladora: a massa vai para uma esteira de descanso, que circula
de 2 à 3 minutos para que atinja ponto de modelagem, seguindo para outro equipamento
denominado modeladora, onde a massa é modelada de acordo com o formato desejado e já
sai deste equipamento dentro de uma forma.
6. Câmara de Fermentação e Forno: depois de estar dentro das formas, a massa vai para a
Câmara de Fermentação onde fica de 1h10min à 1h40min para que ganhe o tamanho ideal
para ir ao forno. No Forno, a temperatura é de 180ºC à 200ºC e a massa é assada até que o
seu miolo atinja a temperatura de 95ºC à 97ºC.
7. Resfriamento e Embalagem: após ser assada, a massa que virou o pão, passa por um
processo de resfriamento à temperatura ambiente, até que atinja uma temperatura de 33ºC a
38ºC. Com isto, o pão vai para o processo de embalagem. Neste processo há uma máquina
que desempenha diversas funções, sendo elas: Jato de conservantes; Fatiamento; Detecção
de objetos estranhos; Empacotamento; Fechamento com fitilho; Carimbo com data de
fabricação e data de validade.
Após serem embalados, os pães são acondicionados em caixas plásticas e
encaminhados para o Setor de Expedição, onde serão lançados no sistema de entrada e sairão
de acordo com a demanda do varejo, sendo encaminhados para clientes como supermercados,
para depois chegar ao consumidor final.
Para identificar os impactos ambientais gerados pelo ciclo de vida de um produto, é
necessário que seja realizado um fluxograma contendo os processos elementares a serem
modelados, verificando o fluxo de matéria e energia entre as etapas constituintes do mesmo
(VILELA & DEMAJOROVIC, 2013).
O fluxograma do ciclo de vida do pão de forma pode ser observado na Figura 3.
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Figura 3: Ciclo de Vida do Pão de Forma.
Fonte: Autores.
Segundo Vilela & Demajorovic (2013), a elaboração de balanços de massa e energia
facilita a execução da análise de inventário e contribui para evitar erros no levantamento de
dados. Sendo assim, com a análise do histórico de produção do pão de forma e os dados
levantados em campo, identificou-se então, os pontos de perdas do sistema. O balanço de
massa e a quantificação das perdas e geração de rejeitos são apresentados a seguir.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Através do balanço de massa universal, quantificaram-se as perdas que ocorrem em
uma batelada do sistema. Por se tratar de uma indústria alimentícia, as perdas no processo
produtivo são caracterizadas como rejeitos, que não são reaproveitados, e consequentemente,
geram impactos ambientais.
3.1 Quantificação das perdas do sistema
Os pontos de perdas identificados na análise de inventário foram:
Estoque: as perdas são compostas por matérias-primas secas, como farinha de trigo e
fermento, devido à perfuração das embalagens e erro de manuseio dos funcionários.
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Há também a geração de resíduos do tipo papel de escritório, devido às planilhas de
controle de entrada e saída deste setor.
Pesagem: as perdas são compostas por todas as matérias-primas utilizadas no sistema,
destacando-se as secas, devido ao erro de manuseio dos funcionários.
Batedeira: as perdas são compostas pela mistura das matérias-primas que ficam retidas
no equipamento.
Divisora: as perdas são compostas pela mistura das matérias-primas que se perde
devido ao erro de corte que o equipamento produz.
Boliadeira: as perdas são compostas pela mistura das matérias-primas que ficam
retidas no equipamento.
Esteira de Descanso: as perdas são compostas pela mistura das matérias-primas que
caem do equipamento devido ao seu ângulo de inclinação ser próximo à 90º.
Modeladora: as perdas são compostas pela mistura das matérias-primas que ficam
retidas no equipamento.
Forno: não há perdas de massa, e sim transformação.
Embalagem: as perdas são devido ao erro no fatiamento e inserção do produto na
embalagem. Há também a geração de resíduos de embalagem plástica.
A quantificação dos rejeitos gerados na indústria panificadora é descrita na Tabela 1.
Tabela 1: Balanço de massa e quantificação de geração de rejeitos.
ETAPA ENTRADA SAÍDA PERDA BALANÇO
Estoque DEMANDA DEMANDA Perda não quantificada X
Pesagem DEMANDA DEMANDA Perda não quantificada X
Batedeira 87Kg 86,8Kg 0,5Kg (-0,2 Kg)
Divisora 86,8Kg 86,6Kg 0,5Kg (-0,2 Kg)
Boliadeira 86,6Kg 86,7Kg 0,2Kg (-0,1Kg)
Esteira de Descanso 86,7Kg 85,7Kg 1Kg (-1Kg)
Modeladora 85,7Kg 85,5 0,3Kg (-0,2Kg)
Câmara de
fermentação 85,5 85,5 OK OK
Forno 85,5 75,5Kg
COZIMENTO GERA
DIFERENCIAÇÃO NO
PESO DA MASSA
(-10Kg)*
Resfriamento 75,5Kg 75,5Kg OK OK
Embalagem 75,5Kg 75,3Kg 0,5Kg (-0,1 Kg)
Acondicionamento 75,3Kg 75,3Kg OK OK
Expedição 75,3Kg DEMANDA OK OK
* No forno, a massa que entra (85,5Kg), após o cozimento passa a ser de 74,5Kg
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ETAPA ENTRADA SAÍDA PERDA BALANÇO
Total de Perdas
Quantidade de
Receitas
Quantidade de Pães
Produzidos
(unidades de 0,5kg/cada)
Total de Perdas
(Kg de matéria-prima)
1 150 1,8
136 (período de 24h) 20400 244,8
30 dias (1 mês) 612.000 7344
12 meses (1 ano) 7. 344.000 88.128
Fonte: Autores.
Com o balanço de massa e a quantificação da geração de rejeitos no processo
produtivo, verificou-se que em uma batelada do sistema são gerados aproximadamente 1,8 kg
de rejeitos. Em um dia é gerada a quantidade de 244,8 kg. Quando analisada em um período
de um ano, estima-se que essa geração chegue a 88.128 kg de rejeitos, conforme Tabela 1.
Além da geração de rejeitos, também foi verificada a geração de resíduos como
embalagens plásticas, papel de escritório e papelão, que não são enviados ao processo de
reciclagem. A empresa possui coletores para coleta seletiva, porém, a prática de separação dos
resíduos não é implementada na empresa.
3.2 Avaliação dos Impactos Ambientais
A avaliação dos impactos do ciclo de vida (AICV) visa compreender e avaliar os
impactos ambientais com base na análise de inventário no âmbito da meta e no escopo do
estudo (CLAUDINO & TALAMINI, 2013). Esta etapa é feita por meio da análise dos
potenciais impactos ambientais associados ao aspectos ambientais identificados na etapa de
análise de inventário (VILELA & DEMAJOROVIC, 2013).
Segundo Vilela & Demajorovic (2013), o primeiro passo da avaliação dos impactos
ambientais é a definição das categorias de impacto a serem consideradas. Sendo assim, neste
estudo de caso, podem-se considerar as seguintes categorias de impacto:
Consumo de recursos naturais: inclui as matérias-primas utilizadas para a fabricação
do pão de forma.
Mudanças climáticas: geração de poluentes atmosféricos oriundos dos fornos para
fabricação do pão de forma que contribui para a intensificação do efeito estufa.
Contaminação do solo e água subterrânea: oriunda da disposição dos resíduos sólidos,
caso não haja a correta gestão dos mesmos.
Neste estudo de caso, a ACV visa quantificar a geração de rejeitos na fabricação do
pão de forma. Sabe-se que em uma batelada de produção de pão de forma são utilizados 87kg
de matéria prima, onde estima-se que, de forma geral, tal batelada é composta basicamente
por farinha de trigo (57,48%), ovos (5,75%), açúcar (8,63%) e água (22,99%). A cada
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batelada há a perda de 1,8kg de matéria prima, onde destes, 1,03kg é farinha de trigo, 0,1kg é
ovo, 0,16kg é açúcar e 0,42kg é água. Porém, estima-se que em um ano a geração de rejeitos é
de aproximadamente 88.128kg, ou seja, perde-se 50.655kg de farinha, 5.067kg de ovos,
7.605kg de açúcar e 20.260kg de água. Sendo assim, atribuindo tais aspectos às categorias
citadas acima, tem-se na Tabela 2 a classificação dos aspectos ambientais quanto à categoria
de impacto:
Tabela 2: Classificação dos aspectos ambientais quanto à categoria de impacto.
Aspecto Categoria de impacto
Farinha de trigo Consumo de recursos naturais
Ovo Consumo de recursos naturais
Açúcar Consumo de recursos naturais
Água Consumo de recursos naturais
Rejeitos Contaminação do solo e água subterrânea
Fonte: Autores.
Portanto, analisando as perdas (rejeitos) geradas, elencam-se os seguintes problemas
ambientais:
Para fabricar 67,25kg de farinha de trigo, ou seja, uma saca de trigo, é necessário plantar
1hectare de trigo (SOLLUS CAPITAL). Sendo assim, a perda no processo produtivo do
pão de forma, de 50.655kg de farinha de trigo, corresponde à uma plantação de 753
hectares de trigo. Porém, além da perda de tal plantação, à também a perda de água
utilizada para produzir 753 hectares de trigo, o que intensifica o consumo de recursos
naturais de forma desnecessária, e outros problemas associados à agricultura, como risco
de perda de biodiversidade e contaminação do solo por uso de agrotóxicos.
Segundo Figueiredo et. al (2003), 1 ovo possui em média 60gr, ou seja, a geração de
rejeitos levantada neste estudo equivale ao desperdício de 84.450 ovos anualmente. Sabe-
se que, a maioria das espécies de galinha produzem 180 ovos a cada ciclo, ou seja, para
produzir essa quantia de ovos que são desperdiçados, são necessárias 470 galinhas em
período de reprodução de um ciclo.
Segundo a CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento) para produzir 1 kg de açúcar
são necessários 7,4 kg de cana-de-açúcar, portanto, os rejeitos gerados faz com que se
perca 56.277kg de cana-de-açúcar por ano. Sabe-se que 1 hectare de cana-de-açúcar
produz 12.333kg de açúcar por ano. Ou seja, foram desperdiçados 4,6 hectares de
plantação de cana-de-açúcar.
Segundo a SABESP (2014), uma pessoa precisa de 3.300L de água por mês para suas
necessidades básicas, ou seja, em um ano, uma pessoa consome 39.600L de água. Sendo
assim, a água que é consumida de forma inadequada, e perdida na forma de rejeito,
corresponde à aproximadamente 51% da quantidade anual de água necessária para uma
pessoa.
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Além do consumo de recursos naturais, há também a problemática acerca da
destinação e disposição dos rejeitos gerados. O município de Santo André tem uma população
de 676.407 habitantes (IBGE, 2010), e conta com o Aterro Municipal de Santo André para a
disposição dos resíduos sólidos urbanos. O aterro tem capacidade de receber 20.000 toneladas
por mês de resíduos (SEMASA, 2014). Considerando apenas os rejeitos gerados, tem-se que a
panificadora envia para o aterro o total de 7.344kg de rejeitos por mês. Ou seja, ocupa 0,4%
da capacidade mensal de recebimento do aterro.
Vale ressaltar que tal geração contribui para a diminuição da vida útil do aterro, e que este
deve ser ambientalmente adequado, visando à não contaminação do solo e da água
subterrânea, bem como a captação de metano, gás este que é gerado em aterros sanitários e
que contribui para a poluição atmosférica e atenuação do efeito estufa.
Além dessas perdas ligadas aos rejeitos, há também a perda relacionada ao uso de
energia elétrica para o funcionamento dos equipamentos utilizados no processo produtivo, à
quantidade de água utilizada para sanar as necessidades de abastecimento da empresa, à mão
de obra, e à geração de efluentes , que não foram mensuradas neste estudo. Todos esses
fatores, juntos, representam também uma perda financeira para a empresa.
3.3 Interpretação dos dados
A partir da interpretação dos dados levantados em campo, e identificação dos pontos
de perdas, geração de rejeitos, bem como oportunidade de melhorias, foram propostas
algumas ações para minimização ou extinção das perdas no processo produtivo do pão de
forma, como por exemplo:
Controlar as embalagens dos produtos que chegam ao estoque, verificando se há
rupturas e vazamentos;
Realizar treinamento de funcionários em relação ao manuseio adequado no transporte
de matéria-prima;
Mecanizar o procedimento de pesagem, diminuindo a perda de matéria-prima por erro
de manuseio dos funcionários, ou realizar treinamento para capacitação e
sensibilização dos funcionários do setor de pesagem quanto à problemática tanto
ambiental, quanto econômica, em relação às perdas;
Implantar tecnologias mais avançadas na Batedeira, como raspadores, para diminuir a
quantidade de massa retida no equipamento;
Implantar tecnologias mais avançadas que propiciem o corte preciso da massa na
Divisora;
Implantar tecnologias mais avançadas na Boliadeira para garantir a correta modelagem
da massa e diminuir a quantidade de massa retida no equipamento;
Implantar uma esteira de descanso com inclinação de 45º para que não haja perda de
massa no seu movimento, uma vez que sua inclinação é de quase 90º, o que propicia
quedas de matéria-prima com o seu movimento;
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Reutilizar algumas matérias primas perdidas no processo do pão de forma para o
processo de outros produtos, como por exemplo, a massa que sofrer qualquer
deformidade enquanto assada, encaminhar para a tritura e, posteriormente, revender a
um restaurante como farinha de rosca, subproduto utilizado para fazer prato à
milanesa;
Substituir o ovo in natura por ovo em pó, reduzindo a quantidade de matéria-prima, o
que diminui custos de processo e geração de resíduos sólidos;
Implantar a coleta seletiva efetivamente, uma vez que, embora haja coletor para
produtos reciclados, os materiais não são segregados;
Incentivar o uso de controles eletrônicos evitando o uso de papel em sessões
administrativas.
Além de tais medidas, vale ressaltar que é de suma importância que haja a capacitação
de funcionários, bem como a sensibilização dos mesmos em relação à problemática ambiental
e financeira acerca da geração de rejeitos em um processo produtivo.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A Análise do Ciclo de Vida do produto ou processo é de extrema importância para
identificar pontos frágeis do sistema e consequentemente, evitar desperdícios de recursos
naturais e reduzir gastos da empresa.
No estudo da indústria panificadora foi possível observar que praticamente em todas
as etapas da fabricação do pão de forma há perdas, causadas principalmente por erro de
funcionários, retenção da mistura das matérias-primas em equipamentos, erro de corte que o
equipamento produz e queda da mistura das matérias-primas da esteira de descanso devido ao
seu ângulo de inclinação ser próximo a 90°.
Através dos dados levantados foi possível verificar que as perdas no processo de
fabricação do pão de forma são significativas em termos de geração de impactos ambientais,
destacando-se principalmente na categoria de impacto “consumo de recursos naturais”. Além
disso, perdas na indústria alimentícia remetem à geração de rejeitos, que também é um
aspecto ambiental a ser gerenciado e que traz malefícios tanto ambientais, quanto
econômicos.
Portanto, sabe-se que a análise do ciclo de vida possui como grande obstáculo para a
sua aplicação o alto custo relativo à sua execução. Porém, verificou-se que tal ferramenta é
aplicável, mesmo em casos como este estudo onde 100% dos dados foram coletados em
campo, não sendo utilizados dados oriundos de bancos de dados, o que simplifica a sua
aplicação, bem como o custo agregado ao estudo.
Ou seja, mesmo em estudos simplificados, com um foco de aplicação como este, onde
desejava-se identificar pontos de perdas e quantificar a geração de rejeitos, a ferramenta se
mostrou eficaz, possibilitando o reconhecimento dos pontos de atuação para melhoria do
ciclo de vida do pão de forma.
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REFERENCIAS
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