Establecer la norma para la recuperación del agua y la reutilización circular en la producción de bebidas de avena

Uno de estos productores de alimentos y bebidas de origen vegetal de Norteamérica ha hecho de la sostenibilidad y la circularidad operativa las bases de su enfoque, impulsando las operaciones cotidianas y la expansión estratégica.

Desde 2000, la empresa se dedica exclusivamente a la fabricación y venta de alimentos ecológicos, con especial atención a los alimentos y bebidas de origen vegetal. Dos años antes, la empresa había entrado en el negocio de las bebidas de avena en respuesta al auge de la demanda de productos vegetales por parte de los consumidores.

La aventura supuso una oportunidad para incorporar diseño de vanguardia e innovación en ingeniería en una nueva planta para optimizar la eficiencia del proceso desde el principio. Y para ello, trabajaron con Alfa Laval, inicialmente a escala piloto, para afinar el diseño de la instalación a escala real, que se puso en marcha y entró en pleno funcionamiento en 2020.

Los sistemas de evaporación AlfaVap de Alfa Laval son fundamentales para la optimización del uso del agua y la eficiencia energética de la planta. Después de mezclar, cocinar y separar, la bebida de avena se concentra con un sistema de evaporación AlfaVap, que procesa 16.000 kg/h de bebida de avena para producir 3.500 kg/h de concentrado al 50-55%.

«La bebida concentrada de avena se vende a granel a clientes que la reconstituyen, la adaptan a sus especificaciones de mercado, la reenvasan y la venden a los consumidores», explica Ashok Shrivastava, Food Systems Service Sales de Alfa Laval. «Concentrar el producto reduce la cantidad de envases necesarios y recorta todos los costes y emisiones de carbono asociados al transporte de grandes volúmenes de líquido por un factor correspondiente al 78% menos de volumen.»

El sistema de evaporación AlfaVap genera tres flujos distintos: en primer lugar, bebida de avena concentrada; en segundo lugar, vapor vivo condensado, también conocido como condensado de vapor; y, por último, condensado de proceso derivado del vapor de agua evaporado del producto. «Dada la gran intensidad de agua del proceso de la bebida de avena, la gestión eficaz del agua es crucial para mantener el control, optimizar los costes de producción y garantizar un consumo sostenible del agua», afirma Ashok.

Al final, el condensado recuperado -agua que puede tratarse y reutilizarse- asciende a 15.300 litros por hora: 8.000 litros de condensado de proceso y 7.300 litros de condensado de vapor.

«El proceso es muy eficaz», afirma Ashok. «El vapor se reutiliza tres veces a lo largo del proceso de evaporación, mientras que el agua o condensado del proceso de cada fase se devuelve para su reutilización en el primer paso del proceso de mezcla y cocción de la avena. Esto es significativo, ya que la planta utiliza 8.000 litros de agua por hora en este primer paso cuando funciona a pleno rendimiento.»

Los 7.300 litros/hora de condensado de vapor del primer efecto también se reutilizan para la limpieza in situ (CIP) o en la alimentación de agua para la caldera en función de la conductividad y la calidad. La reutilización del condensado de vapor, que sale a 87 °C, genera un importante ahorro de energía en el proceso.

«En el ciclo de producción, todo el vapor y el agua se reutilizan al menos una vez, lo que reduce la cantidad de agua nueva y energía necesaria para la caldera, tanto en el proceso de mezcla y cocción del primer paso como para la limpieza in situ», afirma Ashok. «Además, el agua CIP se reutiliza durante tres ciclos antes de ser drenada y enviada a la propia planta de tratamiento de aguas residuales de la empresa, por lo que la eficiencia del uso del agua CIP también se optimiza.»

La satisfacción de la empresa con la eficacia operativa de esta planta fue tal que el año pasado abrió una segunda planta del mismo diseño en un lugar con gran escasez de agua.

«El uso del agua y la eficiencia energética eran los dos elementos clave que impulsaban estos proyectos», dice Ashok. «El cliente quería incorporar la mayor circularidad posible en el uso del agua, cosa que hemos conseguido. Además, al reciclar el vapor y los vahos, también se ahorra mucha energía.»