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Redução do consumo de água de enxágue utilizada em sistemas de lipeza clean-in-place

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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA

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Coorientador

Sislian, Rodrigo

Resumo

A higienização alimentar é essencial para garantir a segurança e adequação dos alimentos em todas as etapas da cadeia produtiva. É composta por etapas como pré-lavagem, limpeza, desinfecção e enxágue, sendo influenciada por fatores como agentes químicos, mecânicos, térmicos e tempo, conforme o modelo do Círculo de Sinner. Métodos comuns incluem limpeza manual, aplicação de espuma, limpeza a seco, e sistemas automatizados como Clean-In-Place (CIP) e Clean-Open-Place (COP). O método CIP destaca-se pela eficiência, reduzindo o tempo e custos operacionais em indústrias como alimentícia, farmacêutica e de laticínios, com etapas típicas que incluem pré-lavagem, aplicação de detergentes (alcalinos e ácidos) e enxágues. A automação com sensores e controles melhora a eficácia, confiabilidade e escalabilidade do processo, permitindo o monitoramento de variáveis como fluxo, pH e temperatura. Apesar de suas vantagens, o CIP exige paradas operacionais, o que pode levar à negligência em algumas aplicações. Portanto, a otimização do processo é fundamental para balancear eficiência e custos, garantindo padrões de higiene, qualidade do produto e segurança alimentar. Tendo isso em vista, propõe-se uma análise de otimização, de um cenário industrial estudado na literatura. Nesse contexto, as tubulações foram dimensionadas para uma dada vazão de trabalho e, em seguida, analisou-se qual a vazão mínima necessária para gerar um menor custo com insumos e água sem comprometer a eficácia do processo, obtendo uma vazão de processo de 59 m3 /h

Abstract

Food hygiene is essential to ensure the safety and adequacy of food at all stages of the production chain. It consists of steps such as pre-washing, cleaning, disinfection, and rinsing, influenced by factors like chemical, mechanical, and thermal agents, as well as time, according to the Sinner’s Circle model. Common methods include manual cleaning, foam application, dry cleaning, and automated systems such as Clean-In-Place (CIP) and Clean-Open-Place (COP). The CIP method stands out for its efficiency, reducing time and operational costs in industries such as food, pharmaceuticals, and dairy. Its typical stages include pre-washing, application of detergents (alkaline and acidic), and rinsing. Automation with sensors and controls enhances the process's effectiveness, reliability, and scalability, allowing the monitoring of variables such as flow rate, pH, and temperature. Despite its advantages, CIP requires operational downtimes, which may lead to neglect in some applications. Therefore, process optimization is essential to balance efficiency and costs while ensuring hygiene standards, product quality, and food safety. In this regard, an optimization analysis is proposed based on an industrial scenario studied in the literature. In this context, pipelines were sized for a given working flow rate, and subsequently, the minimum required flow rate was analyzed to achieve lower costs with inputs and water without compromising process effectiveness, resulting in a process flow rate of 59 m³/h.

Palavras-chave

Limpeza, Clean-In-Place, CIP, Higienização Industrial

Citação

ALMEIDA, João Vítor Okano de. Redução do consumo de água de enxágue utilizada em sistemas de lipeza clean-in-place. 2025. 27 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.

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