peletização.

PELETIZAÇÃO.
Andritz Feed & Biofuel Brazil
Engo. Eduardo Soffioni
Setembro, 2015
DEFININDO PELETIZAÇÃO: Conceito
Ação ou processo de transformar produtos
farelados em pellets (granulos).
2
MATÉRIAS PRIMAS PARA PELETIZAÇÃO.
RAÇÃO
• Aves, suínos, bovinos, equinos, caprinos, etc...
MADEIRA
• Pinus, Eucalipthus, acácia, etc...
RESÍDUOS AGRÍCOLAS
• Casca soja, casca arroz, sabugo de milho, etc...
BIO FERTILIZANTES
• Esterco aves, esterco suínos, etc...
POLPAS DE FRUTAS
• Polpa cítrica, beterraba, etc...
MINERAIS
• Cimento, Calcáreo, etc...
PLÁSTICOS
• Garrafas pet, resíduos de fios, embalagens, etc...
RESÍDUOS INDUSTRIAIS
• Resíduos papel, cinzas, etc...
OUTRAS
• Bagaço de cana, resíduos texteis, etc...
3
DEFINIÇÃO.
4
PRINCIPAIS PRÉ REQUISITOS.
QUALIDADE DE MP
DGM
(700-900 micras)
HOMOGENIZAÇÃO
(avaliar CV de mistura)
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MONITORANDO A PELETIZAÇÃO?
GELATINIZAÇÃO
DOS AMIDOS
PLASTIFICAÇÃO
DAS PARTICULAS
PATÓGENOS
PELETIZAÇÃO
DURABILIDADE:
(PDI=Pellets
Durability Index)
> 85%
QUALIDADE NA
RAÇÃO
TRITURADA
TEOR DE FINUS
(<4% - Matriz)
e (< 10% resfriador)
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DUREZA
(2,7-2,9 kg – Aves)
(2,5 kg – Suinos)
PRINCIPAIS BENEFÍCIOS DA PELETIZAÇÃO.
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•
AUMENTO DO GANHO MÉDIO DIÁRIO (GMD)
•
DIMINUI EFEITOS DE SEGREGAÇÃO DE PARTÍCULAS
•
REDUZ EFEITO SELETIVO POR PARTE DOS ANIMAIS
•
POSSIBILITA UTILIZAÇÃO DE MATÉRIAS PRIMAS ALTERNATIVAS
•
MENOR GASTO DE ENERGIA PARA CONSUMIR RAÇÃO
•
AUMENTO DA DIGESTIBILIDADE
•
AUMENTO DA PALATABILIDADE
•
REDUZ INCIDÊNCIA DE MICRO-ORGANISMOS
•
MAIOR DURABILIDADE DA RAÇÃO
•
DIMINUI PERDAS DE RAÇÃO
•
FACILITA MANUSEIO DA RAÇÃO
•
REDUZ CUSTOS DE TRANSPORTE
•
REDUZ A MORTALIDADE
BENEFÍCIOS: Conversão Alimentar e o PDI
Efeito da forma fisíca da ração sobre o desempenho de frangos de corte - período de 01 a 21 dias de idade 1
Tratamento
Ração Farelada
Peso Vivo, g
Ganho de Peso; g Consumo de Ração; g
949,7 b
907,5 b
1302,9 b
1,437 b
Ração Peletizada sem Expander
1052,7 a
1008,7 a
1335,8 ab
1,324 a
Ração Peletizada com Expander
1043,9 a
999,7 a
1351,1 a
1,352 a
Coeficiente de variação
ANOVA
3,41
P<0,000
3,41
P<0,000
3,17
P<0,026
2,84
P<0,000
1
Médias seguidas por letras distintas na mesma coluna, diferem entre si pelo teste SNK (P<0,05)
Fonte: Bernardino, Verônica M.P. Jan 2007 - Universidade federal de Viçosa/MG.
Quantidade de peletes intactos, indice de durabilidade de peletes (PDI) e solubilidade proteica em KOH
de Dietas Peletizadas para Frangos de Corte submetidas a diferentes tipo de processamento térmico.
Tratamento
Peletes intactos (g/kg)
PDI (%)
Sol. Prot.
Condicionamento+Peletização
657
69
686
Cond.+Expansão+Peletização
861
87
<0,001
<0,001
Probabilidade
Fonte: Massuquetto, Andreia, 2014 - Universidade Federal do Paraná/PR
8
CA
26,1%
645
<0,001
8,5%
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
1. CONDICIONADORES DE PÁS
Eixo Duplo
Eixo Simples
9
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
2. CONDICIONADORES DE HELICOIDE
Longo Tempo Retenção
10
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
3. SIMPLES, DUPLO OU TRIPLO CONDICIONAMENTO
Simples
Triplo
11
Duplo
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
4. FEED EXPANDER (HTST)
Simples
Silo
Alimentador
Condicionador
Expander
Peletizadora
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FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
OBJETIVOS DO
CONDICIONAMENTO:
• Melhorar a digestibilidade e a palatabilidade da
ração, com diminuição/eliminação dos
patógenos.
PARÂMETROS DE AJUSTES:
a) Tempo (Retenção)
b) Temperatura (Vapor)
c) Umidade (Vapor)
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FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
RETENÇÃO X PDI
Fonte: Ross Tech 07/45
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TEMPERATURA X PDI
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
UMIDADE X PDI
Fonte: Stark and Ferket, 2011
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FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
90% enchimento
16
60% enchimento
FASES DO PROCESSO: TRATAMENTOS TÉRMICOS
OBJETIVOS DO
CONDICIONAMENTO:
• Melhorar a digestibilidade e a palatabilidade da
ração, com diminuição/eliminação dos
patógenos.
PARÂMETROS DE AJUSTES:
e) Efeito Mistura (Exposição)
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TRATAMENTOS TÉRMICOS: VAPOR
TEMPERATURA
Gelatinização
(amidos) e
Plastificação.
(proteínas)
Redução de
microorganismos
VAPOR
Condutor
térmico - Facilita
cozimento
Atua como
lubrificante nos
furos da matriz
UMIDADE
18
Melhoria nas
propriedades de
Cocção.
TRATAMENTOS TÉRMICOS: VAPOR
TIPO DE FÓRMULA
TEMPERATURA
UMIDADE %
INDICATIVOS PARA A OPERAÇÃO
ALTO TEOR DE AMIDO
ALTA 80 - 90
ALTA 15 A 18%
ALTO TEOR AÇUCAR E
DERIVADOS DE LEITE
BAIXA < 60
BAIXA
PROBLEMA SE + DE 5%. CARAMELIZAÇÃO. POUCO VAPOR E
TEMPERATURA < 60 Graus centigrados. TAXA DE COMPRESSÃO BAIXA 1:8
A 1:9. VPM 5,5 ms. RECOMENDA GORDURA.
ALTA TEMPERATURA E UMIDADE(AGREGAR >3%). BUSCAR
GELATINIZAÇÃO/PLASTIFICAÇÃO. AGLUTINANTES POSSÍVEIS. PRESSÃO
DE VAPOR BAIXA. TAXA DE COMPRESSÃO BAIXA 1:13. VPM 7-9 m/s
ALTO TEOR DE PROTEÍNA
Entre 60-70
MÉDIA 13 - 14%
ÁGUA TORNA PROTEÍNA PEGAJOSA, LOGO TEMPERATURA É MAIS
IMPORTANTE QUE UMIDADE. PRESSÃO DE VAPOR MAIS ALTA2 A 3
Bar.VAPOR DEMAIS PROVOCA INCHAMENTO E RACHADURAS NOS
PELLETS.
ALTO TEOR DE FIBRA
Buscar máxima possível;
12 - 13%
BOVINOS. POUCA PROTEINA. DENSIDADE BAIXA. VOLUMOSOS. TAXA
COMPRESSÃO 1:9 A 1:10. EVENTUALMENTE COM FUROS PRÉ-CÔNICOS.
Duplo
ALTO TEOR DE URÉIA
BAIXA
BAIXA
MUITO HIGROSCOPICA. SENSÍVEL A TEMPERATURA E UMIDADE.
PELLETS PEGAJOSOS=PROBLEMAS COM SILOS E FLUXO. ADICIONAR
POUCO VAPOR.
ALTO TEOR DE MINERAIS
MUITO BAIXA
MUITO BAIXA
RECOMENDADO MOAGEM FINA. CONCENTRADO MINERAL 50 - 70 %
Fonte: Klein, Antonio Apércio
19
TRATAMENTOS TÉRMICOS: VAPOR
INGREDIENTE/NUTRIENTE
Nutrientes/Ingredientes Produção Qualidade
Vapor
Gordura aquece, vem a superfície - lubrifica furo. Até
Gordura
2% é baixo. Diferenciar gordura intrinsica da absorvida.
Forma reticulado (até 3% é baixo). Fibras celulose são
Fibra
boas- absorvem vapor e líquidos e de lignina não.
Proteína Bruta
Seco
Amido (milho/sorgo)
Saturado
Amido cereais de
invernos: trigo,...
Leite pó/Açúcar ENN
Aditivos/Aglutinantes
Fonte: Klein, Antonio Apércio
20
Devido a plasticidade. (Produção melhora até 20%)
Dependerá gelatinização. Esta depende granulometria
e condicionamento. Gelatinização a partir de 70º C
Dependerá gelatinização. Esta depende granulometria
Saturado
e condicionamento.
Seco
Melaço
Alto teor de cinza
Justificativa
Caramelização. Depende do condicionamento.
Até 8% melhora a qualidade dos pellets.
Seco
Abrasividade Alta. Vapor e umidade não tem ação.
C/valor nutricional: Trigo e der.; gordura; melaço; fosf....
S/valor nutritivo: Lignosulfatos (bentonitas); Ácidos...
TRATAMENTOS TÉRMICOS: FATORES
ENCHIMENTO
PRESSÃO
QUALIDADE
VAPOR
CONDICIONAMENTO
EFEITO
Duplo
MISTURA
UMIDADE
(exposição)
TEMPERATURA
21
RETENÇÃO
PELETIZAÇÃO: QUALIDADE
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PELETIZADORAS: Tipo de Matriz e Acionamento
Matriz Horizontal
Polia/Correias +
Engrenagens
Matriz Vertical –
Engrenagens
Dois Motores –
Polia/Correias
23
Matriz Vertical –
polia/correia
Matriz Vertical –
Acopl. Direto
PELETIZADORA: Rolos
DOIS ROLOS
QUATRO ROLOS
CINCO ROLOS
TRES ROLOS
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UM ROLO
EXPECTATIVA DE RESULTADOS NA CÂMARA
-
Ângulo do Escariado
Velocidade periférica Matriz
Taxa de Compressão
Umidade da ração
Regulagem dos rolos
Passagem da ração pelo
furo da matriz com tempo
entre 4 a 7 segundos.
DENTRO DA
CÂMARA DE
PELETIZAÇÃO
Pressão de compactação
da ração na matriz
2 a 6 Kgf/cm 2
25
-
Ângulo do Escariado
Velocidade periférica Matriz
Taxa de Compressão
Umidade da ração
Regulagem dos rolos
Percentual de finus na
saída da matriz < 4%
-
Ângulo do Escariado
Velocidade periférica Matriz
Taxa de Compressão
Umidade da ração
Regulagem dos rolos
PELETIZADORA
Defletores
Ajuste
dos rolos
 > Dist. rolo x matriz:
Desgaste
da Matriz
26
-
Pelets mais resistentes
Risco de escape lateral
Menor percentual de finus
Maior consumo energia
Duplo
MATRIZ
Largura da Matriz
Furo
Diâmetro Interno
Largura da Pista
27
RESFRIADOR
Resfriador Horizontal
Resfriador de Contra Fluxo
Resfriador de Coluna/Vertical
28
Duplo
RESFRIADOR CONTRA FLUXO
Objetivo: resfriar os pellets entre 8 e
10 graus centigrados abaixo da
temperatura ambiente.
Umidade Relativa do Ar: Quanto
maior a umidade relativa do ar menor
será a capacidade de absorção de
água.
Temperatura: Quanto maior a
temperatura do ar maior será sua
capacidade de absorção de agua.
29
Duplo
RESFRIADOR CONTRA FLUXO
Vantages:
-
Pequeno espaço requerido para
instalação,
Fácil limpeza,
Baixa manutenção,
Menor probabilidade de
recontaminação,
Melhor eficiência de resfriamento.
Desvantages:
-
30
Diâmetros de pellets até 10 mm,
Tempo de resfriamento.
RESFRIADOR CONTRA FLUXO
 Var (min) = 20 m3/min x t/h
 Pressão estática = 200-250 mmCA
 Tempo de resfriamento é relativo
ao diâmetro dos pellets.
31
RESFRIADOR CONTRA FLUXO
-
DICAS
-
32
Ventilador sempre após o ciclone,
Ciclone e tubulação em aço inox,
Considerar isolamento da tubulação
para evitar condensação,
Dimensionar corretamente a perda de
carga para evitar arraste de finus,
Evitar curvas e alteração do
diâmetro da tubulação,
O ciclone e ventilador devem ficar o
mais próximo possível do resfriador,
Usar Conversor de Frequência no
ventilador,
Cuidado com ângulo de queda da
tubulação do finus,
Recomendado sensor rotativo no
ciclone,
Porta de abertura para facilitar
limpeza.
Verificar entradas de ar falso,
Quanto menor o diâmetro do ciclone
melhor o efeito de ciclonamento,
CONSIDERAÇÕES FINAIS
 Priorize o projeto, certamente evitaremos erros que teríamos que
enfrentar mais de 300 dias no ano,
 Consulte literatura sobre o processo,
 Consulte outros usuários do processo,
 Faça visitas a outras unidades,
 Priorize sempre a qualidade,
 Consulte e discuta com seus fornecedores para melhorar cada vez
mais a performance do seu sistema,
 Nutrição, Qualidade e Fábrica devem ter o mesmo objetivo – atender as
exigências do cliente,
 Treinamento sempre é, imprescindível.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
“Aquele que caminha sozinho pode até
chegar mais rápido… Mas aquele que vai
acompanhado com certeza chegará mais
longe.”
[email protected]
[email protected]
OBRIGADO!
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