Visualizar - Dedini S/A Indústrias de Base

DEP
Dedini Energia no Palhiço
SIMTEC 2010
Fernando César Boscariol
Marcílio do Amaral Gurgel
Objetivos do Projeto DEP – Dedini Energia no Palhiço
• Desenvolver um produto para limpeza e
separação de palha, que atenda as novas
necessidades do mercado




Análise das rotas para o processamento do palhiço;
Desenvolvimento do sistema de limpeza do palhiço;
Análise do impacto na cogeração de energia elétrica;
Viabilidade técnico-econômica;
Que novas necessidades?
Abolição das Queimadas
São Paulo
2010: 70%
2014: 100%
(declividade até 12%)
Centro-Sul
2016: 100%
3
4
Matéria Prima = Biomassa
FOLHAS VERDES
COLMOS
FOLHAS SECAS
PONTEIROS
RAÍZES
5
Terminologias
• Palha
 Folha verde + Folha seca + Impurezas minerais
• Palhiço
 Palha + Palmito + Frações de Colmos com raízes
• Biomassa
 Colmo + Palhiço
6
É possível
deixar a
palha no
campo
7
Mas palha é energia
1/3 – Caldo
145 kg de ATR
608 x 103 kcal
1/3 – Bagaço – 276 kg
50% de Umidade
598 x 103 kcal
1/3 – Palhiço – 165 kg
15% de Umidade
512 x 103 kcal
1718 x 103 kcal
1 BARRIL DE PETRÓLEO = 1386 x 103 KCAL
1 t de cana energia primária equivalente a 1,2 barrll de petróleo
Produção atual - safra 06/07 ± 425 milhões de toneladas de cana
EQUIVALENTE A ± 510 MILHÕES DE BARRIS DE PETRÓLEO / ANO.
1,39 milhões de Barris de Petróleo/dia
Fonte: DEDINI, 2008
8
Projeção do Consumo de Energia do Brasil
550.000
505.552
500.000
483.293
459.489
GWh
450.000
432.592
409.355
400.000
350.000
300.000
2010
2011
2012
2013
2014
9
/0
6
/0
7
se
t/0
7
ou
t/0
7
no
v/
07
de
z/0
7
ag
o
l/0
7
Região Nordeste
ju
n/
07
Região Sul
ju
Região Norte
se
t/0
6
ou
t/0
6
no
v/
06
de
z/0
6
ja
n/
07
fe
v/0
7
m
ar
/0
7
ab
r/0
7
m
ai/
07
ag
o
l/0
6
ju
n/
06
ju
fe
v/0
6
m
ar
/0
6
ab
r/0
6
m
ai/
06
ja
n/
06
R$/MWh
Preço do MWh por Região
Região Sudeste/Nordeste
250
200
150
100
50
0
Fonte: FOLHA DE SÃO PAULO, 16/01/2008
10
Há uma nova perspectiva
DIVERSIFICAÇÃO DA RECEITA DAS USINAS – R$
$45 Bilhões
$100 Bilhões
42%
13%
ETANOL
33%
Interno
16% - $16 Bi
38%
Interno
33%
Exportação
56%
23%
Interno
AÇÚCAR
AÇÚCAR
ETANOL
9%
22%
Exportação
10%
11
Impacto de recolher a palha
Vantagens:
•
•
•
•
Pragas – (Cigarrinha-da-raiz e das folhas)
Perigo de Incêndio;
Indústria – Aumento das impurezas;
Aumento do custo do transporte (cana
integral);
Desvantagens:
• Efeitos sobre as características do solo
(químicas, físicas e biológicas);
• Reduz a amplitude de variação térmica;
• Controle de plantas daninhas (retenção de
50% do palhiço no campo);
• Conservação do solo (erosão);
Mas o principal...
12
Deixar toda a palha
no campo é
o mesmo que
queimar dinheiro
13
É preciso de um
novo produto
que separe a palha
14
15
Estudo das Rotas
Enfardamento
(Prismático ou Cilíndrico)
Carregamento
Transporte
Palhiço no Talhão
Enleiramento
A Granel
(Recolhedora Picadora)
Transbordo
Colheita de Cana
Integral
Descarregamento
Transporte
Descarregamento
Descarregamento
Sistema de Limpeza
Estocagem
Estocagem
Desenfardamento
(Triturador)
Esteiras/Picador
Caldeira
Fonte: Ripoli, C.
16
Estudo das Rotas
Enfardamento
(Prismático ou Cilíndrico)
Carregamento
Transporte
Palhiço no Talhão
Enleiramento
A Granel
(Recolhedora Picadora)
Transbordo
Colheita de Cana
Integral
Descarregamento
Transporte
Descarregamento
Descarregamento
Sistema de Limpeza
Estocagem
Estocagem
Desenfardamento
(Triturador)
Esteiras/Picador
Caldeira
Fonte: Ripoli, C.
17
Enfardamento
Colheita
18
Enfardamento
Colchão de palha
19
Enfardamento
Enleiramento
20
Enfardamento
Fardo prismático
Fonte: CTC
21
Enfardamento
Carregamento
Fonte: CTC
22
Enfardamento
Carregamento
Fonte: Usina da Barra
23
Enfardamento Cilíndrico
Enleiramento
24
Enfardamento Cilíndrico
Formação do fardo
Fonte: Usina da Barra
25
Enfardamento Cilíndrico
Fardo cilíndrico (+/- 500 kg)
Fonte: Usina da Barra
26
Enfardamento Cilíndrico
Carregamento
Fonte: Usina da Barra
27
Enfardamento Cilíndrico
Descarregamento
Fonte: Usina da Barra
28
Enfardamento Cilíndrico
Desenfardamento
Fonte: Usina da Barra
29
Enfardamento Cilíndrico
Desenfardadora
Fonte: Usina da Barra
30
Enfardamento Cilíndrico
Desenfardamento
Fonte: Usina da Barra
31
Enfardamento Cilíndrico
Estrutura necessária
Fonte: Usina da Barra
32
Estudo das Rotas
Enfardamento
(Prismático ou Cilíndrico)
Carregamento
Transporte
Palhiço no Talhão
Enleiramento
A Granel
(Recolhedora Picadora)
Transbordo
Colheita de Cana
Integral
Descarregamento
Transporte
Descarregamento
Descarregamento
Sistema de Limpeza
Estocagem
Estocagem
Desenfardamento
(Triturador)
Esteiras/Picador
Caldeira
Fonte: Ripoli, C.
33
A Granel
Colheita
34
A Granel
Enleiramento
35
A Granel
Coleta
36
A Granel
Transbordo
37
A Granel
Descarregamento
38
A Granel
Descarregamento
39
A Granel
Empilhamento
Fonte: Usina da Barra
40
Estudo das Rotas
Enfardamento
(Prismático ou Cilíndrico)
Carregamento
Transporte
Palhiço no Talhão
Enleiramento
A Granel
(Recolhedora Picadora)
Transbordo
Colheita de Cana
Integral
Descarregamento
Transporte
Descarregamento
Descarregamento
Sistema de Limpeza
Estocagem
Estocagem
Desenfardamento
(Triturador)
Esteiras/Picador
Caldeira
Fonte: Ripoli, C.
41
Custo Efetivo do Palhiço posto na Usina
R$/t
21,49
25
17,75
20
15
10
5,45
5
0
Integral
À granel
Enfardado
Fonte: Ripoli, C.
42
Eficiência Energética das Rotas
98,5
98
Eficiência Energética (%)
100
95
90
83
85
80
75
Integral
À Granel
Enfardado
Fonte: Ripoli, C.
43
Colheita de Cana Integral - Rota tradicional
Colheita de
Cana Integral
Sistema de
Limpeza
Colheita de cana Integral
Descarga – Mesa 45°
Sistema de Limpeza
Peneira Rotativa
Esteira/
Picador
Caldeira
Picador
Esteira Transportadora
Caldeira
Experiência na Usina Cerradinho
44
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
45
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
46
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
47
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
48
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
49
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
50
Amostras colhidas em diversos pontos do processo
Colheita de Cana Integral
Experimento Usina Cerradinho
51
Quantidade Máxima de Palha viável (< 25 km da usina)
10% peso caminhão
ou 50% palha disponível no campo
Resultados
Exp. Cerradinho
52
Proporção % Peso no Caminhão vs. % Disp. Campo
_
M = 20 t/ha
de palha
50% = 10t
Produção de Cana
(colmo) em SP =
86 t/ha
10 t ÷ 96 t x 100 ≈
10 t palha +
86 t colmo =
96 t biomassa/ha
10% do
peso
da Biomassa
no Caminhão
Resultados
Exp. Cerradinho
53
Eficiência Média do Sistema de Limpeza Tradicional
40% a 60%
em condições climáticas favoráveis
Resultados
Exp. Cerradinho
54
Implicações do aumento da Quantidade de Biomassa
nos Equipamentos e Processos
Capacidade nominal da
planta em condições
normais de colheita
(t/safra)
% de Palha
(p/p) na
Biomassa de
entrada
Biomassa
real
(t/safra)
2.000.000
1,5
2.000.000
3
2.000.000
6
2.000.000
10
2.000.000
12
2.000.000
2.034.742
2.107.976
2.214.236
2.271.487
Biomassa
real (t/h)
Colmo
Entrada de
Palha (t/h)
%
463
93,3
6,9
471
91,7
14,1
488
88,5
29,3
513
84,3
51,3
526
82,1
63,1
 A capacidade dos equipamentos instalados necessitam de
reavaliação
 Há necessidade de mudanças no processo
55
Principais Deficiências identificadas nos sistemas atuais
 Necessidade de ventiladores com vários inversores
 Câmara de Descompressão não possui coleta de poeira. As que
possuem utilizam cortina d’água
 Falta de Moega para retirada da terra sob a Mesa 45° gera alto
consumo de água
 Picador de Palha apresenta problemas:
 Alto custo de manutenção
 Elevado consumo de potência
56
Solução
Dedini
57
Layout
Biomassa
Colmo/Bagaço
Hilo
Palha
Caldeira
Sistema de
Limpeza a Seco
Mesa
Moenda ou Difusor
Sistema de
Limpeza a Seco
Picador
Peneira
Esteira
Picador
Hilo
Hilo
Descarregamento direto na esteira!
58
Descarga direta
com mesa auxiliar
59
Solução Proposta
 Hilo
 Mesa Especial 45° (taliscada com grelha) + Moega
 Sistema de Limpeza (Ventilação + Separação + Descompressão)
 Esteiras Transportadoras
 Peneira Rotativa + Moega
 Picador
 Em desenvolvimento: Dosador
60
Mesa
Alimentadora
61
Hilo
62
Hilo
63
Esteiras
Transportadoras
64
Peneira
Rotativa
65
Sistema de Limpeza
Túnel de Vento
66
Sistema de Limpeza
Túnel de Vento
67
Sistema de Limpeza
Dimensões
Menor Tradicional: 3.500 m3
Desenvolvimento Dedini: 500 m3
Consumo energético
Sistema Tradicional: 300 hp
Desenvolvimento Dedini: 150 hp
68
Fornecimentos Dedini
 Soluções Integradas de Engenharia




Estudo de viabilidade técnico-econômica: Quantidade de Palha x Logística
Avaliação de Instalações e Equipamentos Existentes
Projeto de Adequação Industrial
Projeto de Adequação Agrícola
 Equipamentos






Hilo
Mesa
Sistema de Limpeza (Ventilação + Separação)
Esteiras Transportadoras
Peneira Rotativa + Moega
Dosador/Picador
 Equipamentos Indiretos
 Caldeira e outros
69
Agradecimento especial:
70
Obrigado pela atenção!
Fernando César Boscariol
Marcílio do Amaral Gurgel
71