FERMENTAÇÃO SEM ÁCIDO SULFÚRICO NOVA TECNOLOGIA BAC-CEN 20-14
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- Maria do Carmo Lacerda Quintanilha
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2 FERMENTAÇÃO SEM ÁCIDO SULFÚRICO NOVA TECNOLOGIA
3 A CENTERQUIMICA A Centerquímica está localizada em Araçatuba-SP, atuando há mais de 30 anos no setor Sucroalcooleiro. Fornecemos toda linha de especialidades químicas que auxiliam na produção e produtividade da Usina, tais como: Tratamento de Águas, Antiespumantes, Dispersantes, Anti-incrustante, Biocidas, Dióxido de Cloro, Clarificantes, Descolorante, Corante Laranja, Enzimas, Lubrificantes de Massa, etc. 3
4 PILARES DA NOVA TECNOLOGIA 1. REDUÇÃO DE RISCOS DE ACIDENTES ENVOLVENDO COLABORADORES / MENOS OPERAÇÕES DE DESCARREGAMENTO DE ÁCIDO 2. REDUÇÃO DE CUSTOS OPERACIONAIS E DE MANUTENÇÃO POR CORROSÃO 3. AUMENTO DA EFICIÊNCIA FERMENTATIVA 4
5 IMPACTO DO ÁCIDO SULFÚRICO SOBRE AS LEVEDURAS Menor velocidade de fermentação; Maior gasto de energia para manter o ph intracelular; Desnaturac a o de protei nas, DNA; Alterac a o da atividade das enzimas responsa veis pelas atividades vitais da ce lula; 5
6 PH x VELOCIDADE FERMENTAÇÃO 6
7 ENZIMA INVERTASE 7
8 Atividade específica Invertase ph e Temp. 8
9 FONTE: SILVIO ANDRIETTA 9
10 IMPACTO ÁCIDO SULFÚRICO X ÁCIDOS ORGÂNICOS 10
11 11 15
12 12 14
13 13
14 14
15 15 17
16 16 18
17 17 20
18 18
19 19
20 MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Citoplasma Inclusão Parede Nucleóide Membrana Flagelo Cápsula Fímbrias Polirribossomos Mesossomos *Desenho tridimensional mostrando as estruturas principais da bactéria (célula procarionte). 20
21 MEMBRANA Lipídio Lipídio proteínas 21
22 TESTES EM LABORATÓRIO 22
23 Testes em Laboratório 23
24 USINA 04 MS (23/05/2014) Fermento da Cuba, hidratado, sem tratamento ácido ph = 4,2 24
25 USINA 04 - MS (23/05/2014) 25
26 USINA 05 MS (26/06/2014) *Amostragem = ( Fermento da centrífuga, sem adição de ácido sulfúrico, hidratado com água do processo ( água ácida do concentrador de Vinhaça, ph 3,65): Conc: 30,0 % 26
27 USINA 05-MS (26/06/2014) 3,00E+08 Infecção x Tempo de Tratamento com 2,50E+08 2,44E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,19E+08 BAST/ml 1,00E+08 5,00E+07 4,44E+07 0,00E+00 BRANCO 4,11E+06 (1,0 hr) (1,5 hr) (2,0 hr) 27
28 USINA 03 MS (08/10/2014) Fermento da Centrífuga, hidratado, sem ácido ph = 3,80 28
29 USINA 03 MS (08/10/2014) BAST/ml x 3,00E+06 2,50E+06 2,46E+06 2,00E+06 1,50E+06 BAST/ml 1,00E+06 8,22E+05 8,22E+05 5,00E+05 1,00E+04 0,00E+00 BRANCO 30 MIN 01 HORA 1,5 HORA 29
30 USINA 06-MS (16/12/2014) 2,50E+08 BAST/ml x 2,00E+08 2,12E+08 1,50E+08 BAST/ml 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 4,31E+06 6,16E+05 BRANCO 100 ppm 200 ppm 30
31 USINA 07-MS (10/06/2015) *Amostra = ( Fermento da centrífuga, sem adição de ácido sulfúrico, hidratado com água do processo, ph 4,40) Conc: 21 % 31
32 USINA 07- MS (10/06/2015) Redução de BAST/ml com 9,00E+06 8,60E+06 8,00E+06 7,00E+06 6,00E+06 5,00E+06 4,00E+06 BAST/ml 3,00E+06 2,00E+06 1,00E+06 9,90E+04 0,00E+00 BRANCO 15 minutos 32
33 USINA 07 - MS (10/06/2015) 33
34 TESTES EM PLANTA INDUSTRIAL 34
35 APLICAÇÃO 35
36 APLICAÇÃO 36
37 TESTE EM PLANTA Usina 01 FERMENTAÇÃO BATELADA PRODUÇÃO 600 M3 22 Novembro
38 USINA 01- MS 21 a 23/11/
39 USINA 01 - MS 21 a 23/11/2014 Redução de BAST/ml com 8,00E+07 7,50E+07 7,00E+07 6,00E+07 5,00E+07 4,00E+07 BAST/ml 3,00E+07 2,00E+07 1,30E+07 1,00E+07 0,00E+00 3,76E+06 ANTES APLICAÇÃO PRIMEIRA RODADA 100 PPM SEGUNDA RODADA 50 PPM 39
40 TESTE EM PLANTA Usina 02 MS / Junho / 2014 Dorna 03 (Com tq. Centrif.) 40
41 USINA 02 MS 17 a 20/06/ VIABILIDADE LEVEDURAS - DORNA ,70 70,79 73,30 74,12 68 Série ,61 66, /06/14 17/06/14 18/06/14 18/06/2014B 19/06/14 20/06/14 41
42 USINA 02 MS 17 a 20/06/2014 FLOCULAÇÃO DORNA Série /16/14 6/17/14 6/18/14 6/18/14 6/19/14 6/20/14 42
43 USINA 02 MS 17 a 20/06/2014 7,30E+08 INFECÇÃO - DORNA 03 17/06/14 18/06/14 18/06/2014B 19/06/14 20/06/14 3,10E+08 2,30E+08 1,70E+08 8,00E+07 43
44 TESTE EM PLANTA Usina SP Fermentação Contínua Produção: 300 m3 20 a 25 / Maio /
45 Usina SP 20 a 25 / 05 /
46 Usina SP 20 a 25 / 05 /
47 Usina SP 47
48 TESTE EM PLANTA Usina Barralcool S.A Barra do Bugres - MT 16 a17 / Junho /
49 BARRALCOOL - MT 16 a 17 / 06 /
50 BARRALCOOL - MT 20 a 25 / 05 /
51 BARRALCOOL - MT 16 á 17 / 06 /
52 BARRALCOOL - MT 20 a 25 / 05 /
53 TESTE USINA MG Teste em planta industrial Fermentação Batelada PERÍODO DO TESTE: de 03/08/2016 a 09/08/
54 VIABILIDADE DAS LEVEDURAS Aumento de Viabilidade celular de 12,63 %, do início ao final do teste e aumento de 3,60 % na média do período 100,00 Viabilidade (%) 95,00 94,74 90,00 87,39 85,00 84,11 84,36 80,00 75,00 70,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 media antes do Teste Média Durante o Teste 54
55 POPULAÇÃO DE BASTONETES / ML Redução da população de bastonetes em 94,72%, comparando o início e o final do teste, redução de 42,91% na média do período da aplicação. 4,00E+08 População de Bastonetes/mL (Exp) 3,50E+08 3,00E+08 2,73E+08 2,50E+08 2,33E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,33E+08 1,00E+08 5,00E+07 1,44E+07 0,00E+00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 media antes do Teste Média Durante o Teste
56 RAZÃO DA INFECÇÃO Redução da Razão de Infecção em 93,13% do início até o final do teste, redução de 40,61% na média do período da aplicação. 1200,00 Razão Infecção (%) 1000,00 800,00 600,00 582,61 572,55 400,00 340,02 200,00 40,00 0,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 media antes do Teste Média Durante o Teste 56
57 RESULTADOS DA APLICAÇÃO Análises físico-químicas da fermentação (Médias diárias) Fonte: GATEC 57
58 ph LEVEDO TRATADO Aumento no ph do Levedo tratado em 38,34 % do início ao final do teste, aumento de 8,0 % na média do período de aplicação. 5,00 4,50 4,00 ph Levedo Tratado (Cubas) 4,55 4,51 3,50 3,23 3,32 3,30 3,18 3,23 3,26 3,21 3,12 3,20 3,11 3,49 3,25 3,51 3,00 2,87 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 Média Média Antes do Durante o Teste teste 58
59 ACIDEZ DO VINHO Redução na acidez do vinho fermentado de 51,82 % do início ao final do teste, e redução de 25,42 % na média do período da aplicação. 4,00 Acidez do vinho (g/l) 3,50 3,35 3,00 3,07 3,08 3,01 2,91 2,50 2,45 2,52 2,66 2,61 2,59 2,55 2,13 2,17 2,00 1,79 1,50 1,57 1,45 1,00 0,50 0,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 Média Média Antes do Durante o Teste teste 59
60 BRIX DA DORNA Redução do Brix da Dorna em 75,47 % do início ao final do teste, e redução de 39,46% na média do período da aplicação. 3,50 (%) Brix da dorna - final de fermentação 3,00 2,93 2,90 2,84 2,50 2,23 2,23 2,51 2,23 2,46 2,23 2,61 2,00 1,80 1,50 1,40 1,58 1,11 1,00 0,50 0,80 0,64 0,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 Média Média Antes do Durante o Teste teste
61 TEOR ALCOÓLICO NO VINHO Aumento do teor alcoólico em 6,04 % na média do período da aplicação 12,00 Teor Alcoólico no Vinho (%v/v) 10,00 9,59 8,00 8,00 7,93 7,91 7,64 7,65 8,55 8,83 8,77 8,56 8,84 8,23 7,31 7,30 7,95 8,43 6,00 4,00 2,00 0,00 28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 Média Média Antes do Durante o Teste teste 61
62 RENDIMENTO ETANOL Aumento de 49,64 % ou 14,13 litros de Etanol produzido / ton. Cana moída / Corrigido pelo ART = 6,12 litros a mais por ton de cana. 70,00 Rendimento Etanol Lts / Ton 60,00 57,36 50,00 40,00 30,00 32,09 34,70 32,33 25,32 26,22 29,62 40,37 44,40 51,02 33,71 41,68 28,46 42,59 20,00 20,12 10,00-62
63 RESULTADOS DA APLICAÇÃO Redução no consumo de Produtos Químicos 63
64 ANTIESPUMANTE E DISPERSANTE Redução no consumo de antiespumante em 44,82% e redução no consumo de dispersante em 19,05% Consumo Médio de Dispersante e Antiespumante 0,40 0,35 0,34 0,30 0,29 0,25 0,20 0,15 0,21 0,160,17 0,18 0,10 0,05 0,00 Média 01/07 A 02/08 Média 03/08 a 09/08 Acumulado Safra Antiespumante ES (g/l) 0,29 0,16 0,34 Dispersante ES (g/l) 0,21 0,17 0,18 OBS.: O teste com o insumo Bac cen foi realizado no período 03/08 a 09/08. 64
65 TESTE USINA 03-MS Teste em planta industrial dorna 05 por 22 ciclos fermentação De 11 a 22 de Agosto de
66 A viabilidade celular da dorna 05, iniciou abaixo da média das demais dornas (90,99%), depois superou a média chegando a picos de 97,79%, Mantendo-se a frente das demais dornas na média geral do período. 100,00 % VIABILIDADE 98,00 96,00 94,00 92,00 90,00 88,00 86,00 11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08 % VIABILIDADE 90,99 92,88 90,99 93,32 93,00 93,64 91,69 92,74 91,69 93,22 96,21 92,33 97,79 91,57 97,79 93,02 96,71 92,97 96,71 94,67 94,97 92,78 94,41 93,01 MÉDI A MÉDI A 66
67 Brotamento :devido ao menor stress das leveduras o brotamento da dorna 05 manteve-se abaixo da média das demais dornas ficando 22,87% abaixo, o que é interessante para a unidade devido ao melhor controle de biomassa. 20,00 % BROTAMENTO 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08 % BROTAMENTO 10,38 12,95 10,38 12,68 10,00 14,47 11,65 14,35 11,65 18,16 16,54 18,77 7,91 13,74 7,91 13,88 13,61 15,47 13,61 16,13 15,34 16,67 11,73 15,21 MÉDI A MÉDI A 67
68 O Índice de Infecção: a dorna 05 iniciou acima da média das demais dornas e após inicio do tratamento manteve-se 70% do tempo de tratamento abaixo da média das demais dornas, não ultrapassando a faixa de 2,00% do índice e ficando ainda 23,62 % abaixo na média geral. 4,00 ÍNDICE DE INFECÇÃO 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08 ÍNDICE DE INFECÇÃO 1,75 0,48 0,58 1,99 0,71 1,65 0,27 0,82 1,33 0,59 1,94 1,84 0,69 1,07 0,69 1,08 1,96 3,70 0,20 0,30 0,54 0,43 0,97 1,27 MÉDI A 68 MÉDI A
69 Leveduras por bastonetes: A dorna 05 iniciou com 57 levedura / bast. Chegando a 511 lvedura / bast no dia 21/08, ficando 70% do tempo acima da média das demais dornas tratadas com ácido e antibióticos. 600 LEVEDURAS/BAST /08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08 LEVEDURAS/BAST MÉDI A MÉDI A 69
70 Produção de Etanol: comparativo realizado entre a dorna 04, 05 e dorna 06, dais quais foram alimentadas praticamente com o mesmo mosto, observamos que a dorna 05 manteve uma produção de etanol 5,79% maior que a média da dorna 04 e dorna
71 Avaliação do da Centerquímica no processo industrial USINA SP ACOMPANHAMENTO FERMENTEC AGOSTO / 2016 CONCLUSÕES O controlou de maneira efetiva a contaminação bacteriana na fermentação industrial; O uso do tem potencial para otimizar o consumo de ácido sulfúrico na fermentação. O produto tem um diferencial no mercado por não deixar resíduo na fermentação. EQUIPE TÉCNICA Marcel Salmeron Lorenzi Juliana Hellmeister de Campos Nogueira 71
72 OBRIGADO PELA ATENÇÃO ANTONIO DIOGO FERREIRA CONSULTOR TÉCNICO (67) (18)
CENTERQUIMICA. A Centerquímica está localizada em Araçatuba-SP, atuando há mais de 32 anos no setor Sucroenergetico.
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