ÓLEO DE PALMA - O PROCESSO DE EXTRAÇÃO

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1 ÓLEO DE PALMA - O PROCESSO DE EXTRAÇÃO Informações básicas Podemos extrair dos cachos da palma os seguintes produtos: Óleo de palma bruto: 20% Óleo de palmiste: 1,5% Torta de palmiste: 3,5% Cachos vazios: 22% Fibras: 12% Cascas: 5% Água: o restante. Etapas do processo O beneficiamento da produção deve ser iniciado imediatamente após a colheita e consta das seguintes etapas: Esterilização - tem como finalidade inativar enzimas que provocam acidez e facilitar o desprendimento dos frutos do cacho; Debulha - cuja finalidade é separar os frutos do cacho; Digestão - quebra estrutura das células da polpa, facilitando a liberação do óleo; Prensagem - a massa saída do digestor é submetida à prensagem, separando o óleo e uma mistura de fibras e sementes. Separação a torta passa pelo desfibrador, que por ventilação separa as fibras das sementes. O processo em detalhes Os frutos colhidos no campo são transportados em caminhões e pesados na entrada da fábrica. Após, são transferidos para a rampa ou moega de recebimento onde são transferidos para os carros trolleys através de uma via de trilhos diretamente para o esterilizador. Os frutos são cozidos a uma temperatura de mais ou menos 135ºC sob pressão de 2 a 3 kg/cm 2 por aproximadamente uma hora. Esquema de um esterilizador Vapor Exaustão Condensado 1

2 Setor de esterilização Tratamento do condensado O condensado produzido no esterilizador é contaminado pelas impurezas arrastados pelos cachos e por material desagregado. Por esta razão deve ser pré-tratado antes de ser enviado ao sistema de coleta de efluentes. Este pré-tratamento é feito com tanques de decantação como mostrado a seguir. Tanque de decantação Separação dos frutos Após a esterilização os cachos são enviados a um sistema de separação dos frutos denominado debulhador. Os carrinhos são tombados na moega do debulhador. 2

3 Debulhador rotor Extração do óleo de palma Os frutos que saem do debulhador são transferidos para um condicionador (cozinhador) e em seguida prensados mecanicamente por uma prensa contínua para a retirada do óleo do mesocarpo carnoso. Os cachos vazios que saem do debulhador são usualmente utilizados como adubo nas plantações de palma. Cozinhador e prensa expeller O óleo cru obtido na prensagem é transferido para o sistema de remoção de areias, onde são retiradas as partículas pesadas, e depois clarificado e purificado para a remoção de umidade, sujeira e outras impurezas. 3

4 Peneira vibratória Separação dos caroços da fibra A torta resultante deste primeiro processo de prensagem é processada no secador onde ocorre a secagem da fibra. A fibra seca é utilizada como combustível na caldeira de geração de vapor. As amêndoas (caroços) são separadas das fibras. Separador de fibras Moagem dos caroços Moinho de martelos 4

5 As amêndoas sem casca são quebradas e a seguir são laminadas. A pasta produzida na laminação é cozida e prensada em prensas contínuas, para extração do óleo de palmiste. Extração do óleo de palmiste As amêndoas sem casca são quebradas e a seguir são laminadas. A pasta produzida na laminação é cozida e prensada em prensas contínuas, para extração do óleo de palmiste. Laminação Prensagem Clarificação Este óleo também passa por um processo de clarificação para remoção dos sólidos arrastados. A clarificação do óleo de palma e do de palmiste é extremamente importante, pois é o que define a qualidade final do produto. A eliminação das impurezas constituídas de areia e fibras deve ser feita em conjunto com a extração para que não haja severa deterioração do óleo além de danos aos equipamentos por abrasão. É apresentado a seguir um fluxograma básico ilustrativo mostrando o processo como um todo. 5

6 Geração de energia Plantas de óleo de palma usualmente estão localizadas nas plantações que estão longe das grandes cidades. Por esta razão as fábricas de óleo de palma são, normalmente, geradoras de sua própria eletricidade. Em uma fábrica de óleo de palma toda a energia necessária para o processamento pode ser gerada a partir dos produtos de resíduos de frutos da palmeira. Geradores a diesel são apenas necessários para iniciar o processamento em uma fábrica de óleo de palma bem operada. A fibra dos frutos após prensagem e a casca de sementes quebradas são enviados para a caldeira para queima como combustível. O vapor gerado pela caldeira é usado para acionar uma turbina de vapor, que é acoplada a um gerador. 6

7 Tratamento de efluentes O processo de palma usa água para separar o óleo de lodos e sólidos em um tanque. Após a remoção do óleo, as águas residuais (efluentes) são descarregadas para um tratamento. Este efluente contém partículas de matéria vegetal e precisa ser tratado antes da descarga para o meio ambiente. O efluente precisa ser tratado porque naturalmente ocorrerá a decomposição da matéria vegetal no líquido e durante o processo de decomposição, a matéria vegetal usará o oxigênio da água. Portanto, antes da descarga do efluente para um curso de água deixa-se ocorrer o processo de decomposição mantendo o efluente em lagoas e deixando as bactérias decompor a matéria vegetal das águas residuais. Um tratamento convencional utilizado usualmente é o de lodos ativados com aeração prolongada. CLARIFICAÇÃO DO ÓLEO DE PALMA A tecnologia de esmagamento envolve, conforme visto anteriormente, esterilizadores, digestores e prensas de rosca helicoidal. Nos últimos anos novas tecnologias baseadas em decantadores centrífugos tem sido introduzidas com o propósito de aumentar a tecnologia de extração no que diz respeito a eficiência, qualidade, simplicidade e poluição. Com a introdução do processo de clarificação direta o estágio de clarificação foi simplificado e adicionalmente a quantidade de água efluente reduzida assim como a DBO (demanda bioquímica de oxigênio) do efluente foi drasticamente reduzida. Características do processo Economia na operação e manutenção dos separadores de lodo visto estes não serem necessários. Redução do tamanho do estágio de clarificação (economias no investimento em edificações e estruturas). Redução em geral dos sólidos orgânicos no efluente. A DBO é reduzida por exemplo de para A quantidade de lodo em kg é drasticamente reduzida. Portanto uma significativa redução no investimento em tratamento de efluentes da planta pode ser esperada. Operação simples no estágio de clarificação, pois não são necessários vários tanques de decantação. Não é necessário água de diluição no estágio de clarificação. Diminuição das perdas por não necessidade de limpeza dos separadores. Tempo de contato entre o óleo de palma quente e o ar/água é reduzido, o que evita o aumento da acidez. Sistema de clarificação Embora diferentes configurações sejam possíveis, nossa experiência e discussões com consultores sobre óleo de palma e técnicos de esmagamento resultaram no processo descrito resumidamente. Veja o processo no fluxograma simplificado apresentado a seguir. 7

8 Descrição do processo O óleo bruto vindo da prensa passa através de uma tela vibratória de onde é bombeado através de um hidrociclone separador de areia para o decanter. Hidrociclones 8

9 Um decanter de três fases separa o óleo bruto em óleo e lodo removendo uma quantidade substancial de sólidos. No lodo apenas uma quantidade insignificante de óleo é transferido para o sistema de tratamento de água efluente, passando antes por um tanque de segurança (para recuperar eventuais perdas de óleos de vazamentos ou limpeza da planta). Os sólidos (torta) são transportados e adicionados ao resíduo sólido da extração para disposição. As características dos decanters permitem que os mesmos mantenham alta eficiência mesmo em baixas velocidades. Graças a sua construção reforçada e proteção contra desgaste é garantido um longo tempo de trabalho de 10 a 20 mil horas entre manutenções gerais. A proteção contra desgaste usualmente é do tipo soldado o que permite que o reparo das roscas seja feito localmente. O decanter pode ser fornecido com sistema de duplo acionamento o que faz com que o equipamento possa operar com maior eficiência em qualquer circunstância. O lodo de saída do decanter contém menos de 1% de óleo o que significa que as perdas de óleo sejam inferiores a 0,5% com base na capacidade em cachos de frutos frescos. A redução do conteúdo de sólidos na fase aquosa é maior que 50%. A torta contém menos que 80% de água e menos que 2% de óleo (menos que 10% base seca) o que significa menos de 0,15% com base na capacidade em cachos de frutos frescos. O óleo é purificado em centrifugas auto limpantes e em seguida seco a vácuo e enviado aos tanques de estocagem. Decanter Clarificadora O sistema de secagem do óleo limpo é constituído basicamente pelos seguintes equipamentos: Bomba de alimentação de óleo Aquecedor a placas Secador a vácuo Sistema de vácuo Bomba de descarga do secador Resfriador final O óleo seco é enviado aos tanques de armazenagem para expedição ou refino. 9

10 Sistema de secagem a vácuo Dorsa & Dorsa Engenharia S.S. Ltda. Eng. Renato Dorsa dorsa.engenharia@gmail.com Sapienza Engenharia e Consultoria Eng. José C. Caranti sapienza.eng@gmail.com (19) (11) (19) (11) (19) (11)