Estudo de caso – Food & Beverage
CH – 2091
Histórico
Uma empresa tradicional brasileira do segmento de açúcar e etanol, que possui duas unidades situadas no estado de São Paulo, com capacidade de processamento total de 7.000.000 t/ano de cana-de-açúcar, busca aprimorar a gestão de seus ativos e reduzir o custo operacional, investindo constantemente em manutenção e modernização da área agrícola e do parque industrial.
Situação
Uma das etapas de produção de etanol é a fermentação, que utiliza levedura como agente biológico para transformar açúcares. Os fatores críticos para manter alta eficiência desse processo são:
1 Viabilidade da levedura: É o percentual de leveduras vivas em relação à quantidade total de leveduras presentes para se ter uma produção adequada, é necessário que a viabilidade esteja acima de 80%.
2 Bactérias: Estes microrganismos competem com as leveduras pelo consumo dos açúcares presentes no processo de fermentação. As bactérias não produzem etanol e os compostos gerados por elas são prejudiciais às leveduras. O controle da população bacteriana é fundamental para alcançar elevada eficiência de produção.
Ao final do processo fermentativo, a levedura é recuperada e enviada na cuba, onde é utilizado ácido sulfúrico para controle da população bacteriana e adequação das condições para levedura.
O alto consumo de ácido sulfúrico impacta no custo total de operação (TCO) e afeta a qualidade final do etanol produzido. Em parceria com a Nalco Water, uma empresa Ecolab, o desafio da unidade era reduzir o consumo de ácido sulfúrico, sem aumentar a contagem bacteriana na fermentação e manter a viabilidade da levedura.
eROI é o nosso valor exponencial: os resultados combinados de um melhor desempenho, eficiência operacional e impacto sustentável entregues através de nossos programas e serviços.
Solução
Para o controle microbiólogico, a Nalco Water recomendou a utilização da tecnologia PURATE que, diferentemente de outros programas, gera ClO2 em condições controladas, com maior segurança e eficiência na aplicação, garantindo o uso correto de biocida sem danos à levedura e ao meio ambiente.
Uma das vantagens do dióxido de cloro é que não reage com amônia, ácidos orgânicos, álcoois e glicois, que estão presentes no meio fermentativo, sendo portanto mais efetivo no controle de bactérias.
O ClO2 foi diluído em água e aplicado diretamente na cuba com auxílio de bomba dosadora, o que garantiu a dosagem correta para o controle das bactérias, sem que houvesse redução na população de leveduras vivas (viabilidade).
Com a dosagem de ClO2 entre 2 e 2,5 ppm, em relação ao volume de vinho da dorna, houve redução média de 22% do consumo de ácido sulfúrico.
A população bacteriana e a viabilidade da levedura permaneceram estáveis.
Conclusão
A unidade produzia 145.000 m3/ano de etanol e, com a aplicação da tecnologia Nalco Water, foram obtidos os seguintes ganhos:
• Redução no consumo de ácido sulfúrico (10,1 para 7,9 g/l): 319.000 Kg/ano;
• Preço médio do ácido sulfúrico: 1,5 R$/Kg;
• Economia com ácido sulfúrico: R$ 478.500,00/ano;
• Taxa de retorno (Economia/investimento na tecnologia Nalco Water): R$ 1,9/R$ 1,0 investido.
A eficiência no controle microbiológico para o processo de fermentação relacionado às economias de ácido sulfúrico representa uma redução significativa do custo total da operação para o cliente e foi obtida pelo uso otimizado do ClO2 como biocida, atingindo os resultados desejados pelo cliente.
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