Inovações no processamento de resíduos agroindustriais

Claudio Bellaver, PhD

Missão das empresas do Setor

As mudanças da sociedade atual chamam por novas tecnologias, sendo necessários ajustes nos Objetivos das

Empresas

Objetivos do Setor

Soluções Sustentáveis para os Resíduos das Cadeias Produtivas, inovando e

integrando Conceitos com as Estratégias

1. Qualidade: -subprodutos frescos → →→ farinhas e gorduras-resíduos/rejeitos → →→ fertilizantes e energia

2. Economia Circular: -resíduos de uma cadeia → →→ matéria prima de outra

-é a prática da sustentabilidade -muito usado em reciclagem eletrônica

3. Sustentabilidade -Econômico, Social, Ambiental e Saúde

4. Open Innovation -antecipação de tendências e de tecnologias -origem em fontes externas e internas-integração de oportunidades inovadoras com parceiros

RESÍDUOS

Tecnológicos• Frascos• Seringas• Agulhas• Papéis• Embalagens

Produção• Estercos• Camas• Res. Incubat.• Mortalidades

RESÍDUOS

Transformação• Res. do abate• Lodos frigoríficos• Cinza caldeira• Aguas servidas

Linha verde Linha vermelha

Destinação• Devoluções• Restaurantes• Coleta açougues• Orgânicos RSU

Farmacêuticos e Nutracêuticos

Gelatina, colágeno, óleo de fígado, omega3, enzimas,

aminoácidos

Ingredientes para alimentação humana

Plasma, gelatina, torresmos, pó proteico, surumi, extratos, marinados

Ingredientes animais e aditivos

Plasma, RBC, peptídios, hidrolisados, flavorizantes, farinhas especiais.

Uso em rações para animais e peixes

Farinhas e Gorduras convencionais

BioativosMedicina

Pirâmide de Agregação de Valor aos Resíduos

Adaptado de Jette Lund Kristensen - Alfa Laval

Inovações (Open Innovation): Sangue

Kristensen, J.L (2014) - Alfalaval

Coagulação e secagem da fase solida

Rangel LFS (2006) - APC

Resfriamento, separação de fases e secagem das fases vermelha e branca

Seria possível inovar ainda mais? SIM !!!

Inovações (Open Innovation): Penas

Digestores de batelada

Digestores contínuos

Seria possível inovar? SIM !!!

Sub - Processada Super-Processada

Bem-Processada

Inovações (Open Innovation): Penas

Inovações (Open Innovation): Far. de Penas 90 % dig

Processos controlados de produção de proteína funcional e queratina a partir de penas

Inovações (Open Innovation): Osso e Pele

Recebimento de Cortes e Resíduos

Processo físico químico biológico

LavagemDesidratação Concentração

SecagemProduto

Pele suínaTipo A

Osso(Tipo A ou B)

Pré Tratamento Ácido

Lavagem

Extração

Purificação

Secagem

Moagem, Mistura e Controle de

qualidade

Pele bovinaTipo A

Pré Tratamento

Pele bovinaTipo B

Osseína

Calagem

Há dois métodos diferentes de pré-tratamento, o processo de ácido (tipo A) e o processo alcalino (tipo B). No processo de ácido, os ossos ou peles são tratadas num recipiente que contém uma solução diluída de ácido durante um período de tempo predeterminado. Em seguida, o ácido é lavado com água fria.... No processo alcalino, os ossos desmineralizados são colocadas em poços de calagem e embebido numa suspensão de cal são lavados....

Inovações (Open Innovation): Osso e Pele - Gelatina

Aplicações de Compostos Gelatinosos

Alimento animal

Medicina

Nutracêuticos

Farmacêuticos

Alimentos

Nutricosméticos

Inovações (Open Innovation): Residuo de Incubatório

Farinhas, Esterilização, Aterro.....

Seria possível inovar? Sim !

MATÉRIAS PRIMA PARA FARINHAS...

Inovações (Open Innovation): Vísceras e Cárneos

Digestão via seca – alta temperaturaDigestão via úmida – baixa

temperatura

Custo remoção de agua 40% maior (kg/h de vapor: 0,50 kg/h vs 1,25 kg/h)

Maior custo de investimento (35%-50%)

Melhor qualidade do produto na via úmida (gordura, menor odor, maior capacidade de

ligação gordura e água, maior utilização proteica)

Maior custo elétrico 2000 HP vs 1300 HP

Existem duvidas sobre a capacidade de descontaminação e recontaminação dos

produtos na via úmida.

Maior custo de manutenção e maior complexidade operacional

1. Digestão via seca e úmida

2. Seria possível inovar? SIM !!!

e.g. Farinhas baixa cinza, gorduras, etc...

Problemas a resolver

Lodo frigoríficoGordura ÁcidaMortalidades

Resíduo de Incubatório

Desconforto

“O novo assusta, mas aqueles que dirigem organizações

precisam aceitar, pois do contrário ficarão ultrapassados

pelo novo” Blairo Maggi, no Tecno Food 2014

Moegas com matéria

prima de duas

procêdencias (uma a

40 km)

Subprodutos “Passados”

EFLUENTES, LODOS, GORDURA ÁCIDA

Coleta de pintos inviáveis, ovos não eclodidos, cascas

Resíduo de Incubatório

MORTALIDADES

MORTALIDADES

Resíduo de peneira estática, Lodo decantado,

Lodo/borra – reação de Mallard / Queimados

SOLUÇÕES ALTERNATIVAS INOVADORAS

BIODIESEL - Seleção de processos dependente da qualidade do material a esterificar

Etapas1. Recepção de Resíduos2. Tanques Pré Processo e Digestão3. Produção de energia e combustível

1. Benefícios para Graxariaa. Redução de taxas de descarte

de lodosb. Redução de custos de renderingc. Economia de vapor e combustível

2. Processo de integração tecnologico

* Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL)

Matérias Prima Orgânicas

Resíduos Agroindustriais

Sub. Seca (TS) [%]

Sub. Orgânica

(OTS) [%TS]

Rend. de gás [l kg

oTS]

Fração de metano

[%]

Rend. Biogás [m3

/tinput]

Esterco de aves 15 75 500 65 56

Estrume bovino Líquido (KTBL*) 8 80 370 55 24

Estrume bovino (KTBL) 25 80 450 55 90

Estrume de suínos líquido (KTBL) 6 80 400 60 19

Estrume de suínos 23 82 400 60 75

Separado de gorduras KTBL), Liq 5 90 1000 68 45

Lodo Prensado 30 90 1000 68 270

Lama de flotação 15 90 1000 60 135

Refugos de verduras 15 76 500 56 57

Fração Orgânica do RSU 40 50 615 60 123

Glicerina (KTBL) 100 99 850 50 842

Gorduras mistas 100 100 1150 68 1150

Vinhaça de batata (KTBL) 6 87 670 56 35

Grãos de milho seco 97 98 690 53 588

Silagem de milho (KTBL) 35 96 600 52 202

Processo de Biodigestão

Solução Tecnológica

Disposição de Resíduos via Compostagem Acelerada

Água Calor CO2

O2

Matérias Prima• MO (C:N)• Minerais• Liquidos

• Microrganismos

Composto orgânicoMatéria humificada contendo MO, MM,

umidade e microorganismos

Componentes de Compostagem

Vídeo

Mortali-dade

(tritur.)450 kg

Fase liq. do RI

900 kg

Fase sól. do RI

880 kg

Total6,450 kg

Marava-lha

1.840 kg

CamaAviário

1.300 kg

Lodocentrif.

1.080 kg

55,656,6

59,257,8

60,6

63,8

61,6

56,4

50

55

60

65

Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8

Average daily temperature °C ( 1 to 8 days )

Analysis Input Output

Input Density, kg/m3 400

Output Density, kg/m3 430

Moisture, % 53,0 37,1

Organic Carbon, % 15,3 19,8

Rel C/N 13.3 14.2

EC 4,4 3,9

CTC, mmol/kg 234,0 317,5

Rel CTC/C 15,3 16,0

pH 8,4 8,5

Coliforms heat stable (NMP/g de MS) < 180 *

Salmonella sp NegativeViable eggs from Helminthes (# in 4g) Negative

N,% 2,4 2,2

P, % 2,4 2,8

K,% 1,0 2,0* < 1,000 - MAPA Regulation # 27, Jun 5, 2006

DM basis

Resíduo de Incubatório

Lodo e Borra de flotador

Mortalidades

Biosólidos de biodigestores

Biosólidos de ETEs

Cinzas de caldeira

Cinzas de cogeração (não CDR)

Lodo de couro, celulose

Terra Fuller

Devoluções/ Vencidos/ Aprendidos

Cama de aviário, suínos e bovinos

Esterco de poedeiras, confinamento

Resíduos de refeitórios

Resíduos de feiras

Resíduos orgânicos domésticos

Bagaço e cascas de diversas frutas (uvas, bananas...)

Maravalha / Serragem / Poda

Papelão/celulósicos/tripas

Palhas / restos de silo e rações

Conclusões

1. Estratégias para assegurar a Qualidade:

a. Subprodutos frescos do abate, coleta de açougues e casas de carne: Farinhas e Gorduras: de Vísceras, Carne, Ossos, Gorduras, CMS, Penas, Sangue

b. Resíduos/Rejeitos → Fertilizantes e/ou Energia

2. Boas Práticas de Fabricação – Padrões de Qualidade – Gestão da produção

Sustentabilidade importa !

Obrigado por sua atenção ...