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CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................3 2. TRANSPORTE DE CANA – TIPOS DE VEÍCULOS.............................................................4 3. AMOSTRAGEM DA CANA...................................................................................................6 4. RECEPÇÃO E MANUSEIO DA CANA..................................................................................9 5. ALIMENTAÇÃO DAS MOENDAS.......................................................................................12 6. LAVAGEM DE CANA..........................................................................................................13 7. PREPARO DE CANA..........................................................................................................14 7.1 Objetivo..........................................................................................................................14 7.2 Cuidados operacionais e de manutenção......................................................................16 7.3 Recuperação de Facas e Martelos................................................................................17 8. ALIMENTAÇÃO DO 1º TERNO..........................................................................................17 8.1 Moagem da Cana..........................................................................................................18 8.2 Solda no flanco dos frisos..............................................................................................19 8.3 Desgaste em Camisas e Pentes...................................................................................19 8.4 Alimentação de ternos intermediários............................................................................20 9. SISTEMA DE EMBEBIÇÃO................................................................................................20 9.1 Objetivo..........................................................................................................................20 9.2 Tipos de embebição......................................................................................................21 9.3 Controle da água de embebição....................................................................................21 10. PENEIRA ROTATIVA........................................................................................................21 11. REGULAGEM DAS MOENDAS........................................................................................22 12. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA MOAGEM..............................................................22 12.1 Fluxo de material no 1º terno:......................................................................................22 12.2 Extração de Brix e de Pol............................................................................................23 12.3 Extração de caldo........................................................................................................23 12.4 Extração acumulada de pol.........................................................................................23 12.5 Extração Terno a Terno...............................................................................................24 12.6 Curva de Brix...............................................................................................................25 1 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 13. NORMAS TÉCNICAS CONSECANA................................................................................25 13.1 Lei Nº 3855, de 21 de Novembro de 1941 (Estatuto da Lavoura Canavieira).............25 13.2 Lei Nº 4.870, de 1º de Dezembro de 1965..................................................................27 13.3 Ato Nº 13/83 – 21 de Abril de 1983.............................................................................28 13.4 Lei Nº 8.178 – De 1º de Março de 1991......................................................................28 14. O PROCESSO DE DESREGULAMENTAÇÃO.................................................................29 14.1 O Processo de Desregulamentação............................................................................29 14.2 A Desregulamentação – O Novo Ambiente Institucional.............................................29 15. DIRETORIA – FUNÇÕES.................................................................................................31 16. CANATEC - SP.................................................................................................................31 16.1 Funções :.....................................................................................................................31 17. REGULAMENTO DO CONSECANA – SP........................................................................31 17.1 Regulamentação..........................................................................................................31 17.2 Juízo Arbitral................................................................................................................31 17.2.1 Juízo Arbitral.........................................................................................................31 17.2.2 Vantagens do Juízo Arbitral..................................................................................32 17.3 Sistema de Remuneração da Tonelada de cana-de-açúcar.......................................32 17.3.1 Sistema Proposto..................................................................................................32 18. FLUXO OPERACIONAL DA ANÁLISE DE CANA PARA FINS DE PAGAMENTO ATR. .33 19. NORMAS DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA CANA-DE-AÇÚCAR............................34 19.1 Acompanhamento do Sistema.....................................................................................36 19.2 Interrupção Operacional do Sistema...........................................................................36 19.3 Padronização dos Cálculos.........................................................................................36 19.4 Número de unidades de Transporte............................................................................37 20. FLUXOGRAMA DA DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE C..........................................37 20.1 Transformação dos Produtos finais em ATR...............................................................38 20.2 Participação da PC e AR no ATR...............................................................................39 20.3 Distribuição do ATR na indústria.................................................................................40 20.4 Rendimento Fermentativo...........................................................................................41 20.5 Perdas – Destilação.....................................................................................................41 20.6 Determinação da Fibra % cana...................................................................................41 2 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 1. INTRODUÇÃO A moagem da cana é uma operação contínua que se inicia nas mesas alimentadoras terminando com o bagaço saindo do último terno e o caldo misto sendo enviado para fabricação. Estes são os dois fluxos de saída do sistema, ocorrendo no primeiro a principal perda de açúcar do processo de moagem. Ainda neste setor podem ocorrer perdas substanciais de açúcar na lavagem da cana, porém, o controle aqui descrito se iniciará a partir do preparo da cana para moagem. Como o bagaço final é o fluxo principal de perdas, o teor de açúcar que ele contém deve ser minimizado. Outro fator de grande importância a ser controlado e mantido em níveis satisfatórios é a umidade do bagaço que deve estar em condições para uma rápida queima nas caldeiras. Portanto, sob o ponto de vista de controle químico estas são as duas preocupações fundamentais. Entretanto elas são consequências de diversos fatoresque na realidade irão definir o desempenho do sistema de moagem como o preparo da cana, a alimentação uniforme das moendas, a taxa de embebição, a carga hidráulica, as condições superficiais das camisas, rotação e regulagem de cada terno, etc. Portanto, em função da instalação existente e da qualidade da matéria-prima que se está processando, a manutenção destes dois parâmetros em níveis adequados é resultado do controle que se exerce sobre os fatores citados. A eficácia do controle aplicado, evitando perdas extraordinárias, dependerá da precisão dos números levantados (função de amostragem e técnica analítica criteriosa) da quantidade/qualidade das informações relativas às condições operacionais e da experiência do pessoal envolvido na avaliação dos números. Alguns procedimentos foram desenvolvidos para auxiliar o controle da operação das moendas, entre os quais alguns são apresentados a seguir. Terminologias Açúcares Redutores Substâncias redutoras de cana-de-açúcar e seus produtos constituídas principalmente por glicose e frutose, que tem a propriedade de reduzir o cobre em solução cúprica (Licor de Fehling) e calculadas como açúcar invertido. Bagaço Resíduo da cana após a moagem em um terno ou em um conjunto de ternos. Os bagaços são chamados sucessivamente por bagaço do 1º terno, 2º terno, etc. O bagaço do último terno também é chamado de bagaço final ou simplesmente bagaço. Brix Porcentagem em massa de sólidos solúveis contida em uma solução de sacarose quimicamente pura. Brix areométrico Unidade da escala de um areômetro que, por densidade, expressa a porcentagem em massa dos sólidos dissolvidos em uma solução açucarada a 20ºC. Brix refratométrico Unidade da escala de um refratômetro que, através do índice de refração da luz, expressa a porcentagem em massa dos sólidos dissolvidos em uma solução açucarada a 20ºC. Caldo Absoluto Caldo hipotético cuja massa é igual a massa total de cana menos a massa total de fibra. NOTA: Engloba todos os sólidos solúveis da cana mais toda a água nela contida, ou seja, é a cana menos a fibra. 3 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Caldo de 1ª Pressão Caldo extraído pelos dois primeiros rolos de um conjunto de moagem. Caldo Primário/Caldo 1º Terno Caldo não diluído, extraído na primeira unidade de esmagamento do conjunto de moendas. Caldo do Rolo de Saída Caldo extraído pelos dois últimos rolos de cada terno. O caldo correspondente ao do último terno também é chamado de caldo de última pressão. Caldo Residual Caldo retido no bagaço de cada terno após a moagem, ou seja, bagaço menos fibra. Para efeito de controle admite-se que a pureza deste caldo seja igual a do rolo de saída do respectivo terno. Caldo de Embebição Caldo extraído por um terno e recirculado em forma de embebição. Caldo Misto Caldo obtido no processo de extração e enviado para a fabricação. Caldo Sulfitado Caldo que contém certa quantidade de anidrido sulfuroso integrado ao caldo misto, após passagem pela coluna de sulfitação. Caldo Clarificado Caldo de cana-de-açúcar resultante do processo de clarificação. Caldo Filtrado Caldo obtido nos filtros como resultado da filtração do lodo. Cana-de-Açúcar Matéria-prima entregue na indústria, constituída por colmos de cana limpa e matéria estranha (palhas, terra, etc.). Gramínea do gênero Saccharum, pertencente às espécies Saccharum officinarum L., Saccharum spontaneum L., Saccharum sinensis Roxburgo, Saccharum barberi Jeswiet, Saccharum robustum Jeswiet ou seus híbridos. 4 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Fluxograma referente à recepção da cana e extração do caldo 5 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 2. TRANSPORTE DE CANA – TIPOS DE VEÍCULOS 6 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 7 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 3. AMOSTRAGEM DA CANA Amostragem é o ato de se retirar uma parte de um material, de forma que esta parte (amostra) represente todo o conteúdo onde ela se encontra. Até a safra 04/05, era utilizada a sonda horizontal, que amostrava a cana horizontalmente, em vários pontos já apropriados para a amostragem. Porém, na safra 05/06, foi adotado outro método de amostragem, o da sonda oblíqua, que realiza a amostragem através de uma sonda situada na parte superior ao caminhão, e que coleta a amostra diagonalmente, melhorando assim, a qualidade da amostragem, pois a sonda coleta a cana em vários pontos, que não podem ser marcados, e, nem sempre são os mesmos. A figura abaixo se refere a uma sonda oblíqua. 8 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 9 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 10 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 4. RECEPÇÃO E MANUSEIO DA CANA 11 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO A seguir estão descritos os principais equipamentos para descarga e manuseio: Hilo - Simples e muito versátil - Fixo - Móvel Balanção - Movimentação de cana inteira dentro do barracão - Sistema hidráulico para desarme Garra Hidráulica - Movimentação de cana inteira dentro do barracão Tombador hidráulico lateral - Para carrocerias com báscula lateral 12 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 13 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Ponte Rolante adaptada – descarga de cana picada em rodotrem 5. ALIMENTAÇÃO DAS MOENDAS Observe abaixo as principais funções e características das Mesas Alimentadoras: Interligamento da descarga ou estoque à esteira de cana Transportador de corrente Largura de 2 a 2,5 m maior que as carrocerias Alimentação regular das esteiras – dosagem Separação de impurezas Nivelador de cana Possibilita a lavagem da cana Tipos de mesas: Convencionais (0° a 20°) Inclinação média (30º a 40º) Inclinação elevada (45º a 50º) 14 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 6. LAVAGEM DE CANA Mesa a 45º com rampa traseira regulável 15 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Nivelador em Mesa a 50º Conceito Necessária para reduzir o volume de impurezas que são transportadas do campo para a indusústira permitindo assim uma melhor performance do processo, porém este processo de limpeza apresenta um grande fator negativo no processo, pois junto com a impurezas retirada pela lavagem da cana, temos também a retirada de parte do açúcar que está aderido a mesma. Possibilitando assim uma menor eficiência no processo produtivo da unidade industrial. 16 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Monitoramento O mesmo é realizado através de análises quantitativas do processo, visando a determinação da concentração de açúcares (ART Glicose, frutose e sacarose) que são retirados da cana, no caso da Usina Iracema, fazemos a determinação através do método de Somgyi & Nelson porém podemos aplicar também o método de Antrona, estes tem como fundamento o seguinte princípio : Método de Somogyi & Nelson Segundo Woods e Mellon, 1941. Sob determinadas condições, molibdatos reagem com fosfatos, arseniatos, selicatos, etc., para formar compostos heteropolares tais como, difosfomolibdato de amôneo. (NH4)3[ P (Mo3O10)4 ] ou ácido molibdosilisico, H4[Si(Mo3O10)4]. Esses complexos, após redução controlada para dar molibdênio azul, servem para a determinação colorimétrica de vários agentes redutores ou de elementos que funcionam como átomo central do complexo do ânion, tais como fósforo, arsênico ou silicia. A natureza e a composição dos compostos formados na redução do molibdato, são incertas. No nosso caso o óxido cuproso formado na reação de Somogyi, tem o cobre na forma reduzida Cu2+O (essa reação é a mesma explicada no método de Fehling). Quando fazemos a reação com o difosfomolibdato de amônio contido no reativo de Nelson, temos uma oxidação do cobre para Cu++ e uma redução do molibdato formando um composto de cor azul (óxido de molibdênio ou azul de molibdênio), que será mais forte quanto mais óxido cuproso tiver no meio. Método de Antrona Podemos utilizar também o princípio de quantificação de Carbohidratos através do método de espectrofotométrico de Antrona, que tem como princípio a formaçãode um complexo verde quando em contato com substâncias oxidantes e hidrocarbonetos como os açúcares oriundos da quebra da molécula de sacarose. Aplicação da Perda da Lavagem de Cana no Processo Industrial Segundo Fermentec As Perdas na Lavagem de Cana nas unidades industriais por ela monitorada, variam entre : 0,10 a 3,90 tendo um valor médio de 1,04 % de ART. 7. PREPARO DE CANA 7.1 Objetivo Romper a estrutura dura da cana desagregando os tecidos fibrosos e transformando-os em partículas com granulometria mais ou menos uniforme. Abrir e romper maior número de células possíveis, sem no entanto extrair sacarose. Aumentar a densidade da cana. Aumenta a eficiência da embebição. Pedaços de fibra com comprimento adequado (longo). Alimentação da Calha Donnelly. 17 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Facas oscilantes COP8 Desfibrador COP5, tambor alimentador e placa desfibradora 18 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 7.2 Cuidados operacionais e de manutenção Verificação da rotação de trabalho Manutenção das facas e desfibradores Substituição periódica de facas e martelos Estabelecer períodos de troca Observação do desgaste Acompanhamento do índice de preparo (84 a 87 %) Recuperação de facas e martelos, através de solda, mantendo sempre o peso e o comprimento, e utilizar balança de martelos e gabarito para o comprimento. Ajuste da placa desfibradora Abertura mínima: 5mm Picador Desfibrador 19 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 7.3 Recuperação de Facas e Martelos 8. ALIMENTAÇÃO DO 1º TERNO Elevada extração com elevada moagem Responsável pela extração de 70% do caldo da cana Alimentação com rolo de pressão e calha Donnelly Aumenta a densidade até ~ 550 kg/m3 Desempenho depende de: Eficiência do sistema de preparo Alimentação de cana; Pressão hidráulica aplicada; Controle das aberturas da moenda; Condições superficiais dos rolos; Rotação e oscilação. Manter regularidade. Drenagem adequada dos rolos. Operação e manutenção cuidadosa. 20 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Calha Donelly 8.1 Moagem da Cana Os objetivos principais da moagem da cana são: Extrair sacarose através da remoção de caldo. Bagaço final ideal para queima nas caldeiras. Rotação mais baixa implica em extração maior. Controle da operação eficiente: Condições superficiais das camisas Aberturas das moendas Carga hidráulica, oscilação e rotação Frisos Ajuste de bagaceiras e pentes Embebição 8.2 Solda no flanco dos frisos 21 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 8.3 Desgaste em Camisas e Pentes 8.4 Alimentação de ternos intermediários 22 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Fatores que influenciam solda aplicada. pressão hidráulica. moagem horária. abertura do Donnelly. taxa de embebição. tipo de esteira utilizada. Esteira de arraste/Donnelly Utilizada devido a altas taxas de moagem e de embebição. Possibilita o controle da rotação em função do nível do Donnelly. Componentes da moenda 1. BASE DA MOENDA 2. CASTELO 3. CABEÇOTE LATERAL 4.CABEÇOTE HIDRÁULICO 5. ROLO SUPERIOR 6. ROLO DE ENTRADA 7. ROLO DE SAÍDA 8. ROLO DE PRESSÃO 9. MANCAL SUPERIOR 10. MANCAL INFERIOR 11. MANCAL ROLO DE PRESSÃO 12. PENTE SUPERIOR 13. PENTE INFERIOR 14. BAGACEIRA 15. BALANÇA 16. CARRINHO 9. SISTEMA DE EMBEBIÇÃO 9.1 Objetivo 23 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Água ou caldo é aplicado ao bagaço de um terno para, aumentando a relação caldo/fibra, melhorar a diluição do caldo contido no mesmo, provocando um aumento na extração do terno seguinte. 9.2 Tipos de embebição Embebição simples Embebição composta Embebição com recirculação de caldo e embebição integral 9.3 Controle da água de embebição Controle de vazão - Controlar nível e manter constante. Controle de temperatura - Aplicação de água Quente Método de aplicação - Bicas - Pressurizada - Dimensionamento do tubo Quantidade de embebição - 25 a 35 % cana (200 a 280 % fibra) 10. PENEIRA ROTATIVA 11. REGULAGEM DAS MOENDAS 24 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 12. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA MOAGEM Para que o processo de Extração tenha um bom desempenho, necessitamos de um monitoramento das operações unitárias que fazem parte da mesma, onde podemos controlar via laboratório os seguintes parâmetros : Índice de Preparo da Moenda Extração Terno-a-Terno Pol % Bagaço Umidade do Bagaço Contaminação Microbiológica da Moenda Logo abaixo, veremos exemplos de como quantificar a Extração dos Ternos e também a Pol % Bagaço e da Umidade % Bagaço, que são fatores que influenciam na extração. Devemos lembrar também que o índice de preparo da moenda é um fator importante para avaliar as facas e martelos que serão empregados na abertura dás células da cana-de-açúcar. 12.1 Pol em células Abertas na Cana Preparada e no Bagaço A porcentagem de pol em células abertas na cana preparada (PCA), também chamada de índice de preparo, tem uma grande influência na extração de sacarose e na capacidade de moagem. O preparo da cana com desfibrador provoca o rompimento de grande parte das células da cana liberando uma quantidade de caldo que será mais facilmente extraído no 1° terno, além de, posteriormente, permitir uma melhor eficiência do sistema de embebição. Proporciona ainda um material mais homogêneo que favorece sensivelmente uma alimentação contínua e uniforme das moendas. A PCA da cana deve variar em função do desfibrador instalado. Quanto á sua velocidade periférica os desfibradores podem ser classificados em duas classes: os de 60 m/s e 90 m/s, sendo que para o primeiro a PCA deve ficar entre 80 a 85% e para o segundo entre 90 a 93%. A porcentagem de pol em células abertas acumulada (PCAA) de cada bagaço deve ser crescente e, em uma boa instalação, ser superior a 90%, chegando a valores em torno de 99% no último terno. A PCAA traduz em números o rompimento de células que ocorre em cada terno, sendo que quanto 25 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO maior, maior quantidade de caldo estará livre para embebição e para a extração. O método analítico apresentado para determinação da PCA da cana preparada sofreu alterações no que se refere ao cálculo, já na edição anterior deste manual, visando obter números mais precisos e compatíveis com a metodologia para determinação da PCAA dos bagaços. Portanto, qualquer comparação histórica deve levar em consideração este fator, corrigindo-se os valores obtidos em anos anteriores àquela época. O método analítico apresentando para bagaços, na realidade determina a porcentagem de pol em células abertas (PCA) de cada bagaço, tornando-se necessário saber a extração acumulada de pol (E) até o terno correspondente, calculando-se então a PCAA através da expressão: (100 - En) x (100 - PCAn) PCAAn = 100 - 100 Onde: PCAAn (%) = porcentagem de pol em células abertas acumulada até o terno n En (%) = extração acumulada de pol até o terno n PCAn (%) = porcentagem de pol em células abertas no bagaço do terno n Por exemplo, se tivermos para o 4º terno: E4 (%) = 90,4 PCA4 = 76,9 (conforme obtido no exemplo do item 1.3 Capítulo 4) (10 - 90,4) x (100 - 76,9) PCAA4 = 100 - 100 PCAA4 (%) = 97,8 Ou seja, até o 4º terno foram liberados das células 97,8% do total de pol existente na cana. 12.2 Curva de Brix No processo de extração de caldo por moagem, parte deste pode ficar retido por capilaridade nas células ou no interior daquelas que não se romperam após o esmagamento. Numa moagem seca (isenta de embebição), o aumento da extração não é apreciável à medida que se avança no conjunto, atingindo-se rapidamente um limite máximo, estabelecido principalmente pelas condições mecânicas das moendas. Isto é, uma certa quantidade de caldo residual, de concentração próxima à concentração do caldo absoluto de cana, ficaria retido no bagaço final. O artifício utilizadopara se conseguir extrair a maior parte deste caldo é procedendo-se a sua diluição em vários estágios de embebição. Com isto, consegue-se um aumento considerável da extração da sacarose, em torno de 10 pontos porcentuais, dependendo da taxa e sistema utilizado. A determinação da curva de Brix dos caldos extraídos é um método simples e rápido, porém permite apenas uma avaliação superficial do desempenho do sistema de moagem. Ela reflete a quantidade de embebição, sua eficiência e o trabalho de cada terno. Entretanto, é preciso lembrar que no processo de moagem, quando o sistema utilizado é o de embebição composta, existem dois fluxos principais: o fluxo da cana e o fluxo dos caldos em contracorrente. Por este motivo, a identificação de um problema em um determinado terno a partir da 26 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO curva de Brix é relativamente difícil, pois as causas de uma distorção detectada em um ponto, podem ser oriundas tanto dos ternos anteriores como dos posteriores, devido aos dois fluxos principais. O método se baseia no traçado de um gráfico, sendo nas ordenadas os valores da relação (r) do Brix do caldo do rolo de saída de cada terno, e o Brix do caldo do rolo de saída do 1° terno, e nas abcissas os ternos correspondentes. Uma curva ideal deve ter a forma da apresentada na Figura abaixo, com decréscimos gradativos da relação de Brix em função da taxa de embebição, n° de ternos, etc.; portanto deve ser estabelecida para Usina, atendendo assim suas próprias condições de moagem. A curva ideal pode ser determinada a partir da média observada durante um período de bom desempenho, desde que tenha o formato mencionado. A curva pode apresentar uma inflexão no 2° terno caso o retorno de bagacilho esteja entre o 1° e o 2° termos e, neste caso, normalmente não caracteriza um problema operacional, mas de instalação. Algum desvio que a curva traçada apresentar em relação à determinada como ideal, indicará algum problema de operação. Entretanto uma distorção isolada pode ser função de um problema de amostragem ou mesmo de análise e providências devem ser tomadas apenas se o desvio observado persistir por vários testes. A interpretação e identificação de um problema a partir da curva de Brix é difícil e sua utilização deve se restringir a um sinal de alerta, partindo-se então para métodos de avaliação mais eficazes. Tomemos, por exemplo, uma moenda de 5 ternos para a qual foi determinada uma relação ideal entre o Brix dos caldos dos rolos de saída e o Brix do caldo do rolo de saída do 1° terno como sendo: 1º Terno ........................................................................................................... 1,00 2º Terno ............................................................................................................ 0,60 3º Terno ............................................................................................................ 0,40 4º Terno ............................................................................................................ 0,25 5º Terno ............................................................................................................ 0,15 Supondo que numa série de ensaios realizados obteve-se para cada terno os seguintes valores médios: r1................... 1,0 r2................... 0,53 r3................... 0,43 r4................... 0,30 r5 .................. 0,22 27 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Curva de brix Real x Ideal A Figura acima mostra uma anomalia na região do 2° e do 3° terno quando comparada à curva ideal. Para de tirar uma conclusão mais precisa sobre a exata localização do problema á aconselhável a condução de testes para a determinação da composição do bagaço terno a terno. A composição de bagaço aliada às informações relativas à operação (oscilação, rotação, pressão hidráulica, etc ) permite identificar problemas em alguns ternos não detectados pela curva de Brix. Dissemos que a posição da curva de Brix depende da taxa de embebição. De fato, se a taxa de embebição, por exemplo diminuir, a concentração relativa dos caldos em cada terno deve aumentar, deslocando a curva para cima. Se as demais condições permanecerem ideais, a curva deve se deslocar mantendo sua forma ideal, isto é, com decréscimos gradativos das relações de Brix. A Figura abaixo mostra esquematicamente o comportamento da curva em relação à taxa de embebição (te). A medição do Brix do caldo do rolo de entrada de cada terno é uma prática adotada por algumas Usinas, porém este procedimento é de pouca utilidade principalmente porque não se conhece, e é extremamente difícil de ser determinada a proporção do caldo extraído na entrada e na saída de um mesmo terno. Por outro lado, a coleta do caldo do rolo de saída é uma operação difícil, induzindo a significativos erros de amostragem. Para evitar este erro e também por ser mais representativo do que se deseja medir, recomenda-se que a curva de brix seja obtida a partir do caldo do bagaço de cada terno, extraindo-o através de uma prensa hidráulica. 28 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Variações na curva de brix em função da taxa de embebição 12.3 Composição do Bagaço em Cada Terno Uma forma mais eficaz e que permite detectar os ternos que operam de maneira deficiente, consiste na determinação da composição do bagaço após cada terno. O bagaço é composto essencialmente de fibra e caldo, sendo que este último é formado por água e sólidos dissolvidos (Brix). Um conjunto de moagem com boa performance deve apresentar, do primeiro ao último terno, valores decrescentes para o teor de umidade, Brix e, consequentemente de caldo, enquanto que o teor de fibra deve ser crescente. O uso isolado da curva de umidade para efeito de controle pode levar a interpretações errôneas. Como a umidade é parcela do caldo, ela pode sofrer variações devido a simples alteração da concentração do caldo residual, sendo portanto fortemente dependente da taxa de embebição. A curva do teor de fibra em cada bagaço exprime basicamente a extração do caldo em cada terno, sendo menos depende da embebição e mais da regulagem, alimentação e condições de operação de cada terno. Portanto, a análise da composição do bagaço após cada terno permite avaliar o desempenho: Da embebição, pelos teores de Brix e umidade de cada bagaço; De cada terno, em termos de regulagem e operação, pelo teor de fibra do seu respectivo bagaço. A umidade do bagaço do último terno, em função de sua utilização nas caldeiras, deve ser mantida em valores que não prejudiquem a combustão. Para facilitar a visualização recomenda-se que os valores obtidos sejam colocados em gráficos, conforme exemplo mostrado na Figura abaixo. Como no caso da curva de Brix, a variação ideal da composição do bagaço terno a terno deve ser estabelecida pela Usina, em função do potencial de 29 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO seus equipamentos e dos sistemas utilizados. A comparação dos valores ideais com os medidos deve ser feita com base na média de 3 ou 4 testes consecutivos, procurando assim redução as variações normais, função da amostragem, análises , condições de operação, qualidade da matéria- prima, etc. Tomemos para exemplo e construção da Figura abaixo, uma moenda de 5 ternos, cujos bagaços foram analisados e mostraram a seguinte composição. Terno 1 2 3 4 5 Umidade 57,5 55,0 53,0 51,0 49,5 Fibra 31,5 36,5 41,0 44,5 47,0 Brix 11,0 8,5 6,0 4,5 3,5 12.4 Moagem Horária Também para efeito de controle é indispensável saber a moagem horária de um determinado conjunto, principalmente quando se deseja mantê-lo operando na capacidade máxima. Nas Usinas em que existe apenas um conjunto de moagem, a capacidade é facilmente obtida a partir da pesagem das cargas na balança e das horas efetivas de moagem. Dependendo da capacidade de estocagem e da precisão na avaliaçãodas cargas estocadas no final do dia, a estimativa da moagem horária pode ser bem representativa e próxima da verdadeira. Entretanto, quando a Usina dispõe de mais de um conjunto de moagem, um esquema de controle de fluxos das cargas durante 24 horas deve ser montado, permitindo uma avaliação da moagem de cada conjunto como no esquema anterior. Algumas vezes o controle de fluxo de cargas é difícil e, nestes casos recomenda-se adotar outros critérios de medição. Um deles seria o controle de fluxo de cargas para um determinado conjunto por um período relativamente curto de tempo, por exemplo 2 horas; o outro seria a moagem de determinado conjunto de cargas, previamente separadas, cujo tempo de moagem seria cronometrado, sendo o início e o fim da cronometragem orientados por duas interrupções na alimentação, antes e depois destas cargas. O inconveniente destes dois critérios é que durante a medição os operadores prestam maior atenção ao processo e o valor medido normalmente é maior que o efetivo nas 24 horas. A pesagem da cana preparada na esteira da borracha antes do 1° terno poderá ser a solução (veja item 7.1). 12.5 Retorno de Cush-cush Apesar de depender de diversos fatores como a qualidade da cana, seu nível de preparo, e das condições superficiais das camisas (solda, friso, chevrons, etc.), a determinação da quantidade de cush-cush que retorna ao processo é importante e pode dar uma boa idéia das condições de ajuste das moendas. Em boas condições este retorno deve ficar em torno de 10% da moagem, nunca excedendo os 15%. A composição do cush-cush, principalmente em termos de fibra e umidade é importante no sentido de se verificar se as peneiras estão bem dimensionadas. Uma instalação subdimensionada resulta em um material com baixíssimo teor de fibra e elevada umidade. Em boas condições o teor de fibra deve ser superior a 8%. 12.5.1 Procedimento de medição Deve-se desviar todo o fluxo de cush-cush do ponto onde inicia seu retorno às moendas para um recipiente (carreta de trator ou similar) com dimensões que permitam o recolhimento durante um tempo mínimo em torno de 3 minutos. O tempo desde o início ao fim da operação de desvio deve ser 30 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO cronometrado, permitindo juntamente com o peso do material desviado, calcular o retorno em base horária. 12.6 Controles Auxiliares A carga hidráulica aplicada, a oscilação e a rotação das moendas normalmente deixam de ser registradas por serem variáveis cujo valor é lido diretamente. O registro destas informações, obtidas em intervalos regulares de tempo, seriam de grande utilidade para a avaliação do processo e também para manter em condições adequadas de trabalho os elementos mecânicos das moendas. Para uma determinada rotação e carga hidráulica, a oscilação deve permanecer em um nível aceitável e adequado ao desnivelamento existente entre o eixo da volandeira e o eixo superior em repouso. Deve-se registrar as oscilações de cada lado de um mesmo terno e observar que a diferença entre elas não seja significativa. Tanto a oscilação como a carga hidráulica não devem sofrer grandes variações durante a operação. A variação excessiva da carga hidráulica deve ser evitada, e normalmente acontece devido à utilização de pressão incorreta no balão de nitrogênio ou acumulador hidráulico subdimensionado. Outras informações também podem ser registradas visando auxiliar na avaliação e identificação de possíveis causas de distorção no processo, tais como: condições termodinâmicas do vapor direto, aplicação de solda nas camisas, etc. 12.7 Extração A extração é o resultado final mais importante do desempenho do conjunto de moagem. Normalmente é expresso em porcentagem de pol removida pelo processo em relação ao total de pol contida na cana. Poderia também ser expressa em termos de Brix ou de caldo, porém como a pol representa a sacarose que é o produto mais importante e que se deseja extrair ao máximo, genericamente, extração significa extração de pol. Do ponto de vista mecânico a extração de caldo é mais importante, uma vez que ela quantifica o trabalho principal da moenda que consiste em deslocar o caldo separando-o da fibra, independente de sua concentração. Considerando este aspecto, a extração de caldo significativa para efeito de controle é aquela que expressa a porcentagem de caldo removido em um determinado terno em relação ao total de caldo que entrou neste mesmo terno. Portanto, para o seu cálculo, é necessário considerar o circuito do sistema de embebição, e sua precisão depende da correta determinação da taxa de embebição. Após verificar a precisão dos dados utilizados no cálculo da extração (tentando assim minimizar erros analíticos ou mesmo de amostragem), a explicação para uma queda inaceitável do seu valor deve ser procurada nas condições de operação e no comportamento das variáveis mais importantes, tentando detectar possíveis falhas, permitindo sua rápida correção. Para comparação, a nível de extração, do desempenho de 2 conjuntos de moagem distintos, recomenda-se a utilização do conceito da extração reduzida que "reduz" a extração para uma base comum de 12,5% de fibra na cana. A ISSCT reconhece 3 conceitos de extração reduzida que devem ser devidamente identificados quando da apresentação do resultado: extração reduzida Noel Deerr, Mittal ou Total. É bom salientar que para efeito de controle e balanço de pol deve-se sempre considerar a extração industrial utilizando-se a extração reduzida, apenas com o objetivo já citado ou mesmo para comparação do desempenho do mesmo conjunto de moagem em períodos diferentes, quando ocorrer uma variação significativa do teor de fibra na cana. Na maioria dos métodos de cálculo da extração, direta ou indiretamente, leva-se em consideração a equação básica do processo de moagem, que expressa na unidade de tempo o balanço de material: Qc + Qa = Qcm + Qb 31 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Onde: Qc = peso da cana; Qa = peso de água de embebição; Qcm = peso de caldo misto; Qb = peso de bagaço. A mesma equação pode ser escrita em termos de porcentagem da cana moída, ou seja: 100 + Qa = Qcm + Qb Onde: Qa = embebição % cana Qcm = caldo misto % cana Qb = bagaço % cana As equações representam simplesmente os balanços de massa no processo e a multiplicação de cada componente pelo seu teor de pol ou Brix transforma a equação em um balanço de pol ou Brix. O método utilizado para o cálculo da extração pode variar em função da quantidade de componentes da equação básica que tem seus pesos conhecidos. Mesmo não conhecendo o peso de nenhum deles pode-se calcular a extração utilizando-se o método inferencial ou método da relação pol/fibra. Efetuando-se os cálculos a partir dos pesos conhecidos, o resultado seria mais preciso, porém na prática existem certos dificuldades que interferem na precisão das determinações. 12.7.1 Pesagem da cana A determinação do peso da cana nas usinas é obrigatória e normalmente é realizada através de balança tipo plataforma (rodoviária). Um elevado teor de matéria estranha na cana poderá afetar os resultados, uma vez que, boa parte dessas impurezas são eliminadas na lavagem da cana e a estimativa do peso de bagaço, feita em função do peso de cana fica sujeita a erros. Desta forma, a quantidade de matéria estranha removida, bem como a quantidade de água de lavagem arrastada com a cana deveria ser estimada, e um fator de correção da pesagem bruta ser aplicado. A pesagem de cana (preparada) em esteira de borracha antes do 1° terno é hoje tecnicamente viável e poderá eliminar estes inconvenientes. Para que se tenha boa precisão neste tipo de medição alguns cuidados devem ser tomados tanto no projeto quanto na instalação/manutenção, podendo-se mencionar: a necessidade de esticador gravimétrico, o perfeito alinhamento dos roletes da balança com os roletes de esteira, etc. Além disso deve ser escolhido um fornecedor de balanças que tenha incorporado em seu sistemaos últimos avanços de tecnologia eletrônica com funcionamento comprovado. A medição de peso da cana preparada na esteira de borracha está sendo implantada em algumas usinas e sua disseminação permitirá conhecermos as taxas de moagem em menores períodos de tempo, minimizando os erros devidos a matéria estranha retirada pela lavagem e permitindo até mesmo uma melhor avaliação da quantidade de cana no pátio num determinado momento pois, ela será a diferença entre o total de cana que passou pela balança de caminhões e o total de cana preparada que passou pela esteira de borracha com um erro devido à não contabilização da matéria estranha perdida na lavagem, o que não é significativo neste caso. 12.7.2 Pesagem ou medição do caldo misto 32 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO O caldo misto pode ser pesado em balanças descontínuas volumétricas. Estas balanças são do tipo gravimétrico, com um tanque de pesagem, onde o número de bateladas de caldo descarregadas é registrado. A tara da balança deve ser determinada pelo menos uma vez por turno, pois o acúmulo de material aderente ao fundo pode provocar erros de medição. Esta compensação embora possível é pouco prática. Servo-balanças operam de maneira diferente das balanças volumétricas: durante cada ciclo de pesagem, o tanque é pesado quando está cheio e depois de esvaziado; o peso real de caldo descarregado é então totalizado. O peso de caldo misto deve ser corrigido quanto à matéria insolúvel em suspensão (bagacilho, terra). Portanto, para melhor precisão, um fator de correção deve ser determinado através da análise do teor de insolúveis. Nenhum retorno de caldo filtrado ou qualquer outro retorno deverá ser feito antes da pesagem, pois isto acarretará erro no peso de caldo misto. Sistemas de medição de vazão baseados em princípios eletromagnéticos com compensação de densidade tem sido utilizados, em substituição às balanças, com razoável precisão e operacionalidade. Estes medidores totalizam o volume de caldo misto mais o volume de insolúveis presentes no caldo. Assim, existirá sempre um erro sistemático por se adotar a densidade dos insolúveis igual a densidade do caldo, mas este erro é desprezível. Outro sistemas de medição volumétrica sem compensação automática de densidade tem sido instalados, porém exigem determinação da densidade em laboratório para se ter a massa de caldo, introduzindo também um erro no sistema. A solução para os problemas de medição contínua de caldo são os medidores de vazão mássicos por efeito Coriolis que já são viáveis para tubulações com dimensão inferior a 2 polegadas. Tais medidores medem efetivamente a massa do caldo sem ser afetados por variações de brix, pureza, partículas sólidas, bolhas de ar, etc. Caso o interesse seja a quantidade de matéria solúvel, aconselha-se a instalação de um medidor de brix tipo refratométrico para inserção em linhas de processo que é disponível no mercado internacional. 12.7.3 Pesagem da água de embebição A quantidade de água de embebição adicionada nas moendas pode ser conhecida através de balanças descontínuas iguais às de caldo misto ou através de medidores mássicos. Outra maneira mais prática é através de hidrômetros, placas de orifício medidores magnéticos e outros tipos de medidores, devidamente calibrados, que totalizam a vazão em volume, exigindo o registro da temperatura para determinação da densidade e conversão da vazão em massa. Atualmente esta compensação pode ser feita automaticamente. Quando água quente é utilizada na embebição, as perdas por evaporação podem ser significativas e um erro é cometido. Ainda, conforme mencionado, quando é feita a lavagem da cana, certa quantidade de água é arrastada e entra no caldo misto sem ser medida. Outras águas provenientes de lavagem gerais das moendas (assepsia) também alteram a medição. Portanto toda água adicionada ao caldo misto deveria ser quantificada. 12.7.4 Pesagem do bagaço A pesagem direta do bagaço está sendo adotada em escala crescente em vários países visando obter resultados mais precisos. 33 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Balanças de esteira transportadora tem sido utilizadas, com resultados satisfatórios na maioria dos casos. A medição da umidade de bagaço em esteira, que hoje é feita com precisão, complementa a medição do peso. No caso de se desejar uma avaliação individual do desempenho de cada terno, seria necessária a instalação de balanças contínuas em todas as esteiras intermediárias, o que não é viável técnico-economicamente. A avaliação do desempenho da moagem, depende dos seguintes fatores: Critérios de amostragem Frequência de amostragem Objetivos da amostragem Manuseio das amostras 12.1 Fluxo de material no 1º terno: 12.2 Extração de Brix e de Pol 34 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 12.3 Extração de caldo 12.4 Extração acumulada de pol 12.5 Extração Terno a Terno 35 100 Qc 100 Bc Qb 100 Bb -Qc 100 Bc =EB 100 Fc Bc Fb Bb - Fc Bc =EB 100 Fc Sc Fb Sb - Fc Sc =ES Qc = peso de cana Qb = peso de bagaço Bc = brix da cana Bb = brix do bagaço Fc = fibra da cana Fb = fibra do bagaço CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 12.6 Curva de Brix 36 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 13. NORMAS TÉCNICAS CONSECANA O objetivo das Normas Técnicas criadas pelo Consecana é a Reciclagem e troca de informações sobre as normas de avaliação da qualidade da cana de açúcar no contexto do Consecana – SP. 13.1 Lei Nº 3855, de 21 de Novembro de 1941 (Estatuto da Lavoura Canavieira) Art. 87. O preço das canas será calculado, em correspondência ao preço do açúcar ou do álcool, conforme se trate de quota para transformação em açúcar ou álcool, tendo em vista o coeficiente de rendimento industrial médio das fábricas de cada Estado, a riqueza em sacarose e a pureza das canas fornecidas. Sistema de Pagamento de Cana (anterior ao SPCTS) Memória de Cálculos RE 1.Preço de Liquidação (PL) = x PB RB Para a Região Centro-Sul, RB = 94 kg de açúcar/t de cana Para a Região Norte-Nordeste = 90 kg de açúcar/t de cana 2. Bonificação (B), quando RU > RE 37 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO B = f (K) x PB RU K = RE f(K) = -2,5K2 + 6K – 3,5 3.Preço Final (PF) 3.1. Quando RU RE PF = PL + B Observação: O Valor máximo admitido para o K era de 1,08 que resultava em uma bonificação máxima de 6%. Dados RE = Rendimento Industrial Médio do Estado RB = Rendimento Industrial Básico do Estado RU = Rendimento Industrial Médio de uma Unidade Industrial maior que RE. PB = Preço Básico oficial da tonelada de cana Exemplo RE = 95 kg de açúcar/t de cana RB = 94 kg de açúcar/t de cana RU = 96,5 kg de açúcar/t de cana PB = R$ 16,65/t de cana Cálculos 1. Preço de Liquidação 95 PL = x 16,65 = 16,83/t de cana 94 2. Bonificação B = f(K) . PB 96,5 K = = 1,02 94 38 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO f(K) = - 2,5 x K2 + 6 x K – 3,5 f(K) = - 2,5 x 1,022 + 6 x 1,02 – 3,5 f(K) = - 2,6 x 6,12 – 3,5 f(K) = 0,02 B = 0,02 x 16,65 = R$ 0,33 3. Preço final PF = 16,83 + 0,33 = 17,16/t de cana 13.2 Lei Nº 4.870, de 1º de Dezembro de 1965 Art. 10. O preço da tonelada de cana fornecida às usinas será fixada, para cada Estado, por ocasião do Plano de Safra, tendo-se em vista a apuração dos custos de produção referidos no artigo anterior. Art. 11. O valor básico do pagamento da cana, fixado na forma do artigo anterior, será acrescido a parcela correspondente à porcentagem da participação do fornecedor no rendimento industrial médio do Estado, considerado para esse fim, o teor de sacarose e pureza da cana que fornecer. § 1º - A matéria prima entregue pelo fornecedor com o teor de sacarose na cana e pureza no caldo, inferior ao que for fixado pela Comissão Executiva do I. A.A., sofrerá o desconto queesse órgão estabelecer. § 2º - Para a fixação dos rendimentos industriais, o I. A.A. tomará em consideração os que forem apurados no triênio imediatamente anterior, tomando-se por base os primeiros cento e cinquenta dias de moagem. § 3º - O teor de sacarose e pureza da cana, para fins de pagamento, será apurado na usina recebedora, podendo os fornecedores ou os seus órgãos de representação manter fiscalização nos respectivos locais de inspeção. § 4º - A entrega da cana pelo fornecedor, em condições de moagem, far-se-á dentro de 48 (quarenta e oito) horas do respectivo corte. § 5º - No caso em que o retardamento da moagem, além do prazo referido no parágrafo anterior, ocorrer por culpa da usina recebedora, será considerado válido o teor máximo de sacarose e pureza da cana do fornecedor, apurado na usina até a data do fornecimento. § 6º - Não estando a usina habilitada à determinações dos índices de sacarose e pureza de que trata este artigo, nenhuma dedução poderá ser feita, a este título, dos fornecedores, até que seja apurada, pelo I. A.A., a existência de condições técnicas adequadas àquele fim. § 7º - Para os efeitos do § 3º deste artigo, fica o I. A.A. com poderes para fixar critérios de apuração do teor de sacarose e pureza contido na cana recebida pelas usinas. Em 1978, iniciou-se o SPCTS no Estado do Alagoas. 13.3 Ato Nº 13/83 – 21 de Abril de 1983 Dispõe sobre as normas de implantação do sistema de pagamento de cana de fornecedores pelo teor de sacarose e pureza, no Estado de São Paulo, a partir da safra de 1983/84. O Presidente do Instituto do Açúcar e do Álcool, no uso das suas atribuições, considerando o disposto no art. 11 da Lei nº 4.870, de 01 dezembro de 1965 e na Resolução nº 12/82, de 04 de novembro de 1982, do Conselho Deliberativo, 39 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Resolve: Art. 1º. – À partir da safra 1983/84 a qualidade das canas fornecidas às usinas de açúcar e destilarias de álcool, localizadas no Estado de São Paulo, será aferida através de análise tecnológica, em amostras coletadas no momento do seu fornecimento à unidade industrial, visando ao pagamento na matéria-prima pelo teor de sacarose e pureza do caldo. Sistema de Pagamento de Cana pelo Teor de Sacarose (SPCTS) Pr.Bas.Of. VTC = 10 x PCf x F(R) x 10 x PCp Onde: VTC = Valor da tonelada de cana (R$) PCf = Pol da cana do fornecedor F(R) = Fator de recuperação = f (pureza do caldo) PCp. = Pol da cana padrão = 12,257 Pr.Bas.Of. = Preço básico oficial da tonelada de cana (R$) Exemplo de cálculo: PCf = 14,00 % F(R) = 1,02 PCp. = R$ 12,257/tc Pr.Bas.Of. = R$ 17,2043/tc 17,2043 VTC = 10 x 14 x 1,02 x 10 x 12,257 VTC = R$ 20,04 /tc 13.4 Lei Nº 8.178 – De 1º de Março de 1991 Artigo 3º - O Ministro da Economia, Fazenda e Planejamento poderá: III. Baixar, em caráter especial, normas que liberem, total ou parcialmente, os preços de qualquer setor. 14. O PROCESSO DE DESREGULAMENTAÇÃO Portaria do Ministério da Fazenda Nº 64 (03/96) Libera os preços: Da cana-de-açúcar; Do açúcar cristal standard; De álcool para fins carburantes e não carburantes de todos os tipos; Mel residual. Data de liberação: 1º de janeiro de 1997 40 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 14.1 O Processo de Desregulamentação 1º Adiamento: Portaria do Ministério da Fazenda nº 294 (12/1996) Prorroga as datas da liberação do preço do álcool anidro para 1º de maio de 1997 (realmente aconteceu). Prorroga as datas das liberações dos preços dos outros produtos para 1º de maio de 1998. 2º Adiamento: Portaria do Ministério da Fazenda nº 102 (04/1998) Prorroga as datas da liberação do preço do álcool anidro para 1º de novembro de 1998. 3º Adiamento: Portaria do Ministério da Fazenda nº 275 (10/1998) Prorroga as datas de liberação dos preços para 1º de fevereiro de 1999. Motivos alegados: Mercado do álcool não está ajustado para liberação imediata; Necessidade de estudar mecanismo de repasse do subsídio ao álcool; Outros: Fortes pressões e contra pressão dos agentes envolvidos. 14.2 A Desregulamentação – O Novo Ambiente Institucional Abaixo estão descritas as principais características da desregulamentação: Regime político democrático Constituição Federal impede ação estatal intervencionista Economia inserida num mercado globalizado Escassez recursos estatais Fim da Intervenção Estatal para o Setor Sucroalcooleiro – Consecana SP Portaria Nº 275, de 16 de Outubro de 1998 “Art. 5º - Os preços da cana-de-açúcar, inclusive fretes, fornecida às usinas e destilarias autônomas de todo o País, os do açúcar cristal standard, os do álcool hidratado para fins carburantes, os do álcool anidro para fins não carburantes de todos os tipos e os do mel residual, na condição PVU/PVD, serão liberados em 1º de fevereiro de 1999” A Consecana – SP (Conselho dos Produtores de Cana-de-açúcar, açúcar e álcool, do estado de São Paulo), é uma associação civil sem fins lucrativos, e possui as seguintes funções: Convergir esforços dos integrantes da cadeia produtiva Aprimorar o sistema de avaliação da qualidade da cana; Desenvolver e divulgar análises técnicas do mercado da agroindústria canavieira; 41 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Promover a conciliação de conflitos; Encaminhar ao juízo arbitral da BM&F conflitos não conciliados. 15. DIRETORIA – FUNÇÕES Consolidar, sistematizar e divulgar resultados de análises e estudos desenvolvidos pela CANATEC-SP Baixar atos visando à regulamentação do CONSECANA-SP (regulamento já existente com 3 anexos) Dirimir dúvidas e conciliar conflitos entre integrantes da cadeia Definir o orçamento anual para o funcionamento da entidade Expedir resoluções e circulares 16. CANATEC - SP 16.1 Funções : Aprimorar e atualizar os critérios tecnológicos da avaliação da qualidade da cana; 42 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Divulgar, entre os produtores, informações sobre a evolução dos critérios de aferição do preço de cana; Orientar os produtores de cana, açúcar e álcool para o melhor desempenho da atividade econômica que desenvolvem; Participar de comissões técnicas de outros órgãos; Acompanhar a evolução dos preços de mercado; Elaborar laudos técnicos para a solução de conflitos de interesse. 17. REGULAMENTO DO CONSECANA – SP 17.1 Regulamentação Estrutura Geral do Sistema para Avaliação da Qualidade, Determinação do Preço e Pagamento de Cana de Produtor. Normas Técnicas para a Aferição da Qualidade da Cana. Instruções para a determinação do preço da cana com base na qualidade e mercado. Modelo de contrato para a adoção do sistema CONSECANA-SP, com cláusulas que permitam o acesso ao Juízo Arbitral. O Modelo CONSECANA-SP não é de adoção obrigatória: a adesão ao sistema é voluntária, de acordo com o interesse das partes contratantes (Produtores de Cana, Unidades Industriais). 17.2 Juízo Arbitral Para garantir o acesso ao Juízo Arbitral é necessário a adoção do modelo do CONTRATO CONSECANA-SP. No Modelo do CONTRATO CONSECANA-SP existe Cláusula compromissória que impõe a utilização do Juízo Arbitral para solucionar conflitos relativos ao contrato. As partes, através do CONTRATO CONSECANA-SP, renunciam ao direito de Acesso ao Poder Judiciário. 17.2.1 Juízo Arbitral Lei Nº 9.307 de 23/09/96 Art.23. A sentença arbitral será proferida no prazo estipulado pelas partes. Nada tendo sido convencionado, o prazo para a apresentação da sentença é de seis meses, contando da instituição da arbitragem ou da substituição do arbitro. Art. 31. Asentença arbitral produz, entre as partes e seus sucessores, os mesmos efeitos da sentença proferida pelos órgão do Poder Judiciário e, sendo condenatório, constitui título executivo. 17.2.2 Vantagens do Juízo Arbitral 1. Celeridade – Os processos são julgados mais rapidamente; 2. Qualificação Técnica dos Julgadores – O Julgadores entendem do mercado da agroindústria e não apenas de Direito, possibilitando decisões mais justas; 3. Economia Processual – Com processos mais rápidos há um menor custo decorrente deles; 4. Instância Única – Não existe recursos cabíveis contra a decisão arbitral. O que é decidido pelo julgador torna-se definitivo. 43 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 17.3 Sistema de Remuneração da Tonelada de cana-de-açúcar 17.3.1 Sistema Proposto VALOR DA TONELADA DE CANA VTC = ATR x P% x VATR ATR = kg de Açúcar Total entregue pelo produtor de cana P% = Participação do Produtor no Preço do ATR de mercado VATR = Preço médio do ATR, definido pelo Mercado 18. FLUXO OPERACIONAL DA ANÁLISE DE CANA PARA FINS DE PAGAMENTO ATR 44 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 19. NORMAS DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA CANA-DE-AÇÚCAR Os veículos de transporte da cana-de-açúcar devem ser adaptados para a amostragem. As figuras abaixo representam bem a adequação dos veículos. 45 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 46 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Tipo utilizado na amostragem com sonda horizontal Tipo utilizado na amostragem com sonda oblíqua Sonda oblíqua 47 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 19.1 Acompanhamento do Sistema Fiscalização Irregularidades Anulação de amostras 19.2 Interrupção Operacional do Sistema Defeito nos equipamentos de amostragem ou de análise. Cálculo da quinzena. Anulação da quinzena. Livro de ocorrências 19.3 Padronização dos Cálculos Peso das cargas: kg, sem decimais Cálculo intermediários no flutuante Arredondamento Leitura sacarímetro: ponderação diária e quinzenal Brix: ponderação diária e quinzenal PBU: ponderação diária e quinzenal Demais elementos tecnológicos: ponderação diária e quinzenal ATR mensal ATR da safra 19.4 Número de unidades de Transporte Entregues / dia Amostradas / dia % 0,1 – 0,5 Todas 100,0 0,6 – 10 06 75,0 11 – 15 07 53,8 16 – 25 08 39,0 26 – 35 10 32,8 36 – 45 12 29,6 46 – 14 14 27,7 56 – 70 17 27,0 71 – 85 20 25,6 86 – 100 23 24,7 > 100 - 25,0 48 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 20. FLUXOGRAMA DA DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE C O valor do coeficiente C depende de vários fatores: A) Teor e tipo de fibra da cana B) Grau e homogeneidade da trituração da cana C) Pressão e tempo de pesagem D) Tipo de equipamento empregado E) Amostra de cana inteira ou tolete F) Variedade de cana-de-açúcar G) Impurezas (Terra e Folhas) 20.1 Transformação dos Produtos finais em ATR A quantidade de ATR necessária para obter unidades do produto é dada por : 1,0 kg de açúcar com polarização de 99,7º Z contém 0,997/0,95 Kg de ATR, ou seja, 1 kg de açúcar equivale a 1,0495 kg de ATR. AÇÚCAR = 0,997/0,95 = 1,0495 kg de ATR 49 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Para álcool anidro e hidratado, tem-se: De acordo com as eficiências de fermentação e destilação adotadas, 1,0 kg de ATR produz 0,5504 litros de álcool anidro a 99,3º INPM. Para produzir 1,0 litro de álcool necessita-se de 1/0,5504 = 1,8169 de ATR. ÁLCOOL ANIDRO = 1/0,5504 = 1,8169 kg de ATR Da mesma maneira, calcula-se para o álcool hidratado: ÁLCOOL HIDRATADO = 1/0,5744 = 1,7409 kg de ATR Pode-se então calcular: 1,0 saco de 50 kg de açúcar a 99,7º Z equivale a 52,475 kg de ATR 1,0 tonelada de açúcar a 99,7º Z equivale a 1.049,5 kg de ATR 1,0 m³ de álcool anidro equivale a 1.816,9 kg de ATR 1,0 m³ de álcool hidratado equivale a 1.740,9 kg de ATR 20.2 Participação da PC e AR no ATR 50 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO Continuação 51 CONTROLE DE QUALIDADE - EXTRAÇÃO 20.3 Distribuição do ATR na indústria 20.4 Rendimento Fermentativo Foi sugerido utilizar um valor único para o rendimento fermentativo, estimado em 88 Ufs. Este valor independeria da produção de álcool a partir de caldo, mel final ou uma mistura de caldo e méis. 20.5 Perdas – Destilação Valor adotado ..................................... 99,00% Valor médio encontrado ....................... 99,10% Isto foi interpretado como uma boa estabilidade desta operação e conseqüentemente da perda de álcool neste setor. Valor proposto .................................... 99,00% 20.6 Determinação da Fibra % cana 52 ÍNDICE Açúcares Redutores Substâncias redutoras de cana-de-açúcar e seus produtos constituídas principalmente por glicose e frutose, que tem a propriedade de reduzir o cobre em solução cúprica (Licor de Fehling) e calculadas como açúcar invertido. Bagaço Resíduo da cana após a moagem em um terno ou em um conjunto de ternos. Os bagaços são chamados sucessivamente por bagaço do 1º terno, 2º terno, etc. O bagaço do último terno também é chamado de bagaço final ou simplesmente bagaço. Brix Porcentagem em massa de sólidos solúveis contida em uma solução de sacarose quimicamente pura. Caldo Absoluto Caldo hipotético cuja massa é igual a massa total de cana menos a massa total de fibra. Caldo Residual Caldo retido no bagaço de cada terno após a moagem, ou seja, bagaço menos fibra. Para efeito de controle admite-se que a pureza deste caldo seja igual a do rolo de saída do respectivo terno. Fluxograma referente à recepção da cana e extração do caldo Conceito Monitoramento Aplicação da Perda da Lavagem de Cana no Processo Industrial Segundo Fermentec Elevada extração com elevada moagem 12.1 Pol em células Abertas na Cana Preparada e no Bagaço Curva de brix Real x Ideal Variações na curva de brix em função da taxa de embebição Portaria Nº 275, de 16 de Outubro de 1998