Aula No6 Op Preliminares

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- A.6 -
OPERAÇÕES PRELIMARES DA FABRICAÇÃO DO AÇÚCAR
QUEIMA, COLHEITA, TRANSPORTE, ARMAZENAMENTO DA CANA
Guia para Iniciação ao Estudo da Agroindústria Sucro-alcooleira
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1. INTRODUÇÃO 
	Operações		antecedem a entrada da MP
	Preliminares			na indústria
Abastecimento sincronizado
c/ as operações Industriais
 (tempo de armazenamento
	 	 vs.
 falta de cana na moagem)
		manutenção
		 preventiva
Planejamento da colheita 		f(moagem diária e semanal)
 Queima
 Colheita de cana
 Carregamento
 Transporte
 Pesagem
 Pagamento (item a parte)
 Descarregamento
 Armazenamento
 Lavagem
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2. DESPALHA COMO OPERAÇÃO DE PRÉ-COLHEITA
	- despalha	manual
		 	fogo
Precauções da despalha à fogo:
limite área (carreadores/ aceiros)
sem vento (programação do fogo)
entardecer 
Cuidado ambiental: fora do perímetro urbano e a 1Km de área urbanizada
Cana queimada no chão enleirada
		 velocidade de deterioração
Corte
mecânico
Corte
manual
6 a 8t. de cana/cortador/dia
tempo de corte/carregamento  48h
variedade
estágio de maturação
umidade
temperatura (t ºC)
exsudação da cana (intensidade da queima)
aderência da terra
 15m da rede elétrica;
 100m da substação de energia elétrica;
 25m das estações de telecomunicações;
 50m a partir do aceiro.
 15m da rodovias e ferrovias.
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Do ponto de vista agronômico, a queima ocasiona: 
eliminação da palhaça que se decomporia e seria incorporada ao solo;
destruição de pequena quantidade de matéria orgânica no solo;
eliminação de pragas, como broca, cigarrinha, etc;
mata o inimigo da broca;
eliminação do mato invasor.
Do ponto de vista ambiental: 
a) emissão de contaminantes atmosféricos;
b) menor gasto de herbicidas;
c) menor retenção de umidade do solo;
d) maior susceptibilidade à erosão;
e) menor conservação de inimigos naturais; 
f) perdas de N,C e S (volatização).
 Cortar a cana ou deixar em pé?
(após a queima)
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Efeitos da Queima (Ripoli, 2000)
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Do ponto de vista industrial:
- processamento até 48h após a colheita s/ problemas;
- tempo excessivo no campo após corte na indústria:
menor extração de caldo nas moendas;
maior consumo de reagentes na purificação;
decantação do caldo difícil;
dificulta cristalização;
fermentação mais demorada e menos eficiente.
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Do ponto de vista do trabalhador - “queima”:
 elimina animais peçonhentos;
 reduz o número de acidentes;
 melhora as condições de trabalho;
 aumenta o rendimento de corte.
exsudação da cana
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3. COLHEITA 
	- manual
	- mecânica	inteira
			toletes
Fonte: Ripoli
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Subsistemas vinculados entre campo e a fábrica: 
Pontos críticos da interface (Mialhe & Ripoli):
 manutenção temporal da qualidade da matéria-prima (tempo vs. deterioração);
 limpeza da MP em relação à matéria estranha;
 custo de transferência de MP do campo p/ a indústria;
 perdas de cana remanescente no campo. 
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Figura - Fardos de material remanescente da colheita mecanizada
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Cortadoras
(colmos inteiros)
a) Podem ser facilmente introduzidos em qualquer sistema de tranporte;
b) Corte e carregamento são operações independentes;
c) Colmos inteiros não se deterioram tão rapidamente quanto colmos picados e podem ser estocados por períodos mais longos.
d) Ponteiros remanescentes podem ser cortados manualmente quando dipostos em montes ou esteirados.
e) Não são necessários recipientes especiais para a estocagem dos colmos inteiros, a não ser correntes e cabos de aço, já existentes na usina.
Colhedoras
(colmo picado)
a) são máquinas autopropelidas ou montadas em tratores que eliminam o uso de carregadoras, depositando a cana picada diretamente no sistema de transporte.
b) Cortam todo tipo de cana (erecta ou extremamente acamadas) .
c) Obtém-se uma maior densidade das cargas no transporte (em média 1 m³ de cana picada pesa de 400-500 kg) permitindo um controle mais realístico do transporte.
d) Dificilmente caem colmos nas estradas durante o trajeto campo-usina.
e) Incontáveis ganhos são obtidos por moer cana fresca, sem estocagem.
f) Resulta em um mais eficiente e bem programado sistema de transporte, uma vez que a cana picada deve ser entregue antes que a deterioração possa ocorrer.
g) Interrupções da usina ou do sistema de transporte não resulta em cana cortada e deixada no campo, sujeita a deterioração.
Vs.
Vantagens:
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a) Há necessidade de carregadoras, uma vez que estas cortadoras depositam o material cortado no terreno (em eitos amontoados ou esteirados) 
b) Qualquer interrupção nos subsistemas de transporte, de carregamento ou de recepção na usina, pode resultar em cana cortada ficando no campo por períodos mais longos, com seus inconvenientes.
c) Colmos inteiros apresentam cargas de menor densidade no veículo de transporte o qual, carregado, ficará com um centro de gravidade alto e, portanto, mais instável.
d) O uso de correntes e cabos é custoso e consome tempo.
e) O sistema de transporte não é eficientemente utilizado devido a larga variação encontrada na densidade das cargas.
f) As perdas de cana que caem durante o trajeto campo-usina são consideráveis.
g) Devido as características de projeto, as cortadoras possuem centro de gravidade altos, tomando-as impróprias para operar em relevos com declividades acima de 10-12%.
h) A qualidade da matéria-prima que chega à usina é prejudicada pela necessidade do uso de carregadoras que arrastam, com a cana, matéria estranha mineral e vegetal.
a) As operações de corte e transporte estão estreitamente ligadas.
b) Implica em mudança onerosa no sistema de transporte, pois a cana picada, necessita de transporte especial (carrocerias fechadas).
d) Receptáculos especiais seriam necessários para uma possivel estocagem na usina; o que não é recomendado.
e) Uma equipe mais eficiente e aperfeiçoada sincronização do transporte seriam necessários para garantir utilização racional das colhedoras.
e) Se o órgão picador não é eficiente, o racionamento dos rebolos resultará em deterioração mais rápida.
f) Em canas deitadas, ponteiros são frequentemente incluidos na matéria-prima enviada à usina.
g) Dependendo da distância da cana plantada à usina, haverá necessidade de "estações de transbordo".
Desvantaqens:
Cortadoras
Colhedoras
Fontes: The South African Sugar Journal (1972), Paranhos (1974), Ripoli (1974) 
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Cortadora e carregadora mecânica (combinada):
Fatores que afetam
o desempenho
(Ripoli & Paranhos, 1988)
a) Máquina: centro de gravidade, capacidade de corte e condução, velocidade de corte e condução, velocidade de deslocamento, limpeza, potência e rodado.
b) Condição de campo: variedade, estado do canavial, sistema cultural, comprimento de linhas e carreadores, declividade, formato do talhão.
c) Administrativo: manutenção, operador, tipo de transporte, sincronismo e desempenho. 
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Colheitadeira em cana crua
Colheitadeira em cana queimada
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Carregamento sistemático de corte mecânico
Vista aérea do corte mecânico
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4. CARREGAMENTO DE CANA-DE-AÇÚCAR 
Carregamento por transbordo
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Carregamento
Índice de matéria
estranha na MP
Vegetal: 0,5 a 7,5% p.u.
Mineral: 0,2 a 6,0% ps
Total: 0,7 a 13,5%
Fatores:
Qualidade da queima
Textura e umidade do solo
Disposição dos colmos cortados
Tipo de rastelo e da garra
Aptidão do operador
Tipo de eito (3,5 ou 7 ruas)
Operacional
Capacidade de elevação (garra): 400 a 1000kg
Capacidade horária: 40 a 50t
Perdas de colmos
1,0 a 17,5 t/ha
(0,4 a 12,2%)
(1)
(2)
(3)
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Carregamento de cana
queimada
Carregamento de cana
integral
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Comparação de impurezas de colheita de cana crua e queimada:
Indicadores
Colhedora
Cana queimada
Cana crua
a. Velocidade efetiva, Km/h
5,0a 5,8
4,2 a 5,0
b. Capacidade efetiva, t/hora
64 a 70
56 a 60
c. distribuição de MP colhida
% colmos
92 a 94
88 a 94
% matéria estranha vegetal
4 a 5,5
5,5 a 10,7
% matéria estranha mineral
0,5 a 1,2
0,4 a 0,7
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5. TRANSPORTE (SUB-SISTEMA) 
	Transporte
Classificação de tipo:
1º) Terrestre
(a) Tração animal
lombo de animais;
carretas, carroções, carros, carroças
 tracionadas por animais.
(b) Tração mecânica
caminhões
tratores com carretas -
 7 carretas no jenkins ou baikou
2º) Fluvial
chatas, barcaças, lanchas, etc.
Estradas - rodoviário (principal)/ hidroviário
Estradas vicinais/ carreadores (transbordo)
Toco - 8-10TC
Truncadas - 18-22TC
Romeu-Julieta - 35TC
Treminhões - 55-65TC
Roto-trens - até 4 unidades
a1) tração animal - lombo/burro
a2) tração animal - búfalo (carreta)
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b1) caminhão toco
b2) treminhões
b3) Romeu-Julieta
b4) trator/carretas
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Alta tonelagem
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CUSTOS POR TONELADA TRANSPORTADA 
Composições Pesadas x Leves
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Itens de custo	% do custo
			D  	A
Combustível:	36,6 	33,4%
Manutenção:	2,4 	2,7%
Pneus: 	9,9 	27,3%
Óleos: 	1,9 	0,9%
Salário: 	18,3 	8,8%
Depreciação: 	17,5 	13,2%
Remuneração:11 	13,2%
Outros: 	2,4 	1,3%
Outro fator importante:
	Distância vs. % do custo da TC
Distância (Km)
% do custo da TC
10
6
50
21
100
42
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6. PESAGEM DA CANA 
Pesagem com
	(objetivos)
7. DESCARREGAMENTO E ALIMENTAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR NA INDÚSTRIA 
 Descarregamento mecânico - equipamentos:
Classificação:
a) guindastes rotativos
b) guindastes não-rotativos 
c) plataforma basculante
d) guindaste lateral - sistema “hilo”
e) basculamento lateral de carroceria
(a) controle agrícola;
(b) controle industrial;
(c) pagamento de fornecedor;
(d) pagamento do transporte.
Fixos
móveis (pontes)
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a) guindaste rotativo (auto-sustentado):
b1) guindaste não rotativo fixo
b2) guindaste não rotativo móvel (ponte rolante)
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d) guindaste lateral “hilo”
c) plataforma basculante
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e) basculamento lateral da carroceria 
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8. ARMAZENAMENTO DA CANA 
Problemas
(a) Ressecamento dos colmos
 4 dias - 11% peso (umidade, t°C)
 8 dias - 17% peso
(b) Inversão/Amassamento
 Respiração: açúcares  CO2 + H2O
 Sacarose  glicose + frutose
(c) Desenvolvimento de microrganismos
	Leuconostoc
a - retardamento do crescimento do cristal (agulha)
b - crescimento lento do cristal
c - perdas de açúcar nos méis
d - incrustação em superfície acrescida nos cozidos.
Armazenando	demanda noturna
 24h
		OUT
oxid.
Inversão acidez
	 t°C
	 Invertase	
Armazenamento
armazém
pátio
IN
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Armazenamento em Pátio
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As perdas de açúcar da cana tem como fatores principais:
Situação da cana 
vinda da lavoura
Perdas de ART na cana total
Situação da cana vinda da 
lavoura após o manuseio no pátio
Perda de ART na lavagem da cana	 Perda de ART por amassamento