Desenvolvimento de uma instalação de peletização para estrume de galinha seco
Porque é que este projeto era necessário
Durante muito tempo, não existia nenhum sistema de peletização comercializável na classe de capacidade de 500 a 750 kg/h para o processamento de estrume de galinha seco. As propriedades do material representavam desafios consideráveis para as máquinas anteriores: elevada variabilidade de humidade e estrutura, elevado teor de pó, tamanhos de partículas irregulares e um risco acentuado de encravamento e formação de pontes.
Várias tentativas de outros fabricantes não tinham conduzido a uma solução estável e funcional. A indústria precisava, portanto, de um sistema especialmente concebido para esta classe particular de matérias-primas e que mapeasse de forma fiável a cadeia de processos desde a entrada até ao pellet acabado.
Foi exatamente aqui que começou este projeto de desenvolvimento.
Objetivo do desenvolvimento
O projeto tinha uma tarefa claramente definida:
Desenvolver um sistema completo de peletização para estrume de galinha seco que
- permite um rendimento estável entre 500 e 750 kg/h
- pode lidar com propriedades de materiais fortemente flutuantes
- trabalha de forma contínua, segura e com poucas interrupções
- foi concebido para ser fácil de manter
- pode ser integrado nas estruturas agrícolas existentes
Além disso, o sistema deve ser concebido de forma a permitir variantes posteriores ou a expansão do desempenho.
Analisar os desafios da matéria-prima
O estrume de galinha seco tem uma série de propriedades especiais que influenciam fortemente a engenharia de processos.
O desenvolvimento teve de resolver os seguintes problemas em particular:
- Tamanhos de partículas não homogéneos, componentes parcialmente fibrosos
- Humidade residual flutuante e secagem irregular
- Tendência para formar pontes em contentores
- Formação de poeiras e incrustações localizadas
- Comportamento de prensagem fortemente flutuante na prensa de pellets
Uma linha de peletização normal não era adequada para estas tarefas.
Foi necessário desenvolver um conceito técnico independente.
Engenharia de toda a cadeia de processos
O sistema foi desenvolvido como uma linha de processo contínuo que consiste em etapas de processo harmonizadas:
Aceitação e dosagem de materiais
Uma tremonha de alimentação especialmente concebida com geometrias definidas evita a formação de pontes e assegura uma alimentação uniforme. Um parafuso de dosagem alimenta o material para a fase seguinte do processo de forma controlada.
Pré-tratamento e homogeneização
Uma estrutura uniforme é essencial para este material. A cadeia de processo suporta a homogeneização mecânica para reduzir as flutuações de prensagem e estabilizar a qualidade dos pellets.
Regulação do ar condicionado e da humidade
Como o estrume de galinha seco tem níveis de humidade altamente flutuantes, foi integrado um sistema de condicionamento ajustável. A humidade estável do processo é crucial para a resistência à abrasão e para a forma dos granulados.
Higienização integrada como um módulo de processo único
Um componente chave deste desenvolvimento foi a conceção de uma unidade de higienização separada e compacta, que foi totalmente integrada no sistema e na sua arquitetura de contentor. A higienização térmica definida é absolutamente essencial para o processamento de resíduos animais, mas até agora não havia nenhum sistema disponível no mercado para esta classe de desempenho que pudesse ser implementado num sistema móvel ou compacto.
Os objectivos da higienização eram:
- Redução fiável dos germes
- Tempo de espera térmico definido
- Controlo automático da temperatura
- Tempos de arranque curtos
- Design compacto e de fácil manutenção
- Integração completa no sistema de controlo do processo
A unidade trabalha com um movimento controlado do material e uma transferência homogénea de calor, de modo a que todo o volume do produto seja higienizado de forma segura e uniforme. O controlo documentado da temperatura e do tempo de permanência é efectuado automaticamente através do sistema de controlo.
Este módulo é uma caraterística técnica única do sistema. Uma solução comparável não estava disponível anteriormente no mercado e melhorou significativamente toda a linha de processo, tanto tecnicamente como do ponto de vista regulamentar.
Peletização
A prensa de pellets foi concebida para funcionar de forma estável apesar da consistência variável do material e do elevado teor de pó. A matriz, as dimensões dos rolos e os parâmetros do canal da prensa foram especialmente adaptados às caraterísticas do material, de modo a obter a compactação e a resistência necessárias dos pellets.
Arrefecimento e estabilização do produto
Após a prensagem, os pellets devem ser desgaseificados e arrefecidos para atingirem a sua resistência. O arrefecedor de contrafluxo foi concebido de acordo com a classe de desempenho e as propriedades térmicas dos pellets.
Triagem e recirculação
As partículas finas e sobredimensionadas são separadas por uma fase de peneiração separada e automaticamente devolvidas ao processo. Isto mantém a produção da linha constante e a qualidade do produto reproduzível.
Responsabilidade pelo projeto e processo de desenvolvimento
Ao longo de todo o projeto, a conceção, a engenharia e a coordenação estiveram na mesma mão.
Isto incluiu:
- Análise da situação técnica inicial
- Desenvolvimento de todos os conjuntos de máquinas relevantes
- Conceção 3D completa da linha de processo
- Construção e apoio de dois protótipos
- Gestão dos participantes internos do projeto
- Rondas de otimização baseadas em resultados de testes reais
Graças à estreita integração do apoio à conceção e aos testes, os pontos fracos técnicos foram rapidamente reconhecidos e corrigidos.
Resultado
O desenvolvimento levou a uma instalação de peletização funcional e estável para estrume seco de galinha na classe de desempenho desejada. É capaz de processar de forma fiável o material difícil, obtendo uma qualidade de pellets reproduzível e permitindo uma operação económica da instalação.
Os protótipos serviram de base a fases posteriores de expansão e a variantes adequadas à produção em série.
Conclusão
Este projeto mostra como a peletização de resíduos difíceis pode ser um desafio e, ao mesmo tempo, uma solução, quando a análise, a conceção e a implementação prática são realizadas a partir de uma única fonte.
A higienização integrada, a cadeia de processos especialmente coordenada e o desenvolvimento técnico consistente resultaram num sistema que preenche uma lacuna no mercado e estabelece padrões técnicos nesta classe de material.
