Sviluppo di un impianto di pellettizzazione per letame secco di pollo
Perché questo progetto era necessario
Per molto tempo non esisteva un sistema di pellettizzazione commerciabile nella classe di capacità da 500 a 750 kg/h per la lavorazione del letame secco di pollo. Le proprietà del materiale ponevano notevoli problemi alle macchine precedenti: elevata variabilità in termini di umidità e struttura, alto contenuto di polvere, dimensioni delle particelle non uniformi e un rischio pronunciato di inceppamenti e ponti.
Diverse prove condotte da altri produttori non avevano portato a una soluzione stabile e funzionante. L’industria aveva quindi bisogno di un sistema appositamente progettato per questa particolare classe di materie prime e che mappasse in modo affidabile la catena di processo dall’ingresso al pellet finito.
È proprio da qui che è partito questo progetto di sviluppo.
Obiettivo dello sviluppo
Il progetto aveva un compito ben definito:
Sviluppare un sistema di pellettizzazione completo per il letame secco di pollo che
- permette una produzione stabile tra i 500 e i 750 kg/h
- può gestire le proprietà dei materiali fortemente fluttuanti
- lavora in modo continuo, sicuro e con poche interruzioni
- è progettato per essere di facile manutenzione
- può essere integrato nelle strutture agricole esistenti
Inoltre, il sistema deve essere progettato in modo tale da rendere possibili varianti successive o espansioni delle prestazioni.
Analizzare le sfide della materia prima
Il letame secco di pollo ha una serie di proprietà particolari che influenzano fortemente l’ingegneria di processo.
Lo sviluppo ha dovuto risolvere in particolare i seguenti problemi:
- Dimensioni delle particelle disomogenee, componenti parzialmente fibrosi
- Umidità residua fluttuante e asciugatura non uniforme
- Tendenza alla formazione di ponti nei contenitori
- Formazione di polvere e incrostazioni localizzate
- Comportamento di pressatura fortemente fluttuante nella pressa per pellet
Una linea di pellettizzazione standard non era adatta a questi compiti.
È stato necessario sviluppare un concetto tecnico indipendente.
Ingegneria dell’intera catena di processo
Il sistema è stato sviluppato come una linea di processo continua composta da fasi di processo armonizzate:
Accettazione e dosaggio del materiale
Una tramoggia di alimentazione appositamente progettata con geometrie definite evita i ponti e garantisce un’alimentazione uniforme. Una coclea di dosaggio alimenta il materiale alla fase di processo successiva in modo controllato.
Pretrattamento e omogeneizzazione
Una struttura uniforme è essenziale per questo materiale. La catena di processo supporta l’omogeneizzazione meccanica per ridurre le fluttuazioni di pressatura e stabilizzare la qualità del pellet.
Regolazione del condizionamento e dell’umidità
Poiché il letame secco di pollo presenta livelli di umidità molto variabili, è stato integrato un sistema di condizionamento regolabile. Un’umidità di processo stabile è fondamentale per la resistenza all’abrasione e la forma dei pellet.
Igienizzazione integrata come modulo unico di processo
Una componente chiave di questo sviluppo è stata la progettazione di un’unità di igienizzazione separata e compatta, completamente integrata nel sistema e nell’architettura del suo contenitore. Un’igienizzazione termica definita è assolutamente essenziale per il trattamento dei residui animali, ma finora non esisteva sul mercato un sistema per questa classe di prestazioni che potesse essere implementato in un sistema mobile o compatto.
Gli obiettivi dell’igienizzazione erano:
- Riduzione affidabile dei germi
- Tempo di permanenza termica definito
- Controllo automatico della temperatura
- Tempi di avvio brevi
- Design compatto e facile da usare
- Integrazione completa nel sistema di controllo del processo
L’unità funziona con un movimento controllato del materiale e un trasferimento omogeneo del calore, in modo che l’intero volume del prodotto venga igienizzato in modo sicuro e uniforme. Il monitoraggio documentato della temperatura e del tempo di permanenza avviene automaticamente tramite il sistema di controllo.
Questo modulo è una caratteristica tecnica unica del sistema. Una soluzione simile non era disponibile in precedenza sul mercato e ha migliorato in modo significativo l’intera linea di processo sia dal punto di vista tecnico che normativo.
Pellettizzazione
La pressa per pellet è stata progettata per funzionare in modo stabile nonostante la consistenza fluttuante del materiale e l’elevato contenuto di polvere. Le dimensioni dello stampo, dei rulli e i parametri del canale della pressa sono stati adattati alle caratteristiche del materiale per ottenere la compattazione e la forza del pellet necessarie.
Raffreddamento e stabilizzazione del prodotto
Dopo la pressatura, i pellet devono essere degassati e raffreddati per raggiungere la loro forza. Il raffreddatore in controcorrente è stato progettato in base alla classe di prestazioni e alle proprietà termiche dei pellet.
Vagliatura e ricircolo
Le particelle fini e sovradimensionate vengono separate da una fase di setacciatura separata e reintrodotte automaticamente nel processo. In questo modo la produzione della linea rimane costante e la qualità del prodotto è riproducibile.
Responsabilità del progetto e processo di sviluppo
Per l’intera durata del progetto, la progettazione, l’ingegneria e il coordinamento sono stati affidati a una sola mano.
Questo includeva:
- Analizzare la situazione tecnica iniziale
- Sviluppo di tutti i gruppi di macchine rilevanti
- Progettazione completa in 3D della linea di processo
- Costruzione e supporto di due prototipi
- Gestione dei partecipanti interni al progetto
- Turni di ottimizzazione basati su risultati di test reali
Grazie alla stretta integrazione tra progettazione e supporto ai test, le debolezze tecniche sono state riconosciute e corrette rapidamente.
Risultato
Lo sviluppo ha portato a un impianto di pellettizzazione funzionale e stabile per il letame secco di pollo nella classe di prestazioni desiderata. È in grado di lavorare in modo affidabile il materiale difficile, di ottenere una qualità riproducibile del pellet e di consentire un funzionamento economico dell’impianto.
I prototipi costituirono la base per le successive fasi di espansione e per le varianti adatte alla produzione in serie.
Conclusione
Questo progetto dimostra quanto possa essere impegnativa e allo stesso tempo risolutiva la pellettizzazione di residui difficili quando l’analisi, la progettazione e l’implementazione pratica vengono effettuate da un’unica fonte.
L’igienizzazione integrata, la catena di processo appositamente coordinata e lo sviluppo tecnico costante hanno dato vita a un sistema che colma una lacuna nel mercato e stabilisce gli standard tecnici in questa classe di materiali.
