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FERMENTAÇÃO SEM ÁCIDO
SULFÚRICO
NOVA TECNOLOGIA
BAC-CEN 20-14
A CENTERQUIMICA
A Centerquímica está localizada em Araçatuba-SP,
atuando há mais de 30 anos no setor Sucroalcooleiro.
Fornecemos toda linha de especialidades químicas que
auxiliam na produção e produtividade da Usina, tais como:
Tratamento de Águas, Antiespumantes, Dispersantes,
Anti-incrustante, Biocidas, Dióxido de Cloro, Clarificantes,
Descolorante, Corante Laranja, Enzimas, Lubrificantes de
Massa, etc.
BAC-CEN 20-14 3
PILARES DA NOVA TECNOLOGIA
BAC-CEN 20-14
1. REDUÇÃO DE RISCOS DE ACIDENTES ENVOLVENDO
COLABORADORES / MENOS OPERAÇÕES DE
DESCARREGAMENTO DE ÁCIDO
2. REDUÇÃO DE CUSTOS OPERACIONAIS E DE
MANUTENÇÃO POR CORROSÃO
3. AUMENTO DA EFICIÊNCIA FERMENTATIVA
BAC-CEN 20-144
IMPACTO DO ÁCIDO SULFÚRICO
SOBRE AS LEVEDURAS
Menor velocidade de fermentação;
Maior gasto de energia para manter o pH intracelular;
Desnaturacao de proteinas, DNA;
Alteracao da atividade das enzimas responsaveis pelas
atividades vitais da celula;
BAC-CEN 20-145
PH
x
VELOCIDADE FERMENTAÇÃO
BAC-CEN 20-146
ENZIMA INVERTASE
BAC-CEN 20-147
Atividade específica InvertasepH e Temp.
BAC-CEN 20-148
FONTE: SILVIO ANDRIETTA
9
IMPACTO ÁCIDO SULFÚRICOX
ÁCIDOS ORGÂNICOS
BAC-CEN 20-1410
1511
1412
13
14
1715
1816
2017
BAC-CEN 20-14
BAC-CEN 20-1418
BAC-CEN 20-14
BAC-CEN 20-1419
Citoplasma
MembranaNucleóide
Inclusão
Flagelo
CápsulaParede
Fímbrias
PolirribossomosMesossomos
*Desenho tridimensional mostrando as estruturas principais da bactéria (célula procarionte).
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
BAC-CEN 20-1420
MEMBRANA
proteínas
Lipídio
Lipídio
BAC-CEN 20-1421
TESTES EM LABORATÓRIO
BAC-CEN 20-1422
Testes em Laboratório
BAC-CEN 20-1423
Fermento da Cuba, hidratado, sem tratamento ácido pH = 4,2
USINA 04 – MS(23/05/2014)
BAC-CEN 20-1424
USINA 04 - MS(23/05/2014)
BAC-CEN 20-1425
USINA 05 – MS(26/06/2014)
*Amostragem = ( Fermento da centrífuga, sem adição de ácido sulfúrico, hidratado com água do processo ( água ácida do concentrador de Vinhaça, pH 3,65): Conc: 30,0 %
BAC-CEN 20-1426
2,44E+08
1,19E+08
4,44E+07
4,11E+06
0,00E+00
5,00E+07
1,00E+08
1,50E+08
2,00E+08
2,50E+08
3,00E+08
BRANCO BAC-CEN 20-14 (1,0 hr) BAC-CEN 20-14 (1,5 hr) BAC-CEN 20-14 (2,0 hr)
Infecção x Tempo de Tratamento com BAC-CEN 20-14
BAST/ml
USINA 05-MS(26/06/2014)
BAC-CEN 20-1427
Fermento da Centrífuga, hidratado, sem ácido pH = 3,80
USINA 03 – MS(08/10/2014)
BAC-CEN 20-1428
USINA 03 – MS(08/10/2014)
2,46E+06
8,22E+05 8,22E+05
1,00E+04
0,00E+00
5,00E+05
1,00E+06
1,50E+06
2,00E+06
2,50E+06
3,00E+06
BRANCO 30 MIN 01 HORA 1,5 HORA
BAST/ml x BAC-CEN 20-14
BAST/ml
BAC-CEN 20-1429
2,12E+08
4,31E+06 6,16E+05
0,00E+00
5,00E+07
1,00E+08
1,50E+08
2,00E+08
2,50E+08
BRANCO 100 ppm 200 ppm
BAST/ml x BAC-CEN 20-14
BAST/ml
USINA 06-MS (16/12/2014)
BAC-CEN 20-1430
USINA 07-MS (10/06/2015)
*Amostra = ( Fermento da centrífuga, sem adição de ácido sulfúrico, hidratado com água do processo, pH 4,40) Conc: 21 %
BAC-CEN 20-1431
USINA 07- MS (10/06/2015)
BRANCO
15 minutos
0,00E+00
1,00E+06
2,00E+06
3,00E+06
4,00E+06
5,00E+06
6,00E+06
7,00E+06
8,00E+06
9,00E+06
8,60E+06
9,90E+04
Redução de BAST/ml com BAC-CEN 20-14
BAST/ml
BAC-CEN 20-1432
USINA 07 - MS (10/06/2015)
BAC-CEN 20-1433
TESTES EM PLANTA INDUSTRIAL
BAC-CEN 20-1434
APLICAÇÃO
BAC-CEN 20-1435
APLICAÇÃO
BAC-CEN 20-1436
Usina 01
FERMENTAÇÃO BATELADA
PRODUÇÃO 600 M3
22 – Novembro – 2014
TESTE EM PLANTA
BAC-CEN 20-1437
USINA 01- MS 21 a 23/11/2014
BAC-CEN 20-1438
7,50E+07
1,30E+07
3,76E+06
ANTES APLICAÇÃO PRIMEIRA RODADA 100 PPM SEGUNDA RODADA 50 PPM
0,00E+00
1,00E+07
2,00E+07
3,00E+07
4,00E+07
5,00E+07
6,00E+07
7,00E+07
8,00E+07
Redução de BAST/ml com BAC-CEN 20-14
BAST/ml
USINA 01 - MS – 21 a 23/11/2014
BAC-CEN 20-1439
Usina 02 – MS
17-20 / Junho / 2014
Dorna 03 – (Com tq. Centrif.)
TESTE EM PLANTA
BAC-CEN 20-1440
67,61
66,81
71,70
70,79
73,30
74,12
62
64
66
68
70
72
74
76
16/06/14 17/06/14 18/06/14 18/06/2014B 19/06/14 20/06/14
VIABILIDADE LEVEDURAS - DORNA 03
Série1
USINA 02 MS – 17 a 20/06/2014
BAC-CEN 20-1441
5557
49
44
31
12
0
10
20
30
40
50
60
6/16/14 6/17/14 6/18/14 6/18/14 6/19/14 6/20/14
FLOCULAÇÃO DORNA - 03
Série1
USINA 02 – MS 17 a 20/06/2014
BAC-CEN 20-1442
7,30E+08
3,10E+08
2,30E+081,70E+08
8,00E+07
INFECÇÃO - DORNA 03
17/06/14 18/06/14 18/06/2014B 19/06/14 20/06/14
USINA 02 MS – 17 a 20/06/2014
BAC-CEN 20-1443
Usina SP
Fermentação Contínua
Produção: 300 m3
20 a 25 / Maio / 2015
TESTE EM PLANTA
BAC-CEN 20-1444
Usina SP
20 a 25 / 05 / 2015
BAC-CEN 20-1445
Usina SP
20 a 25 / 05 / 2015
BAC-CEN 20-1446
Usina SP
BAC-CEN 20-1447
Usina Barralcool S.A
Barra do Bugres - MT
16 a17 / Junho / 2015
TESTE EM PLANTA
BAC-CEN 20-1448
BARRALCOOL - MT16 a 17 / 06 / 2015
BAC-CEN 20-1449
BARRALCOOL - MT20 a 25 / 05 / 2015
BAC-CEN 20-1450
BARRALCOOL - MT16 á 17 / 06 / 2015
BAC-CEN 20-1451
BARRALCOOL - MT20 a 25 / 05 / 2015
BAC-CEN 20-1452
TESTE –USINA MG
Teste em planta industrial
Fermentação Batelada
PERÍODO DO TESTE:
de 03/08/2016 a 09/08/2016
BAC-CEN 20-1453
84,11
94,74
84,36
87,39
70,00
75,00
80,00
85,00
90,00
95,00
100,00
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 mediaantes do
Teste
MédiaDuranteo Teste
Viabilidade (%)
Aumento de Viabilidade celular de 12,63 %, do início ao final
do teste e aumento de 3,60 % na média do período
VIABILIDADE DAS LEVEDURAS
BAC-CEN 20-1454
2,73E+08
1,44E+07
2,33E+08
1,33E+08
0,00E+00
5,00E+07
1,00E+08
1,50E+08
2,00E+08
2,50E+08
3,00E+08
3,50E+08
4,00E+08
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 mediaantes do
Teste
MédiaDuranteo Teste
População de Bastonetes/mL (Exp)
POPULAÇÃO DE BASTONETES / ML
Redução da população de bastonetes em 94,72%, comparando o início e
o final do teste, redução de 42,91% na média do período da aplicação.
BAC-CEN 20-14
582,61
40,00
572,55
340,02
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 mediaantes do
Teste
MédiaDuranteo Teste
Razão Infecção (%)
Redução da Razão de Infecção em 93,13% do início até o final do teste,
redução de 40,61% na média do período da aplicação.
RAZÃO DA INFECÇÃO
BAC-CEN 20-1456
RESULTADOS DA APLICAÇÃO
Análises físico-químicas da
fermentação(Médias diárias)
Fonte: GATEC
BAC-CEN 20-1457
Aumento no pH do Levedo tratado em 38,34 % do início ao final do teste,
aumento de 8,0 % na média do período de aplicação.
BAC-CEN 20-14
3,233,32 3,30
3,18 3,23 3,26 3,213,12
3,203,11
2,87
3,49
4,55 4,51
3,25
3,51
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 MédiaAntes do
Teste
MédiaDurante o
teste
pH Levedo Tratado(Cubas)
pH LEVEDO TRATADO
58
BAC-CEN 20-14
2,45
3,07
2,52
3,35
3,083,01
2,66 2,61 2,59 2,55
2,13
1,79
1,571,45
2,91
2,17
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 MédiaAntes do
Teste
MédiaDurante o
teste
Acidez do vinho (g/L)
Redução na acidez do vinho fermentado de 51,82 % do início ao final do teste,
e redução de 25,42 % na média do período da aplicação.
ACIDEZ DO VINHO
59
Redução do Brix da Dorna em 75,47 % do início ao final do teste,
e redução de 39,46% na média do período da aplicação.
BAC-CEN 20-14
2,23
2,93 2,90
2,23
2,84
2,51
2,23
2,46
2,23
1,80
1,40
1,11
0,80
0,64
2,61
1,58
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 MédiaAntes do
Teste
MédiaDurante o
teste
(%) Brix da dorna - final de fermentação
BRIX DA DORNA
BAC-CEN 20-14
8,00 7,93 7,917,64 7,65
8,55
9,59
8,83 8,778,56
8,84
8,23
7,31 7,30
7,95
8,43
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
28/07/16 29/07/16 30/07/16 31/07/16 01/08/16 02/08/16 03/08/16 04/08/16 05/08/16 06/08/16 07/08/16 08/08/16 09/08/16 10/08/16 MédiaAntes do
Teste
MédiaDurante o
teste
Teor Alcoólico no Vinho (%v/v)
TEOR ALCOÓLICO NO VINHO
Aumento do teor alcoólico em 6,04 % na média do período da aplicação
61
BAC-CEN 20-14
°
Aumento de 49,64 % ou 14,13 litros de Etanol produzido / ton . Cana moída /
Corrigido pelo ART = 6,12 litros a mais por ton de cana.
32,09 34,70
32,33
25,32
20,12
26,22
29,62
40,37
57,36
44,40
51,02
33,71
41,68
28,46
42,59
-
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00Rendimento Etanol – Lts / Ton
RENDIMENTO ETANOL
62
Redução no consumo de
Produtos Químicos
BAC-CEN 20-14
RESULTADOS DA APLICAÇÃO
63
BAC-CEN 20-14
ANTIESPUMANTE E DISPERSANTE
Redução no consumo de antiespumante em 44,82% e redução no
consumo de dispersante em 19,05%
Média 01/07 A 02/08 Média 03/08 a 09/08 Acumulado Safra
Antiespumante ES (g/L) 0,29 0,16 0,34
Dispersante ES (g/L)0,21 0,17 0,18
0,29
0,16
0,34
0,21
0,17 0,18
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
Consumo Médio de Dispersante e Antiespumante
OBS.: O teste com o insumo Bac cen 20-14 foi realizado no período 03/08 a 09/08.
64
TESTE – USINA 03-MS
Teste em planta industrial dorna 05
por 22 ciclos fermentação
De 11 a 22 de Agosto de 2015
BAC-CEN 20-1465
A viabilidade celular da dorna 05, iniciou abaixo da média das demais dornas(90,99%), depois superou a média chegando a picos de 97,79%,Mantendo-se a frente das demais dornas na média geral do período.
11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08MÉDI
AMÉDI
A
% VIABILIDADE 90,99 92,88 90,99 93,32 93,00 93,64 91,69 92,74 91,69 93,22 96,21 92,33 97,79 91,57 97,79 93,02 96,71 92,97 96,71 94,67 94,97 92,78 94,41 93,01
86,00
88,00
90,00
92,00
94,00
96,00
98,00
100,00
% VIABILIDADE
BAC-CEN 20-1466
Brotamento :devido ao menor stress das leveduras o brotamento da dorna 05
manteve-se abaixo da média das demais dornas ficando 22,87% abaixo, o
que é interessante para a unidade devido ao melhor controle de biomassa.
11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08MÉDI
AMÉDI
A
% BROTAMENTO 10,38 12,95 10,38 12,68 10,00 14,47 11,65 14,35 11,65 18,16 16,54 18,77 7,91 13,74 7,91 13,88 13,61 15,47 13,61 16,13 15,34 16,67 11,73 15,21
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
% BROTAMENTO
BAC-CEN 20-1467
O Índice de Infecção: a dorna 05 iniciou acima da média das demais dornas e após iniciodo tratamento manteve-se 70% do tempo de tratamento abaixo da média das demaisdornas, não ultrapassando a faixa de 2,00% do índice e ficando ainda 23,62 % abaixo namédia geral.
11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08MÉDI
AMÉDI
A
ÍNDICE DE INFECÇÃO 1,75 0,48 0,58 1,99 0,71 1,65 0,27 0,82 1,33 0,59 1,94 1,84 0,69 1,07 0,69 1,08 1,96 3,70 0,20 0,30 0,54 0,43 0,97 1,27
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
ÍNDICE DE INFECÇÃO
BAC-CEN 20-1468
Leveduras por bastonetes: A dorna 05 iniciou com 57 levedura / bast.
Chegando a 511 lvedura / bast no dia 21/08, ficando 70% do tempo acima da
média das demais dornas tratadas com ácido e antibióticos.
11/08 11/08 12/08 12/08 13/08 13/08 14/08 14/08 15/08 15/08 17/08 17/08 18/08 18/08 19/08 19/08 20/08 20/08 21/08 21/08 22/08 22/08MÉDI
AMÉDI
A
LEVEDURAS/BAST. 57 287 172 50 140 61 376 197 75 173 52 66 144 109 144 140 51 28 511 403 183 238 173 159
0
100
200
300
400
500
600
LEVEDURAS/BAST.
BAC-CEN 20-1469
Produção de Etanol: comparativo realizado entre a dorna 04, 05 e dorna 06, dais quais
foram alimentadas praticamente com o mesmo mosto, observamos que a dorna 05
manteve uma produção de etanol 5,79% maior que a média da dorna 04 e dorna 06.
BAC-CEN 20-1470
71
CONCLUSÕES
O BAC-CEN 20-14 controlou de maneira efetiva a contaminação
bacteriana na fermentação industrial;
O uso do BAC-CEN 20-14 tem potencial para otimizar o consumo de ácido
sulfúrico na fermentação.
O produto tem um diferencial no mercado por não deixar resíduo na
fermentação.
EQUIPE TÉCNICA
Marcel Salmeron Lorenzi
Juliana Hellmeister de Campos Nogueira
Avaliação do BAC-CEN 20-14 da Centerquímica no processo industrial
USINA SP – ACOMPANHAMENTO FERMENTEC
AGOSTO / 2016
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
ANTONIO DIOGO FERREIRA
CONSULTOR TÉCNICO
(67) 99199-1881
(18) 3631-1313