Palma africana

APLICACIÓN DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA EN UNA INDUSTRIA

EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA AFRICANA

QUÉ ES PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA

Estrategia preventiva en productos y procesos

Optimizando el uso de recursos: agua, energía, materia prima, insumos, etc.

Aumentar la eficiencia y cumplir las normativas ambientales vigentes..

“ES UNA INVERSIÓN”

ESQUEMA DE IMPLEMENTACIÓN

FASE I:ORGANIZACIÓN(Grupo de Trabajo)

BALANCE DE MATERIALES

FASE III:IDENTIFICACIÓN Y

SELECCIÓN DE OPCIONES DE

MEJORA

FASE IV:EVALUACIÓNDE MEJORAS

VIABLES

FASE V:INFORME

Técnica

Económica

Ambiental

FASE II:AUDITORÍA

INICIAL

INTRODUCCIÓN

Palmácea originaria de África Niveles de precipitación entre 1750mm y 2000mm

de agua por año Temperaturas entre 23 ºC y 27 ºC Zonas tropicales: Quinindé, La Concordia, La Unión,

La Independencia, vía Santo Domingo-Quevedo, Joya de los Sachas en el oriente ecuatoriano, San Lorenzo en la provincia de Esmeraldas

IMPORTANCIA DE LA PALMA AFRICANA

Porque se puede extraer de sus frutos:

Aceite rojo de palma: empleado en la elaboración de aceites comestibles, margarinas, jabones, velas, biodiesel

Aceite blanco o aceite de palmiste: también materia prima en la elaboración de aceites, pero especialmente en la elaboración de jabones

ESTRUCTURA DEL FRUTO

Recepción y calificación de materia primaCocción(autoclaves)DesgranadoDigestión oMalaxación de granos

1000 Kg de racimos

1330 Kg racimos cocidos

Granos de fruta878 KgRacimos sin fruta452 Kg

Vapor y agua63 Kg

PrensadoAceite+Agua+Fibra+Palmiste941 TonTorta de prensaFibra + palmiste706 Kg Licor de prensa562 Kg

Clarificación

SecadoAlmacenamiento de aceite

RecuperaciónAceite ( % de humedad)217 Kg

Aceite de primera210 Kg

Aceite, Agua yLodos815 KgAceite recuperado65 Kg

Efluentes delProceso750 Kg

Separación de palmiste y fibraAlmacenamiento de palmistePalmiste83 KgGeneración de vapor (Caldero)

Fibra a quemar420Kg

Agua

Vapor

Vapor624 Kg

Agua405 Kg

PROCESO TRADICIONAL DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ROJO

1. Recepción de materia prima

3. Extracción deproducto y subproductos

4. Generación de vapor

2. Preparación de materia prima

RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

Pesaje en báscula

Calificación de materia prima:Grado de madurez

Impurezas presentes

Variedad del fruto

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PREPARACIÓN DE MATERIA PRIMA

Primera etapa: Cocción en autoclaves

Tiempo de cocción = función de la variedad y del grado de madurez del fruto

Con vapor directo (30 - 40 psig; 130 ºC)

Descarga de fruta cocida: manual o automática

PREPARACIÓN DE MATERIA PRIMA

PREPARACIÓN DE MATERIA PRIMA

Segunda etapa: Proceso de desgranado mecánico

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EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

Digestión o malaxamiento de frutos

EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

Prensado hidráulico de la mezcla: fibra, agua, aceite, palmiste

Se obtienen:

Torta de prensa (fibra y palmiste)

Licor de prensa (aceite, agua, lodos)

EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

La torta de prensado es destrozada por un sistema de aspas, para separar la fibra del palmiste

EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

Sistema de clarificadores y recuperadores de aceite (procesos por lotes o tipo batch)

Secado de aceite en tanques con serpentines de calentamiento

Piscinas de oxidación para lodos residuales, recuperación de aceite de segunda

EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

EXTRACCIÓN DEPRODUCTO Y SUBPRODUCTOS

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GENERACIÓN DE VAPOR

Caldero: 5000 Kg vapor/h ; 100 psig Combustible: fibra, raquis

PARÁMETROS DE CALIDAD DEL ACEITE ROJO DE PALMA AFRICANA

Las industrias que procesan el aceite rojo de palma (clientes), controlan los siguientes parámetros:

Porcentaje de acidez (menor a 3.5%)

Porcentaje de humedad (menor a 0.2%)

Porcentaje de insolubles (menor a 0.1%)

ANTECEDENTES DEL PROYECTO

La extractora que se analizó, esta localizada en La Concordia, lugar en el que lleva funcionando más de 30 años.

Posee sus propias plantaciones de palma africana de variedad tenera.

También recibe una cantidad adicional de fruta de otros productores de la zona

METODOLOGÍA

FASE 1: ORGANIZACIÓN

Grupo de trabajo conformado por: jefe de los trabajadores, secretaria.

Recopilación de información Diagrama de implantación Diagrama de flujo del proceso productivo

METODOLOGÍA

FASE 2: AUDITORÍA INICIAL

Se la dividió en tres etapas:Control de materias primas, suministros e

insumosControl de producto terminado y

subproductos obtenidosEstudio del proceso de producción

METODOLOGÍA

FASE 2: AUDITORÍA INICIAL : Para determinar las entradas y salidas más

importantes del proceso, se diseñaron formularios de control para:

– Materia prima– Producto– Subproductos

El resto de entradas y salidas, se las estimó con – las capacidades de los equipos y tanques

utilizados– balances de masa y energía.

METODOLOGÍA

FASE 3: IDENTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE OPCIONES DE MEJORA: – Listado de opciones de mejora.

– Se analizó las opciones de mejora que podían ser implementadas de inmediato.

– Se seleccionó dos opciones de mejora para realizar un análisis más profundo.

METODOLOGÍA

FASE 4: EVALUACIÓN TÉNICA, ECONÓMICA Y AMBIENTAL DE OPCIONES DE MEJORA:

Aspecto técnico:Factibilidad de encontrar en el mercado

industrial: los equipos necesarios los insumos y la tecnología

Factibilidad de realizar la instalación en planta de los equipos y tecnología

METODOLOGÍA

FASE 4: EVALUACIÓN TÉNICA, ECONÓMICA Y AMBIENTAL DE OPCIONES DE MEJORA

Aspecto Económico-Financiero: Tasa interna de retorno (TIR) Valor actual neto (VAN) Retorno sobre la inversión

Aspecto ambiental: Cumplimiento de la normativa ambiental

METODOLOGÍA

FASE 5: INFORME:

Una vez obtenidos todos los resultados del estudio, se procedió a la elaboración de un informe final

RESULTADOS DE LA AUDITORÍA

Materia prima, suministros e insumos: Falta de control en almacenamiento Uso inadecuado de insumos y suministros Ausencia de inventario en bodega

Producto terminado y subproductos : Falta de control diario de extracción Falta de control de parámetros de calidad

RESULTADOS

Proceso productivo: Calificación y recepción de materia prima. Deficiencias en el proceso de cocción. Pérdidas

calóricas de 200,000 Kcal/h durante el verano y 7,000,000 Kcal/h, durante el invierno.

Desgaste del material de los autoclaves instalados, y autoclave de 6 toneladas sin instalar.

Falta de control de pérdidas de aceite en torta de prensado (8% de aceite perdido)

RESULTADOS

Desgaste en los equipos de separación de palmiste y fibra (contaminación ambiental,mal funcionamiento del rompe tortas)

Fugas en tuberías de vapor y tuberías del sistema de clarificación y recuperación de aceite.

Tanques clarificadores y secadores en desuso. Falta de seguridad del personal y de planta.

“Se pudo generar una lista de opciones de mejora”

LISTADO DE OPCIONES DE MEJORA

– Control diario de materia prima: recepción, almacenamiento y calidad

– Control diario de la cantidad de producto y subproductos (medidores de nivel, parámetros de calidad).

– Control de cantidades de suministros, químicos, insumos, combustibles y lubricantes en bodega

– Instalación y puesta en marcha del autoclave en desuso (capacidad de cocción)

LISTADO DE OPCIONES DE MEJORA

– Reparación de tanques de secado y de clarificación (capacidad de extracción).

– Cambio de tuberías perforadas.

– Limpieza diaria de cada bloque de producción.

– Estudio de riesgos en planta.

LISTADO DE OPCIONES DE MEJORA

•Aislamiento térmico de las tuberías de vapor, distribuidor de vapor y autoclaves.

•Cambio del sistema de clarificación y recuperación tradicional por un sistema continuo de centrifugado

OPCIONES DE MEJORA IMPLANTADAS DURANTE EL DESARROLLO DEL PROYECTO

Se tomaron correctivos inmediatos en el control de Materia primaProducto y subproductos Suministros e insumos

Se instaló y se puso el autoclave en desuso (aumento en la capacidad de producción)

Incremento del porcentaje de extracción hasta 21.5% y de extracción de palmiste hasta 9.3%.

Ingresos por ventas de 22,000 USD Ahorros en adquisición de suministros e insumos.

AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE VAPOR, DISTRIBUIDOR Y AUTOCLAVES

Ahorro en el tiempo de cocción: 20 minutos 200 toneladas/mes de fruta procesadas

adicionalmente (1 ciclo de cocción adicional/día) 43 toneladas de aceite rojo y 18 toneladas de

palmiste extraídos adicionalmente Aproximadamente 18,000 USD* adicionales por

concepto de ventas

* Teniendo en cuenta 400USD / tonelada de aceite y 37 USD / tonelada de palmiste

AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE VAPOR, DISTRIBUIDOR Y AUTOCLAVES

La evaluación realizada permitió determinar:

Aspecto técnico: Si se encuentra en el mercado los insumos y la tecnología necesarias, así como el espacio en planta para su implementación.

“Es técnicamente viable”

AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE VAPOR, DISTRIBUIDOR Y AUTOCLAVES

Aspecto económico: Teniendo en cuenta :

Tasa anual de inflación, en porcentaje 4

Inversión a realizar 12,000

Comienzo del proyecto 2006

Terminación del proyecto 2011

Vida útil del equipo (años) 5

Préstamo bancario (USD) 0

Ton de fruta procesadas/mes 1,006

% Extracción 21

% palmiste 8.3

Precio de aceite USD / Ton 440

Precio de palmiste USD / Ton 30

AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE VAPOR, DISTRIBUIDOR Y AUTOCLAVES

Tasa interna de retorno (TIR): 263%

Valor actual neto (VAN):70,000USD

Retorno de la inversión: 1 año

“Es económicamente viable”

AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE VAPOR, DISTRIBUIDOR Y AUTOCLAVES

Aspecto ambiental:

Se pueden ahorrar aproximadamente 5,800 Kcal/hr, convirtiendo más tolerable el ambiente de trabajo en zona de prensado y vaciado de autoclaves

“Es ambientalmente viable”

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

Dos grandes ventajas:

Sistema de clarificación y recuperación de aceite Porcentaje de extracción

Sistema tradicional por lotes 21.5% (actualmente)

Sistema continuo vía centrifugación 23% - 25%

Sistema de clarificación y recuperación de aceiteConsumo de agua

Ton agua/ Ton de fruta procesada

Sistema tradicional por lotes 0.5

Sistema continuo vía centrifugación 0.25 (50% de ahorro)

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

La evaluación permitió determinar que:

Aspecto técnico: Se encuentra en el mercado los equipos, insumos y la tecnología necesarias, así como el espacio en planta para su implementación.

“Es técnicamente viable”

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

Aspecto económico: Se tomó en cuenta:Tasa anual de inflación, en porcentaje 4

Inversión a realizar 170,000

Comienzo del proyecto 2006

Terminación del proyecto 2016

Vida útil del equipo (años) 10

Préstamo bancario 170,000

Tiempo para pagar el préstamo (años) 10

Ton de fruta procesadas/mes 1,006.00

% Extracción 23

% palmiste 8.3

Precio de aceite USD / Ton 440

Precio de palmiste USD / Ton 30

Tasa de interés bancario, en porcentaje 12

Cuotas anuales para pago del préstamo 29,642

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

Tasa interna de retorno (TIR): 18%

Valor actual neto (VAN): 40,000 USD

Retorno de la inversión: 10 años

El valor del TIR no es tan alto como se esperaría, no resulta ser muy rentable. Sin embrago el aumento en las toneladas de fruta procesadas por mes hasta valores superiores a las 1200 toneladas/mes generarían:

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

Tasa interna de retorno (TIR): 60%

Valor actual neto (VAN): 370,000USD

Retorno de la inversión: 10 años

Bajo éstas condiciones “Es económicamente viable”

CAMBIO DEL SISTEMA TRADICIONAL DE CLARIFICACIÓN

Aspecto ambiental: Los efluentes líquidos del proceso productivo

tendrán valores de concentraciones de aceite entre 0.2mg/lt y 0.3 mg/lt, cumpliendo con la NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTES: RECURSO AGUA.

La disminución en el consumo de agua beneficia al medio ambiente al consumir en menor cantidad un recurso no renovable como lo es el agua

“Es ambientalmente viable”

“ Muchas veces ponemos en lugares inaccesibles lo que está al alcance

de nuestras manos”

“Cambiemos de actitud y devolvamos

a la naturaleza todos los beneficios

que nos brinda”

GRACIAS