Integración energética industrial con base en la biomasa residual del proceso de producción de arroz

1. Ing. Lesmes Corredor, Ph. D. (Universidad del Norte – Grupo de investigación
UREMA – Categoría A1 Colciencias)
Ing. Irina Herazo – Alejandro De La Hoz(Granos y cereales de Colombia S. A)
INTEGRACION ENERGETICA
INDUSTRIAL CON BASE EN LA BIOMASA
RESIDUAL DEL PROCESO DE
PRODUCCION DE ARROZ

2. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
GRANOS Y CEREALES DE COLOMBIA S.A Es una empresa
agroindustrial con 40 años de experiencia en el mercado.
Como organización empresarial del sector alimentos nos dedicamos
al procesamiento, clasificación, empaque y distribución de arroz,
subproductos y empacado y comercialización de legumbres secas.
Trabajamos bajo estándares de calidad y desde el año 2003 tenemos SELLO DE CALIDAD
ICONTEC según la NTC 671 Arroz blanco para consumo a las marcas ARROZ TAILANDES,
SABROSON y los productos de Olímpica O rojo y O azul y desde el 2006 tenemos certificado el
Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001

3. Proceso Productivo

4.  Prelimpieza de paddy
 Proceso de secado paddy húmedo
 Almacenamiento
Secamiento y Almacenamiento

5. Proceso de molinería. El proceso de molinería incluye varias
etapas que son:
El descascarado. consiste en retirar la cáscara al arroz seco (14%
de humedad), obteniendo los dos primeros subproductos del
proceso: el arroz integral (cargo) o moreno y la cascarilla de
arroz.
Pulimento (blanqueamiento). Mediante el proceso de pulimento
se obtienen los productos finales del proceso de molinería: el
arroz blanco entero, el arroz partido y la harina de arroz.
Clasificación por tamaño y Electrónicamente. Para realizar la
separación de grano entero y partido. En la clasificación
electrónica se detecta los granos manchado, piedra o cualquier
otro elemento que no contenga la transparencia o blancura
calibradas como patrón.
Molinería

6. Empacar en las marcas y presentaciones requeridas por nuestros clientes y
cumpliendo con las especificaciones de las fichas técnicas de acuerdo al producto para
proceder a su despacho.
Empacado

7. SUBPRODUCTOS DEL ARROZ:
Cristal:
Partido grande: grano de arroz elaborado menor de 0,75
(3/4) de la longitud total del grano entero.
Granza:
Partido pequeño: grano de arroz elaborado que es menor o
igual a 0,25 (1/4) de la longitud total de grano entero.
Salvado (Harina de arroz):
Es la harina que se ha retirado en la etapa de pulimento.
Cascarilla de arroz:
Es la harina que se ha retirado en la etapa de pulimento.

8. Características fisicoquímicas de la
cascarilla
• Las características físicas más significativas de la
cascarilla son las siguientes: peso específico 0,78
g/cm3; densidad aparente sin compactar 0,108
g/cm3; densidad aparente compactada 0,143
g/cm3 [3] (SERRANO et al. 2012).
• Presenta un contenido de humedad del 9.08 %,
con una densidad de 92 kg/m3, y un poder
calorífico mínimo de 14.22 MJ/kg (Gutiérrez
et al. 2014).
• Su longitud oscila entre los 8 y 11 mm; pero
pueden existir longitudes incluso de 5 mm, lo
que depende de la variedad del arroz.

9. Situación actual aprovechamiento biomasa
residual
• Estacionalidad en la producción de cascarilla
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total (kgs)
2008 762,324
592,927 622,226 617,281
357,742 175,579 361,275 490,145 662,940
685,599
392,099
377,083
6,097,220
2009 437,908
329,008 535,974 531,690
348,573 415,387 498,877 593,765 775,324
720,878
479,069
347,040
6,013,493
2010 632,548
548,510 564,910 573,402
542,065 534,439 472,976 470,036 473,340
658,094
686,484
642,335
6,799,140
2011 644,380
508,711 508,765 615,008
485,198 82,635 479,466 705,909 553,950
642,431
528,993
546,514
6,301,961
2012 565,080
648,394 605,495 479,388
210,408 236,415 478,525 826,667 713,902
759,797
434,739
798,747
6,757,556
2013 486,390
383,751 623,258 586,415
433,975 625,768 593,146 425,269 437,051
257,987
398,755
406,791
5,658,557
2014 389,987
338,574 424,780 179,702
122,885 30,654 175,693 310,748 564,301
662,878
696,206
341,984
4,238,392
2015 864,596
767,845
1,031,785 1,003,941 983,750 897,458 978,594 895,646 1,187,278 1,255,338 299,374 1,196,911 11,362,515
2016 1,096,419 1,027,797
533,998 641,135
483,815 839,263 997,416 848,947 895,524 1,075,284 8,439,598

10. Situación actual aprovechamiento biomasa
residual
• Estacionalidad en la producción de cascarilla
6097 6013
6799
6302
6758
5659
4238
11363
8439
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Ton/cascarilla

11. Situación actual aprovechamiento biomasa
residual
• Estacionalidad en el consumo de cascarilla y excedentes anuales
Consumo Cascarilla por Horno ( Toneladas anuales)
2009 1152
2010 1082
2011 1125
2012 1106
2013 635
2014 640
2015 296
Excedentes cascarilla (toneladas anuales)
2009 4860
2010 5720
2011 5200
2012 5657
2013 5023
2014 3678
2015 11067

12. Demanda típica de electricidad de G y C
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00Total
79 77 79 77 81 78 78 132 169 169 186 425 467 492 570 598 579 562 322 85 115 152 154 143 5869
127 128 130 142 142 117 85 155 433 536 611 533 325 411 322 582 252 198 225 42 38 51 77 150 5812
58 42 90 104 56 36 20 125 574 590 327 463 489 540 562 395 269 186 72 99 173 159 154 161 5744
51 74 141 156 142 35 18 92 244 293 296 286 145 187 188 348 544 496 238 126 170 168 169 171 4778
51 50 155 162 62 35 19 95 306 291 421 584 340 289 349 543 540 546 287 144 186 229 227 230 6141
123 133 200 210 222 124 90 117 174 517 576 534 130 216 208 210 150 130 111 107 101 97 101 94 4675
88 80 88 92 85 88 81 90 112 106 111 89 82 80 81 74 73 78 77 79 90 90 76 79 2069
79 75 84 72 60 79 78 112 169 298 524 562 516 551 567 566 546 481 120 154 207 205 206 182 6493
114 120 175 212 196 101 85 205 183 191 371 562 136 426 573 572 561 334 138 158 240 242 225 207 6327
118 116 160 231 220 129 98 124 386 574 571 598 528 576 553 525 548 439 192 151 123 234 228 199 7621
118 154 232 228 223 121 95 133 402 562 598 569 493 252 163 266 258 224 139 160 230 215 231 218 6284
122 145 237 219 141 104 85 162 480 584 595 575 513 588 602 575 532 496 153 119 124 133 146 160 7590
105 120 146 136 224 128 83 161 364 575 274 244 162 174 166 151 100 90 86 99 103 106 102 99 3998
93 96 86 98 84 86 76 88 110 117 106 99 109 107 93 76 65 72 82 84 85 96 84 91 2183
84 94 96 86 96 79 76 117 164 305 583 600 516 577 478 529 583 356 120 219 261 251 246 224 6740

13. Potenciales socios para el proyecto de
integración energética
GRANOS Y CEREALES DE COLOMBIA S. A.
ALIMENTOS CONCENTRADOS DE LA COSTA ( ACONDESA)
BODEGA DE DISTRIBUCION OLIMPICA – GIRALDA

14. Potenciales socios para el proyecto de
integración energética

15. • Granos y Cereales:Procesamiento de arroz blanco
• Bodega La giralda: Almacenamiento de alimentos: cuartos de frio, bodegas de congelación
• Acondesa: Producción de alimentos concentrados
• El consumo de vapor de Acondesa: (esta planta es contigua a Granos y Cereales)
• El vapor generado en esta planta es empleado para los procesos de cocción.
• Consumo de vapor de Acondesa: se consume 45.000 m3 de gas
• Capacidad de caldera: 150 hp y 80 hp
• Uso diario: 24 Horas
• Presión de vapor: 100 PSI, en los procesos se usa a 30 PSI
• Flujo de vapor de proceso promedio: 4900 lb/h
Potenciales socios para el proyecto de
integración energética

16. • Gasificación de cascarilla de arroz: producción de potencia
eléctrica y calor residual para el proceso de secado del arroz.
• Calderas alimentadas con cascarilla de arroz : Producción de
vapor de baja presión sin generación de potencia más uso del mismo
para la generación de frío
• Gasificación de cascarilla y producción «in situ» de frío con
equipos de refrigeración alimentados con el calor producido por la
cascarilla de arroz
Opciones tecnológicas analizadas desde un
punto de vista conceptual para la
integración energética

17. Conclusiones
1. La alta estacionalidad tanto de la producción de cascarilla así como
de la demanda de electricidad, condiciona la solución tecnológica
para el aprovechamiento sostenible de la biomasa residual del
proceso.
2. Las pocas ofertas tecnológicas disponibles no son de producción
nacional y no han sido diseñadas para escalas relativamente
pequeñas
3. La integración energética de las tres empresas es viable porque se
complementan sus demandas de electricidad, calor y frío.

18. Gracias