Mais de 18 bilhões de alqueires de grãos são produzidos e transportados através de sistemas de manuseio de grãos nos EUA a cada ano. A capacidade dos Estados Unidos de alimentar sua população e seu gado, apoiar o movimento dos biocombustíveis e exportar o excesso de grãos para os mercados emergentes é um ponto de orgulho e força nacional.  A infraestrutura para transportar grãos de um ponto a outro inclui pequenos elevadores rurais, elevadores maiores, grandes terminais de grãos, caminhões, trens, barcaças e navios oceânicos.  Cada vez que o grão é movido de um desses pontos para outro, é gerado pó.  Pó que deve ser controlado, capturado e contido. 

Tendências

Há uma série de tendências que afetam as estratégias de controle de pó na indústria de grãos. 

No topo desta lista está o fato de que a maioria das instalações de manuseio de grãos existentes tem agora quase quarenta anos, tendo sido construídas durante a década de 1980.   Agora, anos depois, os EUA estão tentando movimentar o dobro da quantidade de grãos com os mesmos ativos fixos, criando uma demanda forte e crescente pela implementação de soluções de processo que melhorem o tempo de atividade e a confiabilidade.  Agora, trinta anos depois, os EUA estão tentando transportar o dobro da quantidade de grãos através dos mesmos ativos fixos, criando uma forte e crescente demanda por implementar soluções de processo que melhorem o tempo de atividade e a confiabilidade.

Quando simples melhorias não são suficientes, estão sendo feitos investimentos mais substanciais para revitalizar instalações envelhecidas com atualizações, expansões ou mesmo a construção de novas instalações.  Com novos investimentos, surge um novo foco na melhoria dos processos para eliminar fluxos de resíduos, melhorar a qualidade dos produtos e aumentar a eficiência energética.  O objetivo não é simplesmente substituir uma infraestrutura envelhecida; o objetivo é melhorá-la.

A concorrência entre empresas de comercialização de grãos também está alimentando a necessidade de melhorar significativamente as instalações existentes. No Rio Columbia, vários terminais de grãos já iniciaram ou iniciarão em breve projetos destinados a melhorar sua capacidade e eficiência no manuseio de grãos. 

Outra tendência é um maior foco nos problemas da emissão de pó.  Embora as regulamentações federais para emissões de pó de grãos não tenham mudado substancialmente em muitas partes do país, algumas áreas (como a Costa Oeste) estão passando por padrões de emissões mais rígidos e por uma fiscalização mais intensa.  Mesmo em áreas onde as emissões regulamentadas não mudaram, as emissões continuam sendo um problema devido à invasão.  À medida que os vizinhos se aproximam das instalações de manuseio de grãos, a tolerância geral às emissões de pó diminui, de modo que os manipuladores de grãos precisam se preocupar mais com as emissões.

À medida que os vizinhos se aproximam das instalações de manuseio de grãos, a tolerância geral às emissões de pó diminui, de modo que os manipuladores de grãos precisam se preocupar mais com as emissões.  O controle de pó é mais importante do que nunca para os manipuladores de grãos, que buscam cumprir as futuras regulamentações da OSHA destinadas a prevenir eventos catastróficos envolvendo pó combustível.

Para resumir, as principais tendências que afetam as estratégias de coleta de pó na indústria de grãos incluem:

• Aumento do processamento de material
• Proteção da competitividade do mercado
• Melhoria no tempo de atividade e confiabilidade
• Desejo de eliminar os fluxos de resíduos e melhorar a qualidade do produto
• Foco na eficiência energética como um fator de lucro
• Necessidade de reduzir as emissões de pó para atender a padrões mais rigorosos e para gerenciar questões de invasão
• A antecipação de regulamentos para o gerenciamento de pó combustível

Novas soluções de controle de pó

À medida que as tendências da indústria levam os manipuladores de grãos a considerar o controle de pó como parte integral de suas operações, a indústria de coleta de pó continua a fornecer soluções para essas demandas.   Em alguns casos, as empresas aplicaram soluções que seguem práticas tradicionais e abordagens antigas, enquanto outras desenvolveram soluções mais novas e eficazes para atender às novas demandas.

Uma abordagem inovadora para o gerenciamento de pó é coletar e gerenciar o pó no ponto de geração: na fonte.  Capturar e controlar o pó na sua origem oferece vários benefícios, incluindo:

Redução ou eliminação de correntes de resíduos. .  Quando o pó capturado é retido no processo que o gera, ele permanece como parte do fluxo de produtos que geram receita.  Em vez de transformar uma parte do produto em uma pilha de pó desperdiçado, ele permanece como parte do fluxo de produtos que tem valor econômico.

Redução ou eliminação de equipamentos da corrente de resíduos.  Quando os pós produzidos em um processo são separados da corrente original do processo, eles requerem equipamentos independentes de manuseio de materiais e também equipamentos de processo. Manter o pó dentro do fluxo do produto minimiza o custo e a manutenção de equipamentos adicionais de manuseio de material.

Minimização da quantidade de trechos de dutos.  É necessária uma quantidade enorme de energia para mover ar carregado de pó através de longos trechos de dutos. A instalação de coletores de pó no ponto de uso mais próximos ao processo gerador de pó minimiza ou elimina dutos desnecessários, o que economiza energia.

Redução da manutenção dos dutos.  A minimização dos dutos reduz os custos de manutenção, elimina o desperdício de ar por vazamentos no sistema de dutos e elimina os custos elevados associados ao revestimento interno dos dutos.

Instalação facilitada..  Uma quantidade menor de dutos também equivale a uma instalação mais simples e mais fácil para equipamentos de coleta de pó.  Coletores menores e mais leves significam menos infraestrutura de apoio em instalações de manuseio de grãos, onde os coletores muitas vezes não são colocados no chão.

Maior tempo de atividade e confiabilidade para o sistema como um todo.  Com a coleta de pó centralizada, quando um sistema de coleta de pó requer manutenção, todo o sistema de coleta de pó — e muitas vezes toda a instalação de manuseio de grãos — deve ser desativado para resolver o problema. Com uma série de coletores de ponto de uso, quando uma etapa individual do processo é desativada para manutenção, o restante do sistema continua a operar.  Isso proporciona um nível de redundância ao sistema, resultando em melhores tempos de funcionamento da instalação. Outros benefícios potenciais de coletores no ponto de uso incluem:

• Minimizar o impacto no tempo de atividade devido à manutenção — reduzir o tempo de inatividade para permitir maior flexibilidade na programação do serviço (ciclo de 20 minutos contra 4–8 horas); características de projeto que simplificam e aceleram as ações de manutenção.
• Sistemas localizados minimizam o impacto sobre o total das operações quando um único componente tem problemas.
• Sistemas localizados melhoram a utilização de energia, permitindo que as operações utilizem a energia somente quando necessário para gerenciar a pó em cada área.  Essa abordagem elimina o desperdício de energia utilizada para puxar ar de áreas que não geram pó.
• Tecnologias que prolongam a vida útil do filtro para reduzir a frequência de manutenção

O suporte para uma solução inovadora do controle de pó em um ponto de uso requer um produto de filtração de pó com área ocupada muito pequena, mas com desempenho robusto para lidar com volumes de ar de moderados a grandes.  Os coletores tradicionais de filtro de mangas e de cartucho são geralmente muito grandes para instalação no ponto de uso ou, quando ajustados para caber, são incapazes de lidar com os volumes de ar necessários.

O coletor de pó Donaldson® Torit® PowerCore® série CP funciona muito bem como coletor no ponto de uso. Por ser um coletor pequeno, leve e fácil de manter, capaz de lidar com o volume de ar necessário, este produto oferece vantagens distintas em relação às tecnologias típicas de casas de filtros, que estão em uso há mais de 40 anos.

Produtos como este oferecem a capacidade de coletar materiais na fonte e permitem o controle de pó com um investimento em energia muito mais administrável. Os coletores no ponto de uso reduzem o volume de ar necessário para o controle de pó, reduzem o investimento em potência e minimizam os custos operacionais de energia.  Com seu tamanho menor e perfil baixo, o coletor Torit PowerCore CP pode ser instalado em vários locais em novas instalações como coletores na fonte e pode ser instalado em espaços apertados em instalações existentes (devido ao seu tamanho menor) para resolver problemas de pó.

Novas opções de elemento filtrante

O elemento filtrante tradicional do filtro de mangas sempre teve uma eficiência relativamente baixa em comparação com as novas opções de elementos filtrantes que agora podem ajudar as instalações a atender à demanda por redução de emissões e ajudar a gerenciar questões de invasão.

Durante décadas, os coletores de pó com elemento filtrante de fibra fina em cartuchos têm fornecido níveis mais altos de eficiência a processos nos quais os coletores de pó de cartucho são aplicados; entretanto, os coletores de pó de cartucho não têm sido ideais para a maioria das operações de manuseio e movimentação de grãos e, consequentemente, esse meio filtrante eficiente não tem sido amplamente adotado.   Com o lançamento da série CP da Torit PowerCore, agora elementos de fibra fina Ultra-Web® mais eficientes estão disponíveis para a indústria de grãos.  Os testes demonstraram que as emissões podem ser reduzidas em até 78% quando se utiliza o elemento filtrante de fibra fina Ultra-Web®.  O elemento filtrante Ultra-Web® no coletor Torit PowerCore da série CP representa realmente a melhor tecnologia disponível de controle de pó para a indústria de grãos.

Quando uma instalação não está em condições de substituir coletores centralizados, outra estratégia que ajuda a resolver alguns dos problemas enfrentados pelos manipuladores de grãos é a atualização do elemento filtrante utilizado em seus coletores existentes.  As mangas filtrantes Dura-Life® duram de duas a três vezes mais do que as mangas padrão e proporcionam tanto economia de energia quanto menos emissões.  Outra opção é trocar as mangas filtrantes padrão por mangas plissadas.  Os filtros de mangas plissadas Ultra-Web SB proporcionam maior vida útil do filtro, maior eficiência e economia de custos para os coletores de filtro de mangas existentes.  As mangas plissadas podem ajudar a resolver problemas de abrasão das mangas e podem permitir maior passagem de ar através do coletor ao aumentar a metragem quadrada do elemento filtrante.

Exemplo de comparação de soluções de controle de pó

Para ajudar a entender a influência que uma estratégia de controle de pó no ponto de uso pode ter nos custos operacionais das instalações, considere um elevador de grãos típico que manuseia 40.000 alqueires de grãos por hora, transferindo dos trens para barcaças.

A Figura 1 mostra essa área típica de elevador com uma estratégia centralizada de controle de pó convencional.  Essa instalação utilizaria 15 coletores de pó de filtros de mangas centralizados, movendo aproximadamente 99.000 cfm de ar a qualquer momento em que a instalação estivesse em operação, e toda a operação precisaria ser desligada para manutenção periódica do coletor de pó.  Esses sistemas centralizados envolveriam a instalação de quantidades significativas de dutos que aumentariam os desafios de instalação e a manutenção de materiais no local.  Só nesse sistema centralizado, os custos de energia para a movimentação de ar poderiam exceder US$ 70.000 por ano e, além disso, o pó coletado dos vários coletores de filtro de mangas exigiria sistemas caros de manutenção intensiva para o manuseio de materiais.  Essa abordagem centralizada também cria um fluxo de resíduos de menor valor para o pó coletado.

A Figura 3 mostra a mesma instalação típica de elevador de 40.000 alqueires por hora com uma abordagem mais contemporânea, alavancando uma estratégia de controle de pó no  ponto de uso.  A instalação utilizaria 43 coletores de pó Torit PowerCore série CP nos pontos de uso e um coletor de filtro de mangas movendo a mesma quantidade de ar quando todas as áreas da instalação estivessem funcionando, mas zonas individuais da instalação ficariam fora de operação quando determinados processos não estivessem funcionando ou quando a manutenção fosse necessária.  Os custos de energia para essa estratégia no ponto de uso chegariam a aproximadamente US$ 55.000 por ano, para uma economia de quase 22% em comparação com uma estratégia mais tradicional centralizada, apenas nos custos de movimentação de ar.  Além disso, a abordagem do ponto de uso não gera o fluxo de resíduos de menor valor. O pó coletado é devolvido ao fluxo primário do produto e a manutenção das grandes quantidades de tubulações é reduzida ou eliminada em algumas áreas.

Na Figura 4 , a estratégia de controle de pó no ponto de uso foi implementada em um importante terminal de exportação de grãos na Costa do Golfo.  A Figura 5 mostra de perto um coletor de ponto de uso em um silo.

Observe que o conhecimento das melhores práticas é essencial para aplicar corretamente uma estratégia de ponto de uso, incluindo compreender como selecionar e utilizar adequadamente o equipamento projetado para esse fim. Como exemplo, a coleta no ponto de uso diretamente nas pernas de um elevador de caçambas não é recomendada; porém, um coletor no ponto de uso corretamente selecionado e projetado pode permitir que o pó capturado seja devolvido ao carregador do elevador, oferecendo os benefícios da captura na fonte de uma maneira compatível com a maioria dos padrões.

Conclusão

A combinação de uma estratégia de gerenciamento de pó no ponto de uso e coletores Torit PowerCore da série CP para controle de pó na indústria de grãos representa a melhor estratégia de gerenciamento de pó da categoria para atender às expectativas e exigências em constante transformação da indústria. A tecnologia tem se mostrado eficiente em diversas instalações de grãos somente nos EUA e constitui o que deve ser considerado a melhor tecnologia de controle de pó atualmente disponível no mercado. Prevemos que os principais operadores de grãos considerarão cada vez mais as tecnologias de coleta de pó no ponto de us o em suas operações.