1. Ingeniería

®
TECNOLOGÍA LIMPIA PARA EL
BENEFICIO DE CAFÉ POR VÍA HÚMEDA
Ingeniería Agrícola
Carlos E. Oliveros T.
Juan R. Sanz U.
Cesar A. Ramírez G.
CENICAFÉ
2014
©FNC-Cenicafé 2014
©FNC-Cenicafé 2014
CONTENIDO
• Introducción. Beneficio del café con alto
consumo de agua (Tecnología Tradicional).
• Beneficio ecológico:
Con fermentación natural
Con desmucilaginado mecánico
Tecnología Ecomill
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Beneficio húmedo del café
Despulpado
del Café
Remoción de Mucílago
del Café
Fermentación
Natural
Desmucilaginado
Mecánico
Lavado
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Recibo y Clasificación de café.
Beneficio tradicional
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Lavado, Clasificación y Transporte de café.
Beneficio Tradicional
CEA > 20 L/kg cps
CEA: 9,0 L/kg cps
CEA: 6,4L/kg cps
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1. Beneficio Tradicional
Recibo
Clasificación
Transporte Pulpa
Con agua
Fermentación
Tanque tradicional
Húmedo
Tanque sifón
Despulpado
Húmedo
Clasificación
Seco
Remoción
de mucílago
CEA > 40 L/kg cps
Clasificación
Canal de correteo
Bomba
Canal de correteo
Canal SS
Con agua: bomba
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Transporte
de café al
secador
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Aguas residuales de lavado (ARL)
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2. Beneficio Ecológico
Beneficio ecológico del café, vía húmeda, es el conjunto
de operaciones que se realizan para transformar el café
cereza en café pergamino seco, conservando su calidad,
cumpliendo con las normas de comercialización y la
normatividad ambiental vigente, evitando pérdidas de
café, eliminando procesos innecesarios, aprovechando
los subproductos, para representar el mayor ingreso
económico para el caficultor y produciendo la mínima
alteración del agua estrictamente necesaria para el
beneficio.
Roa et al., 1999
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Recibo de Café
♦
72% de la contaminación se produce utilizando agua en el
despulpado y en el transporte de la pulpa y del café despulpado
con AGUA, Zambrano y Zuluaga (1989, 1993)
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Clasificación del Café Cereza
Separador Hidráulico de Tolva y Tornillo Sinfín (SHTTS)
Separación de cerezas de inferior calidad y objetos duros: CEA < 0.1 L/kg cps
Avance Técnico 360 (2007)
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Despulpado Sin Agua
Avance Técnico 164 (1991)
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Transporte de la pulpa por medios NO
hidráulicos
Roa et al., 1999
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Fermentación y lavado en Tanque Tina
Avances Técnicos 197 (1993) y 361 (2007)
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BECOLSUB
En la tecnología DESLIM (DESmucilaginador, Lavador y LIMpiador) se
utiliza de 0,7 a 1,0 L de agua/kg cps, solamente para lavar el café.
Avances Técnicos 216 y 217 (1995), 253 (1998) y 405 (2011)
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Costo Planta de Tratamiento ARL
100 t cps/año
L/kg de cps
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
$ USA
8056
11278
14983
18689
22394
26100
29806
33672
37378
41083
44789
48494
52200
56067
Decreto 3930
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Resultados sobresalientes
• Reducción en consumo de agua de más de 40
L/kg cps a menos de 1,0 L/kg cps.
• Reducción de la contaminación de 85% a 90%.
• Valoración de los coproductos (pulpa y mucílago).
• Simplificación del proceso y de la infraestructura.
• Reducción de pérdidas.
• Ahorro de 18 millones de m3/año, equivalentes al
consumo anual en una ciudad de 1,8 millones de
habitantes.
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Nueva tecnología para el procesamiento del café?
• Para disminuir el consumo de agua.
• Para disminuir (eliminar?) la contaminación causada
en el procesamiento de café.
• Para disminuir el consumo de energía (kWh/t cps).
• Para satisfacer los requierimientos de los clientes,
interesados en café procesado con fermentación
natural.
• Para permitir el uso del mucílago en la producción de
biofertilizantes, gas combustible, bioplásticos, entre
otros.
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®
Desempeño:
• Consumo de agua menor a 0,5
L/kg cps.
• Control potencial del 100% de la
contaminación.
• Daño mecánico menor a 0,5%.
• Disminución del consumo de
energía eléctrica.
• Mejor aprovechamiento del área
construida.
• Disminución en el área
requerida para la pulpa
EQUIPOS
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Tanque de fermentación
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Dosificador de café en “punto” de
lavado
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Lavador
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®
Modelos
Capacidad en kg/h de café lavado
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Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Determinación del “punto de lavado”
Método FERMAESTRO®
Avance Técnico 431, 2013
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®
500
Capacidad
Caudal de agua
kg de café lavado/h
Litros/min
435 - 495
1,6 - 1,8
Potencia
hp
1,6
Consumo de agua Potencia especifica instalada Daño mecánico
Litros/kg de café seco
kW/(t café lavado/h)
%
0,32 - 0,37
2,38 - 2,70*
0,10 - 0,34
11,03 - BECOLSUB 300*
9,19 - BECOLSUB 600
8,82 - BECOLSUB 1000
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Capacidad
kg de café lavado/h
1,507 - 1,565
1.500
Caudal de agua
Litros/min
5,5 - 6,5
Potencia
hp
3,6
Consumo de agua
Potencia especifica instalada Daño mecánico
Litros/kg de café seco
kW/(t café lavado/h)
%
0,40 - 0,43
1,69 - 1,76*
0,10 - 0,56
*8,82 Becolsub 1000
4,85 Becolsub 2500
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Capacidad
kg de café lavado/h
2,599 - 2,817
Consumo de agua
Litros/kg de café seco
0,49 - 0,53
3.000
Caudal de agua
Litros/min
11,2 - 13,1
Potencia especifica instalada
kW/(t café lavado/h)
1,30 - 1,41*
Potencia
hp
5
Daño mecánico
%
0,24 - 0,47
*4,85 Becolsub 2500
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Utilizando Enzimas
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
Capacidad (@ cps/año)
Tiempo de lavado, h/día
Equipo
2
4
ECOMILL® 500
2000
4000
ECOMILL® 1500 6000
12000
ECOMILL® 3000 12000
25000
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Resultados en finca
Nombre: Las Brisas
Propietario: Ing. Juan G. Londoño
Localización: Pereira
Café procesado con Ecomill®:
750.000 kg de cerezas
®
Equipo ECOMILL®1500
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Resultados en finca
Las Brisas (Risaralda)
Lote
1
2
3
4
5
Caudal agua
Consumo
agua
Capacidad
Corriente
motor
Consumo
agua
Daño
mecánico
L/min
L
kg c.l./h
A
L/kg cps
%
1910,2
1778,0
1687,7
1584,7
1554,4
1703,0
145,66
9,4
9,2
9,2
9,2
9,3
9,3
0,09
0,72
0,51
0,40
0,86
0,88
0,67
0,21
0,50
0,26
0,12
0,50
0,15
0,31
0,18
12
8
6
12
12
216,1
218,8
134,3
350,9
414,3
Promedio
D.E.
®
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Resultados en finca
Las Brisas (Risaralda)
Atributo
Tiempo en fermentación, h
12
13
14
15
16
Aroma-Fragancia
Sabor
Sabor residual
Acidez
Cuerpo
Balance
Uniformidad
Taza limpia
Dulzor
Puntaje Catador
7.5
7.5
7.0
7.5
7.5
7.3
10.0
10.0
10.0
7.5
7.5
7.5
7.3
7.5
7.5
7.3
10.0
10.0
10.0
7.8
7.5
7.5
7.0
7.3
7.5
7.0
10.0
10.0
10.0
7.3
7.3
7.3
6.5
7.0
7.0
6.8
10.0
10.0
10.0
7.0
7.0
7.0
6.5
6.5
6.8
6.8
10.0
10.0
10.0
6.5
Puntaje total
81.8
82.3
81.0
78.8
77.0
®
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Resultados en finca
Las Brisas (Risaralda)
COMPARATIVO DE LOS EQUIPOS INSTALADOS EN LA FINCA LAS BRISAS
Item
ECOMILL 1.500
Caudal Agua promedio (L/min)
Capacidad de trabajo (kg café lavado/h)
Consumo específico de agua (L/kg cps)
Consumo específico de energía (kWh/t café lavado)
Café cereza procesado Agosto - Octubre (kg)
Tiempo total funcionamiento (min)
Tiempo total funcionamiento (h)
Consumo Total de Agua (L)
Consumo de energía (kWh)
BECOLSUB 1000
10,00
1.550,70
0,67
1,79
62.300,00
940,10
15,67
9.401,04
28,05
7,00
390,00
2,15
8,95
63.200,00
3.792,00
63,20
26.544,00
565,64
64,10%
84,60%
®
Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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®
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Manejo de las ARL
Las Brisas (Risaralda)
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EcoMill® en fincas
Patente de invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Fabricantes
®
•Promain Ingeniería Ltda – Ingesec (Bogota D.C.)
•JMEstrada (Medellín)
•Agrometálicas Gallego (Belén de Umbría – Risaralda)
•Sicotherm (Bogotá D.C.)
•Jgallo (Dosquebradas, Risaralda)
•Proinduhuila (Pitalito , Huila)
•Fimar (San Gil, Santander)
•Penagos Hermanos (Bucaramanga)
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Consumo específico de agua en el
beneficio del café (L/kg cps)
12
10
Recibo
Litros/kg cps
8
Clasificación
Despulpado
Transporte cd
6
Transporte pulpa
lavado
clasificación
4
transporte cl
2
0
Tradicional (44)
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Tanque tina (4,3)
Becolsub (1,2)
Ecomill (0,7)
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Evolución tecnológica en el
beneficio del café en Colombia
Tradicional
BECOLSUB
EcoMill®
CEA (20 - 50 L/kg cps) - CC (hasta 74%)
CEA (0,7 - 1,0 L/kg cps) - CC (90 - 91%)
CEA (0,35 - 0,55 L/kg cps) - CC (100%)
Antes de 1995
Desde 1995
Después del 2012
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Patente de Invención 14-098401 de Feb 02/2012 a Feb 02/2032
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Futuro
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