Taller GEST O DE ENERGIA E RES DUOS NA AGROIND STRIA

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Taller GESTÃO DE ENERGIA E RESÍDUOS NA
AGROINDÚSTRIA SOCROOLCOHOLEIRA
RED TEMATICA IVH
Empleo de la biomasa azucarera como fuente de
alimento, energía, derivados y su relación con
la preservación del medio ambiente (BAZDREAM)
Pirassununga JUNIO 2007
2
LOS RESIDUALES LIQUIDOS DE LA PRODUCCIÓN DEL
ALCOHOL.
3
Ing. Antonio Valdes Delgado PhD Centro Gerencia
Programas y Proyectos Priorizados Ministerio
Ciencia Tecnologia y Medio Ambiente Cuba Tel.
0 537 203 0778 Fax [phone] ce
avaldes_at_geprop.cu
4
INTRODUCCION 1. CARACTERIZACION DE
LOS RESIDUALES LIQUIDOS DE LA PRODUCCION
DE ALCOHOL 2. LAS POSIBLES ALTERNATIVAS
PARA LA DISPOSICIÓN DEL EFLUENTE DE LA
PRODUCCIÓN DE ALCOHOL
5

• INTRODUCCION
• EL ALCOHOL PUEDE PRODUCIRSE
• DEL JUGO DE LA CAÑA
• DE LAS MIELES FINALES
• DE LA CELULOSA DEL BAGAZO Y/O LOS RAC

6

• INTRODUCCION
• EN EL CASO DEL JUGO
• CON UN RENDIMIENTO INDUSTRIAL DE 80
• LITROS POR LA TONELADA DE CAÑA MOLIDA
• UN RENDIMIENTO AGRÍCOLA DE 50
• TONELADAS POR HECTÁREA
• REPRESENTARÁ 4000 L DE ALCOHOL POR
• HECTÁREA
• CORRESPONDIENDO A 17-19 TONELADA
• CAÑA POR TONELADA DE ALCOHOL.

7
INTRODUCCION EN EL CASO DE LAS MIELES
FINALES CONSUMO DE MIELES FINALES ESTÁ EN EL
ORDEN DE 4.4 - 4.3 TONELADAS DE MIEL FINAL
POR TONELADA DE ALCOHOL
8
INTRODUCCION EL DBO5 DE LAS VINAZAS MIELES
FINALES . 60 000 PPM MATERIA ORGÁNICA DE 7
g/l. JUGO . 10 000 A 15 000 PPM
MATERIA ORGÁNICA DE 2 g/l
9
1.- CARACTERIZACION DE LOS RESIDUALES DE LA
PRODUCCION DE ALCOHOL
Carlos A. Gomez. (1988) El Uso del agua y la
generacion de efluentes en la produccion de
azucar y alcohol para combustibles Primera
Jornada Internacional sobre Energia y Ambiente
Cordoba, Argentina Fuente CETESB (BR)
Traducido Obaya M. C. Valdes E. Garcia L. Valor
biofertilizante de los residuales de las
destilerías de alcohol. Sobre los Derivados Vol.
XXII, No.2 1988
10
RESIDUOS EMITIDOS DE UNA DESTILERÍA DE 1000
m3/dia IGUALAN RESIDUOS DE UNA POBLACIÓN DE 625
000 HABITANTES
11
2.- LAS POSIBLES ALTERNATIVAS PARA LA
DISPOSICIÓN DEL EFLUENTE DE LA PRODUCCIÓN
DE ALCOHOL A.- La irrigación y
fertilización de la tierra B.- La producción de
compost C.- La producción de levadura
Torula D.- La producción del biogás E.- La
concentración y usó como combustible en
calderas. F.- Alimento animal
12
A.- LA IRRIGACIÓN Y FERTILIZACIÓN DE LA
TIERRA
13

• RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS
• EN ARGENTINA
• LA APLICACIÓN DE VINAZAS A RAZÓN DE 900 m3/ha
• AUMENTO LOS RENDIMIENTOS DE AZÚCAR.
• EL RIEGO AUMENTÓ LAS CENIZAS Y EL
• POTASIO EN LOS JUGOS DE CAÑA

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RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS UNA
APLICACIÓN DE 150 Y 300 m3/ha PRODUJO UN
AUMENTO EN EL RENDIMIENTO DE 35, APLICACIONES
DE 600 Y 900 m3/ha PRODUJO UN AUMENTO DE 17
CON 1200 m3/ha EL AUMENTO FUE SÓLO DE UN 10,
DURANTE ESTA ÚLTIMA APLICACIÓN SE OBSERVÓ QUE LA
PLANTA TENÍA AFECTACIÓN EN SU CRECIMIENTO.
15

• RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS EN
  BRASIL EN LA FABRICA SAO JOAO.
• EL 50 DE LAS VINAZAS SE APLICAN POR
• - CAMIONES CON TANQUES DE 15/16 m3
• APLICAN A RAZÓN DE 60-80 m3/ha
• SE COMPLEMENTA LA FERTILIZACION CON
• 90 kg/ha DE NITRÓGENO.
• EL OTRO 50 SE DILUYE CON
• AGUAS CONDENSADORES BAROMÉTRICOS
• LOS EFLUENTES SISTEMA LAVADO DE CAÑA
• POR UN SISTEMA DE TUBERÍAS SE TRANSPORTA A LOS
  CAMPOS APLICANDOSE POR UN SISTEMA DE ROCIADORES

16
RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS LA
APLICACIÓN DE LAS VINAZAS INDICA UNA DOSIFICACIÓN
PARA APLICAR EN RIEGO DE LAS MIELES FINALES A
RAZON DE 35-50 m3/ha DE LOS JUGOS LA
DOSIFICACIÓN ES DE 100-150 m3/ha.
17
RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS
ESTUDIOS REALIZADOS EN CUBA INDICAN QUE DOSIS
SUPERIORES A 100 m3/ha EN SUELOS DE ARCILLA 11
(FERROLITICOS Y SIMILARES) 50 m3/ha EN SUELOS
ARCILLOSOS 21 (VERTISUELOS, ETC) PROVOCAN
AFECTACIONES AL CULTIVO Y AL SUELO y se produce
un desbalance nutricional al predominar el
potasio.
18

• LA APLICACIÓN EN EL RIEGO
• POR PRESENTAR COMPUESTOS QUE PUEDEN
• SER PERJUDICIALES A LOS SUELOS
• EN CORRESPONDENCIA CON EL COMPUESTO Y
• SU MAGNITUD
• SE NECESITA REALIZAR SU CARACTERIZACIÓN
• PREVIA A SU APLICACIÓN.

19
CRITERIOS PARA CONTROLAR SU CALIDAD Y DETERMINAR
SU APTITUD PARA EL RIEGO.
20

• RAS CON VALORES SUPERIORES A 2 INDICA
• Aumento presión osmótica y bloquea la
• absorción del agua por la planta
• Bloquea la absorción de calcio y magnesio
• CONDUCTIVIDAD ELECTRICA CON VALORES MAYORES A
  3.5 Mmhos INDICA
• - Afectación al suelo por perder aeración.

21

• CONCEPTOS Y RECOMENDACIONES PARA APLICAR AGUAS
  RESIDUALES EN EL RIEGO
• El riego debe ser considerado como una
  necesidad del suelo y
• la planta y no como una vía para el
  vertimiento de un residual.
• Las corrientes ácidas y con alto contenido de
  sales deben ser
• segregadas de la corriente principal.
• Las aguas residuales den ser enfriadas y
  homogeneizadas antes
• de su riego.
• Las áreas de aplicación deben ser rotadas cada
  año en suelos
• ligeros y cada dos en suelos pesados.
• La cantidad a aplicar no debe ser mayor
  300-400 m3/ha
• con intervalos de 10-15 días.

22
Fertilización líquida específica
Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol
Carburante en la Industria Azucarera Colombiana
Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
23
Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol
Carburante en la Industria Azucarera Colombiana
Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
24
B.- LA PRODUCCION DE COMPOST
25

• EL COMPOST (ABONO O FERTILIZANTE)
• UN PRODUCTO OBTENIDO POR DEGRADACIÓN MATERIA
  ORGÁNICA
• POR MEDIO NATURAL
• POR CONTROL DEL PROCESO BIOTECNOLÓGICO
• FUENTES MATERIA ORGANICA
• CACHAZA, RESIDUOS AGRÍCOLA COSECHA, BAGAZO,
  VINAZAS, ESTIÉRCOL ANIMAL Y OTROS MATERIALES
  ORGÁNICOS.

26

• USO DEL COMPOST
• MEJORADOR DE SUELO
• SUSTITUTO DE FERTILIZANTES BALANCEADOS.

27
APLICACIÓN UN COMPOST PRODUCIDO A PARTIR DE LA
CACHAZA, PAJA DE CAÑA, VINAZAS, BAGAZO Y
ESTIÉRCOL. SE INDICA UNA APLICACIÓN A RAZÓN DE
20-25 t/ha EN EL FONDO DEL SURCO PARA TODO EL
CICLO COMERCIAL DE LA PLANTA. SE INDICA TAMBIEN
UNA CIFRA DE 10 t/ha PARA CINCO COSECHAS
28
ETAPAS EN LA PRODUCCION DE COMPOST MESOFILA SE
INICIA AUMENTO TEMPERATURA Y OPERAN LOS
MICOORGANISMOS MESOFILOS TERMOFILA AUMENTA LA
TEMPERATURA A 40/70 OC Y OPERAN LAS BACTERIAS
TERMOFILAS ENFRIAMIENTO DESCIENDE LA
TEMPERATURA MADURACION SE FORMA EL HUMUS
29

• PRODUCCION Y USO
• SE REDUCE EN UN 50 EL VOLUMEN INICIAL
• DEL MATERIAL
• MAS COMPETITIVO DESDE EL PUNTO DE VISTA
• DE SU TRANSPORTACION Y APLICACION

30
BENEFICIOS COMPOST CONTRIBUYE PARA RECUPERAR LA
FERTILIDAD DE LAS TIERRAS PROCEDIMIENTO
ELABORACION TIEMPO TOTAL ELABORACIÓN 60 A 90
DÍAS LA MASA INICIAL DISMINUYE DEBIDO A LA
EVAPORACIÓN DE AGUA. OTROS ESTUDIOS INDICAN
TIEMPOS TOTALES DE 75 A 120 DÍAS .
31
COMPOSICIÓN MEDIA MATERIALES PARA LA PRODUCCIÓN
DE COMPOST
32
COMPOSICIÓN MEDIA MATERIALES PARA LA PRODUCCIÓN
DE COMPOST

33
(No Transcript)
34
CANTIDAD VINAZAS POSIBLE DE UTILIZAR PARA ESTA
CANTIDAD DE COMPOST PRODUCIDO Fabrica azúcar
5000 ton caña/día Cantidad miel producida 150
ton/día Cantidad cachaza obtenida 200
ton/día Cantidad etanol producido 34
ton/día Cantidad vinazas obtenidas en peso 511
ton/día Cantidad vinazas obtenidas en volumen
425 m3/día Utilizando toda la cachaza en la
elaboración de compost indica el uso de 14
toneladas de vinazas que representa el 2.7 de la
cantidad producida. DENSIDAD VINAZAS 1200kg/m3
35
RESUMEN COMPOST - PROMEDIO ELABORACION 2.5-4.0
MESES - DISMINUYE REQUERIMIENTO FERTILIZANTE EN
50 - DISMINUYE EL COSTO DE FERTILIZAR EN 30-40
- SE PRODUCE AUMENTO RENDIMIENTO EN 15-30 - SE
PRODUCE A RAZON DE 50kg/ton CAÑA (USANDO
RAC-CACHAZA-CENIZAS-UREA) - SE APLICA A RAZON DE
20-25 t/ha PARA UN CICLO PLANTACION
36
INDIA EJEMPLO TRATAMIENTO VINAZAS FABRICA
THIRU AROORAN SUGARS LTD. TRATAMIENTO EN TRES
ETAPAS PRIMERA ETAPA Tratamiento para producir
BIOGAS y se usa como combustible en
calderas. SEGUNDA ETAPA Tratamiento aeróbico,
concentrado en un evaporador a múltiple efecto y
almacenado. TERCERA ETAPA Se mezcla con cachaza
y se produce compost. (se indica un aumento en el
rendimiento agrícola de la caña de 30 a 40 ton
acre)
Successful Environment Friendly Technologies at
Thiru Arooran Sugars Bio Energy News Vol.1 No.4
June 1997 p. 9
37
CACHAZA USO COMO ABONO DIRECTO APORTA POR CADA
TONELADA 4.1 kg DE NITRÓGENO, 3.7 kg DE
FÓSFORO, 1.2 kg DE POTASIO Y 200 kg DE MATERIA
ORGÁNICA. SE RECOMIENDA UNA APLICACIÓN DE 35
t/ha SIGNIFICANDO UNA SUSTITUCIÓN DE 312 kg DE
UREA 282 kg DE SUPERFOSFATO 70 kg DE CLORURO DE
POTASIO. COMPOST SE APLICA A RAZON DE 20-25
t/ha PARA UN CICLO PLANTACION
38
Compost
Proceso de descomposición aeróbica de materiales
orgánicos en forma controlada por la acción de
microorganismos
Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol
Carburante en la Industria Azucarera Colombiana
Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
39
Equipo para mezclado de los componentes de
compost
Disposición de las vinazas que se producirán en
las destilerías del sector azucarero colombiano
Carlos Omar Briceño JORNADAS IBEROAMERICANAS DE
ASIMILACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA LA PRODUCCIÓN DE
BIOETANOL Y EL USO DE SUS RESIDUALES.CFCE de
Cartagena de Indias 3 al 7 de Octubre de 2005
40
C.- LA PRODUCCIÓN DE LEVADURA TORULA
41

• USANDO LAS VINAZAS EN LA PRODUCCIÓN DE LEVADURA
  DE TORULA
• PUEDE PERMITIR LA SUBSTITUCIÓN PARCIAL
• DE LAS MIELES FINALES
• ES POSIBLE SUSTITUIR ENTRE UN 20 Y UN 80
• MANTENIENDO UN RENDIMIENTO DE
• BIOMASA/SUSTRATO DE 40.

42
ESQUEMA GENERAL DE LA PRODUCCIÓN DE LEVADURA

• El esquema tecnológico se divide en
• Preparación de materias primas (tanques de
  almacenamiento, sistemas de trasiego)
• Fermentación (fermentadores, sopladores, tanques)
  
• Área de recuperación de producto (separadoras,
  evaporadores, tanques, secadores )
• Otras facilidades auxiliares
• ( agua, electricidad vapor)

Saura G. LEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL
TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍA.
Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
43

• EJEMPLO USO VINAZAS LEVADURA TORULA
• PRODUCCION 40 TON/DIA
• OPERANDO 300 DÍAS POR AÑO
• SUBSTITUCIÓN DE 30 DE LAS MIELES
• FINALES POR VINAZAS DE LA DESTILERIA
• REPRESENTARÁ UN AHORRO ANUAL
• DE 12 000 TONELADAS DE MIELES

44
RENDIMIENTO BIOMASA/SUSTRATO PARA DIFERENTES
PROPORCIONES DE VINAZA/MIELES
Gomez R. Romano J. Complementacion con vinazas
de destileria para su utilizacion mas eficiente
en la produccion de levadura forrajera. Revista
ICIDCA Vol XXI No. 3 1987 p. 1
45

• Las LEVADURAS, producto indispensable en la
  industria moderna con aplicaciones alimenticias,
  farmacéuticas y químicas.

Saura G. LEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL
TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍA.
Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
46
La LEVADURA TORULA producida a partir de vinazas,
no difiere significativamente en cuanto a su
calidad nutricional de la producida sobre mieles
finales de caña. Se muestran los resultados
obtenidos en experimentos controlados en cerdos
de engorde.
Fuente. IIP.2002
Saura G. LEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL
TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍA.
Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
47
ALTERNATIVA PARA AHORRAR MIELES MEZCLAR EL
JUGO DEL FILTRO CON LA VINAZA DE LA DESTILERÍA
CON PROPORCIÓN DE 25 Y 42 m3/hr
RESPECTIVAMENTE. PARA 40 t/dia DE PRODUCCIÓN DE
LEVADURA DE TORULA ESTA ALTERNATIVA PUEDE
AHORRAR 3 TONELADAS DE MIEL FINAL POR TONELADA
DE LEVADURA TORULA PRODUCIDA.
48
Experiencia cubana en la producción comercial de
Levadura Torula a partir de vinazas de destilería
Saura G. LEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL
TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍA.
Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
49

• Este proceso permite adicionalmente debido a la
  producción de levadura, una reducción de la carga
  contaminante de las vinazas desde
• 70-80 Kg./m3 hasta 10-15 Kg./m3

Saura G. LEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL
TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍA.
Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
50

• LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA
  PRODUCCION DE LEVADURA DE TORULA INDICAN
• VALORES DE 8 000 mg/l DE DQO
• UNA CANTIDAD DE AGUAS RESIDUALES DE 70
• m3/ton DE LEVADURA SECA.
• ESTAS PERMITEN LA PRODUCCION DE BIOGAS

51
Capacidad 26t/d Levadura Torula (Base 92 m.s.)
.
Vista general de planta de levadura de vinazas
anexa a destilería de alcohol Arquimides Colina
de 500 hl/dia de la provincia Gramma .Cuba
52
D.- LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS
53

COMPOSICIÓN
RESIDUALES LÍQUIDOS DE DIFERENTES
PRODUCCIONES
AZUCARERAS
54
CARACTERÍSTICAS RESIDUALES PRODUCCIONES
AZUCARERAS.    
55
CARACTERISTICAS MOSTOS DE DIFERENTES
SUSTRATOS  
56
BIOGÁS DE LAS VINAZAS POR SU TRATAMIENTO
ANAERÓBICO. PRODUCIR 1000 m3 DE BIOGÁS CON UNA
COMPOSICIÓN DE 54-70 DE METANO Y 27-45 DE
CO2 NECESARIO ALIMENTAR UN DIGESTOR CON 42 m3
DE VINAZA CON 68 kg DE DQO/m3 Y 104 m3 DE
AGUA. LAS CORRIENTES DE SALIDA DEL DIGESTOR SERÁN
DE 1m3 DE FANGO RESIDUAL, 144 m3 DE AGUA Y 1000
m3 DE BIOGÁS
57
RENDIMIENTO DE BIOGÁS DE 0.45 Nm3/kg DE DQO
REMOVIDO
58

• TIPOS Y CAPACIDADES DIGESTORES
• Domo fijo o chino.
•     Domo flotante o hindú
•   Flujo pistón u horizontal
•    Bolsa plástica
• UASB (Up Flow Anaerobic Sludge
  Blanket)
• Filtro anaeróbico de flujo
  ascendente (FAFA)
• Bifásico

59
COMPARACION DIFERENTES TIPOS REACTORES
60

• UASB (Up Flow Anaerobic Sludge Blanket)
• Diseñado para
• bajos contenido sólidos en suspensión
• altas velocidades volumétricas
• bajos tiempos retención hidráulico.

61

• UASB (Up Flow Anaerobic Sludge Blanket)
• CONSISTE EN RECIPIENTES CILÍNDRICOS
• CON FLUJO ASCENDENTE.
• SE USAN EN SISTEMAS DE ALTA DILUCION
• ES UN SISTEMA ANAEROBICO INTENSIVO.
• SE REPORTA INSTALACIONES EN EL
• TRATAMIENTO DE RESIDUALES PORCINOS Y
• DE ALCOHOL

62
New Developments in Bioreactor Design for
Biomethanation Process Dr. T. R. Sreekrishnan and
Ms. Muna Ali Bio-energy News Vol 3 No.4 pag. 21
Sep. 1999
63
(No Transcript)
64
CARACTERISTICAS VINAZAS ENTRADA Y SALIDA DE UN
REACTOR UASB
INFORME PROYECTO ICIDCA 2004
65

• CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO DEL DIGESTOR
• Debe tener buena hermeticidad
• Debe ser resistente a la corrosion
• Debe tener posibilidades de instalar
  aditamentos
• para la salida gas
• Debe tener estructura sólida para soportar
• carga liquido
• La campana deben tener capacidad de 60-70 de
  la
• producción diaria.
• La presión del gas debe estar entre 75 a 90 mm
  de
• agua para la coccion de alimentos.

66

• USOS BIOGÁS
•  
• Cocción alimentos para tres veces por día se
• consumen 1.5 m3 por familia de cinco
  personas.
• y SE NECESITARÍA excretas de 3-4 vacas
• Energia electrica se puede producir entre 1.4
  2.0
• kWh por m3 biogás.
•  

67
USOS / CONSUMOS BIOGAS  
68
NECESIDADES BIOGAS EN LA COCCION ALIMENTOS  
 
69
EQUIVALENCIAS Y ACTIVIDADES A REALIZAR POR UN
METRO CUBICO DE BIOGAS   Equivale a 0.5 kg fuel
oil, 0.4 kg diesel, 0.8 kg gasolina,1.0 l
alcohol, 0.5 kg butano, 3.6 kg carbón vegetal,
0.6 kg keroseno, 1.5 m3 gas ciudad.   Actividad
generar 1.25-1.60 kWh, alimentar un motor de
combustión interna por dos horas, alimentar una
lámpara de 60 watt por 7 horas, mover un camión
a razon de 1.3-1.5 kilómetros, mover un jeep 100
kilómetros con un balón de 7 m3 a 150 atm 
70
Bio Energy News Vol 3 No.3 June 1999
71
USO BIOGAS ALIMENTAR MICROTURBINAS (MT) PARA
GENERAR ENERGIA ELECTRICA   Existen microturbinas
de 30-250 kW en rellenos sanitarios. En los USA
unos 3.5 MW a partir de unas 100 MT instaladas-
las instalaciones son de 10,12 y hasta 50
microturbinas. PUEDEN OPERAR CON MENOS DEL 30
DE METANO MIENTRAS QUE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN
INTERNA YA CON 40 TIENEN DIFICULTADES.
72
CANTIDAD DE BIOGÁS QUE SE PUEDE PRODUCIR
ANUALMENTE EMPLEANDO LOS PRODUCTOS
RESIDUALES AZUCAREROS Y CANTIDAD DE PERSONAS QUE
PUDIERAN EMPLEARLO EN LA COCCIÓN DE ALIMENTOS  
1El cálculo se
realiza para 4 000 000 t de azúcar por zafra.
2El cálculo se realiza para
una producción de 800 000 hL/a.
3El cálculo se realiza para una
producción de 80 000 t de levadura/a.  
73
INDIA La cantidad de DBO a partir de los
residuales de las destilerías es de unos 6.2
billones Materia Orgánica equivalente a 7 veces
poblacion del país. Este residual proveniente de
285 destilerías indica un potencial de BIOGAS de
1,100,000,000 de m3 . NITROGENO de 12 212 ton.
POTASIO de 244 204 ton. Bio-energy Potentiqal
of Distillery Effluents Dr. H.C. Joshi Bio Energy
News Vol3 No.3 pag.11 June 1999
74
EL GOBIERNO DE LA INDIA HA ESPECIFICADO
ESTANDARDS MINIMOS PARA EL VERTIMIENTO DE
RESIDUAES LIQUIDOS PH..5.5 a
9.0 SOLIDOS EN SUSPENSION 100 mg/l MAXIMO DBO
PARA SUPERFICIES ACUATICAS INTERIORES
30 mg/l DBO PARA SUPERFICIES AGRICOLA.. 100 mg/l
Bio-energy Potentiqal of Distillery Effluents
Dr. H.C. Joshi Bio Energy News Vol3 No.3 pag.11
June 1999
75

• VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE L TRATAMIENTO
  ANAEROBICO DE LAS VINAZAS
• VENTAJAS
• Puede aceptar cargas orgánicas altas
• Produce biogás
• La energía del biogás mayor que requiere
  sistema para operación
• No hay mal olor
• DESVENTAJAS
• Es un proceso lento
• Se requieren largos tiempos en su puesta en
  marcha
• Se necesita en algunos casos un segundo
  tratamiento al residual
• Bio-energy Potentiqal of Distillery Effluents
  Dr. H.C. Joshi Bio Energy News Vol3 No.3 pag.11
  June 1999

76

• DIFERENTES TIPOS DE PROCESOS ANAEROBICOS
• LAGUNAS
• DIGESTORES
• FILTROS
• REACTORES DE CONTACTO
• UASB
• CAMAS FLUIDIZADAS Y EXPANDIDAS
• Bio-energy Potentiqal of Distillery Effluents
  Dr. H.C. Joshi Bio Energy News Vol3 No.3 pag.11
  June 1999

77
Bio-energy Potentiqal of Distillery Effluents
Dr. H.C. Joshi Bio Energy News Vol3 No.3 pag.11
June 1999
78
Caso Ingenio Azucarero usando mezcla
residuales azucareros con residuales de
destilerías alcohol
 
79

• Caso Destilería alcohol con produccion biogas de
  los mostos
• Fabrica alcohol de 500 Hl/dia con un DQO de 64
  000 mg/l.
• Producirá 20-22 m3 biogas/ m3 mostos
• o 32 m3 biogas/hl alcohol o sea 16 000 Nm3 de
  biogás
• Tratara 800 m3 de vinazas /día y producirá
  también
• 3.5 ton lodos y 2400 m3 vinazas tratadas con
  un
• 70-75 menos de carga orgánica.
• Se alimenta agua para bajar la carga de 64 000
  a
• 20 000mg/l DQO para entrar al reactor.
• Rendimiento biogás 0.45 m3/kg DQO removida.
• Tipo digestor UASB

80
DISEÑO GENERACION ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE
BIOGAS PRODUCIDO DE LOS RESIDUALES DE UNA PLANTA
DE ETANOL PARA EL USO EN VIVIENDAS Datos planta
Capacidad destilería etanol 500
S.S./día Cantidad vinazas 800 m3/día Demanda
química de oxigeno en las vinazas 65 kg DQO/m3
vinazas Dilución a 20 kg DQO/m3 vinazas Cantidad
vinazas diluidas 800(65)20(x) X2500 m3
81
DISEÑO GENERACION ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE
BIOGAS PRODUCIDO DE LOS RESIDUALES DE UNA PLANTA
DE ETANOL PARA EL USO EN VIVIENDAS Remoción
7014 kgDQO/m3 vinazas Contenido DQO salida
residual 6 Kg/m3 vinazas Índice producción
biogás 0.45 m3 biogás/kg DQO removido Cantidad
biogas producido 14(2500)(0.45)
15 760 m3 biogas/dia
82
DISEÑO GENERACION ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE
BIOGAS PRODUCIDO DE LOS RESIDUALES DE UNA PLANTA
DE ETANOL PARA EL USO EN VIVIENDAS Cantidad
energía eléctrica producida. Índice 1.4
kw-hr/m3 de biogás 15 760(1.4)918 kw-hr NUMERO
FAMILIAS QUE PUEDEN SATISFACER LAS NECESIDADES DE
ESTA ENERGIA
83
OTRAS SALIDAS PLANTA BIOGAS LODO ESPERADO 20
kg/m3 UNA COMPOSICIÓN DEL LODO DE 2.27 kg
POTASIO/ton y 0.1 kg FÓSFORO/ton. EL AGUA
RESIDUAL PUEDE USARSE PARA RIEGO YA QUE UN 70
DEL DQO Y UN 80-90 DEL DBO5 SE REMUEVEN.
84
D.- CONCENTRACIÓN Y USO COMO COMBUSTIBLE EN
CALDERAS
85

• ALTERNATIVA CONCENTRACION VINAZAS PARA USO COMO
  COMBUSTIBLE.
• NECESARIO EVAPORACIÓN HASTA ALCANZAR
• UN CONTENIDO DE SÓLIDOS SOLUBLES ENTRE
• 38-40 ºBe o 70-75 oBx
• ALIMENTACION A LA CALDERA SIMILAR A LA
• DE UN COMBUSTIBLE FÓSIL.

86

• ESTUDIO CASO I
• Destilería OLMOCT
• LA VINAZA SE CONCENTRA HASTA UN 75
• SE QUEMA EN UNA CALDERA
• PRODUCE SUFICIENTE VAPOR PARA
• REALIZAR LA CONCENTRACION DE LA
• VINAZA
• SUPLIR PARTE DE LAS NECESIDADES DE
• COMBUSTIBLE DE LA DESTILERIA

87
ESTUDIO CASO I DESTILERÍA DE 400 hl/dia SE
PRODUCEN 12-14 t/hr DE VINAZAS A 10.8
Bx. EVAPORACION A QUÍNTUPLE EFECTO SE EVAPORAN
10 t/hr DE AGUA CONCENTRÁNDOSE LA VINAZA HASTA
38-40 (0Be) o 75 DE SÓLIDOS SOLUBLES
(oBx). QUEDAN 2.0-2.5 t/hr DE VINAZAS CON UN
VALOR CALÓRICO DE 2600 kcal/kg. SE INDICA UNA
PRODUCCIÓN DE 2.2 t vapor /t VINAZAS
COMBUSTIONADA
88

• ESTUDIO CASO I (cont)
• CONSUMO VAPOR PARA LA PRODUCCION DE
• ETANOL 8 ton/hr
• VAPOR POSIBLE PRODUCIR a PARTIR DE LAS
• VINAZAS 4.4-5.6 ton/hr
• CANTIDAD VAPOR necesario para la concentración
• de las vinazas 70 del producido a partir de
  las
• vinazas

89
ESTUDIO CASO I DATOS CALDERA CAPACIDAD
GENERACION VAPOR 5.6 t/h PRESION VAPOR 8-10
kg/cm2 TEMPERATURA VAPOR 185OC COMBUSTIBLES
VINAZAS A 35-40 OBe VALOR CALORICO VINAZAS
2600 kcal/kg FUEL OIL 9800 kcal/kg
CONSUMO FUEL OIL 0.25 t/h SOLO ARRANCADAS Y
PARA CASO DE BAJAS CONCENTRACIONES
VINAZAS CONSUMO VINAZAS 2.5 t/h
90
ESTUDIO CASO I DISTRIBUCION VAPOR
PRODUCIDO Atomización vinazas
en el quemador 0.3 t/h Precalentamiento vinazas
antes de entrada al quemador 0.3
t/h Concentración vinazas 3.7 t/h Envío proceso
etanol 1.0 t/h Consumo proceso aeración 0.3
t/h Total 5.6 t/h
91
ESTUDIO CASO I CONCENTRACION VINAZAS
Consumo vapor total 0.5 t/Hl
ALCOHOL (4000 Hl/día)
Vapor (7t/h)
VINAZAS (12t/h) 10.8 Bx
Vapor (1t/h)
Agua evaporada (10t/h)
Vapor (5.6 t/h)
Vapor (3.7t/h)
VINAZAS (2t/h) 75 Bx
Vapor (0,9t/h)
Vapor (4.7t/h)
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(No Transcript)
93

• ESTUDIO CASO II
• DESTILERÍA EN BRASIL DE 120 m3/dia DE ALCOHOL DEL
  JUGO
• CANTIDAD DE VINAZA DE 3 000 kg/hr CON 8
• DE SÓLIDOS.
• SE CONCENTRA A VALORES RECOMENDADOS
• PARA PODER USARLO COMO COMBUSTIBLE
• SE GENERARIA VAPOR A RAZON DE 20 t/hr DE
• VAPOR Y 2 t/hr DE CENIZAS SECAS CON 0.65 t/hr
• K2O QUE PUEDE USARSE COMO FERTILIZANTE.

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• ESTUDIO CASO II
• Se producen 65 000 l/hr de vinazas con 8 oBx.
• La concentración a 60 sólidos solubles (0Bx) se
• necesitan 0.22 kg vapor/ton de agua a
  evaporada.
• La combustión de la vinaza a 60oBx permite
  generar
• 20 ton/hr de vapor quedando un sobrante de 7.6
• ton/hr que se puede usar en la propia
  producción del
• etanol.

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ESTUDIO CASO III COMPARACION DE SU USO COMO
COMBUSTIBLE EN CALDERAS - COMO BIOGAS -
COMO COMBUSTIBLE DIRECTO CONCENTRADO Ramaiah and
Chikhlikar .(1986) Energy geneneration through
distillery effluent treatment. N.A ISSCT Congress
Jakarta
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ESTUDIO CASO III Destilería alcohol con
combustión residual directo o biogas Planta
de 300 Hl de etanol por dia
Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy
genenerationthrough distillery effluent
treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta
97

• ESTUDIO CASO III
•     A.- COMBUSTIONANDO EL
  BIOGÁS
•  Para generar energía térmica con
• temperatura de agua de alimentación de 95C
• presión vapor de 42 kg/cm2 y 385 C,
• eficiencia en la caldera de 80
• usando solo metano se produciría 6.88 kg vapor
  por m3 de gas metano, en el caso de una capacidad
  de 30 hl/dia se produciría 3.23 ton vapor / hr.
• Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy
  genenerationthrough distillery effluent
  treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta

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• ESTUDIO CASO III
• B. COMBUSTIONANDO LA VINAZA
• LA COMBUSTIÓN DE LA VINAZA NECESITA AUMENTAR
  CONTENIDO SÓLIDOS SOLUBLES HASTA 60-65. CON
  VALOR CALÓRICO DE 2200 Kcal/Kg
• 85 eficiencia caldera
• 2,82 kg vapor se puede producir por kg vinaza
• para el caso estudiado se producirían 7.76 t/h de
  vapor.
• Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy
  genenerationthrough distillery effluent
  treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta

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CONCENTRACION DE VINAZA
Experiencia en el arranque de una planta de
alcohol carburante Ángela Maria Concha Peláez
Aprovechamiento económico de co-productos
industria azucarera Jornada Internacional CYTED
Cali, Colombia Mayo 2006
100
ESTUDIO CASO III
Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy
genenerationthrough distillery effluent
treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta
101
ESTUDIO CASO III

• A) PRODUCCIÓN DE BIOGAS DE LA VINAZA Y SU
  COMBUSTIÓN EN CALDERA
• En el caso de la producción de biogás para la
  planta de 300Hl se indica un consumo interno de
  50 KW lo que indica que se tendría una potencia
  neta disponible de 205 KW
• B) CONCENTRACIÓN DE LA VINAZA Y SU COMBUSTIÓN EN
  CALDERA
• En el caso de la concentración de la vinaza para
  la planta de 300Hl se indica un consumo interno
  de 250 KW lo que indica que se tendría una
  potencia neta disponible de 375 KW

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E.- ALIMENTO ANIMALGICABU es un producto que
combina el uso de la cachaza y la vinaza. El
alimento obtenido puede reemplazar 15 de materia
seca en una dieta para el ganado de leche y entre
45-60 en una dieta de mantenimiento. La
cantidad de cachaza requerida es de cuatro
toneladas y 0.86 TONELADA DE VINASA POR TONELADA
DEL ALIMENTO PRODUCIDO.
103
FIN PRESENTACION