Jornadas Iberoamericanas sobre Tecnologías para el Uso
Eficiente de Combustibles y Energías a Partir de la Biomasa
Azucare...
LOS RESIDUALES LIQUIDOS
DE LA PRODUCCIÓN DELDE LA PRODUCCIÓN DEL
ALCOHOL
INTRODUCCION
1. CARACTERIZACION DE LOS RESIDUALES
LIQUIDOS DE LA PRODUCCION DE
ALCOHOL
2. LAS POSIBLES ALTERNATIVAS PARA L...
INTRODUCCION
EL ALCOHOL PUEDE PRODUCIRSEEL ALCOHOL PUEDE PRODUCIRSE
• DEL JUGO DE LA CAÑA
• DE LAS MIELES FINALES
• DE LA ...
INTRODUCCION
EN EL CASO DEL JUGO
• CON UN RENDIMIENTO INDUSTRIAL DE 80
LITROS POR LA TONELADA DE CAÑA MOLIDA
• UN RENDIMIE...
INTRODUCCION
EN EL CASO DE LAS MIELES
FINALES
CONSUMO DE MIELES FINALES ESTÁ EN EL
ORDEN DE
4.4 - 4.3 TONELADAS DE MIEL FI...
INTRODUCCION
EL DBO5 DE LAS VINAZAS:
MIELES FINALES ………. 60 000 PPM
MATERIA ORGÁNICA DE 7 g/l.
JUGO ……………………. 10 000 A 15 ...
Indicador Mieles Jugo
pH 4.2-5.0 3.7-4.6
DBO (mg/l) 25 000 6 000-16 500
DQO (mg/l) 65 000 15 000-33 000
Sólidos totales (m...
RESIDUOS EMITIDOS DE UNA DESTILERÍA DE
1000 m3/dia
IGUALAN RESIDUOS DE UNA POBLACIÓN DE
625 000 HABITANTES
Destilería Zafra
Período
Producción
Etanol
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(días)
Producción(1)
diaria
(m3/día)
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anual
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2.- LAS POSIBLES ALTERNATIVAS PARA
LA DISPOSICIÓN DEL EFLUENTE DE LA
PRODUCCIÓN DE ALCOHOL
A.- La IRRIGACIÓN Y FERTILIZACI...
A.- LA IRRIGACIÓN Y
FERTILIZACIÓN DE LAFERTILIZACIÓN DE LA
TIERRA
RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS
ARGENTINA
UNA APLICACIÓN DE 150 Y 300 m3/ha:
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RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE
VINAZAS
EN ARGENTINA
LA APLICACIÓN DE VINAZAS A RAZÓN DE 900
m3/ha:m3/ha:
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EN BRASIL EN LA FABRICA SAO JOAO.
EL 50% DE LAS VINAZAS SE APLICAN POR
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VINAZAS
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USANDO LAS VINAZAS EN LA IRRIGACIÓN Y
FERTILIZACIÓN DE LA TIERRA
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LA APLICACIÓN EN EL RIEGO
• POR PRESENTAR COMPUESTOS QUE PUEDEN
SER PERJUDICIALES A LOS SUELOS
• EN CORRESPONDENCIA CON EL...
CRITERIOS PARA CONTROLAR SU CALIDAD Y
DETERMINAR SU APTITUD PARA EL RIEGO.
Criterio Conductividad
eléctrica
(CE)
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- Aumento presión osmótica y bloquea la
absorción del agua por la planta
- Bloquea ...
CONCEPTOS Y RECOMENDACIONES PARA APLICAR AGUAS
RESIDUALES EN EL RIEGO
• El riego debe ser considerado como una necesidad d...
Fertilización líquida específicaFertilización líquida específica
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Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol Carburante en la Industria Azucarera ColombianaPrograma de Producción de ...
PERIGOS DO EXCESSO DE APLICAÇÃO DE
VINHAÇA
Uso da ACV para comparação do impacto ambiental de formas de disposição da vinh...
B.- LA PRODUCCION DE COMPOST
EL COMPOST (ABONO O FERTILIZANTE)
UN PRODUCTO OBTENIDO POR DEGRADACIÓN
MATERIA ORGÁNICA :
• POR MEDIO NATURAL
• POR CONTRO...
COMPOSTCOMPOST
Proceso de descomposición aeróbica de materiales orgánicos en
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controlada por la acción de microorgani...
USO DEL COMPOST
MEJORADOR DE SUELO CONTRIBUYE PARA
RECUPERAR LA FERTILIDAD DE LAS TIERRAS
•SUSTITUTO DE FERTILIZANTES BALA...
APLICACIÓN
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C/N
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Equipo para mezclado de los componentes de compost
Disposición de las vinazas que se producirán en las destilerías del sec...
CANTIDAD VINAZAS POSIBLE DE UTILIZAR
PARA ESTA CANTIDAD DE COMPOST
PRODUCIDO
Fabrica azúcar: 5000 ton caña/día
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C.- LA PRODUCCIÓN DE
LEVADURA TORULALEVADURA TORULA
USANDO LAS VINAZAS EN LA
PRODUCCIÓN DE LEVADURA DE
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• PUEDE PERMITIR LA SUBSTITUCIÓN PARCIAL o• PUEDE PERMITIR LA SU...
Proporcion de
Vinazas/Mieles
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Biomasa/Sustrato
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RENDIMIENTO BIOMASA/SUSTRATO PARA
DIFEREN...
EJEMPLO USO VINAZAS LEVADURA TORULA
• PRODUCCION 40 TON/DIA
• OPERANDO 300 DÍAS POR AÑO
• SUSTITUCIÓN DE 30% DE LAS MIELES...
Este proceso permite
adicionalmente debido a la
producción de levadura, una
reducción de la carga
contaminante de las vina...
LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS
RESIDUALES DE LA PRODUCCION DE LEVADURA
DE TORULA INDICAN :
• VALORES MAYORES DE 8 000 mg...
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Capacidad: 26t/d Levadura Torula (Base 92% m.s.)Capacidad: 26t/d Levadura Torula (Base 92% m.s.)
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D.- LA PRODUCCIÓN DE
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CARACTERISTICAS MOSTOS DE DIFERENTES SUSTRATOS
PARÁMETRO MIEL JUGO MIXTO
DBO (mg/l) 25 000 6 000-16500 19 000
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BIOGÁS DE LAS VINAZAS POR SU
TRATAMIENTO ANAERÓBICO.
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COMPOSICIÓN DE 54-70% DE METANO Y ...
RENDIMIENTO DE BIOGÁS DE
0.45 Nm3/kg DE DQO REMOVIDO0.45 Nm3/kg DE DQO REMOVIDO
UASB (Up Flow Anaerobic Sludge Blanket)
Diseñado para:
• bajos contenido sólidos en suspensión
• altas velocidades volumét...
* New Developments in Bioreactor Design for Biomethanation Process Dr. T.
R. Sreekrishnan and Ms. Muna Ali Bio-energy News...
PLANTA DE BIOGAS
Licorera FLOR DE CAÑA
Nicaragua
REACTOR
UASB
PLANTA DE BIOGAS
Heriberto Duquesne
Cuba
USANDO LAS VINAZAS EN LA
PRODUCCIÓN DE BIOGAS
Foto de la Dra. Esperanza Valdés Jiménez
PLANTA DE BIOGAS
Heriberto Duquesne...
USANDO LAS VINAZAS EN LA
PRODUCCIÓN DE BIOGAS
PLANTA DE BIOGAS
Ingenio Magdalena
CARACTERISTICAS VINAZAS ENTRADA Y
SALIDA DE UN REACTOR UASB
VARIABLE PROMEDIO
ENTRADA REACTOR
DQO (mg/l) 71 200
pH 4 470
S...
EL LIQUIDO QUE SALE DEL REACTOR
UASB, CONTIENE MATERIA ORGÁNICA Y
DEBEN SER SOMETIDOS A UN TRATAMIENTO
SECUNDARIO AEROBIO ...
GENERACION ENERGIA ELECTRICA
•Bio Energy News Vol 3 No.3
June 1999
USO BIOGAS
ALIMENTAR MICROTURBINAS (MT) PARA GENERAR
ENERGIA ELECTRICA
Existen microturbinas de 30-250 kW en rellenos
sani...
INDIA*
La cantidad de DBO a partir de los residuales de las
destilerías es de unos 6.2 billones
Materia Orgánica equivalen...
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL TRATAMIENTO
ANAEROBICO DE LAS VINAZAS
VENTAJAS:
• Puede aceptar cargas orgánicas altas
• Produc...
D.- CONCENTRACIÓN Y USOD.- CONCENTRACIÓN Y USO
COMO COMBUSTIBLE EN
CALDERAS
ALTERNATIVA CONCENTRACION
VINAZAS PARA USO COMO
COMBUSTIBLE.
• NECESARIO EVAPORACIÓN HASTA ALCANZAR• NECESARIO EVAPORACIÓN...
COMPARACION DE SU USO COMO
COMBUSTIBLE EN CALDERAS*COMBUSTIBLE EN CALDERAS*
- COMO BIOGAS
- COMO COMBUSTIBLE DIRECTO CONCE...
ESTUDIO CASO
A.- COMBUSTIONANDO EL BIOGÁS
Para generar energía térmica con:
• temperatura de agua de alimentación de 95C
•...
ESTUDIO CASO
B. COMBUSTIONANDO LA VINAZA
LA COMBUSTIÓN DE LA VINAZA NECESITA
AUMENTAR CONTENIDO SÓLIDOS SOLUBLES
HASTA 60-...
Capacidad
DESTILERIA
m3/dia
Generación energía
Combustión
metano
Combustión vinaza
Vapor
(t/h)
Potencia
(kW)
Vapor
(t/h)
P...
A) PRODUCCIÓN DE BIOGAS DE LA VINAZA Y SU COMBUSTIÓN EN
CALDERA
En el caso de la producción de biogás para la planta de 30...
E.- ALIMENTO ANIMAL
DIRECTO
GICABU es un producto que combina el uso de la cachaza
y la vinaza.
El alimento obtenido puede...
FIN PRESENTACIONFIN PRESENTACION
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313 antonio valdés alternativas vinazas

  1. 1. Jornadas Iberoamericanas sobre Tecnologías para el Uso Eficiente de Combustibles y Energías a Partir de la Biomasa Azucarera y otras Biomasas incluyendo el Uso Ecónomo de sus Residuos y Residuales RED TEMATICA BIALEMA Jornadas Iberoamericanas sobre Tecnologías para el Uso Eficiente de Combustibles y Energías a Partir de la Biomasa Azucarera y otras Biomasas incluyendo el Uso Ecónomo de sus Residuos y Residuales AREA TEMATICA : Desarrollo Sostenible, Cambio Global y Ecosistemas La Producción de Biocombustibles y su impactos sobre los alimentos, la energía y el medio ambiente Antonio Valdés Delgado 4to Congreso de Energías Alternativas y Biocombustibles Lima, Perú Octubre 2010
  2. 2. LOS RESIDUALES LIQUIDOS DE LA PRODUCCIÓN DELDE LA PRODUCCIÓN DEL ALCOHOL
  3. 3. 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
  4. 4. INTRODUCCION EL ALCOHOL PUEDE PRODUCIRSEEL ALCOHOL PUEDE PRODUCIRSE • DEL JUGO DE LA CAÑA • DE LAS MIELES FINALES • DE LA CELULOSA DEL BAGAZO Y/O LOS RAC
  5. 5. 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 HECTÁREATONELADAS POR HECTÁREA • REPRESENTARÁ 4000 L DE ALCOHOL POR HECTÁREA • CORRESPONDIENDO A 17-19 TONELADA CAÑA POR TONELADA DE ALCOHOL.
  6. 6. 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
  7. 7. 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
  8. 8. Indicador Mieles Jugo pH 4.2-5.0 3.7-4.6 DBO (mg/l) 25 000 6 000-16 500 DQO (mg/l) 65 000 15 000-33 000 Sólidos totales (mg/l) 81 500 23 700 Sólidos volátiles (mg/l) 60 000 20 000 1.- CARACTERIZACION DE LOS RESIDUALES DE LA PRODUCCION DE ALCOHOL Sólidos volátiles (mg/l) 60 000 20 000 Nitrógeno (mg/l) 450-1610 150-700 Fósforo P2O5 (mg/l) 180-290 10-210 Potasio (mg/l) 450-5100 130-1540 Relación C/N 16.0-16.3 19.7-21.1 Materia orgánica (mg/l) 63 400 19 500 Azucares reductores (mg/l) 9500 7 900 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
  9. 9. RESIDUOS EMITIDOS DE UNA DESTILERÍA DE 1000 m3/dia IGUALAN RESIDUOS DE UNA POBLACIÓN DE 625 000 HABITANTES
  10. 10. Destilería Zafra Período Producción Etanol Tiempo Operación (días) Producción(1) diaria (m3/día) Producción(1) anual (m3/año) Producción(1) Vinaza/Etanol (L/L) Producción(1) Vinaza (m3/día) Producción(1) Vinaza (m3/año) Disposición Vinaza Mag Alcohol S.A. Nov.- Abr Nov. – Jun.* 210 300 63,000 10 3,000 630,000 Sacrificio Servicios Manufactureros S.A. Nov.- Abr Nov – Sep. 110 120 13,200 13 1,560 171,600 Bio- metanización y riego Riego/ Producciòn de Etanol y Vinaza en Guatemala Ing Adlai Meneses Seminario Taller Internacional Red BIALEMA CYTED Cali 9-11 Diciembre 2009 BioEtanol S.A. Nov. - Mayo Nov. - Mayo 162 150 26,000 9.6 1,300 197,000 Riego/ limitado por el K*** Destiladora de Alcoholes y Rones S.A. Nov. – Abr. Todo el año 135 zafra 195 entre zafra 250 zafra 190 n.zafra 33,750 37,050 12 3,000 2,280 405,000 444,600 Riego – gravedad y aspersión Palo Gordo S.A. Nov – Abr/Mayo Nov. - Abr 120 60 6,600 15 900 99,000 Sacrificio
  11. 11. 2.- LAS POSIBLES ALTERNATIVAS PARA LA DISPOSICIÓN DEL EFLUENTE DE LA PRODUCCIÓN DE ALCOHOL A.- La IRRIGACIÓN Y FERTILIZACIÓN DE LAA.- La IRRIGACIÓN Y FERTILIZACIÓN DE LA TIERRA B.- La producción de COMPOST C.- La producción de LEVADURA TORULA D.- La producción de BIOGÁS E.- La concentración y usó COMO COMBUSTIBLE EN CALDERAS. F.- ALIMENTO ANIMAL DIRECTO
  12. 12. A.- LA IRRIGACIÓN Y FERTILIZACIÓN DE LAFERTILIZACIÓN DE LA TIERRA
  13. 13. RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS ARGENTINA UNA APLICACIÓN DE 150 Y 300 m3/ha: PRODUJO UN AUMENTO EN EL RENDIMIENTO DE 35%,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.
  14. 14. RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS EN ARGENTINA LA APLICACIÓN DE VINAZAS A RAZÓN DE 900 m3/ha:m3/ha: • AUMENTO LOS RENDIMIENTOS DE AZÚCAR. • EL RIEGO AUMENTÓ LAS CENIZAS Y EL POTASIO EN LOS JUGOS DE CAÑA
  15. 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- 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. 16. RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS LA APLICACIÓN DE LAS VINAZAS INDICA UNA DOSIFICACIÓN PARA APLICAR EN RIEGODOSIFICACIÓN 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. 17. RESULTADOS OBTENIDOS DE RIEGO DE VINAZAS ESTUDIOS REALIZADOS EN CUBA INDICAN QUE DOSIS SUPERIORES A: 100 m3/ha EN SUELOS DE ARCILLA 1:1 (FERROLITICOS Y SIMILARES) 50 m3/ha EN SUELOS ARCILLOSOS 2:1 (VERTISUELOS, ETC) PROVOCAN AFECTACIONES AL CULTIVO Y AL SUELO y se produce un desbalance nutricional al predominar el potasio.
  18. 18. USANDO LAS VINAZAS EN LA IRRIGACIÓN Y FERTILIZACIÓN DE LA TIERRA
  19. 19. RIEGO VINAZAS
  20. 20. LA APLICACIÓN EN EL RIEGO • POR PRESENTAR COMPUESTOS QUE PUEDEN SER PERJUDICIALES A LOS SUELOS • EN CORRESPONDENCIA CON EL COMPUESTO Y• EN CORRESPONDENCIA CON EL COMPUESTO Y SU MAGNITUD • SE NECESITA REALIZAR SU CARACTERIZACIÓN PREVIA A SU APLICACIÓN.
  21. 21. CRITERIOS PARA CONTROLAR SU CALIDAD Y DETERMINAR SU APTITUD PARA EL RIEGO. Criterio Conductividad eléctrica (CE) Mmhos/cm Sales solubles totales (SST) ppm Razón de absorción de sodio (RAS) pH Buena <<<<1.5 <<<<960 <<<<4 6-7 Regular 1.5-1.8 960-1150 4-7 5.0-6.0 7.0-7.8 Mala 1.8-2.4 1150- 1530 7-10 4.0-5.0 7.8-8.4 No usable >>>>2.4 >>>>1530 >>>>10 <<<< 4.0 o >>>>8.4
  22. 22. 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.
  23. 23. 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.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.
  24. 24. Fertilización líquida específicaFertilización líquida específica Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol Carburante en la Industria AzucareraPrograma de Producción de Alcohol Carburante en la Industria Azucarera Colombiana Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana JunioColombiana Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
  25. 25. Claudia Ximena Programa de Producción de Alcohol Carburante en la Industria Azucarera ColombianaPrograma de Producción de Alcohol Carburante en la Industria Azucarera Colombiana Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana JunioCongreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
  26. 26. PERIGOS DO EXCESSO DE APLICAÇÃO DE VINHAÇA Uso da ACV para comparação do impacto ambiental de formas de disposição da vinhaçaMateus Henrique Rocha Itajubá, 16 de abril de 2009
  27. 27. B.- LA PRODUCCION DE COMPOST
  28. 28. 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.
  29. 29. COMPOSTCOMPOST 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 AzucareraPrograma de Producción de Alcohol Carburante en la Industria Azucarera Colombiana Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana JunioColombiana Congreso Diversificación 2006 Ciudad Habana Junio
  30. 30. USO DEL COMPOST MEJORADOR DE SUELO CONTRIBUYE PARA RECUPERAR LA FERTILIDAD DE LAS TIERRAS •SUSTITUTO DE FERTILIZANTES BALANCEADOS.
  31. 31. APLICACIÓN UN COMPOST PRODUCIDO A PARTIR DE LA CACHAZA, PAJA DE CAÑA, VINAZAS, BAGAZO Y ESTIÉRCOL.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
  32. 32. Material Humedad % Cantidad media base seca en % Relacion C/N COMPOSICIÓN MEDIA MATERIALES PARA LA PRODUCCIÓN DE COMPOST % % C/N Materia Orga- nica C N P2O5 K2O Excreta vacuna 70.0 82 45.5 1.9 1.5 2.0 23.9 Residuos agricola cosecha 40.0 94 52.2 0.35 0.20 1.25 149.1 Residual Levadura 90.2 74 41.0 0.15 0.12 ---- 273.3
  33. 33. COMPOSICIÓN MEDIA MATERIALES PARA LA PRODUCCIÓN DE COMPOST Material Humedad % Cantidad media base seca en % Relacion C/N Materia Orga- nica C N P2O5 K2O Cachaza 80.0 80 44.4 1.5 1.8 0.30 29.6 Bagazo 50.0 90 50.0 0.39 1.02 0.87 128.2 Vinaza Destilería 94.5 76 42.2 12.7 2.70 36.5 3.3
  34. 34. 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 2005CFCE de Cartagena de Indias 3 al 7 de Octubre de 2005
  35. 35. 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/díaCantidad 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
  36. 36. C.- LA PRODUCCIÓN DE LEVADURA TORULALEVADURA TORULA
  37. 37. USANDO LAS VINAZAS EN LA PRODUCCIÓN DE LEVADURA DE TORULA • PUEDE PERMITIR LA SUBSTITUCIÓN PARCIAL o• PUEDE PERMITIR LA SUBSTITUCIÓN PARCIAL o TOTAL DE LAS MIELES FINALES • ES POSIBLE SUSTITUIR ENTRE UN 20% Y UN 80% MANTENIENDO UN RENDIMIENTO DE BIOMASA/SUSTRATO DE 40%.
  38. 38. Proporcion de Vinazas/Mieles Rendimiento Biomasa/Sustrato (%) Proteina Bruta (%) RENDIMIENTO BIOMASA/SUSTRATO PARA DIFERENTES PROPORCIONES DE VINAZA/MIELES 0/100 49.03 46,60 70/30 46.27 48.27 80/20 47.49 49.99 90/10 40.67 49.31 100/0 39.70 53.62 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
  39. 39. EJEMPLO USO VINAZAS LEVADURA TORULA • PRODUCCION 40 TON/DIA • OPERANDO 300 DÍAS POR AÑO • SUSTITUCIÓN DE 30% DE LAS MIELES• SUSTITUCIÓN DE 30% DE LAS MIELES FINALES POR VINAZAS DE LA DESTILERIA REPRESENTARÁ UN AHORRO ANUAL DE 12 000 TONELADAS DE MIELES
  40. 40. Este proceso permite adicionalmente debido a la producción de levadura, una reducción de la carga contaminante de las vinazascontaminante de las vinazas desde 7070--80 Kg./m80 Kg./m33 hasta 10hasta 10--1515 Kg./mKg./m33 Saura G. LEVADURA TORULA, UNALEVADURA TORULA, UNA ALTERNATIVA AL TRATAMIENTO DE LASALTERNATIVA AL TRATAMIENTO DE LAS VINAZAS DE DESTILERÍAVINAZAS DE DESTILERÍA. Diversificación 2006 Junio Ciudad Habana
  41. 41. LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA PRODUCCION DE LEVADURA DE TORULA INDICAN : • VALORES MAYORES 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
  42. 42. . Capacidad: 26t/d Levadura Torula (Base 92% m.s.)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 USANDO LAS VINAZAS EN LA PRODUCCION DE ALIMENTO ANIMAL
  43. 43. D.- LA PRODUCCIÓN DE BIOGASBIOGAS
  44. 44. CARACTERISTICAS MOSTOS DE DIFERENTES SUSTRATOS PARÁMETRO MIEL JUGO MIXTO DBO (mg/l) 25 000 6 000-16500 19 000 DQO (mg/l) 65 000 15 000-33 000 45 000 Sol, Totales (mg/l) 81 500 23 700 52 000 Sol. Volatiles (mg/l) 60 000 20 000 40 000 Sol. Fijos (mg/l) 21 500 37 000 12 700 Materia orgánica (mg/l) 63 400 19 500 38 000 Azucares Reductores (mg/l) 9 500 7 900 8 300
  45. 45. 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: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
  46. 46. RENDIMIENTO DE BIOGÁS DE 0.45 Nm3/kg DE DQO REMOVIDO0.45 Nm3/kg DE DQO REMOVIDO
  47. 47. UASB (Up Flow Anaerobic Sludge Blanket) Diseñado para: • bajos contenido sólidos en suspensión • altas velocidades volumétricas • bajos tiempos retención hidráulico.
  48. 48. * 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
  49. 49. PLANTA DE BIOGAS Licorera FLOR DE CAÑA Nicaragua REACTOR UASB
  50. 50. PLANTA DE BIOGAS Heriberto Duquesne Cuba
  51. 51. USANDO LAS VINAZAS EN LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS Foto de la Dra. Esperanza Valdés Jiménez PLANTA DE BIOGAS Heriberto Duquesne Cuba
  52. 52. USANDO LAS VINAZAS EN LA PRODUCCIÓN DE BIOGAS PLANTA DE BIOGAS Ingenio Magdalena
  53. 53. CARACTERISTICAS VINAZAS ENTRADA Y SALIDA DE UN REACTOR UASB VARIABLE PROMEDIO ENTRADA REACTOR DQO (mg/l) 71 200 pH 4 470 ST (mg/l) 52 670 STV (mg/l) 38 670STV (mg/l) 38 670 SST (mg/l) 5 140 CE (mS/cm) 8.36 SALIDA REACTOR DQO(mg/l) 6 000 pH 7-8 ST (mg/l) 3 500 STV (mg/l) 2 300 SST (mg/l) Menor que 300 CE (mS/cm) 4 INFORME PROYECTO ICIDCA 2004
  54. 54. EL LIQUIDO QUE SALE DEL REACTOR UASB, CONTIENE MATERIA ORGÁNICA Y DEBEN SER SOMETIDOS A UN TRATAMIENTO SECUNDARIO AEROBIO DE FORMA TAL QUE LOS RESIDULES LIQUIDOS CUMPLAN LOS REQUISITOS DE VERTIMIENTO A UN CUERPO RECEPTOR SIN AFECTACIONES A ESTE MEDIO
  55. 55. GENERACION ENERGIA ELECTRICA •Bio Energy News Vol 3 No.3 June 1999
  56. 56. USO BIOGAS ALIMENTAR MICROTURBINAS (MT) PARA GENERAR ENERGIA ELECTRICA Existen microturbinas de 30-250 kW en rellenos sanitarios.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.
  57. 57. 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 población 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
  58. 58. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL 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• 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
  59. 59. D.- CONCENTRACIÓN Y USOD.- CONCENTRACIÓN Y USO COMO COMBUSTIBLE EN CALDERAS
  60. 60. ALTERNATIVA CONCENTRACION VINAZAS PARA USO COMO COMBUSTIBLE. • NECESARIO EVAPORACIÓN HASTA ALCANZAR• 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.
  61. 61. COMPARACION DE SU USO COMO COMBUSTIBLE EN CALDERAS*COMBUSTIBLE EN CALDERAS* - COMO BIOGAS - COMO COMBUSTIBLE DIRECTO CONCENTRADO Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy geneneration through distillery effluent treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta
  62. 62. ESTUDIO CASO 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
  63. 63. ESTUDIO CASO B. COMBUSTIONANDO LA VINAZA LA COMBUSTIÓN DE LA VINAZA NECESITA AUMENTAR CONTENIDO SÓLIDOS SOLUBLES HASTA 60-65%. CON VALOR CALÓRICO DE 2200 Kcal/KgKcal/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
  64. 64. Capacidad DESTILERIA m3/dia Generación energía Combustión metano Combustión vinaza Vapor (t/h) Potencia (kW) Vapor (t/h) Potencia (kW) 30 3.23 255 7.76 625 ESTUDIO CASO 30 3.23 255 7.76 625 45 4.84 385 11.63 940 75 8.06 640 19.39 1565 100 10.75 855 25.85 2090 Ramaiah and Chikhlikar .(1986) Energy genenerationthrough distillery effluent treatment. N.A ISSCT Congress Jakarta
  65. 65. 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 ESTUDIO CASO III 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
  66. 66. E.- ALIMENTO ANIMAL DIRECTO GICABU es un producto que combina el uso de la cachaza y la vinaza. El alimento obtenido puede reemplazar 15% de materiaEl 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.
  67. 67. FIN PRESENTACIONFIN PRESENTACION

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