7/25/2019 Economia Recup. de Aguas Destileria

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ECONOMA DEL TRATAMIENTO Y REUSO DE AGUAS RESIDUALESDE LA INDUSTRIA AZUCARERA Y DERIVADOS EN CUBA

Autores: Ing. Maribel Herryman Munilla; Ing. Carlos Miguel Santiesteban Garlobo

Dpto. de Evaluacin Econmica. Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caa deAzcar (ICIDCA), Cuba

Resumen

Las diferentes instalaciones de las plantas azucareras y de sus derivados han sido durante muchos aosgrandes contaminadoras del medio ambiente con el vertimiento de sus residuales. Para evitar esta

agresin al medio ambiente se han diseado diferentes tratamientos entre los cuales la produccin debiogs y de biofertilizantes es una alternativa de grandes perspectivas, pues no slo elimina estos focos decontaminacin, sino que constituye una forma de aprovechar los mismos en la obtencin de productos

tiles para la economa del pas.

En el trabajo se analizan las inversiones necesarias para diferentes variantes de utilizacin de estosresiduales en Cuba a fin de ofrecer criterios de seleccin y establecer un orden de prioridad segn lasnecesidades de cada caso.

Introduccin

Los centrales azucareros, las plantas de levadura y las destileras han contribuido, durante muchos aos, con

sus residuales a la contaminacin del medio ambiente.La produccin de biogs y biofertilizantes es una opcin con magnficas perspectivas para el tratamiento y

aprovechamiento de estos contaminantes, entre los posibles tratamientos, por disponer de tecnologasinvestigadas, conocidas y ampliamente difundidas, adems de ser de relativa sencillez y efectividad.El presente trabajo analiza el aspecto inversionista de alternativas de plantas de produccin de biogs conestos residuales en Cuba, ofrece criterios comparativos que permiten seleccionar las ms econmicas yestablecer una prioridad a la utilizacin de recursos, cuestin determinante en la ejecucin de proyectos deinversin.

1. ObjetivosEvaluar econmicamente las siguientes alternativas tecnolgicsas para el tratamiento de los residuales de lasdistintas instalaciones industriales estudiadas:

Para el central azucarero, efluentes lquidos y cachaza , se utiliza un reactor compuesto por tres digestores,dos de cama expandida y uno de flujo pistn y, para los de la destilera y plantas de levadura , un reactor de

flujo ascendente anaerobio con cama de lodos (UASB).

En un complejo central-destilera, en el perodo de zafra, cada planta de biogas opera con sus propiosresiduales y, en no zafra, la planta del central funciona con los efluentes de la planta de biogas de la destileray, de igual forma, para el complejo central-levadura.

Las instalaciones aisladas, destileras y plantas de levadura, pueden operar todo el ao y el central slo elperodo de zafra.

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Existen otras opciones de operacin y de concepcin de estos tratamientos, como diluir los residuales de ladestilera con los del central pero sin utilizar la cachaza y otros ms; pero el que se desarrolla aqu puede

considerarse como bastante completo.

2. Bases de clculo

produccin industrialdestileria 800 - 1 200 hl/dlevadura 22 - 36 t/dcentral 220 000 - 300 000 @/d

volumen de residualesdestileria 2 600 - 6 000 m

3/d

levadura 1 000 - 2 000 m3/d

central 2 500 - 3 000 m3/d

carga contaminante, (dqo : kg/m3)destileria 60 - 70levadura 12 - 22central 5 - 7

biogas promedio de calculo, (nm3/d)destileria 19 000levadura 9 500central 7 000 (zafra)

3 000 (no zafra c/resid. de dest.)

1 000 (no zafra c/resid. de lev.)

3. Plantas sencillas - Inversiones

La instalacin en plantas de biogs slamente, sin otros sistemas adicionales tales como los depurificacin, compresin, de almacenamiento y distribucin y el de combustn en calderas y los auxiliaresdel proceso, presentan el siguiente costo de inversin :La menor inversin absoluta de las plantas de biogs es la del central azucarero con 2,35 MM USD y la

mayor la del complejo central - destilera con 5,47 MM USD, levadura con 3,04; destilera 3,7 y central-levadura 4,83 MM USD.Sin embargo, la mayor rentabilidad corresponder a la planta de biogs de la destilera con 0,65 USD / m

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de biogs/ao,seguido de la del complejo central destilera con 0,76; la de la planta de levadura con1,07; del complejo central levadura con 1,19; del central azucarero operando en zafra y en no zafra con

residual de la planta de biogs de la destilera con 1,57; del central azucarero operando en zafra y en nozafra con residual de la planta de biogs de la planta de levadura con 1,96y del central azucarero operando slo en zafra con 2,24 USD/m

3/ao.

4. Plantas con Purificacin y Compresin

Slo a las plantas con elevada produccin de biogs, que permita disponer de cantidades adicionales a losusos sociales y de produccin que se pretende, se les pueden instalar sistemas de purificacin y decompresin, con el fin de obtener un gas en condiciones aptas para su uso en oxicorte y posiblemente en

soldadura, as como para su empleo como combustible automotor en transportes adaptados a este fin.Las destileras y los complejos central azucarero / destilera y central azucarero / planta de levadura

obtienen cantidades suficientes de biogs para poder incluirles estos sistemas, conjuntamente con laadaptacin de calderas para su combustin, ya que aproximadamente pueden producir, respectivamente;

5,7 ; 7,2 y 4,05 MM Nm3 de biogs por ao.

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5. Fuel oil equivalente

La utilizacin del biogs como combustible es muy conveniente, tanto por el ahorro en divisas como porel efecto beneficioso en el medio ambiente al sustituir combustibles fsiles.

La produccicin se muestra en la tabla siguiente (Tabla 1) en la que se observa que la mayor produccincorresponde al complejo central/destilera y la menor al central, con 3,64 y 0,53 Mt por ao,

respectivamente.

Tabla 1. Produccin de Fuel Oil equivalente, t/ao

perodo central +destileria

destileria central central +levadura

levadura

z 1 969,500 1 439,250 530,250 1 249,875 719,625

nz 1 666,500 1 439,250 ----------- 795,375 719,625

total 3 636,000 2 878,500 530,250 2 045,250 1 439,250

7. Conclusiones

El anlisis efectuado de la instalacin slo de plantas de biogs sencillas en diferentes industrias,

como son: central azucarero; destilera; complejo central-destilera; planta de levadura y complejocentral-planta de levadura, ha evidenciado el siguiente orden de prioridad para la inversin de capital:

1.destileria, 2.complejo central azucarero destileria, 3. planta de levadura,4. complejo central azucarero levadura y 5. central azucarero

En el caso slo de plantas con purificacin y compresin el orden sera:

1.destileria, 2. central azucarero destileria y 3.central azucarero - levadura

En el caso de considerar todas las plantas de biogs, incluyendo las que llevan purificacin y

compresin, el orden de prioridad para la inversin total sera el siguiente:1.destileria, 2.central azucarero destileria, 3.ctral azucarero levadura,4. planta de levadura y 5. central azucarero

6.Lodo biofertilizante

El lodo que se obtiene en el proceso es de un alto valor como biofertilizante y aunque secomercialice a precios mdicos ofrece un resultado econmico muy favorable. Las cantidades

anuales de que se dispone en los diferentes casos se sealan en la Tabla 2:

Tabla 2. Lodo Biofertilizante obtenido, t/d (80% h)

perodo central/destilera

destilera central central/levadura

levadura

z 59,5 20,7 38,8 49,3 10,5

nz 22,2 20,7 (no opera) 11,5 10,5

valor(*)

36 765 18 630 17 460 27 360 9 450t/d - toneladas por da; Z zafra; NZ - no zafra; (*)- USD/ao

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9. Bibliografia Ministerio del Comercio Exterior Precios Indicativos del Mercado en Productos Selecionados,

2000-2003. Santiesteban G., Carlos M. - Los residuales como fuente de energa y biofertilizantes en los

complejos agroindustriales y plantas de derivados. - Diversificacin 93-III SeminarioInternacional de Azcar y Derivados de la Caa, La Habana, 18-21 de Mayo de 1993.

Santiesteban G.,Carlos. M. Investments aspects of energy and biofertilizers productionalternatives from wastes of sugar factories and derivatives plants for environment protection.-Earth Conference on Biomass for Energy, Development and Environment, C. de La Habana, 1995.

Santiesteban G., Carlos M. Biogas as environment decontaminating agent and improving factorin process economy in sugar and derivatives industries.- Third International Symposium on WasteManagement Problems in Agro-Industries, Mexico, 1995.

Santiesteban G., Carlos M. - Eficiencia de las inversiones en el tratamiento de residualesazucareros y de plantas de derivados. 1erSimposio Latinoamericano de Tratamiento y Reuso del

Agua y Residuos Industriales, Ciudad de Mxico, 25-29 de Mayo de 1998. Valds, Esperanza y Obaya, Cristina. Informacin sobre la planta de biogs de la destilera del

CAI Heriberto Duquesne, 2003.