REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DE LOS TRATAMIENTOS ANAEROBIOS PARA VINAZAS PROVENIENTES DE LA DESTILACIÓN...

8/17/2019 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DE LOS TRATAMIENTOS ANAEROBIOS PARA VINAZAS PROVENIENTES DE LA DESTILACIÓN D…

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UNIVERISDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD D E IN GENIER IA Q UÍMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍAUÍMICA

Trujillo, 28 noviembre del 2015.

Trujillo, 01 de diciembre del 2015.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DETRATAMIENTOS ANAEROBIOS PARA

VINAZAS PROVENIENTES DE LADESTILACIÓN DE ALCOHOL A PARTIR


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INDICE

I. RESUMEN …………………………………………………………………………..2

II. INTRODUCCION ...………………………………………………….….………….2

Tratamiento Combinado (anaerobio-aerobio) para la Decoloración de la Vinaza de

Destilería. (2005)………………………………………………………...……………4

i!e C"cle #nal"sis o! Di!!erent #lternati$es !or t%e Treatment and Disposal o!

&t%anol Vinasse. (200')……………………………………………………………….5

#%orro de enería *so de +eactores #naerobios Termo!ílicos para la ,btención de

etano a partir de Vinazas de inenios #zcareros-#lco%oleros. (20/2)……………

T1o-stae anaerobic membrane bioreactor !or t%e treatment o! sarcane $inasse

#ssessment on bioloical acti$it" and !iltration per!ormance. (20/)…….………….

Tratamiento de $inaza cbana en n reactor anaerobio empacado de !l3o ascendente.

(20/)……………………………………………………………...…………………..'

rodcción de bioenería a partir del tratamiento anaerobio de $inazas de destilerías

en reactores *#6. (20/4)…………………………………………………………....7

#rran8e de n reactor anaerobio9 con aas residales de destilería de alco%ol de

ca:a. (20/4)……………………………………………………………………………;


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REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DE TRATAMIENTOS ANAEROBIOS PARA

VINAZAS PROVENIENTES DE LA DESTILACIÓN DE ALCOHOL A

PARTIR DE LA CAÑA DE AZÚCAR 2!!" # 2!1"$

I. RESUMEN a $inaza es el resido lí8ido 8e se obtiene en el proceso de destilación de

alco%ol. &s considerada n sbprodcto indeseable 8e enera n impacto neati$o

en el medioambiente debido a s ele$ada cara or=nica " sales inor=nicas. &l

tratamiento anaerobio es el m=s empleado para este tipo de e!lentes racias a s alto

potencial para redcir la cara or=nica mientras se enera bio=s. &ste estdio

presenta na re$isión biblior=!ica sobre la aplicación de procesos anaerobios para el

tratamiento de e!lentes indstriales pro$enientes del proceso destilación de ca:a de

az>car. &l ob3eti$o principal de la diestión anaerobia es enerar bio=s como n

medio para redcir los costos de enería de combstibles !ósiles. a bibliora!ía

indica 8e !inalizado el tratamiento biolóico de estas aas residales 8eda na

cierta cantidad de materia or=nica di!ícil de deradar9 adem=s de 8e dic%o

tratamiento no redce de manera sini!icati$a el color por lo 8e se recomienda

aplicar n post-tratamiento.

II. INTRODUCCIÓN &n el presente traba3o se realizó na in$estiación bibliora!ía re!erente a los

tratamientos anaerobios para $inazas pro$enientes del proceso de obtención de

alco%ol a partir de la ca:a de az>car. as $inazas o mostos de destilerías son los residos lí8idos 8e se obtienen al

destilar el prodcto de la !ermentación alco%ólica de las mieles !inales de ca:a (?rez

" @arrido9 2007).


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a $inaza es n e!lente altamente contaminante debido a 8e presenta na

ele$ada cara de materia or=nica eApresada como DB, " D6,9 iones met=licos

como %ierro9 cobalto9 zinc9 " n ba3o p< (Casta:eda9 20//). #ctalmente pede

considerarse como n obst=clo en el proceso de destilación de alco%ol debido a 8e

el $olmen de residos lí8idos en este tipo de indstria es típicamente de /0 a /4

$eces la prodcción de alco%ol9 por lo 8e se $ierte de 00000 a 740000 litros diarios

de $inaza (?rez " @arrido9 2007).ara disminir estos problemas de contaminación " adem=s lorar cmplir con las

normati$as ambientales $ientes tales como los (ímites =Aimos ermisibles)

" &C# (&st=ndares de Calidad #mbiental)9 se trata de establecer estrateias9 %aciendo

so principalmente de procesos biolóicos entre los cales se destaca la diestión

anaerobia9 pesto 8e este tratamiento posee mc%as $enta3as como escasa necesidad

de ntrientes9 menor prodcción de lodo " eneración de bio=s rico en metano (Vera9

antos " #maral9 20/). &l propósito de esta in$estiación !e identi!icar los principales aspectos de los

tratamientos anaerobios para $inazas pro$enientes del proceso de prodcción de

etanol a partir de la ca:a de az>car9 "a 8e este pede ser na alternati$a de solción a

n ra$e problema 8e a!ecta no sólo a la reión9 sino 8e tambi?n a di$ersas partes

del mndo.

a diestión anaerobia es altamente aplicable para el tratamiento de $inazas9

b=sicamente debido a las concentraciones en DB, " D6,. as $enta3as conocidas

del tratamiento anaerobio se incrementan cando la DB, en el aa residal

amenta. #sí es 8e s aplicación en $inazas est= particlarmente bien 3sti!icada.

#dem=s9 la biomasa anaerobia pede de3arse sin alimentar por semanas " %asta

meses9 sin perder acti$idad metabólica9 lo 8e sini!ica $enta3a >nica e interesante en


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el caso de las indstrias estacionales9 como son la ma"oría de las destilerías. Debido a

lo anteriormente eApesto9 la diestión anaerobia se %a consolidado como na de las

opciones m=s tilizadas para el tratamiento de las $inazas. (6erm>dez9


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normati$as de $ertidos para ríos " mares (). inalmente9 como resltado del

estdio se obt$o 8e el tratamiento anaerobio es e!ecti$o para remo$er m=s del '0H

de la cara or=nica de la $inaza9 an cando esta se trata sin dilir9 pero no redce de

manera sini!icati$a el color el cal se mantiene m=s del ;5H. in embaro9 si se

acopla n tratamiento aerobio con el %ono lerots spp. el color se redce por

encima del 70H " dismin"e a>n m=s el $alor de DB,9 a $alores por deba3o de los 5

.

+oc%a9 il$a " Ventrini (200') e!ectaron n an=lisis de di!erentes alternati$as

para el tratamiento " eliminación de las $inazas en dos destilerías de etanol en 6rasil.

os resltados para la diestión anaerobia como alternati$a de tratamiento !e la

con$ersión de $inaza a bio=s (// ImJmJ de $inaza o /75 mm de etanol)9 la

composición de dic%o bio=s !e 0H de metano " 40H de dióAido de carbono9 con

n $alor calorí!ico de 2/500 KLImJ. el resltante de e!lentes del tratamiento pede

ser tilizado como !ertilizante9 "a 8e se %izo rico en nitróeno9 manteniendo s

contenido en potasio. e lleó a conclir 8e9 al tilizar la diestión anaerobia como

alternati$a de tratamiento de $inazas comparada con la !ertirriación " la combstión9

se pede prodcir bio=s9 el cal pede ser sado como combstible9 ba3o consmo

de enería " la $inaza tratada pede ser retilizada para !ertirriación.

6ernal9 oblano9 Toscano " Dr=n (20/2) realizaron el seimiento de la

prodcción de metano en tres reactores anaerobios 8e operaron a 459 55 " 5 GC

adem=s de la con$ersión de compestos carbonados medidos. &l proceso se lle$ó a

cabo a escala laboratorio9 en reactores de $idrio de litros9 tipo +##. e

preparó el medio de clti$o especí!ico de 6acterias etano?nicas "

l!atorredctoras. inalmente9 dic%o tratamiento termo!ílico a ni$el de laboratorio9


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loró resltados m=s óptimos a na temperatra de 55 GC con n p< de '.209 +.# E

0.49 HD6, E /.559 HTV E ''.75 " M#@VN E /5 me8. Vera9 =bio " #maral (20/) estdiaron el tratamiento de $inaza de ca:a de az>car

en n biorreactor de membrana anaerobia smerida9 en dos etapas (2-an 6+).

ara la pesta en marc%a9 el cadal se red3o cando los ni$eles de V# (o #@V9

=cidos rasos $olbles) alcanzaron ni$eles críticos en el reactor metano?nico.

Desp?s de la aclimatación9 el sistema !e operado ba3o n !l3o contino. a

separación de las dos etapas !e obser$ada drante todo el período de operación. os

ni$eles de V#9 DB, " D,C del e!lente crdo9 e!lentes acidi!icado " permeado9

promediaron 2/4/9 525 " / m V# (como =cido ac?tico)9 /5'2'9 //5/2 " 477

m DB,9 "9 5449 5 " /'7 m D,C9 respecti$amente. &n eneral las

e!iciencias de remoción de DB, " D,C (carbono or=nico diselto) de ;.;O0.'H "

;5.0O/./H9 respecti$amente9 !eron alcanzados. &l contenido de metano del bio=s a

partir de los reactores acido?nico " metano?nico $arió desde 0./-4.H " 0./-

'0./H9 respecti$amente. &l ensciamiento a!ecta !ertemente el rendimiento de la

!iltración " la !ormación de la capa de torta representa la ma"or parte de la resistencia

a la !iltración. a resistencia de la membrana !e relacionada con la presencia de las

sstancias como proteínas " carbo%idratos.

Cabrera " Díaz (20/) e$alaron el !ncionamiento de n !iltro anaerobio

empacado de !l3o ascendente el cal contaba con las siientes características altra

del !iltro de 57 cm9 $olmen e!ecti$o de 400 m9 di=metro interior de ;.5 cm "

empa8etadra de VC corrada con =rea especí!ica de 205 m2m. Dic%o !iltro !e

alimentado con $inaza en r?imen contino a escala de laboratorio9 para determinar a

di!erentes caras $olm?tricas los porcenta3es de redcción de DB, " la


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potencialidad de prodcción de metano en ese tipo de reactor (las $inazas empleadas

en el eAperimento !eron sministradas por la destilería P


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óptima para la diestión anaerobia. Ra en el reactor 3nto con la $inaza son

adicionados los ntrientes (I " ) encarados del crecimiento de la biomasa

responsable de la deradación de la materia or=nica. eo se adiciona na solción

de cal para ele$ar el p< %asta n rano aproAimado de .5 " '.59 8e son los óptimos

para el ben desarrollo de los microoranismos. a cara $olm?trica de traba3o es de

20 K DB,m día a cal 8e no lora disol$er " las bacterias acido?nicas

sspendidas 8e se prodcen en el proceso de acidi!icación son sedimentadas para

!ormar el medio de !ermentación. Dic%os residales !eron tratados en tres diestores

anaerobios *#6 de /00 m

cada no9 enerado para prodcir electricidad. &stos

reactores traba3an con n tiempo de retención %idr=lica de 2 días 8e poseen n

e8ipo separador de ases9 sólidos " lí8idos 8e e$itan el la$ado de lodos a s

salida. os resltados de esta operación arro3an n porcenta3e de remoción de DB,

de '0H 8e comparados con los resltados de los in$estiadores como ?rez " Col.

(2000) " 6erm>dez (200)9 para el tratamiento de $inazas en reactores *#6 a

escala de banco " laboratorio9 en ensa"os discontinos9 respecti$amente9 obteniendo

alta remoción de la materia or=nica (alrededor del 70H). se encentra en los ranos

óptimos de e!iciencia9 en t?rminos de remoción de la materia or=nica. #dem=s de

na prodcción diaria de bio=s libre de


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$idrio de '.5 cm de di=metro interno " 5 cm de altra9 " na capacidad de 2. de

$olmen total. a $inaza se mant$o en n bote pl=stico conser$=ndose a 20 UC

aproAimadamente drante la alimentación al reactor. &l primer lote se lle$ó a cabo en

' días9 permitiendo na remoción de 2 DB, aproAimadamente9 es decir na

e!iciencia del 7'H " na cin?tica de 0927 DB,(*d). Drante este lote9 se obser$ó

n p< en promedio de 7.0. &l sendo lote se inició con na concentración

lieramente sperior a / DB, " tardó aproAimadamente / días en deradar el

sstrato con na remoción de DB, del ';H. &l $alor de p< promedio9 en el

desarrollo de este sendo lote !e de '.0. os catro lotes scesi$os (-)

presentaron n per!il similar con na respesta m=s r=pida de deradación " na

e!iciencia de remoción de la DB, del ;/H. &n el caso de la e$olción del p< a lo

laro de estos catro >ltimos lotes9 mostró $alores promedios de entre '.7/ %asta

7.0;. e consideró satis!actorio el arran8e del reactor *#69 al obtener e!iciencias

de remoción del orden del '; al ;/H de DB,. as condiciones %idrodin=micas del

reactor9 proporcionaron r=nlos de E 0.75-/./5 " W E 0.'-0.''. 6a3o estas

condiciones se pede iniciar con na operación en !l3o contino para tratar $inazas "

redcir la contaminación de este resido.

antos9 erreira9 aKamoto9 Varesc%e " il$a (20/4) realizaron n estdio para

determinar la e!iciencia de la prodcción de car

procedentes de la planta de destilería ao artin%o (radoXpolis9 9 6rasil)9 para eso

tilizaron dos reactores anaerobios de lec%o !lidizado contino #6+s operados

ba3o condiciones de temperatra termó!ilica (55 GC) drante /50 días9 constridos

con tbos acrílicos9 cada no con n $olmen de 24 9 con di=metro interior de 5.


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reactor alimentado con $inaza crda de ca:a de az>car (#6+2 E 0000 m DB,)

!e sini!icati$amente ma"or 8e en el reactor alimentado con $inaza dilida ca:a de

az>car (#6+/ E /0000 m DB,). &ste estdio demostró la $iabilidad de la

prodcción de car dilidas.

orenzo9 Dom?nec%9 &n9 #lmaz=n " C%an!ón (20/5) estdiaron el tratamiento de

las $inazas de na destilería de 500 car9 como opción de cierre de ciclo de

tratamiento " disposición de corrientes residales. a $inaza tratada con esta

tecnoloía " para este caso de estdio tbo na e!iciencia de remoción del '0H de

cara or=nica en t?rminos de DB,. &llo e$idenció9 8e la diestión anaerobia de

$inazas de destilerías de alco%ol9 tratadas en reactores *#6 como opción de

tratamiento primario " cierre de ciclo con !ertirrieo9 es n proceso menos

contaminante para el medio ambiente.


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ar8es9 ron3a9 YimiKo9 6ernadete " iz (20/5) e$alaron la prodcción de


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as)9 el cal pede ser empleado como recrso ener?tico en el mismo proceso de

destilación. a determinación de =cidos rasos $olbles indica la acti$idad microbiana de las

bacterias acido?nicas9 c"os metabolitos son esenciales para 8e ocrra la

aceto?nesis en la deradación de la materia or=nica. in embaro9 si la

concentración de #@V es m" alta9 se pede $ol$er n obst=clo para el metabolismo

de las bacterias aceto?nicas " metano?nicas dismin"endo así la $elocidad de este

proceso.

&s recomendable realizar n tratamiento posterior a la diestión anaerobia "a 8e

la $inaza tratada a>n presenta n color intenso " na ele$ada concentración en

materia or=nica recalcitrante con lo cal el e!lente no cmple con los .

IV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

6erm>dez9 +.9


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antos9 .9 erreira9 .9 aKamoto9 Z.9 Varesc%e9 .9 " il$a9 &. (20/4).

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