Seminario Proyecto de Ingenieria II

5/26/2018 Seminario Proyecto de Ingenieria II

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE PALMIRA

FACULTAD DE INGENIERIA Y ADMINISTRACIN

Asignatura: SEMINARIO II

PROFESOR: OSCAR CHAPARROINTEGRANTES: VALERIA BELTRAN, SAMANTHA SANTOYO, ESTEFANIA OCHOA, HABIT PARADA,

JULIAN GARNICA

DE LA VINAZA COMO FUENTE DE ALIMENTO PARA GANADO PORCINO

INTRODUCCION

El azcar es una de las agroindustrias ms importantes para Colombia, en la medida en

que es alta generadora de empleo e ingresos. Adems es un insumo importante endiversas industrias que emplean la caa para obtener diversos productos. Es as como enel Valle del Cauca se ha desarrollado un clster azucarero conformado por trece ingenios,ms de 1.500 agricultores, ms de cuarenta empresas de alimentos y bebidas,Once productores de alcohol y licores, dos co-generadores de energa, un productor depapel, una industria sucro-qumica y una gran cantidad de proveedores de bienes yservicios que la Cadena de azcar demanda.

Ante este panorama, la produccin de alcohol carburante se ha presentado como unaalternativa de ingresos mayores y ms estables para los productores de azcar, quienes

Actualmente se constituyen en los nicos que cuentan con las condiciones para iniciar laproduccin de etanol (Federico, Martnez, & Hermida, 2005). Sin embargo la industria delalcohol est generando en Colombia millones de toneladas de desechos industriales. Esosdesechos, por su calidad y difcil manejo, se consideran como basura y son vertidos a losros y lagos o a terrenos baldos potencialmente agrcolas, lo que da lugar a fuentes decontaminacin, insalubridad y alteracin del equilibrio ecolgico. Debido a estosvertimientos, el agua ha sido contaminada y su uso posterior resulta imposible para riego,consumo humano y animal y limitados en su uso agrcola. En general, es escasa lautilizacin y poca la atencin que en la actualidad se da a estos desechos industriales, porno existir una serie de mediadas definidas en cuanto a su manejo y control. Ante talproblema, se considera urgente y necesario desarrollar un mecanismo idneo que permita

reciclar tales desechos en los ecosistemas tratando, al mismo tiempo, de obtener unbeneficio directo a los mismos (Hincapie, 1991).

Una alternativa para la mitigacin de este impacto generado es aprovechar dicha vinazacomo fuente de alimento para el ganado porcino, por tanto el objetivo de este proyectoes identificar los efectos producidos en porcinos, as mismo reducir el impacto ambientalgenerado en la produccin de etanol en las industrias azucareras.


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VINAZA SITUACION ACTUAL

Las vinazas resultan al separar el alcohol del mosto fermentado por medio de vapor a bajapresin. Las materias primas utilizadas son los jugos de caa, la miel final y la cachaza, sonde color negro-castao-caf, olor dulce y alto contenido de materia orgnica disuelta y ensuspensin. Se caracteriza por ser un lquido de alta densidad con bajo pH que contienealrededor de diez gramos por litro de azcares reductores totales y es de difciltratamiento (Sarria & Serrano, VALOR NUTRICIONAL PARA CERDOS DE LA VINAZAGENERADA EN LA PRODUCCIN DE ALCOHOL CARBURANTE DE, 2010)

En la actualidad, las vinazas de caa son una de las aguas de destilera con mayorcontaminacin y de mayor preocupacin ambiental en el Valle del Cauca, se encuentranentre los residuales orgnicos de mayor efecto contaminante sobre la flora y la fauna del

planeta. La mayor parte son generadas por las destileras del sector azucarero para laproduccin de etanol, que por ley es utilizado ampliamente en la regin mezclado por lomenos en un 10% con los combustibles fsiles

En Colombia se producen cerca de un milln de litros de etanol por da (Londoo, 2007).En la industria azucarera las vinazas constituyen el principal residuo lquido de lafermentacin de la fabricacin de alcohol, este se produce en una proporcin de 13:1, esdecir, por cada litro de alcohol se obtienen 13 litros de vinaza (Barros, 2009) diluidacompuesta en un 90 % por agua y un 10 % por materia orgnica y sales minerales. Si estasustancia no se somete a ningn tratamiento y es vertida en ros, lagos, presas y canales,

puede contaminar en gran medida las fuentes de aguas superficiales y subterrneas,afectando a los ecosistemas acuticos y graves problemas en el suelo.

Se retorna al proceso cerca del 70 % de la vinaza diluida y el resto se concentra por mediode evaporacin alcanzando una concentracin en slidos de hasta el 35% para luegoutilizarla en la produccin de abono orgnico a travs del compostaje con cachaza,reduciendo la generacin de 0.89 litros de vinaza por litro de etanol producido (Londoo,2007).

Ingenios-destileras en la zona del Valle del Cauca (Londoo, 2007).-INCAUCA. Produccin 300,000 litros por dia*

-PROVIDENCIA. Produccin 250,000 litros por dia*-MANUELITA. Produccin 250,000 litros por dia*-MAYAGUEZ. Produccin 150,000 litros por dia*-RISARALDA. Produccin 100,000 litros por dia.*


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PROBLEMA

Como se nombro anteriormente la vinaza por tener elevado poder contaminante en loscuerpos de agua, debido a la alta demanda de oxgeno contenido de materia orgnica,

bajo pH y temperatura elevada (Sarria & Serrano, VALOR NUTRICIONAL PARA CERDOS DELA VINAZA GENERADA EN LA PRODUCCIN DE ALCOHOL CARBURANTE DE, 2010), es unliquido de preocupacin ambiental ya que se produce en gran cantidad y hay pocasalternativas de aprovechamiento de este liquido contaminante.

En Colombia la vinaza se ha convertido en una amenaza de primer orden para los ros. Lasfbricas de licores figuran entre los principales generadores de este sobrante industrialhaciendo vertimientos de stos desechos contaminantes sin un tratamiento previotratamiento a los ros dejando sin oxigeno al agua, produciendo la mortandad de peces ytransmitiendo enfermedades a los seres humanos y al ganado, sin su debido control en eluso del suelo saliniza de forma excesiva por el potasio asegura. (Montalvn, 2010)

Debido a su gran cantidad de materia orgnica y por ende elevada actividad microbiana

representa un alta demanda de oxigeno por ello su peligro se de ser vertido en fuentes

hdricas causando un impacto negativo en la fauna y flora, lo que en caso contrario ocurre

al vestirlo al suelo debido a su poder de buffer en el suelo, se realiza un proceso de

infiltracin y estas nos llegan a aguas subterrneas.

Lo que significa que tiene impacto positivo sobre el suelo y negativo en el agua los

impactos son ms positivos en el suelo porque mejora la conductividad hidrulica del

suelo y qumica del mismo, siempre y cuando se aplique con ciertas normas o limitantes acierto tipo de suelo en concentraciones especfica (Quintero, 2004)

Como alternativa para disminuir los impactos ambientales de la vinaza, en las destilerasde alcohol tiene mtodos de tratamiento:

Uno de ellos es produccin de abono orgnico atreves de compostaje en el cual utilizacerda del 25-30% de la vinaza diluida que por proceso aerbico de descomposicin demateria orgnica por accin microbiolgica que es utilizado en suelos como abonoorgnico. En otros casos la vinaza se concentra hasta el 55% para utilizarla como

fertilizante lquido, tambin se utiliza en concentraciones del 60% para incineracin encalderas donde se concentra los solidos en el efluente, reduce su volumen y se reutiliza elcondensado, sin embargo una de los inconvenientes de este tratamiento es la formacinde incrustaciones a altas temperaturas y concentraciones (Catalina, Diana, & Marriaga),

Buscando una alternativa para concentrar la vinaza, sin necesidad de evaporarla, los

profesores de Ingeniera Qumica de la Universidad del Valle implementaron una tcnica


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de tratamiento electroqumico a la vinaza llamada electro-coagulacin/flotacin (Lina,2009).

La tcnica consiste en tratar la vinaza con corriente elctrica de bajo amperaje, a travs deelectrodos de aluminio o acero galvanizado, para generar complejos de hidrxidos

metlicos que atrapan y aglomeran las partculas presentes en el lquido. De esta manera,el material orgnico se separa del agua depositndose por gravedad. Asimismo, segeneran burbujas de hidrgeno formando una espuma que tambin arrastra materialorgnico. Mediante este proceso, es posible extraer el material orgnico de la vinaza, parasu posterior compostaje, sin calentarla y evitando que se presente el fenmeno deincrustacin (Lina, 2009),

Otras alternativa es que las vinaza ha sido objeto de ensayos con resultados promisorios ladigestin anaerobia en plantas para producir biogs, tambin en uso directo comoalimento en cerdos, aves en crecimiento y acabado, mediante su concentrada hasta 600brix, o utilizarla como materia prima para producir levadura torula para sustituir parcial ototalmente las fuentes proteicas tradicionales, sin disminuir los indicadores productivosen animales, Tratamiento con microrganismos reduce el DBO y la materia orgnica,Resinas catinicas y aninicas separan la glicerina, los cidos orgnicos y los taninos(Barros, 2009)

Por tanto se hace necesario la creacin de un mtodo para mitigar los impactos quecontrae este efluente proveniente de las industrias azucareras.. Alternativas del uso de la vinaza

AFIRMACIN-HIPOTESIS

LA VINAZA COMO FUENTE DE ALIMENTOS PARA EL GANADO PORCINO, ALTERNATIVA

PARA MITIGAR LOS IMPACTOS GENERADOS EN LA PRODUCCIN DE ETANOL EN LAS

INDUSTRIASAZUCARERAS DEL VALLE DEL CAUCA.

Aplicaciones de vinaza como fuente proteica para el ganado porcino

Aplicacin de vinaza liquida

La utilizacin de modernos sistemas de alimentacin lquida tiene la enorme ventaja depermitir una mayor precisin, control y flexibilidad del manejo alimentario que lossistemas equivalentes con pienso seco. Cada grupo de animales puede recibirexactamente la frmula y la cantidad de alimento que le corresponde en cada comida,facilitando as la obtencin de canales ms magras y homogneas. En particular, estossistemas son de gran inters en la aplicacin de programas multifase o de racionamientoen acabado. La alimentacin multifase consiste bsicamente en ajustar los aportes denutrientes a las necesidades, en particular del de las protenas y aminocidos. Segn la


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fase de crecimiento y el estado fisiolgico. Con ello se puede reducir la excrecin denitrgeno y por tanto, el riesgo de contaminacin medioambiental por nitratos. (LIZARDO)

Ventajas que presenta la aplicacin

Se necesita de un equipo totalmente formalizado y automatizado. Un nivel de higiene mas elevado por q sino tiene a afectar la salud de los porcinos Personal especializado no se puede acceder por su gran inversin.

La tasa de dilucin del alimento lquido puede variar en un intervalo comprendido entre 2y 4 L de agua por kg de pienso sin que los resultados zootcnicos se vean afectados (ITP,2000). Un alimento lquido demasiado diluido conlleva a un aumento del volumen de lospurines, disminuye el crecimiento por un efecto de restriccin del consumo de nutrientese incrementa el riesgo de separacin de las fases lquida y slida con posible decantacindurante la distribucin, en particular en los sistemas en los cuales la sopa permanece en

las tuberas entre las comidas. En cambio, el alimento lquido demasiado concentradopresenta falta de fluidez en el transporte, provocando problemas en las tuberas y vlvulasdel sistema de distribucin. De ah el inters en la incorporacin al alimento lquido deaditivos con propiedades reolgicas y que adems contribuyen a la mejora de losrendimientos zootcnicos. (Lizardo, 2003)

Diluida con agua / esmulsion (julian) Aplicacin de la vinaza concentrada

Las caractersticas de la vinaza concentrada, resultante de la melaza de caa de

azcar, se muestran en la siguiente Tabla.


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La concentracin de los slidos se realiza mediante evaporacin por calefaccin

a vapor de parte del agua contenida en la vinaza. El porcentaje de slidos se eleva

desde 5-8% hasta 60%. La vinaza concentrada es un jarabe que puede

transportarse con ms facilidad. En una etapa posterior es posible deshidratarlo

completamente, mediante secado por aspersin, hasta obtener un polvo fino que

conserva sus caractersticas de material orgnico, sin embargo puedenpresentarse varios problemas para su realizacin como la corrosin del equipo y la

formacin de incrustaciones, la eficiencia trmica del sistema. (Sarria &

Preston,1992)

Combinado con concentrado, (Valeria)( EL QUE VAMOS A ELEGIR)

METODOLOGIA (COMO SE RELIZA EL TRATAMIENTO PROPUESTA) (Valeria)

DIAGRAMA DE FLUJO DE SER POSIBLE.( yo samy)

FASES O PASOS DEL TRATAMIENTO ( samy)

EXPECTATIVAS DEL TRATAMIENTO ( estefania)

QUE PROBLEMAS SE PUEDEN PRESENTAR Y COMO SOLUCIONARLOS. ( Habit)

LIMPIEZA O PLAN DE CONTINGENICA ( Valeriasamy)

RECOMENDACIONES GENERALES (estefania- Habit)

CONCLUSIN

Con vista a dar solucin a esta problemtica la vinaza puede ser un insumo para laalimentacin animal (porcinos), todos sus componentes provienen de materias primasorgnicas (jugo de caa y melaza) y la certificacin del Proceso prohbe la adicin deproductos qumicos o agentes de sntesis para su control, no hay patgenos, metales

pesados ni componentes txicos. La utilizacin como alimento, representa una buenaalternativa para reducir los costos de produccin al hacer ms eficiente la utilizacin deotros nutrimentos por el animal.


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