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007

  1. 1. INFORME FINALMinimización de la contaminación ambiental en un Ingenio Azucarero Roberto Esparza Silva - PRDE María E. Campos Miranda - ASTC Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas Universidad Nacional Federico Villarreal 2006 1
  2. 2. ResumenEl objetivo de la investigación fue hacer un estudio de minimización en un ingenioazucarero para optimizar los procesos y la reducción de descargas residuales, liquidassólidas y emisiones gaseosas. Se hizo un estudio en todas las etapas del procesoutilizándose como guía el DOP (diagrama de operaciones de procesos). (Fig 1)Calculando los volúmenes de las emisiones. La empresa redujo el consumo de plomo/tcaña. El 100% de las muestras de caña y jugos se analizaron con un Espectrofotómetro.Las muestras de mieles y jarabes, en un 60% fueron analizadas con un nuevo reactivoque no contiene plomo; el restante 40% con de sales de plomo. Se disminuyeron laspérdidas de jarabes, mieles y la descarga de DQO, (Demada Química de Oxígeno) a laslagunas. Con el uso de agua del condensado vegetal del evaporador de imbición, selogró que la temperatura del agua que entra al spray pond disminuya. Con el consumode 0.10 m de agua de pozo/t caña se redujo a 20,000 m3. Se mejoró el rendimiento de loscultivos de caña a un 65 t caña/Ha, con un contenido de sacarosa en la caña de 11.65%.Con la cachaza y la vinaza se produjo un fertilizante de suelos denominado compost obio-abono. El proceso se llevó a cabo al aire libre en un terreno de superficie de 4hectáreas (Ha). La degradación para obtener compost tomó un tiempo aproximado de 3meses, periodo durante el cual el material se removió constantemente y la humedadrequerida fue mantenida mediante irrigación con vinaza. Se comprobó un incrementodel 25% en la producción de caña por hectárea y el contenido de sacarosa en la cañaalcanzando un valor de 11.65%. Se mejoró el proceso de enfriamiento de agua en laplanta de alcohol. Con el consumo de 25m3 de agua/m de alcohol en la planta se redujo a60,000m3 de agua. La minimización en la empresa de fabricación de azúcar contribuyó ala preservación del medio ambiente al mejorar el control de sus procesos como al mejoruso de sus desperdicios. Además de estos logros ambientales, se lograron ahorroseconómicos que permitieron un retorno de las inversiones realizadas. Los resultadosestán contenidos en las tablas 1. y 2Palabras clave: Reducción, removido, reducido, produce, consumo, descarga,desperdicios, disminuido, proveniente. 2
  3. 3. AbstractThe objective of this study was to make a minimization study of a sugar industry tooptimize the processes and reduce the residual wastes, liquid discharges and gaseousemissions. It was used a study in all the stages using a POD (processes operationsdiagram)(f.1). as an important tool to calculate volumes of emissions. The consumptionof lead/t cane was reduced by the company. The 100% of the samples of cane and juicewere analyzed by spectrophotometric technique. The samples of honeys and syrupswere analyzed in a 60%; with a new reactive that does not contain lead, the rest 40%with lead salts. It decreased the lost of ayrups, honeys and the COD load to the lakes.With the water used from the vegetal imbicion condensed evaporator, it profits that thetemperature of the water that enters spray pond decrease. The water well/t caneconsumed of 0,10 m3 was reduced to 20.000 m3. The yield become better to 65 tcane/Ha, with a cane saccharine content of 11,65%. With the sluggishness and vinaza aground fertilizer took place denominated compost or bio-fertilizer. The process tookplace outdoors in a surface of 4 hectares (Ha). The Degradation to obtain compost wastaken in approximated 3 months, period which the material was removed constanly andthe required humidity was maintained by irrigation with vinaza. An increase of 25% inthe production of cane by hectare and the saccharine content in cane was demostartedbein reached a value of 11,65%. The water cooling in the alcohol process plant wasimproved to 60.000 m3 of water. Industrial minimization of sugar production contributesto the environment preservation when improving the control of its processes as to thebest use and disposition of its wastes. In addition of these environmental profits,economics savings were obtained that allowed a return of the made investments. Theresults are showed in table 1 and 2Key words: Reducing, removed, reduced, produces, consumption, unloading, wastes,diminished, originating. 3
  4. 4. IntroducciónToda actividad productiva genera residuos (sólidos, líquidos, gaseosos o unacombinación de estos) que deben ser tratados y dispuestos de manera que su impactonegativo a la salud humana y al medio ambiente sea menor posible. Desde tiemposremotos, se ha buscado soluciones a los problemas de contaminación causados por lasactividades del ser humano; empero, es a partir del inicio de la revolución industrial,que el problema se tornó más complejo y fue abordado desde diversas ópticas. Laactividades industriales, a lo largo de su evolución, han generado diversos problemasambientales, por lo cual son seguidas muy cerca de la sociedad y las autoridades en sudesempeño frente al medio ambiente.El estudio de minimización es la aplicación continua de una estrategia ambientalpreventiva e integrada, en los procesos productivos, los productos y los servicios, parareducir los riesgos pertinentes a los seres humanos y al medio ambiente. (Gabaldón,2001)Por su carácter preventivo esta basado en el uso óptimo de las materias primas, agua,energía y otros insumos, lo que permite, por una parte, producir más con la mismacantidad de insumos y, por otra, reducir la cantidad de residuos en sus fuentes de origen.Todo ello conlleva beneficios económicos tanto por la reducción de costos deproducción, como por la disminución de los requerimientos financieros y costos deoperación asociados al tratamiento final de cantidades menores de desechos; ybeneficios ambientales, tanto por disminuir la demanda de ciertos recursos naturales(principalmente agua, materias primas y aquellos utilizados para generar energía), comopor la menor cantidad de desechos que se descargan al medio ambiente.(Letelier,2002)En este contexto los estudios de minimización incrementan la competitividadeconómica de las empresas y, al mismo tiempo, contribuye a la sostenibilidadambiental. Por lo tanto, debe ser adoptada como una estrategia empresarial, en la que sepriorice las prácticas de prevención de la contaminación, de eficiencia energética y ladel reciclaje, rehúso y recuperación de residuos, antes de considerar el tratamiento dedichos residuos o su disposición final. (Morín, 2000)La minimización constituye un conjunto ordenado de actividades que se ejecuta en laempresa, empleando una metodología de análisis de las operaciones productivas, quepermitirá identificar y seleccionar opciones viables de minimización, las cuales seimplementarán con el propósito de prevenir la contaminación e incrementar la eficienciaenergética. (Manrique, 2004) 4
  5. 5. La insuficiente atención y control de los problemas ambientales generados por laactividad productiva ha sido identificada como una de las carencias más importantes delquehacer ambiental en los últimos años. Del total de fuentes puntuales decontaminación un buen porcentaje corresponden a instalaciones industriales yagropecuarias, entre ella la industria azucarera y sus derivados, la actividadagropecuaria y las industrias básicas y alimenticias como los sectores productivos demayor incidencia en el deterioro del saneamiento y de las condiciones ambientales enlos diferentes territorios.En respuesta a esta realidad, se ha trazado la reducción gradual de las cargascontaminantes que se vierten en las cuencas hidrográficas, tomadas como unidadesbásicas para el trabajo de la gestión ambiental. (Morìn, 2000)Aunque desde hace años se viene desarrollando en el sector productivo algunasprácticas dirigidas a mitigar los efectos negativos sobre el medio ambiente,principalmente en las industrias y actividades más contaminantes, su introducción hasido limitada por factores de diversa índole. Entre ellos, la carencia de recursosmateriales y financieros y las dificultades para acceder a tecnologías adecuadas, elénfasis de las normativas y sistemas regulatorios sobre las emisiones y sistemas decontrol de la contaminación a la salida del proceso, la inexistencia de normativastecnológicas y ambientales actualizadas y otros factores subjetivos como la falta deconocimiento a todos los nivele de las organizaciones productivas sobre beneficioseconómicos y ambientales de la introducción de prácticas de minimización y elinsuficiente nivel de exigencia por parte de las autoridades ambientales (Serrano. 2005).Conforme a lo anteriormente expuesto resulta necesario diseñar un nuevo enfoque deltrabajo en la gestión ambiental, que permita introducir y aplicar los estudios deminimización en forma integral, haciendo énfasis en la prevención de la contaminación ,y el aprovechamiento económicos de los residuales, como principales opciones parareducir las cargas contaminantes.El objetivo de la investigación fue hacer un estudio de minimización en un ingenioazucarero para optimizar los procesos y la reducción de descargas residuales, liquidassólidas y emisiones gaseosas. 5
  6. 6. MétodoMateriales.La minimización se realizó en un Ingenio Azucarero en el norte del Perú durante losmeses de Enero a Diciembre del 2006Para la recopilación de la información, se utilizo un cuestionario técnico, MindManager(Anexo - figura 1A) Mindjett.Co.(2004)., que servirá para confeccionar el DOP(Diagrama de Operaciones de Procesos).Procedimientos: Se recopiló información, con la ayuda de un cuestionario, sobre losprocesos u operaciones (DOP. Fig 1) desarrollados en el ingenio, niveles de produccióno servicios, uso y costo de materias primas, agua, energía y otros insumos, tipo cantidady origen de residuos, desechos y pérdidas; costo anual de tratamiento y disposición dedesechos. Complementariamente, se realizó una inspección general del ingenio a fin depoder verificar e interpretar toda la información recopilada. Luego de la evaluación detodos los datos, se identificaron las operaciones unitarias críticas, asimismo, el enfoqueque siguió el diagnóstico del estudio de minimización. También se analizódetalladamente las operaciones unitarias críticas de la empresa, se efectuó medicionesque coadyuven la realización de balance de materia y energía, se trabajó en laidentificación de las causas que originaron las ineficiencias existentes y que generaronlas opciones del estudio de minimización para superar dichas ineficiencias. Una vezgeneradas las opciones del estudio de minimización se estudió y se estableció lafactibilidad de cada una de éstas, tanto en términos técnicos (aspectos productivos yambientales) como económicos, a fin de que se seleccione aquellas viables y así se pudorecomendar a la empresa. Finalmente, se elaboró un informe del resultado deldiagnóstico, especificando, principalmente las recomendaciones identificadas,cuantificadas y evaluadas (técnica y económicamente) además del detalle de toda lainformación de respaldo (mediciones, inspecciones, etc.) 6
  7. 7. El Proceso se describe en el flujograma . DOP.( Fig. 1) Caña de azucar Cenizas Energía Recepción y análisis de la caña Caña Cortada CalderasAgua de imbibición Bagazo MoliendaFormalBactericida Hidrolizacion JugoAnhídrido Purificacion deSulfuroso extractoLechada de cal Alimentos para animales Bagacillo Jugo Mixto CochazaFloculante Evaporación Filtración (Tambor rotatorio)Vapor Cristalización(Intercambiadorde color) MeladoMasa cocida Cocimiento Cristales Centrifugación Melaza Planta de alcohol Azúcar Secado, Enfriado y Envasado Almacenamiento 7
  8. 8. ResultadosDescripción del proceso – Impacto ambiental – Minimización.1.- Fabricación de azúcarLa caña de azúcar se tritura con rodillos estriados o de cuchillas, "crusher" y/o"shredder", y se maceran en rodillos consecutivos, o bien se someten a la extracción deazúcar en un difusor, como las remolachas azucareras. Del residuo fibroso pobre ensacarosa (bagazo) se origina una cantidad de 25 a 30 kg/100 kg de caña. El contenido defibra es de aproximadamente un 50 % del bagazo.Purificación del extractoDespués de la fase de obtención del jugo, el proceso de elaboración es muy similar parala remolacha y la caña de azúcar. La purificación del jugo se realiza por procedimientosmecánicos y químicos. Primero se separan mecánicamente las partículas de fibras ycélulas vegetales. La purificación química del jugo tiene lugar por precipitación de unaparte de las sustancias no glucósidas disueltas y dispersas, con separación subsiguientedel precipitado. En la producción del azúcar de remolacha se demuestra su eficacia lacarbonatación cálcica en varias fases, un procedimiento de purificación del jugo en elque se añade al mismo tiempo simultáneamente cal y dióxido de carbono. Floculantessintéticos, especialmente polielectrolitos, que mejoran la aglomeración de las partículasy acortan el tiempo de sedimentación en el decantador, pasando de los 40 y 60 minutosnormales a entre 15 y 20 minutos. En la producción del azúcar de caña, se aplicausualmente el tratamiento simple con caliza (defecación), ya menos un tratamiento concal y dióxido sulfuroso (sulfodefecación) y raramente el tratamiento con cal y dióxidode carbono como método de purificación del extracto. El decantado se somete a unfiltrado posterior fino y pasa directamente a la estación de evaporación. El sedimento oconcentrado (aproximadamente de 20 a 30 kg/100 kg de materia prima) se separa,predominantemente en filtros de aspiración de tambor, en las componentes filtrado ylodo/torta de filtro (aproximadamente de 3 a 6 kg/100 kg de materia prima). El filtradose reintegra al proceso, mientras el lodo de filtro se evacua. Evaporación y cristalización 8
  9. 9. El jugo purificado (aproximadamente de un 12 a un 15 % de materia seca/contenido demateria seca) se vaporiza en forma continua en una estación de evaporación de variasetapas hasta conseguir un contenido de materia seca del 60 al 70 %; en este proceso, eljugo atraviesa las distintas etapas y en cada etapa subsiguiente es calentado con losvahos de la etapa anterior (estos vahos son aire saturado de vapor de agua, que escapadurante la evaporación del jugo purificado). En la estación de cocción, el juegoespesado (concentrado) se somete a una nueva extracción de agua en aparatos decocción, sometido a un vacío de aproximadamente el 80 %. Gracias a la escasa presiónque impera en los aparatos, puede hervirse a una temperatura reducida, con lo que seimpide una coloración por caramelización. Una vez alcanzada una determinada relaciónentre el azúcar y el agua (grado de sobresaturación), se forman cristales. Al seguirañadiendo jugo concentrado y al progresar la evaporación del agua, se fomenta y regulala formación de cristales hasta que estos alcanzan el tamaño y la cantidad deseados.Entonces termina el proceso de cocción. La masa que se forma al final de la cocción esla masa de relleno, que se pasa desde los aparatos de cocción a estrujadoras. Con unenfriamiento constante de la masa se modifica la sobresaturación, con lo cual loscristales de azúcar siguen creciendo. Desde las estrujadoras la masa de relleno fluye alas centrifugadoras. En ellas se separa el producto cristalizado del jarabe quedando elazúcar crudo o sin refinar, de color amarillo-marrón. El jarabe separado porcentrifugación se vuelve a hervir hasta conseguir de nuevo masa de relleno; el productocristalizado así obtenido se centrifuga. El jarabe que sale es la melaza. Si al centrifugarla masa de relleno el producto cristalizado se limpia en la centrifugadora con una duchade agua y/o vapor, eliminando de él el jarabe residual (afinación), se obtiene así elazúcar blanca de la remolacha o de la caña, en un proceso de trabajo inmediato. Durantela refinación (inversión de la cristalización), una tecnología muy exigente en cuanto ainstalaciones, se disuelven el azúcar crudo y el azúcar blanca de calidad inferior, y sedecoloran y filtran por adición de carbón activado o de carbón de hueso, o bienmediante intercambiadores iónicos. De la subsiguiente cristalización se obtiene azúcarrefinado, que satisface las máximas exigencias de la industria elaboradora del azúcar.Dependiendo de la calidad tecnológica de la materia prima y del producto finalobtenido, la proporción de melaza se sitúa entre un 3 y un 6 % de la materia primautilizada inicialmente. El contenido de azúcar en la melaza final es de alrededor de un50 %. 9
  10. 10. AlmacenamientoEl azúcar obtenido se enfría y seca antes de su almacenamiento o envasado. Puedealmacenarse a granel, empacado (bolsas de 1 kg) o ensacado (en sacos de 50kg).Decisiva para un almacenamiento correcto es una humedad relativa del aire deaproximadamente el 60 % en las bodegas. Aquí se sitúa aproximadamente el punto en elque se establece un estado de equilibrio entre la absorción y la salida de humedad de loscristales de azúcar.5.- Impacto ambientalLos efectos sobre el medio ambiente típicos de este ámbito que se originan durante lafabricación del azúcar se deben a:5.1 - Aguas residuales del lavado de las remolachas y de la caña, de la central decalderas (agua para desenlodamiento de las calderas) y de la purificación del extracto enlas estaciones de evaporación y cocción (condensado sobrante y agua de limpieza), de larefinación (agua de regeneración de los intercambiadores iónicos), de la producción dealcohol, levadura, papel o tablero aglomerado (si la melaza y el bagazo se transformanen la propia empresa), de la limpieza de los patios y de las precipitaciones;5.2 - Emisiones al aire procedentes del sistema de calderas (gases de humo de losprocesos de combustión de materiales sólidos, líquidos y gaseosos) sustancias volátiles(hollín y ceniza), de la preparación de la materia prima, de la extracción, de lapurificación del jugo y de su espesamiento (amoníaco) así como de reaccionesbioquímicas de los componentes orgánicos de las aguas residuales en los estanquesestratificados (amoniaco y ácido sulfúrico);5.3 - Residuos sólidos procedentes de la preparación de la materia prima (tierra, restosde plantas), de los generadores de vapor (ceniza) y de la purificación del extracto (lodode filtros).5.4- Cultivo, cosecha, almacenamiento y purificación de la materia primaLas exigencias propias del uso significan una fuerte solicitación de los suelos,especialmente por monocultivos con una sola especie vegetal (caña de azúcar) a lo largode muchos años. Entre las cargas más importantes cuentan: 10
  11. 11. 5.4.1 - El aporte de fertilizantes y plaguicidas,5.4.2 - Efectos negativos sobre el ciclo de sustancias debido a compactación ysalinización del suelo, drenaje, estragos entre los microorganismos.6.- Situación sin Minimización y con Minimización. (Resumen Tablas 1y 2)6.1. Reducción de plomo.6.1.1. Sin minimización. Consumo de 0.76g. de plomo/t caña para el análisis desacarosa.Los análisis del contenido de sacarosa en caña, jugos, mieles y jarabes se realizabanutilizando subacetato de plomo, para clarificar las muestras, además de otros reactivos ymateriales, demandando un tiempo excesivo en toda la operación. Los desechos líquidosy sólidos contaminados con plomo y con los otros reactivos, provenientes de estosanálisis, eran descargados a las lagunas y al relleno sanitario, respectivamente.6.1.2. Con minimización: Consumo 0.10g. de plomo/t caña, equivalentes a unareducción de 400 Kg. de plomo, con un ahorro de S/ 30,000.El 100% de las muestras de caña y jugos se analiza actualmente con unEspectrofotómetro de infrarrojo. Inversión de S/ 80,000, que no requiere de muestrasclarificadas, reduciendo el uso de reactivos y materiales, así como el tiempo empleadoen el análisis. De las muestras de mieles y jarabes, un 60% son analizadas con un nuevoreactivo que no contiene plomo; el restante 40% todavía requiere de sales de plomo.Estos cambios en la forma de realizar los análisis de sacarosa han logrado reducir elconsumo y la descarga de plomo en un 86%.6.2. Reducción del consumo de hidróxido de sodio (NaOH). Si bien una parte de lasaguas de lavado de los evaporadores.6.2.1. Sin minimización: Consumo de 23L de agua/t caña y 60g de NaOH. Si bien unaparte de las aguas de lavado de los evaporadores era reciclada, el resto era enviada a laslagunas.6.2.2. Con minimización: Consumo de 12L de agua/t caña, equivalente a una reducciónde 5,000m3, y 30g de NaOH/t caña, equivalente a una reducción de 15 t/zafra, con unahorro total de S/900.Se instalarán aspersores (hidrojets) en la parte superior de cada evaporados (inversiónde S/ 20,000) que permiten que las operaciones de lavado se realicen con un menorcaudal de agua a alta presión y en forma automática. 11
  12. 12. El uso de los hidrojets ha permitido reducir en 47% el consumo de agua y en 50% dehidróxido de sodio en el lavado de los evaporadores.Como consecuencia se ha disminuido el volumen de agua y la carga de NaOH vertidosa las lagunas.6.3. Eliminar el uso del agua en la remoción de cenizas de las calderas y reducir ladescarga de cenizas a las lagunas y a la atmósfera.6.3.1. Sin minimización: Consumo 27L de agua de condensado vegetal/t caña, con uncontenido 90 de DQO/L, en la limpieza de las calderas.La remoción de cenizas de las calderas y el lavado de sus cajas se realizaba empleandoagua de condensado vegetal, proveniente de las ollas de cocimiento y de losevaporadores, que se recirculaba entre un tanque de sedimentación y de las calderas.Cuando esta agua contenía demasiada suciedad, era enviada del tanque desedimentación y de las calderas. Cuando esta agua contenía demasiada suciedad, eraenviada del tanque de sedimentación a las lagunas. Esto ocasionaba un incremento en lacarga de sólidos suspendidos y de DQO en las lagunas.Por otro lado, gran parte de las cenizas generadas por calderas, eran emitidas a laatmósfera debido a que el sistema de depuración de los gas de combustión, nofuncionaba eficientemente.6.3.2. Con minimización: Eliminación del uso de agua de condensado vegetal en ellavado de las calderas y eliminación de la descarga de DQO y sólidos suspendidos,provenientes de esta operación a las lagunas. Disminución de la descarga de cenizas a laatmósfera.Se eliminó el uso de agua en la limpieza de las calderas (9,000 m3)y su carga de DQO(3.7 DQO), mediante limpieza en seco. Parte del agua de condensado vegetal, antesutiliza para el lavado, se emplea como agua de imbibición.Por otro lado, el sistema húmedo de depuración de gases de combustión ha sidosustituido por 2 separadores inerciales que reducen en seco las emisiones de cenizas ypolvo a la atmósfera. Las cenizas recuperadas son utilizadas para relleno ycompactación de caminos y para la preparación de bioabono.6.4. Mejorar prácticas de mantenimiento y minimizar fugas y derrames.6.4.1. Sin minimización: Pérdidas de jarabes y mieles equivalentes a 32 t/azúcar ydescarga de 46 t DQO, a las lagunas, en la operación de centrifugación.Existían pérdidas por derrames y fugas de mieles y jarabes, que caían al piso. Estaspérdidas, eran descargadas a las lagunas, durante las operaciones de limpieza. 12
  13. 13. 6.4.2. Con minimización: Eliminación de las pérdidas de jarabes y mieles y de ladescarga de DQO, a las lagunas, con un ahorro de S/7,000.Para recuperar estas pérdidas, mientras se procede a la reparación de puntos de fuga, seha instalado un colector, consistente en una batea metálica larga colocada debajo detodas las válvulas de las bombas de las centrífugas por donde circulan mieles y jarabes.Los productos recuperados son enviados directamente a las ollas de cocimiento para suprocesamiento.6.5. Reducir la alimentación de agua de los tanque pulmón al “spray pond” (piscinade enfriamiento de agua por aspersión)6.5.1. Sin minimización: Alimentación de 2.00m3 agua de pozo/t caña de los tanquespulmón.El agua de enfriamiento de los condensadores barométricos, junto con los condensadosvegetales de las ollas de cocimiento y del último efecto de los evaporadores, eranenviados al spray pond, a una temperatura elevada. Con el objetivo de ayudar a enfriaresta agua, se mezclaba con agua fria procedente de los dos tanques pulmón deabastecimiento de la planta. Sin embargo, su aporte a la disminución de la temperaturaera poco significativo, comparado al efecto del enfriamiento por evaporación del aguaen la aspersión; y como efecto colateral, solamente diluía la concentración de DQO enel agua del spray pond, que, en parte, era recirculada en los condensadoresbarométricos, y el resto descargado a las lagunas.6.5.2. Con minimización: Alimentación de 0.09 m de agua de pozo/t caña de los tanquepulmón, equivalente a una reducción de 600,000 m3 con un ahorro de S/.5,300.Debido a una mejor gestión en el uso de agua particularmente la utilización delcondensado vegetal del último efecto del evaporador como agua de imbición, se lograque la temperatura del agua que entra al spray pond disminuya y que este pueda operarcon poco agua de enfriamiento proveniente de los tanques de pulmón lo que hapermitido reducir el consumo de agua.6.6. Reciclar el condensado del último efecto del evaporador como agua de imbibición6.6.1. Sin minimización: Consumo de 0.50m3 de agua de pozo/t caña de imbibición.Como agua de imbibición, se añadía agua fresca de pozo en una cantidad equivalente al20% en peso de caña procesada.6.6.2. Con minimización: Consumo de 0.10m3 de agua de pozo/t caña, equivalente a unareducción de 20,000m3, con un ahorro de S/.1, 250. 13
  14. 14. El 74% del agua de imbibición ha sido sustituido con agua de condensado vegetal delúltimo efecto del evaporador. El 40% aún proviene de los pozos. La sustitución descrita,ha resultado, además, en una reducción del rebalse del spray pond, así como de la cargade DQO, que se ha reducido en 135 t DQO6.7. Emplear la vinaza y la cachaza para producción de bio-abono6.7.1. Sin minimización: Rendimiento de los cultivos de caña igual a 30 t caña/Ha, conun contenido de sacarosa en la caña de 11.30%.La vinaza era irrigada directamente en los cañaverales como fertilizante. Igualmente, lacachaza era directamente incorporada como abono.6.7.2. Con minimización: Rendimiento de los cultivos de caña igual a 65 t caña/Ha. Conun contenido de sacarosa en la caña de 11.65% y un ahorro de S/.90, 000Con la cachaza y la vinaza se produce un fertilizante de suelos denominado compost obio-abono.El proceso se lleva a cabo al aire libre en un terreno de superficie de 4 hectáreas (Ha).La degradación para obtener compost toma un tiempo aproximado de 3 meses, periododurante el cual el material es removido constantemente y la humedad requerida esmantenida mediante irrigación con vinaza.Se ha comprobado un incremento del 25% en la producción de caña por hectárea y elcontenido de sacarosa en la caña ha alcanzado un valor de 11.65%. el más altoregistrado históricamente.6.8. Mejorar el proceso de enfriamiento de agua en la planta de alcohol.6.8.1. Sin minimización: Consumo de 200m3 de agua/m3 de alcohol en la planta dealcohol.Debido a que la temperatura del agua, a la salida de las torres de enfriamiento, no era losuficientemente fría para ser recirculada, se la enviaba directamente a las lagunasrequiriéndose de agua fresca de pozo para enfriamiento.6.8.2. Con minimización: Consumo de 25m3 de agua/m de alcohol en la planta dealcohol, equivalente a una reducción de 60,000 m3 de agua, con un ahorro de S/ 2,000.Se instalarán dos nuevas torres de enfriamiento, lo que ha mejorado la eficiencia delproceso de enfriamiento permitiendo la recirculación de agua. En consecuencia, elconsumo así como el volumen de agua enviado a las lagunas se ha reducido en 87.5% 14
  15. 15. Tabla 1 Mejoras en el desempeño de la planta según indicadores antes y después de implementar las medidas de Minimización Porcentaje Medida de minimización Indicador Antes Después Reducción Reducción Eliminar la descarga de Descarga de Plomo [g 0.76 0.10 0.66 86% plomo de los laboratorios Pb/t caña] Reducir el consumo de Consumo de NaOH 60 30 30 50% hidróxido de sodio (NaOH) [g/t caña] y de agua en el lavado de los Consumo de agua [L/t 23 12 11 47% evaporadores caña] Eliminar el uso de agua en Descarga agua 16 0 16 100% la remoción de cenizas de [L/t caña] las calderas y reducir la DQO al efluente [g/t descarga de cenizas a las 3.7 0 3.7 100% caña] lagunas y a la atmósfera Pérdidas de mieles y Mejorar practicar de jarabes [g azúcar/t 32 0 32 100% mantenimiento y minimizar caña] fugas y derrames, en la Reducción de DQO* operación de centrifugación 46 0 46 100% [g/t caña] Reducir la alimentación de Rebalse de los agua de los tanques pulmón tanquespulmon [m3/t 2.0 0.09 1.91 95.5% al “spray pond” caña] Consumo de agua de Reciclar el condensado del pozo para imbibición 0.50 0.10 0.40 80% último efecto del evaporador [m3/t caña] como agua de imbibición DQO en spray pond [g 120 50 300 81% DQO/t caña] Emplear la vinaza y la Descarga de vinaza y No cachaza para producción de 0 -- 100% cachaza como desecho medido bio-abono Mejorar el proceso de Consumo de agua de enfriamiento de agua en la pozo 200 25 175 887.5% planta de alcohol [m3/ m3 caña]* “DQO” Demanda química de oxigeno 15
  16. 16. Tabla 2 Inversiones, ahorros, retornos y beneficios ambientales. Inversión Ahorro anual Medida Implementada % de reducción Beneficio Ambiental [S/] [S/zafra] Reducción de 400 Kg.Eliminar la descarga de plomo de los de plomo/zafra en 80.000 30.000 53%laboratorios descargas a lagunas y sueloReducir el consumo de hidróxido de Reducción de 12 tsodio (NaOH) y de agua en el lavado de 20.000 900 4.5% NaOH/zafra y delos evaporadores 5,000 m3 agua/zafraEliminar el uso de agua en la remoción Reducción de 9,000de cenizas de las calderas y reducir la m3 agua/zafra y de 3 tdescarga de cenizas a las lagunas y a la 5.000 80 1.6% de DQO/zafra en elatmósfera efluente Reducción de pérdidasMejorar practicas de mantenimiento y de mieles y jarabes yminimizar fugas y derrames, en la 3.000 7.000 233% reducción DQO/zafraoperación de centrifugación en el efluenteReducir la alimentación de los tanques Reducción depulmón al “spray pond” Ninguna 5.300 -- agua/zafraReciclar el condensado del último Reducción agua deefecto del evaporador como agua de pozo/zafra y de 3.800 1.250 33%imbibición DQO/zafra en el spray pondEmplear la vinaza y la cachaza para Mejoramiento deproducción de bio-abono 30.000 90.000 300% cultivosMejorar el proceso de enfriamiento de Reducción deagua en la planta de alcohol 15.000 2.000 13% agua/zafra 16
  17. 17. DiscusiónExisten coincidencias en el desarrollo del estudio de minimización con lo reportado por,Gabaldón (2001) quien manifiesta que la minimización es la aplicación continua de unaestrategia ambiental preventiva e integrada, en los procesos productivos, (productos yservicios), para reducir los riesgos pertinentes a los seres humanos y al medio ambiente.Con, Letelier (2002) quien sostiene que la minimización por su carácter preventivo estabasado en el uso óptimo de las materias primas, agua, energía y otros insumos, lo quepermite, por una parte, producir más con la misma cantidad de insumos y, por otra,reducir la cantidad de residuos en sus fuentes de origen. Todo ello conlleva beneficioseconómicos tanto por la reducción de costos de producción, como por la disminución delos requerimientos financieros. Morín (2000) quien concluye que los estudios deminimización incrementan la competitividad económica de las empresas y, al mismotiempo, contribuye a la sostenibilidad ambiental. Por lo tanto, debe ser adoptada comouna estrategia empresarial, en la que se priorice las prácticas de prevención de lacontaminación, de eficiencia energética y la del reciclaje, rehúso y recuperación deresiduos, antes de considerar el tratamiento de dichos residuos o su disposición final.Mediante la ejecución de medidas de minimización. El ingenio azucarero consiguióreducciones notables en el consumo de aguas, insumos y materiales, así como en lacarga contaminante en el efluente, por la transformación de desechos en sub- productoscomerciables. Se logró ahorros económicos de 17, 710 (inversión 156,800 – ahorros174,510), atractivos como un mejor desempeño ambiental. Los beneficios, tantoambientales como económicos, se resumen en las tablas 1 y 2Los Presentes resultados difieren a los reportados por los estudios realizados en losIngenios Azucarero Guavirá y UNAGRO S.A , por la diferencia de tamaño de plantas yprocesos, difieren de indicadores pero en todos se logra reducir las cargascontaminantes, lo cual conlleva a mejorar el medio ambiente.Existen diferentes estudios de minimización realizados en la industria textil,agroindustrial, empresas mineras, etc, pero todas ellas orientan a reducir suscontaminantes y estar dentro de los parámetros permisibles (Ley del Medio Ambiente). 17
  18. 18. Referencias Bibliográficas1. Gabadón,A.J. (2001). Dialéctica del Desarrollo Sustentable. Una Perspectiva Latinoamericana. Colombia: Fundación Polar.2. Leterlier, M. (2002). Estudios de Minimización. UNESCO: (Editores),pp.85.3. Manrique, W. (2004). Evaluación del Impacto Ambiental en Proyectos Agroindustriales. Mexico: Ed. Astrea4. Mindjett, Co.(2004). MindManager X5. Alemania: Ed. Softw04Mjt.5. Morìn, E. (2000). La contaminación ambiental. Argentina: Ed. Nueva Vida6. Serrano, R. (2005). Evaluación de Resíduos Peligrosos. Colombia: Ed. Latinoamericana 18
  19. 19. ANEXOS 19

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