Manejo Ambiental de la Vinaza

1. Caso: Manejo Ambiental de la Vinaza
Universidad Nacional de Ingeniería
Deontología y
Gestión Ambiental

2. RESUMEN
Emisión de partículas,
gases contaminantes y
residuales, efluentes
sólidos y líquidos
Componentes químicos que son
contaminantes refractarios (difíciles de
tratamiento) y compuestos orgánicos
persistentes (COPs).
Afectación de la
flora y fauna
Contaminación
aire
Contaminación
del suelo
Contaminación del
agua
Los desechos originados en la industria alcoholera, azucarera y derivados pueden convertirse
en subproductos, con cierto valor económico y a la vez, evitar el impacto al medio ambiente
que ocasionaría su incorrecta disposición.

3. ANTECEDENTES
OMS
Contaminación
industrial:
Descarga de
aguas
residuales
Materia
orgánica
Vinaza subproducto
líquido resultante
Las vinazas contienen materia
orgánica microbiana
proveniente de los residuos de
la levadura, sales, restos de
bagazo, residuos de alcohol,
azúcares.
Puesto que su origen es la planta de caña,
la vinaza está compuesta por materiales
orgánicos y nutrientes minerales que
hacen parte del compuesto y constituyen
vegetales como aminoácidos, proteínas,
lípidos, ácidos diversos, enzimas, bases,
ácidos nucleicos, clorofila, lignina,
esquemas, ceras, azucares y hormonas.
La caña de azúcar es una gramínea con
mecanismos fisiológico C4, lo que la hace
sumamente eficiente en la utilización del
agua y la luz en la asimilación del CO2
para la producción de azucares, proceso
en el cual absorbe cantidades
considerables de potasio. Por ello este
elemento es el más abundante en la
composición de la vinaza (Gómez, 1996).
La vinaza es un subproducto líquido
resultante del proceso de obtención de
etanol, ya sea por destilación de melaza
fermentada o de la fermentación directa de
los jugos de la caña. Esta se produce en una
proporción de 13:1, es decir, por cada litro
de etanol se obtienen 13 litros de vinaza.
De acuerdo con Ferreira y Montenegro
(1987) esta proporción puede variar
entre10:1 y 15:1.
Según la Organización Mundial de la
Salud (OMS), el agua está contaminada
cuando su composición se haya alterado
de modo que no reúna las condiciones
necesarias para ser utilizada
beneficiosamente en el consumo del
hombre y de los animales.
Los contaminantes del agua se pueden
dividir en dos grupos: contaminantes
disueltos y sólidos suspendidos.

4. ANTECEDENTES
Contaminantes
del agua
Contaminantes
Disueltos:
Agentes patógenos (Bacterias, virus,
protozoarios, parásitos).
Sustancias químicas inorgánicas (Ácidos,
Mercurio, Plomo).
Sustancias químicas orgánicas (Petróleo,
plásticos, plaguicidas, detergentes,
Sedimentos).
materia suspendida.- Partículas insolubles de
suelo que enturbian el agua y que son la
mayor fuente de contaminación.
Sustancias radiactivas que pueden causar
defectos congénitos y cáncer.
Ingresos, de agua caliente que disminuyen el
contenido de oxígeno y hace a los
organismos acuáticos muy vulnerables.
Sólidos
Suspendidos:
Consiste en partículas muy pequeñas, que no se pueden quitar por medio de
deposición. Pueden ser identificadas con la descripción de características visibles
del agua, incluyendo turbidez y claridad, gusto, color y olor del agua.
La cantidad total de sólidos suspendida puede ser medida filtrando las muestras a
través de una membrana y secando y pesando del residuo. La materia suspendida
se expresa en PPM (partes por millón), generalmente mg/l.

5. La Contaminación Microbiana es dividida en la contaminación por los
organismos que tienen la capacidad de reproducirse y de
multiplicarse y los organismos que no pueden hacerlo. La
contaminación microbiana puede ser la contaminación por las
bacterias, que es expresada en Unidades Formadoras de Colonias
(UFC), una medida de la población bacteriana. Otra contaminación
microbiana es la contaminación por pirogen. Pirogenes son los
productos bacterianos que pueden inducir fiebre en animales de
sangre caliente. Después de bacterias y de pirogen las aguas se
pueden también contaminar por los virus.
ANTECEDENTES

6. Los análisis se pueden también hacer por medidas del carbón
orgánico total (COT) y por la demanda biológica y química de
oxígeno. La DBO es una medida de la materia orgánica en el agua,
expresada en mg/l. Es la cantidad de oxígeno disuelto que se
requiere para la descomposición de la materia orgánica. La prueba
de la DBO toma un período de cinco días. La DQO es una medida de
la materia orgánica e inorgánica en el agua, expresada en mg/l es la
cantidad de oxígeno disuelto requerida para la oxidación química
completa de contaminantes.
ANTECEDENTES

7. ANTECEDENTES

8. ANÁLISIS DEL CASO
Contaminación del
agua
Se sabe aproximadamente que para
producir un litro de alcohol etílico
combustible se generan 10 - 15 litros de
Vinazas. En la Empresa MAPLE .S.A se está
generando entre 63,000 – 65,000 m3/mes
(52-55 litro/seg), que se considera un caudal
muy grande. La Vinaza es un gran problema
en todas las destilerías del mundo, por que
ocasiona problemas ambientales, técnicos,
socio-económicos y financieros para los
actores considerados en esta actividad
productiva.
Aguas residual
El caudal de vinaza que genera esta
industria causaría un impacto
ambiental muy fuerte, como si este
impacto fuera generado por aguas
residuales domésticas que generan
357,560 habitantes (población
equivalente), que es demasiado según
la normatividad vigente..
Agua de riego
Desde el punto de vista ambiental,
causa problemas porque presenta
contaminación fuerte debido a la
presencia de contaminantes
refractarios (difícil y costoso
tratamiento), como son los
compuestos polifenólicos, que se
consideran como compuestos
orgánicos persistentes (COPs), ya que
se consideran como materia orgánica
no biodegradable..

9. ANÁLISIS DEL CASO
En el Aire:
Generación de olores desagradables
debido a la descomposición de la
materia orgánica biodegradable (MOB)
por proceso anaeróbico.
Contaminación por partículas
suspendidas, debido a la quema de la
caña de azúcar.
En el Agua:
Impacto potencial en los acuíferos.
Contaminación potencial de las aguas
subterráneas y superficiales si el efluente
(vinazas) es arrojado directamente al suelo.
El efluente sin sólidos suspendidos y con
nutrientes, pueden ocasionar el fenómeno
de eutrofización, generando por
contaminación de nutrientes.
Potencial alteración en las características de
la biodiversidad.
En el Suelo:
Contaminación potencial de las aguas
freáticas en función del tiempo y
permeabilidad del suelo.

10. CC – CA – CG El mal que aqueja al planeta
El cambio climático tiene consecuencias
múltiples y de impacto global derivadas
principalmente de los cambios en los
patrones climáticos, el aumento del
nivel del mar y los fenómenos
meteorológicos más extremos.
El cambio climático no supone
únicamente un fenómeno ambiental,
porque sus impactos negativos tienen
consecuencias sociales y económicas...
Calentamiento
Global
Los gases de efecto invernadero
tienen un impacto cada vez mayor en
el día a día del mundo entero.
Hacemos un recorrido por la ciencia
para explicar qué es exactamente el
calentamiento global que provoca el
cambio climático y cuáles son sus
consecuencias.
(FUENTE: NATIONAL GEOGRAPHIC).
Cambio Climatico
Contaminación
Ambiental
Es más que un aliciente que hace que
la crisis climática avance sin control. La
contaminación ambiental es el ingreso
de sustancias químicas nocivas en un
entorno determinado. Este fenómeno
repercute en el equilibrio de dicho
entorno y lo convierte en un ambiente
inseguro.
La contaminación ambiental es una
alternación negativa del estado
natural de los seres vivos que habitan
el planeta..
ANÁLISIS DEL CASO

11. PROBLEMA CENTRAL
El impacto que
ocasiona en el
medio
ambiente la
vinaza
En el aire
Descarga de
aguas residuales
Contaminación
industrial En e agua
En el suelo En el agua
Generación de
olores
desagradables
Contaminación
potencial de las aguas
freáticas
Tiempo y permeabilidad
del suelo.
Si el efluente (vinazas) es
arrojado directamente al suelo.
Pueden ocasionar el fenómeno
de eutrofización, generando por
contaminación de nutrientes.
Contaminación por
partículas suspendidas
Quema de la caña de
azúcar.
Incremento de
contaminantes
químicos y la
generación de
residuos tóxicos
Potencial alteración
en las
características de la
biodiversidad.

12. PROBLEMA CENTRAL
El impacto que ocasiona en el medio ambiente la
vinaza enfrenta una grave contaminación
ambiental urbana que afecta la calidad de vida de
sus habitantes y el equilibrio de su entorno
natural.

13. Solución
“A”
Desarrollo e
Implementación de
un plan de gestión
ambiental y de
desarrollo
sostenible.
Solución
“B”
Adquirir prácticas
ambientales de los
países modelo e
incluir alta
fiscalización
Solución
“C”
Concientizar a todo
el equipo
involucrado acerca
de las
consecuencias del
impacto ambiental
en las familias y en
el medio ambiente.
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

14. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
MATRIZ FODA
Fortalezas Oportunidades
-Potencial para mejoras significativas, tiene el potencial de abordar de manera integral
los problemas de contaminación ambiental y mejorar la calidad de vida
- Financiamiento externo como préstamos internacionales o fondos de
cooperación, para respaldar la implementación del plan.
- Recursos disponibles: Se cuenta con recursos humanos y financieros para llevar a
cabo un plan de esta envergadura, incluyendo la participación de expertos en
planificación ambiental.
- Desarrollo tecnológico, la adopción de tecnologías avanzadas, como sistemas
de transporte público inteligentes y soluciones de gestión de residuos
innovadoras, puede ser una oportunidad para mejorar la eficiencia y la
sostenibilidad.
- Conciencia ambiental creciente en la población, lo que podría facilitar la aceptación y
la participación en las medidas propuestas.
- Participación de la sociedad civil puede fortalecer la implementación del plan y
fomentar un enfoque más inclusivo.
Debilidades Amenazas
- Puede haber resistencia al cambio por parte de grupos o sectores que podrían verse
afectados negativamente por las medidas propuestas, como la agroindustria azucarera
- El crecimiento constante de la población en Lima podría seguir generando
presión sobre los recursos naturales y la infraestructura, lo que dificulta la
implementación del plan.
- La implementación de un plan de esta envergadura requiere una inversión sustancial
en infraestructura y tecnología, lo que podría ser un desafío en términos financieros.
- Cambios en la administración gubernamental podrían afectar la continuidad y
el compromiso con la implementación del plan
- Coordinar y colaborar entre múltiples organismos gubernamentales y partes
interesadas puede ser complejo y requerir un esfuerzo significativo de gestión.
- La disponibilidad limitada de recursos financieros podría obstaculizar la
ejecución efectiva de las medidas propuestas.
Solución “A” :
Desarrollo e Implementación de un plan de gestión ambiental y de desarrollo sostenible.

15. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
MATRIZ FODA
Fortalezas Oportunidades
-Experiencia internacional, aprender de países modelo con prácticas
ambientales exitosas proporciona una valiosa base de conocimiento y
experiencia en la gestión ambiental.
- Colaboración internacional, existe la oportunidad de establecer alianzas y
colaboraciones con países que tienen experiencia en gestión ambiental
efectiva.
- Fiscalización efectiva puede garantizar el cumplimiento de las regulaciones
ambientales y promover prácticas más sostenibles.
- La implementación de prácticas ambientales puede conducir a un
desarrollo económico sostenible y la creación de empleos relacionados con
la conservación ambiental.
- Utilizar ejemplos de países modelo puede proporcionar referencias claras y
objetivos específicos para la mejora ambiental
- Fomento de la educación ambiental, la adquisición de prácticas
ambientales puede servir como base para programas de educación
ambiental y concienciación pública.
Debilidades Amenazas
- Cambio cultural, cambiar las prácticas y mentalidades arraigadas en la
sociedad y la industria puede ser un desafío y llevar tiempo.
- La alta fiscalización puede enfrentar resistencia de partes interesadas que
podrían verla como una carga adicional o una amenaza para sus intereses.
- La implementación de nuevas prácticas puede requerir una inversión inicial
significativa en infraestructura y tecnología.
- Cambios en las relaciones internacionales y políticas comerciales pueden
afectar la disponibilidad de recursos y tecnología de países modelo.
- Dependencia de la cooperación internacional de otros países para obtener
prácticas ambientales exitosas puede poner al rubro agroindustrial en una
posición de dependencia.
- Variabilidad ambiental, factores impredecibles como eventos climáticos
extremos pueden influir en la efectividad de las prácticas ambientales.
Solución “B” :
Adquirir prácticas ambientales de los países modelo e incluir alta fiscalización.

16. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN
MATRIZ FODA
Fortalezas Oportunidades
-La concientización puede ser una herramienta poderosa para cambiar
actitudes y comportamientos, ya que puede llevar a una mayor comprensión y
compromiso con la conservación ambiental.
- La concientización puede ser una base sólida para programas de educación
ambiental que fomenten prácticas sostenibles desde una edad temprana.
- Participación activa, al involucrar a todo el equipo, se puede lograr un mayor
compromiso y colaboración en la búsqueda de soluciones sostenibles.
- Se pueden establecer alianzas con organizaciones ambientales y
comunidades locales para trabajar juntos en soluciones.
- Cambio cultural, fomentar una cultura de respeto ambiental puede tener un
impacto a largo plazo en las prácticas de las personas y organizaciones.
- La promoción de prácticas ambientales responsables puede mejorar la
reputación de las empresas y organizaciones ante la opinión pública.
Debilidades Amenazas
- Algunos miembros del equipo pueden ser resistentes al cambio y pueden no
estar dispuestos a adoptar prácticas más sostenibles.
- Existe el riesgo de que la concientización no conduzca necesariamente a un
compromiso real y a la adopción de prácticas ambientales sostenibles.
- La concientización puede requerir tiempo y recursos significativos para
implementarse de manera efectiva.
- Los intereses económicos y políticos pueden competir con los esfuerzos de
concientización y conservación ambiental.
Solución “C” :
Concientizar a todo el equipo involucrado acerca de las consecuencias del impacto ambiental en el
medio ambiente

17. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
FACTORES F1 F2 F3 F4 F5 CONTEO PONDERACIÓN
F1:Cambios en la
calidad del aire
(emisión de malos
olores).
---- 1 1 1 1 4 0.27
F2 : Cambios en la
calidad del Suelo
(contaminación del
suelo y/o sub suelo).
1 ---- 1 1 1 4 0.27
F3 : Cambios en la
calidad del agua.
0 0 ---- 1 0 1 0.07
F4: Afectación en la
Salud.
0 0 1 ---- 1 2 0.13
F5: Alteración del
Panorama.
1 1 1 1 ---- 4 0.27
TOTAL 15 1.00
Matriz de Confrontación de Factores

18. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
VALORACIÓN
EXCELENTE 5
MUY BUENO 4
BUENO 3
REGULAR 2
DEFICIENTE 1
TABLA DE VALORACIÓN
Se clasificará utilizando la siguiente valoración
Chart

19. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
Alternativa "A" : Desarrollo e
Implementación de un plan de
gestión ambiental y de
desarrollo sostenible.
Alternativa "B" :Adquirir prácticas
ambientales de los países modelo e
incluir alta fiscalización.
Alternativa "C" : Concientizar a
todo el equipo involucrado acerca
de las consecuencias del impacto
ambiental en el medio ambiente.
VALOR PUNTUACIÓN VALOR PUNTUACIÓN VALOR PUNTUACIÓN
F1:Cambios en la calidad del
aire (emisión de malos olores).
0.27 4 1.1 3 0.8 2 0.5
F2 : Cambios en la calidad del
Suelo (contaminación del suelo
y/o sub suelo).
0.27 4 1.1 3 0.8 4 1.1
F3 : Cambios en la calidad del
agua.
0.07 3 0.2 3 0.2 2 0.1
F4: Afectación en la Salud. 0.13 3 0.4 3 0.4 2 0.3
F5: Alteración del Panorama. 0.27 4 1.1 3 0.8 4 1.1
TOTAL 3.8 3.0 3.1

20. TOMA DE DECISIÓN
A través de la matriz de evaluación de alternativas ,
la que representa mejor resultado cualitativo y
mayor puntaje es la alternativa “A” con 3.8
La decisión dice:
“Desarrollo e Implementación de un plan de
gestión ambiental y de desarrollo sostenible ”

21. PLAN DE ESTRATEGIA
1.Objetivo General:
Implementar un plan integral de gestión ambiental y desarrollo
sostenible, con el fin de reducir la contaminación ambiental, mejorar la
calidad de vida de sus habitantes y preservar el equilibrio del entorno
natural.
2.Objetivos Específicos:
1. Descripción de la Fuente Formación de la Vinaza y Métodos de Tratamiento.
2. Descripción del Proceso de Obtención de Etanol Anhidro a partir de la caña
de azúcar.
3. Descripción de la Vinaza, Características Principales y Composición Química.
4. Diagnóstico de los Impactos Técnico – Ambientales Ocasionados por los
Efluentes Industriales (Vinaza)
5. Propuesta de un Plan de Mitigación.

22. PLAN DE ESTRATEGIA
•Técnico – Ambientales provocados
por la presencia de efluentes
industriales (vinazas) producto de
las operaciones. al evaluar la
composición química de la vinaza,
se determinará la naturaleza de los
contaminantes considerada como
un parámetro para determinar los
métodos de tratamiento apropiados
para la reutilización de este
efluente residual.
Técnico
ambiental
•Es así que se presenta dentro del
Plan de Mitigación métodos para
tratar la Vinaza y así se reducirán
o eliminarán los Impactos
Ambientales negativos que
ocasionan estos fluentes en los
elementos abióticos (aire, agua y
suelo) y en los elementos bióticos
(flora, fauna y seres humanos),
mejorando la calidad de vida de la
población. Del mismo modo se
eliminará el riesgo del deterioro de
la bomba principal, la cual se
utiliza para bombear el agua del
riego tecnificado hacia los campos
de cultivo de la caña.
Técnico
ambiental •Este riesgo se produce por efecto
del fenómeno de saturación de
los filtros originado por la
acumulación de sólidos coloidales
componentes de la vinaza.
Gestión de
Emisiones
3.Estratégias de Implementación.

23. •Invertir en infraestructura de
tratamiento de aguas
residuales para asegurar el
cumplimiento de normativas
ambientales.
•Implementar sistemas de
monitoreo de la calidad del
agua y aplicar sanciones a
incumplimientos.
Tratamiento de
Aguas Residuales
•Establecer programas de
reciclaje efectivos y
promover la reducción de
residuos en la fuente.
•Implementar tecnologías
modernas de gestión de
residuos, como la conversión
de residuos orgánicos en
compostaje o biogás.
Gestión de
Residuos •Llevar a cabo campañas de
educación ambiental para
sensibilizar a la población
sobre la importancia de la
conservación ambiental.
•Fomentar la participación de la
comunidad en proyectos
ambientales y en la toma de
decisiones relacionadas con el
desarrollo urbano.
Educación y
Conciencia
Ambiental
PLAN DE ESTRATEGIA

24. CONCLUSIONES
La vinaza es una mezcla acuosa de sólidos orgánicos complejos insolubles
de diferentes tamaños, que constituyen los sólidos suspendidos (alta
turbidez). También contiene una gran cantidad de sólidos solubles cuya
mayor concentración está dada por la presencia de sólidos inorgánicos
(alta conductividad eléctrica).
La fuente de los sólidos suspendidos presentes en la vinaza está dada por:
compuestos orgánicos complejos en el jugo de la caña; los que va adquiriendo a
través de las etapas del proceso de obtención del alcohol anhidro (bagacillo) y
por los compuestos que se forman por degradación térmica y fermentación.
El taponamiento de los filtros del sistema de filtración se debe a las dispersiones coloidales
formadas por los sólidos suspendidos sobre todo por los de menor tamaño, que como
cantidad llegan a este sistema sin importar las diluciones que se realicen. Este fenómeno
se produce por acumulación del material coloidal o gelificado que en función del tiempo va
formando geles más grandes

25. CONCLUSIONES
Para utilizar la vinaza en cualquier proceso de tratamiento o
dilución, es necesario previamente, realizar un tratamiento
preliminar para bajar la concentración de sólidos suspendidos.
Se seleccionó el proceso que incluye el método DAF debido a la gran
eficiencia de remoción de los sólidos suspendidos de la vinaza. Según el
balance de materia realizado, el porcentaje de rendimiento es del
98.17% con respecto a la remoción de los sólidos suspendidos.
Los impactos ambientales negativos que ocasiona la vinaza a la
biodiversidad y seres humanos, son muy fuertes debido a la
naturaleza química de sus componentes.

26. GRACIAS