El documento describe el proceso de elaboración de azúcar y los residuos de agua generados. El proceso incluye la molienda de caña, evaporación, cristalización, centrifugación y envasado. Se generan aguas residuales en las etapas de molienda, evaporación y cristalización. El documento también describe seis circuitos para reutilizar el agua, incluido el reciclaje de condensados y aguas de lavado.

1. PROCESO DE LA ELABORACIÓN
DE AZÚCAR Y SU TRATAMIENTO
EN AGUAS RESIDUALES
INTEGRANTES:
ROMERO PEÑA EDWIN YAIR
MARTÍNEZ BENÍTEZ EDWYN JHOVANY
ABARCA PRIETO JESUS ARMANDO

2. PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE AZÚCAR

4. PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE AZÚCAR
La caña de azúcar ha sido sin lugar a dudas uno de los productos de mayor
importancia para el desarrollo comercial del continente americano y europea. El
azúcar se consume en todo el mundo, puesto que es una de las principales
fuentes de calorías en las dietas de todos los países.
LABORES DE CAMPO Y COSECHA
El proceso productivo se inicia con la adecuación
del campo, (etapa previa de siembra de la caña) y el
estudio del suelo, teniendo en cuenta la topografía
del terreno, y de acuerdo a ella se localizan canales
de riego, drenaje y vías de acceso.
El cultivo de la caña requiere agua en la cantidad y
forma oportuna para alcanzar una buena
producción. El riego se aplica hasta dos meses
antes de la cosecha, la cual se realiza entre los 6 y
12 meses asegurando una excelente calidad de la
caña.

5. El corte se realiza manual o mecánicamente,
utilizando parámetros de calidad que disminuyen los
porcentajes de materia extraña.
PATIOS Y PICADO DE CAÑA
En seguida la caña se descarga en las mesas
transportadoras para pasar a las desfibradoras, que
la convierten en pequeños trozos facilitando la
extracción del jugo en los molinos. Es aquí cuando
comienza la fase de molienda, a través de un
tándem de molinos que extraen el jugo de caña.

6. MOLIENDA Y CLARIFICACIÓN
En esta etapa se agrega agua caliente para obtener
la máxima cantidad de sacarosa en un proceso
llamado maceración. El jugo obtenido es colado
iniciando la primera etapa de calentamiento
facilitando la sedimentación de sólidos insolubles y
separándolos del jugo claro que queda en la parte
superior del clarificador, los cuales son llevados a
los filtros rotatorios al vacío para la recuperación de
su contenido de sacarosa.
EVAPORACIÓN
El jugo claro es enviado al tándem de evaporación
para ser concentrado hasta obtener la meladura, la
cual es purificada en los clarificadores antes de ser
llevada a los tachos.

7. CRISTALIZACIÓN
Es en los tachos (recipientes al vacío de un solo
efecto) donde se produce la masa cocida
conformada por cristales de azúcar y miel. El trabajo
de cristalización se lleva a cabo empleando el
sistema de tres cocimientos para lograr la mayor
concentración de sacarosa.
CENTRIFUGACIÓN, SECADO Y ENFRIAMIENTO
La masa cocida pasa a centrífugas de alta velocidad
que separaran los cristales de azúcar del licor
madre. Durante este proceso, el azúcar es lavado
para retirar los residuos de miel y posteriormente
ser secado y enfriado.

8. ENVASE
Una vez el azúcar esté seco y frío, es empacado en
sacos de diferentes presentaciones según las
necesidades de los clientes nacionales e
Internacionales.
El azúcar, finalmente es almacenado por lotes de
producción, para su posterior comercialización, de
acuerdo con las normas establecidas en la
certificación ISO 9001:2000. El azúcar es una
fuente natural de sabor para toda clase de
productos de panadería, galletería, chocolatería,
dulcería, jugos, alimentos, bebidas y lácteos.

9. PRODUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL
MOLIENDA
Para ayudar a la extracción del jugo se aplican
aspersiones de agua o jugo diluido sobre la
capa de bagazo después de que sale de las unidades de
molienda. Este proceso es conocido
como imbibición.

11. EVAPORACIÓN
El objetivo de la evaporación es concentrar el jugo eliminando agua. La
concentración o
evaporación es realizada en vasos o evaporadores (por lo regular cuatro)
colocados en serie y
son conocido como de múltiple efecto, porque el vapor que sale de un
evaporador sirve para
calentar el siguiente.
En la concentración del jugo, se elimina una cantidad de agua equivalente
al 75 o 78 % del peso
del jugo y se obtiene una meladura con una concentración de 65 a 70 °
Brix.

12. CRISTALIZACIÓN
La finalidad de la etapa de cristalización es producir cristales de azúcar satisfactoriamente a
partir del jarabe o las mieles, mediante operaciones cíclicas. En esta etapa se utilizan los
equipos denominados “tachos al vacío”, con estos equipos son concentradas por evaporación al
vacío (24 in Hg) las soluciones azucaradas que se van a cristalizar. El vacío al que se someten
esos equipos tiene por objeto hacer la cocción a una temperatura más baja, es decir, que el
agua contenida en los materiales en vez de hervir a 100 ° C lo hace a 60 ° C, evitando con esto la
perdida de sacarosa por caramelización y el oscurecimiento del producto.

13. Agua de lavados
En la molienda el agua de lavado de caña muy importante por su volumen aunque su contenido
de materia orgánica e inorgánica no sea alto. En la molienda también se generan aguas que
vienen de las chumaceras de los molinos, contaminadas con grasa y aceites, que son usados
para la lubricación y entran en la clasificación de residuos peligrosos de acuerdo a la NOM-
052-ECOL- 93. También se utilizan esos contaminantes en distintos equipos de toda la planta.
Al ser vertidos en cuerpos de agua o al suelo, las aguas de lavado generan alteraciones
importantes en el equilibrio del ecosistema correspondiente, como puede ser la intoxicación
de flora y fauna debido a la presencia de compuestos químicos, grasas, aceites, o el
crecimiento excesivo de ciertas “algas” (en los cuerpos de agua) debido a la gran cantidad
de nutrientes que las aguas residuales de este proceso contienen y cuyo problema principal
es que acaban con el oxígeno disuelto provocando así la muerte de otros organismos.
También pueden ocasionar la esterilidad del suelo.

15. El circuito 1
Recupera los condensados de vapor vegetal provenientes de los evaporadores y tachos de
cocimiento para utilizarlos como agua de imbibición, agua de lavado en centrífugas de
crudo y refinado, agua de disolución en refinería, lavado de tachos, trapiche y filtros. Esta
es una estrategia de reuso que se emplea en todos los ingenios azucareros con diverso grado
de integración. Para eliminar gases incondensables de los vapores vegetales es necesario
realizar una purga en este circuito mediante venteo de vapores. El exceso de condensado
vegetal que arrastra azúcares podría derivarse a dos consumidores:
a) Al circuito de limpieza de ceniza de calderas y lavado de humos que es una practica
usada en algunos ingenios.
b) Como agua de reposición al circuito de agua de condensadores barométricos. Lo que
resta del exceso de agua vegetal es un efluente (agua dulce) que se descarga usualmente al
ambiente.

16. El circuito 2
Corresponde al lavado de humos y ceniza. Los efluentes del limpiador de gases y parrilla
pueden ser filtrados y usados nuevamente como alimentación en el sistema. En este circuito
existen pérdidas por evaporación y arrastre. Para compensarlas, se alimenta al sistema agua
vegetal y la purga de la caldera ya que la carga de contaminantes en dichas corrientes es
compatible con la que circula en esta operación. El efluente resultante del sistema de
filtrado es un lodo que podría ser secado y usado para acondicionar el suelo.

17. El circuito 3
Es el de generación de vapor de la caldera. La mayor parte del vapor vivo generado se
condensa y retorna a la caldera después de ser usado. Este es un circuito de uso
generalizado en la industria azucarera. Existen algunas pérdidas de vapor o de condensado
debido al goteo en las juntas, al accionamiento de válvulas de seguridad, etc. Para mantener
la concentración de sólidos en el agua de la caldera es necesario purgar por medio de una
corriente de agua que tiene solamente sales disueltas por lo que sería viable reusarla para el
lavado de humos y cenizas. El agua de reposición de la caldera puede ser agua ablandada o
de condensado de vapor vegetal de primer o segundo efecto.

18. El circuito 4
Corresponde al de refrigeración de máquinas motrices. Para poder implementar este
circuito es necesario disponer de un sistema de enfriamiento que permita disminuir la
temperatura del agua para que sea utilizada nuevamente como refrigerante. Además, el
agua que circula arrastra aceite y grasa y por lo tanto será necesario contar con un
separador
de grasa. En este sistema, las pérdidas por evaporación son pequeñas. El efluente en este
caso es grasa y aceite y prácticamente no contiene agua.
El circuito 5
Permite usar nuevamente el agua de refrigeración de cristalizadores y filtros de vacío. En
este caso el incremento de temperatura del agua es poco y por lo tanto las pérdidas por
evaporación pueden considerarse despreciables.

19. El circuito 6
Es el de agua para condensadores barométricos. Esta representa el mayor volumen de agua
usada en el proceso de fabricación de azúcar, debido fundamentalmente a la baja eficiencia
de los condensadores barométricos en la transferencia de energía, y puede ser reciclada
empleando algún sistema de enfriamiento para mantener una diferencia de temperatura
entre la entrada y salida del condensador (Wright, 1992). En este circuito hay pérdidas
asociadas a la evaporación y al arrastre producido en el proceso de enfriamiento. Para evitar
la concentración de azúcares en este circuito es necesario realizar una purga continua.
Usualmente, el agua de reposición proviene de cursos de agua próximos a la fábrica pero lo
que se propone en este trabajo es mejorar la calidad de agua de reposición reusando parte
del agua del circuito 1 que es la que proviene del condensado de vapor vegetal del segundo
efecto.
En los circuitos de refrigeración de máquinas motrices y de agua de enfriamiento para
cristalizadores y filtros de vacío el agua de reposición podría ser externa. El agua de
limpieza, de uso de laboratorio y de sanitarios se toma de los cursos naturales, el reuso de
los efluentes implica tratamientos primarios y secundarios.