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Gerencia Técnica / Programa de Investigación Científica / Abril de 19

ISSN - 0120ISSN - 0120

En Colombia, el proceso de beneficio del café se hahecho tradicionalmente por vía húmeda y éste es unode los factores a los cuales se debe la excelente calidaddel café colombiano.

No obstante, en este proceso, tal y como se haceactualmente, se consumen grandes volúmenes de agualimpia y se contaminan cantidades equivalentes. Deacuerdo con el Manual del Cafetero Colombiano (6),en las labores de lavado y clasificación se consumen20 litros de agua limpia por kilogramo de cafépergamino seco y un volumen igual en el despulpadoy transporte hidráulico de la pulpa y del café en baba.

La situación actual en la zona cafetera, caracterizadapor una deficiencia de agua para las labores debeneficio, la necesidad de procesar cada vez volúmenesmás grandes de café cereza y una conciencia crecientesobre los problemas de contaminación, hacen necesario

* Investigador Principal I e Investigador Científico I, respectivamente. Química Industrial. Centro Nacional de Investigaciones de CaCenicafé, Chinchiná, Caldas, Colombia.

Quebrada contaminada con subproductos del  proceso de beneficio de café.

MANEJO DEL AGUA EN EL PROCESO DE

BENEFICIO HÚMEDO DEL CAFÉ PARA ELCONTROL DE LA CONTAMINACIÓN

Jaime Zuluaga-Vasco*  Diego Zambrano-Franco*

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un replanteamiento del manejo del agua y de lossubproductos en el proceso de beneficio húmedo decafé.

En relación con esta necesidad, CENICAFÉ ha venidoadelantando investigaciones, algunos de cuyosresultados se presentan a continuación. El estudio delbalance de materia (2) (Figura 1), y la determinación dela capacidad contaminante (expresada como DemandaQuímica de Oxígeno, DQO), de los subproductosgenerados en el proceso de beneficio, así como sudistribución al entrar en contacto con el agua (5) (Figura2), permiten calcular que la pulpa proveniente deldespulpado en seco de 5 kilogramos de café cereza, sies arrojada directamente a las corrientes de agua,produce una contaminación equivalente a losexcrementos y orina generados por 6 personas en undía.

Cuando la pulpa es transportada con agua a las fosas,utilizando 1 litro de agua por cada kilogramo de cafécereza despulpado, la cantidad de sustancias (materiaorgánica) que pasan al agua por cada dos kilogramosde café cereza despulpado tiene una capacidadcontaminante equivalente a la de una persona / día. Así mismo, las mieles del café fermentado proveniente dedos kilogramos de café cereza producen unacontaminación equivalente a la de una persona / día.

Generalizando, se puede decir que los subproductosgenerados durante el beneficio húmedo del café, para

la obtención de una arroba de café pergamino secproducen una contaminación equivalente a la de 10personas en un día.

Con base en los resultados obtenidos en linvestigaciones y teniendo en cuenta las característicdel proceso de beneficio húmedo del café, se puede

hacer las siguientes observaciones:

1. En el proceso de beneficio húmedo del café generan dos subproductos: la pulpa y el mucílaglos cuales tienen una alta capacidad contaminanpara las aguas utilizadas en el proceso.

2. Cuando el café es despulpado de manera tradicionutilizando agua y transportando la pulphidráulicamente, la pulpa puede perder más de mitad de su materia seca, lo cual constituye casi

tercera parte de la capacidad contaminante (DQOtotal de los subproductos del proceso.

3. De acuerdo con las dos observaciones anteriorees lógico que el planteamiento de una solución problema de contaminación generado en proceso de beneficio húmedo del café, debinvolucrar un despulpado en seco (1), o con mpoca agua, y un transporte no hidráulico de la pulpy del café en baba (por gravedad, manual, mecánicy neumático, entre otros). En el peor de los casose deben construir sistemas de recirculación d

Figura 1.  Distribución en peso de los subproductos en el beneficio del café (b.s.)

Figura 2. Capacidad contaminante de los subproductos del beneficio del café

P = Pulpa transportada con aguaAP = En aguas de despulpadoM = En mieles de lavado de café

P = De la pulpa transportada con aguaAP = De las aguas de despulpadoM = De las mieles de lavado de café

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aguas usadas en el transporte de la pulpa y delcafé.

4. La concentración de materia orgánica en las aguasresiduales del lavado del café (Figura 3), cuando seutiliza máximo un litro de agua para lavar el caféfermentado proveniente de un kilogramo de caféen cereza (3), su composición química (7) y su altabiodegradabilidad, las hacen especialmenteapropiadas para ser utilizadas en la producción debiogas en biodigestores anaeróbicos (4).

RECOMENDACIONES

1. Con el fin de solucionar técnica y económicamenteel problema de contaminación generada en elproceso de beneficio húmedo del café se hacenecesaria la adopción y construcción de sistemas

de transporte diferentes al hidráulico como losdesarrollados por CENICAFÉ, entre ellos el degravedad (1), el tornillo sin fin y el cable - disco (Figura4).

La utilización de la gravedad mediante el diseñoracional de las instalaciones de beneficio, puede seruna de las alternativas más interesantes para losnuevos beneficiaderos o para las modificaciones alas infraestructuras existentes. El transporte no

Figura 3.  Apariencia del agua contaminada por residuos del  proceso de beneficio húmedo del café (izquierda) y descontaminada por biodigestión anaeróbica(derecha).

Figura 4. Sistema de transporte cable-disco instalado en lsubestación de CENICAFÉ, Paraguaicito, Quind

hidráulico de la pulpa y del café en baba tiemúltiples ventajas, entre las que se deben destac

a. Ahorro de más del 50% del agua usada enproceso.

b. Generación de volúmenes más bajos de agu

contaminadas y disminución de la cantidad materia orgánica que es necesario almacenatratar, la mayoría de las veces, a muy altos cost

c. La pulpa contiene menos agua y consertodos sus componentes naturales, lo cual facisu manejo y la hace un producto más apropiapara ser utilizado como materia prima en cualquotro proceso tendiente a su valorizaci(producción de hongos comestibles, cultivo lombriz roja californiana y producción

lombricompuesto, fermentación aeróbicaproducción de humus, producción de biogetc.).

d. Una fermentación más rápida y homogéntanto del café en baba como de la pulpa.

2. Para un tratamiento técnico-económico posible las aguas residuales del lavado del café, se hanecesario racionalizar el consumo de agua en e

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operación, utilizando menos de un litro de agua paralavar el café fermentado proveniente de unkilogramo de café en cereza. Lo anterior se puedelograr lavando en el tanque de fermentación yseparando las "cabezas" de lavado para ser tratadaspor biodigestión. De esta manera, se puedenobtener volúmenes manejables de aguas residualesen el proceso, con concentraciones de materiaorgánica apropiadas para ser tratadas porbiodigestión anaeróbica en biodigestores de alta

eficiencia, como los utilizados con éxito en tratamiento de las aguas residuales de la industralimenticia.

3. Adaptar o desarrollar tecnología para el tratamiende las aguas residuales del lavado del café pbiodigestión anaeróbica, para la producción dbiogas combustible, lodos y efluentes copropiedades fertilizantes utilizables a nivel de fincafetera.

1. ÁLVAREZ G.,J. Despulpado de café sin agua. Chinchiná.Cenicafé, 1991. 6p. (Avances Técnicos Cenicafé No.164).

2. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA.CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES DE CAFÉ.SECCIÓN DE QUÍMICA INDUSTRIAL. Balance demateria en un proceso de beneficio húmedo de café.Chinchiná. Segunda Reunión del Grupo de Proceso yControl de Calidad de Café de FEDERACAFÉ. Noviem-bre de 1984. Manizales, Cenicafé, 1984. 19 p.

3. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA.CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES DE CAFÉ.SECCIÓN DE QUÍMICA INDUSTRIAL. CHINCHINÁ.Informe anual octubre de 1991-septiembre de 1992.Chinchiná, Cenicafé, 1992. 63p. (Memorando interno deoctubre 26 de 1992).

4. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA.CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES DE CAFÉ.SECCIÓN DE QUÍMICA INDUSTRIAL. CHINCHINÁ.Informe Anual octubre de 1989-septiembre 1990.Chinchiná, Cenicafé, 1990, 85p.

5. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA.CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES DE CAFÉ.SECCIÓN DE QUÍMICA INDUSTRIAL. CHINCHINÁ.Informe Anual octubre de 1988-septiembre 1989.Chinchiná, Cenicafé, 1989. 112 p.

LITERATURA CITADA

6. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIACentro Nacional de Investigaciones de Café, CENICAFÉManual del Cafetero Colombiano 4 ed. Chinchiná,CENICAFÉ, 1979. 168 p.

7. PALMA R., M.I.; GONZALEZ F., R. Algunos cambios químicos que sufren las aguas residuales del beneficio del capor almacenamiento. Bogotá (Colombia). UniversidadNacional de Colombia-Laboratorio de Investigacionessobre la Química del Café “LIQC”, 1989, 125p. (Tesisde Química Farmacéutica).

Centro Nacional de Investigaciones de Café

"Pedro Uribe Mejía"

Chinchiná, Caldas, Colombia

Tel. (6) 8506550 Fax. (6) 8504723

A.A. 2427 Manizales

cenicafe@cafedecolombia.com

Los trabajos suscritos por el  personal técnico del Centro

Nacional de Investigaciones deCafé son parte de las investigacio-nes realizadas por la Federación

Nacional de Cafeteros de Colom-bia. Sin embargo, tanto en estecaso como en el de personas no

 pertenecientes a este Centro, lasideas emitidas por los autores sonde su exclusiva responsabilidad y 

no expresan necesariamente lasopiniones de la Entidad.

Edición: Héctor Fabio Ospina OspinaFotografía: Gonzalo Hoyos Salazar Diagramación: Olga Lucía Henao Lema