PROCESO DE LA ELABORACIÓNDE AZÚCAR Y SU TRATAMIENTOEN AGUAS RESIDUALES

INTEGRANTES:

ROMERO PEÑA EDWIN YAIR

MARTÍNEZ BENÍTEZ EDWYN JHOVANY

ABARCA PRIETO JESUS ARMANDO

PROCESO DE LA ELABORACIÓN DE AZÚCAR

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.

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.

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.

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.

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.

PRODUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL

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.

MOLIENDA

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.

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 laperdida de sacarosa por caramelización y el oscurecimiento del producto.

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.

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.

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.

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.

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.

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.