Tratamiento de Vinazas con Reactores UASB

TRATAMIENTO DE VINAZA
CON REACTORES UASB


Medina, Norma
Ingeniería Química





Agosto de 2011

ÍNDICE
Resumen ................................................................................................................. iv
CAPÍTULO 1: BIOCOMBUSTIBLES Y AMBIENTE …..............……..…....... 1
1.1. Contexto Internacional ……………………………………………............ 4
1.2. El sector en laArgentina ...…………………………………….…...…...... 4
1.3. El problema ambiental.…………………………………………………...... 5
CAPÍTULO 2: PROCESO DE PRODUCCION DE ETANOL ……….......…... 7
2.1. Características Generales ……………………………………………......... 9
2.2. Etapas de Producción ...…………………………………………….....… 10
2.3. El efluente: Vinaza ……………………………………………………...... 13
2.4. Límite Ambientales ……………………………………………....…........ 15CAPÍTULO 3: TRATAMIENTOS PARA LA VINAZA ………………..……... 17
3.1. Tratamientos Biológicos ………………………………………………..... 19
3.1.1. Proceso Anaeróbico …………………………………………..…… 19
3.1.2. Proceso Aeróbico ……………………………………………..….... 23
3.2. Tratamientos Físico – Químicos ………………………………….....…... 29
CAPÍTULO 4: DIGESTIÓN ANAERÓBICA: REACTORES UASB ............ 35
4.1. Digestión Anaeróbica: Características Generales………………....…. 37
4.2. Etapas de la digestión anaerobia ……………………………………..…. 38
4.3. Influencia de los parámetros ambientales y de control ....……...…... 41
4.4. Reactores Anaeróbicos UASB .......................................................... 46
4.5. Funcionamiento del reactor UASB .................................................... 47
4.6. Parámetros de seguimiento de un reactorUASB................................ 50
CAPÍTULO 5: BALANCAES DE MATERIA Y ENERGÍA EN REACTORES UASB
..................................................................................................... 53
CAPÍTULO 6: RECUPERACIÓN DEL BIOGÁS ........................................... 63
6.1. Sistema de recuperación de biogás …...................……...…...………… 65
6.2. Torre de Absorción…..................………………………….......…......… 67
6.3. Balances en Caldera ....................................................……..….…....... 74

CAPÍTULO 7: ESTUDIO ECONÓMICO .......................................................... 79
CAPÍTULO 8: CONCLUSIONES ....................................................................... 91
ANEXO A.............................................................................................................. 95
ANEXO B .............................................................................................................. 99
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 103

RESUMEN
La importancia que hoy en día tienen los temas de corte energético en el mundo en
general nos obliga a la búsqueda permanente de aquellasalternativas que se presenten
como opciones económicas a los hidrocarburos.
Es aquí donde surge el alcohol etílico, en sus variantes: anhidro e hidratado, como
una contribución al balance energético y a la detención del mal de los últimos tiempos; “el
cambio climático”.
Sin embargo, esta alternativa a los combustibles fósiles trae consigo el grave
problema de la generación de efluentes como lavinaza, que se produce en grandes
cantidades y que es altamente contaminante
Este trabajo tiene como objetivo estudiar la factibilidad técnico–económica del
tratamiento anaeróbico de vinazas de la industria alcoholera a partir de reactores UASB,
incluyendo la recuperación y aprovechamiento de biogás. Esta alternativa debe ser
considerada una etapa en la solución global del problema ya que elefluente que sale de
este paso debe seguir tratándose antes de ser vertido en los cursos de agua.
Se considera el caso de un ingenio azucarero cuya producción de alcohol es de
100.000 Tn/d por lo que produce aproximadamente 1.300.000 Tn/d de vinaza. Las
características de la misma (DQO, pH, temperatura, etc.) fueron aportados por estudios
realizados por...