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Impacto generado por la vinaza en el ambiente. Propuesta para minimización en el Ingenio Ledesma, Jujuy

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by

Carolina Antonelli

on 27 May 2016

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Transcript of Impacto generado por la vinaza en el ambiente. Propuesta para minimización en el Ingenio Ledesma, Jujuy

Objetivo General
Propuesta de gestión para su minimización
en el Ingenio Ledesma, Jujuy
Estudio exploratorio de Carácter Bibliográfico sobre sistemas alternativos disponibles para el tratamiento de vinaza en ingenios azucareros e industrias productoras de alcohol
Estudio Descriptivo y Exploratorio
de Carácter Bibliográfico
del Ingenio Ledesma
Estudio Descriptivo y Exploratorio
de Carácter Bibliográfico sobre
otras Agroindustrias del país
"Impacto generado por la vinaza en el ambiente.
Propuesta para su minimización"
Universidad Blas Pascal
Licenciatura en Gestión Ambiental
Autoras:

Amduni, Jessica

Antonelli,
Ana Carolina
Directora:

Konigheim, Brenda

Asesora:

Gassmann, Malvina
2013
De la caña a la vinaza
1. El ingenio Ledesma y sus características
2. Procesos productivos del Ingenio
3. Alternativas para el tratamiento y aprovechamiento de vinaza
4. Los ingenios azucareros en Argentina
5. Gestión Ambiental para la vinaza
Ubicación de la zona de estudio
Zona de estudio: Alta Cuenca del Río Bermejo
Sup. total: 50.500 km2

- Don Enrique
- Las Palmas
- Villa Las Rosas
Suelos asociados
Grandes reservas de agua subterránea
Constituidos por arenas y gravas del cuartario
Alimentación pluvial
Profundidad del agua variable
Calidad: buena a moderada
Flora y Fauna - Provincia de las Yungas
División fitogeográfica de la zona de estudio
Provincia Chaqueña
Provincia de las Yungas
Selvas de transición
Flora y Fauna Provincia Chaqueña
Plan de Ordenamiento Territorial: Usos del suelo
Jujuy : 673.307 hab


Requerimientos y Provisión
38% Energías Renovables (fibra de caña, bagazo y malhoja)
Canales revestidos por hormigón para evitar pérdidas de conducción y disminuir el riesgo de erosión del suelo.
Personal Ocupado
Sup. Sub-cuenca Grande del San Francisco: 25.100 km2
Producción de jugos y frutas
Ingenio Ledesma
62% Usinas Hidroeléctricas
Actividades productivas del Ingenio
Producción de azúcar
Producción
de papel
Producción agropecuaria
Producción de alcohol
Propiedades químicas de la vinaza
1 Tn de caña 30 y 156 L de vinaza
Produccion en el Ing Ledesma: 2.000.000 L/por día
Las características varían según:
la materia prima
sustrato empleado en la fermentación
tipo y eficiencia del proceso
variedades y maduración de la caña

Alteración del paisaje y del equilibrio de los ecosistemas
Inhibición del proceso de germinación
Eutrofización de los cuerpos de agua
Disminución de la solubilidad del oxígeno en agua
Producción de malos olores (> 5 km)
Alteración de la estructura urbana y rural

Producción de azúcar
Producción de alcohol
Propuesta de Gestión
para el tratamiento de efluentes
de tipo vinaza
en el Ingenio Ledesma
Cada litro de alcohol 14 L de vinaza
La vinaza
(Mayo a febrero)
Decreto 5980/2006 de Jujuy
Niveles guía de calidad de agua y suelo.

Impacto ambiental que genera la vinaza
Sistemas de tratamiento de vinaza en el Ingenio Ledesma
Ferti-irrigación
Compostaje
Piletas de evaporación
Promedio de evaporación: 4 mm/día aprox.
Capacidad de almacenamiento: 50.000 m3 c/u
1° Sistema de 20,12 Ha 2° Sistema de 23,78 Ha
La relación volumen/superficie facilita la evaporación
Duración: Período de zafra
La vinaza es añadida al proceso de compostaje de otros residuos, como la cachaza y cenizas.
Dpto Ledesma: 85.630 hab


Selva Montana
Distrito Occidental
1 Tn de cachaza < 1 m3 de vinaza
Aplicación: Posterior a la cosecha
Principales nutrientes: N, P, K
Variables:
Nivel de fertilidad del suelo
Contenido de K del suelo
Textura y relieve del suelo
Método de aplicación
Potencial de extracción del K por el cultivo
Composición química de la vinaza
1 L vinaza por cada 10 L de agua
Libertador Gral. San Martín:
42.697 hab
Aspidosperma (quebracho blanco).
Opuntia ficus-indica (tuna)
Caimán (Yacaré común)
Lycalopex culpaeus (zorro rojo)
Felis onca (yaguareté)
Cedrelalilloi (cedro)
Ramphastos toco (tucán grande)
Fitorremediación con vetiver (Chrysopogon zizanioides)
Altos rangos de adaptabilidad a diversas condiciones, a pH y metales pesados
Crecimiento por nudos (fácil reproducción)
No compite con cultivos
Resistente a plagas, enfermedades, fuego y heladas.
Sistema radical profundo, tolerancia a sequías (22°C a 60°C) y estabilización de pendientes.
Planta nodriza en tierras disturbadas
Aplicación en suelos no productivos
(salinos – sódicos – salinos/sódicos)
Objetivo:
Lograr que los elementos orgánicos e inorgánicos de la vinaza sean retenidos en el suelo, mientras que el agua constitutiva se evapore
Se reduce el potencial contaminante del efluente, evitando que el mismo llegue a los causes y reservorios de agua
El sistema de aplicación debe garantizar la homogénea distribución de la vinaza en el suelo, a fin de favorecer la evaporación

La vinaza contiene alta proporción de K, por lo que existe el riesgo de incrementar las concentraciones de este elemento en relación a otros nutrientes

Suplemento dietario animal

Objetivo:
Sustituir con vinaza concentrada parte de la ración de comida de ganado, cerdos o gallinas debido al alto contenido de nutrientes de la misma
Elemento más importante: levadura Saccharomyces sp
Promotor de crecimiento
Mejores camadas
Aumento de la producción de leche materna
Mayor ganancia de peso
Mejora la asimilación de los nutrientes
Corrige el balance de la población microbiana
Reduce el exceso de amoniaco en el intestino
Acción estimulante de inmunidad
Incremento del 5% en la rapidez del crecimiento del ganado
Disminución del 15% en el precio de la ración
No posee riesgos para la salud de los animales
No altera los productos para consumo humano

Produciría somnolencia, deshidratación y agresividad en aves (en una proporción mayor al 5% en dieta)
Proceso de electro–flotación/oxidación de vinaza
Objetivo:
Aplicar el tratamiento electroquímico a la vinaza sin tratar, para evitar el aumento de consumo de energía eléctrica y poder utilizarlo como técnica independiente de tratamiento, sin necesidad de reacondicionar la vinaza anterior o posteriormente
Se logra extraer el material orgánico de la vinaza, para su posterior compostaje, sin necesidad de calentarla y evaporarla, evitando así que se produzca el fenómeno de incrustación de sales en los equipos
Costos altos
Poco investigado

Por Martínez y Cabrales (2009)
Objetivo:
Tratar efluentes industriales con vetiver para disminuir carga orgánica, conductividad eléctrica, metales pesados, entre otras variables
La presencia de sombra reduce su crecimiento y requiere control de malezas durante la fase de establecimiento
Es una tecnología práctica, económica y que puede aplicarse para purificar efluentes a gran escala.
Bromelia (Bromeliáceas)
Digestión anaeróbica para la producción de Biogás
Proceso de degradación bioquímico realizado por bacterias, dando como resultado la formación de biogás
El biogás de vinaza puede tener altas concentraciones de sulfuro de hidrógeno (H2S); el cual es altamente tóxico, corrosivo y oloroso
Puede generar malos olores

Genera biogás, que es un combustible renovable
Disminuye la proporción de CO2 que se libera al medio ambiente
Remueve grandes cantidades de DBO y DQO
Permite aumentar la proporción de vinaza a la elaboración de compostaje de cachaza
Facilita la fertirrigación

23 ingenios
16 destilerías de alcohol
9 plantas de deshidratado
5.364 establecimientos cañeros
15 Ingenios establecidos
62% de la producción de azúcar del país
Ingenios en Tucumán
Ingenios en Salta
El Tabacal:
Compostaje (+ cachaza y cenizas)
Fertiriego
Piletas de evaporación en 20 Ha
1.200.000 L/diarios
San Isidro
780.000 L/día de vinaza
Producción de abono orgánico
Elaboración de compost con utilización de microorganismos
Lombricompost: fermentación aérobica del compost
Piletas de evaporación (tratadas con población microbiana)
2.243.835 L/día de vinaza
En Argentina existen:
Propuesta de Gestión para el tratamiento de efluentes de tipo Vinaza en el Ingenio Ledesma.
Situación económica de la zona y del Ingenio en particular.
Legislación vigente.
Superficie de terreno disponible.
Condiciones edafo-climáticas de la zona.
Características físico-químicas y volumen del efluente.
Periodo de destilación.

Parámetros a tener en cuenta:
La Gestión Ambiental para la vinaza
Ley Nacional N° 26.093/06: "Regulación y Promoción para la producción y uso sustentable de Biocombustibles"
Artículos 7 y 8

Fitoremediación con vetiver
Transformación de 70% a 95% de la materia orgánica biodegradable en una corriente de biogás valorizable
Resultados esperados:
Digestión anaeróbica a través de un reactor UASB
Escala de prueba se propone cultivar:
1 macollo por cada tanque
Altura de follaje: 30 cm
Edad de la planta: 9 meses
Tiempo de residencia:
5 días
10 días
15 días
20 días
Eficiencia de remoción
96% en DBO
98% en DQO
78% en ST
85% en SS
94% en NT
83% en pH
Disminución de 460 mScm-1 de CE
100% As
Parámetros a medir
Conductividad Eléctrica
DBO
DQO
Potasio total
pH
Eficiencia de Remoción (%) = [contaminante de entrada-contaminante de salida] / [contaminante de entrada] *100


Para los valores obtenidos de pH, es posible utilizar una variante del indicador anterior:

Eficiencia de Remoción (%) = [contaminante de entrada] / [contaminante de salida] *100
Conclusiones
Ledesma es el ingenio que cuenta con tratamientos más eficientes para la disposición de vinaza en el país a través de un manejo integrado de sus procesos productivos.
Constituye un potencial económico y sustentable para aquellos países ricos en recursos naturales que se encuentran en vías de desarrollo
Podría ser un sustituto de las energías no renovables utilizadas actualmente.

Es viable como un tratamiento complementario para reducir la carga contaminante de la vinaza, antes de realizar su disposición final en los cuerpos receptores
Podría hacerse extensible a otros Ingenios descriptos en el trabajo

La implementación de cada tratamiento es de uso independiente, sin embargo la combinación entre algunos
de ellos aumentaría el potencial individual
Deben implementarse en función de:
Las características agroecológicas de las áreas próximas a las destilerías
La situación económica del ingenio que desee implementarlo

La propuesta de fitorremediación con la especie Chrysopogon zizanioides (“vetiver”)
Resultados esperados
La información sobre ingenios azucareros en el país es escasa o nula, por lo que sería de gran importancia que actualizaran sus sitios web o fueran más accesibles a ceder información, lo cual facilitaría la implementación de nuevas propuestas en los mismos
Se detectó un amplio grado de incumplimiento de las normativas ambientales vigentes por parte de algunos de los ingenios
Las autoridades exijan y controlen su cumplimiento de manera efectiva
Conclusiones
La generación de biogás es una de las alternativas más eficientes para el aprovechamiento
de vinaza ya que:
Los ingenios tomen conciencia y se interioricen en una política interna integrada y un desarrollo sustentable de sus procesos productivos, para así contribuir en la preservación de un ambiente sano

Muchas Gracias por su atención
40.000 Ha bajo cultivo
354.430 Tn de azúcar/año
No brinda una solución al manejo total de la vinaza
Alternativa al uso de fertilizantes químicos
Clima
84% Riego superficial
96% Bajo Riego
4% Secano
Riego las pilas para compostaje de cachaza y ceniza del lavado de humos de caldera
Problemática
Impacto generado por la vinaza en el ambiente
12% Riego Prezurizado
Energía
Agua

4 tambores con vetiver

4 tambores sin vetiver
Reutilización de la planta contaminada:
Convertirla en cenizas, para la fabricación de tableros de fibra de cemento
Brotes aéreos del vetiver pueden ser cosechados fácilmente para su uso como forraje, mantillo
Raíces pueden ser utilizadas para la extracción de aceites esenciales, utilizados en aromaterapia
En memoria de
Roberto A. Neumann

{
Sólidos totales
Sólidos suspendidos, fijos y volátiles (550ºC)
Nitrógeno Total
Sulfato
Arsénico
El que abandona, no tiene premio.
Eficiencia de remoción
96% en DBO
98% en DQO
78% en ST
85% en SS
94% en NT
83% en pH
Disminución de 460 mScm-1 de CE
100% As
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