Propuesta integral para el tratamiento de vinaza con recuperación de productos de valor agregado

Abstract

En el presente trabajo se evalúa una propuesta integral para el tratamiento de la vinaza cruda cubana, empleando un sistema combinado de reactores anaerobios, ozonización y la posterior recuperación de potasio con zeolita. La digestión anaerobia combinando los reactores de manto de lodos (UASB) y el de cama empacada, permitió eficiencias en la eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO) de 92% con un incremento del 11% en el aprovechamiento del contenido energético. Se demostró que el tratamiento posterior de dichos efluentes mediante la ozonización disminuye considerablemente la DQO, turbidez y color hasta 94, 99 y 96% respectivamente, con impacto positivo en la disposición final de estos residuales. Se evalúa por primera vez la recuperación del potasio presente en los efluentes anaerobios, utilizando zeolita cubana, con más de un 60% de retención del mismo. Se determina el coeficiente de difusividad efectivo del proceso de recuperación del potasio, con valor promedio de 2,93 · 10-8 cm2 s-1. Se demostró que la propuesta integral de tratamiento de la vinaza cruda es ambiental y técnico-económicamente factible, por cuanto se obtiene en moneda total, un VAN de $ 7 495 880, con una TIR de 20% y un PRI de 6,34 años. The present work exposes an integral solution for the raw cuban vinasse treatment using a combined system of anaerobic reactors plus ozonation and potassium recovery with zeolite. The anaerobic digestion was performed combining configurations as an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) and packed bed reactors, attaining 92% of chemical oxygen demand (COD) removal raising the energy recovery in 11%. The ozonation process ulterior to the anaerobic digestion considerably reduced COD, turbidity and color up to 94, 99 and 96% respectively. This is of major relevance for the final disposal of these residues. It is first-time reported the potassium recovery from the anaerobic effluent using cuban zeolite, with potassium retention higher than 60%. The effective diffusion coefficient for the potassium recovery was determined with average value of 2.93 · 10-8 cm2 s-1. It was demonstrated that the alternative for the integral treatment of raw vinasse is feasible from a friendly-environmetal, technical and economical point of view, attaining $ 7 495 880 of NPV, 20% of IRR and 6.34 years of PBP.