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TRABAJO DE INVESTIGACIÓN REALIZADO EN CONJUNTO CON ALUMNOS DE 6TO AÑO DE LA ESCUELA TECNICA N° 1 DE MONTEROS

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TRABAJO DE INVESTIGACIÓN REALIZADO EN CONJUNTO CON ALUMNOS DE 6TO AÑO DE LA ESCUELA TECNICA N° 1 DE MONTEROS

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La industria azucarera es una de las actividades con mayor tradición y trascendencia en el desarrollo económico en la Provincia de Tucumán, no obstante hay aspectos descuidados los cuales influyen en nuestro medio ambiente de manera negativa. La meta de esta investigación es recomendar medidas de prevención, minimización y control de la contaminación ambiental, que permitan mejorar la gestión ambiental de la Industria Azucarera. También para conocer el proceso productivo y la problemática real a la que se enfrenta actualmente la industria y con el objeto de establecer con los alumnos propuestas viables de mejora. Se trabajo realizando una evaluación integral del proceso productivo, considerando las actividades tanto en el campo cañero como el ingenio.

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PROCESO DE PRODUCCION DE AZUCAR EN EL INGENIO

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PROCESO DE PRODUCCION DE AZUCAR EN EL INGENIO

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El proceso de producción de azúcar inicia en el campo cañero con las labores de siembra y cosecha. Las labores de siembra necesarias para el buen desarrollo del cultivo son: preparación de la tierra, selección de la semilla, siembra y riego. Asimismo, el proceso de cosecha se establece en tres pasos: determinación de madurez, programa semanal de cosecha y abastecimiento de caña con base en el proceso.
La cosecha puede llevarse a cabo de forma manual o mecánica. La quema de la caña se realiza con la finalidad de facilitar y agilizar el corte manual de la caña, eliminar la maleza o ahuyentar animales. El corte manual de caña quemada se realiza al ras del suelo, despunte al viento y se junta en manojos de 300 a 500 kg, los cuales se recolectan por medio de alzadoras en camiones. Las máquinas cosechadoras cortan un surco por pasada, pican la caña y por diferencia de densidad mediante ventiladores se separan las hojas; de esta manera, las hojas quedan distribuidas uniformemente sobre el campo y la cosechadora entrega la caña picada directamente a los camiones que se encargan de su acarreo al ingenio. Para el uso eficiente de una máquina cosechadora es necesario utilizarla en terrenos de al menos 5 ha y con distancias largas (500 m).

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El abastecimiento de caña se realiza con una frecuencia diaria conforme el plan de producción programado y se acarrea al ingenio en camiones que esperan su turno, de esta manera la caña se muele guardando una frescura rigurosa no mayor de 24 horas desde el momento en que se corta. La frescura de la caña es uno de los aspectos más cuidados en la operación unitaria de molienda, ya que al ser cortada se torna más susceptible a la proliferación de microorganismos que promueven la inversión de la sacarosa (separación de molécula de sacarosa en glucosa y fructuosa).

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La caña se descarga en las mesas alimentadoras y se conduce hacia cuchillas rotatorias que se encargan de cortar los tallos en pedazos pequeños y desfibradoras que desmenuzan la caña. En la etapa de molienda se extrae el jugo de la caña a través de un tándem de molinos de 4 mazas, agregando en el cuarto molino agua a alta temperatura (70°C) y en los molidos tres y dos agua más jugo para obtener la máxima cantidad de sacarosa en un proceso llamado maceración. En esta etapa se obtiene el jugo mezclado, el cual es turbio y ácido, además de ser el bagazo que se utiliza como combustible para generar electricidad en las calderas.

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El proceso de clarificación está diseñado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, empleando cal y calor como agentes clarificantes. La cal se adiciona en forma de lechada de cal, en cantidades de alrededor de 0.5 kg CaO/ton de caña, su función es neutralizar la acidez del guarapo, formando sales insolubles de calcio como fosfato de calcio, el calentamiento del guarapo alcalizado se lleva a cabo en dos etapas, a 70°C en el primer calentamiento y 105°C el segundo calentamiento, esta etapa sirve para coagular la alúmina y algunas grasas, ceras y gomas; el precipitado formado engloba y separa los sólidos suspendidos al igual que las partículas más finas. Estos lodos se separan del jugo clarificado por sedimentación en clarificadores y filtración en filtros rotativos al vacío. El jugo filtrado regresa al proceso de clarificación y el residuo sólido de la filtración conocido como cachaza se lleva al campo cañero donde se utiliza como fertilizante después de un tratamiento de compostaje.

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El jugo clarificado contiene aproximadamente 85% de agua, de la cual 65% se evapora mediante evaporadores de cuádruple efecto. Con este sistema, el vapor que se introduce al primer cuerpo, logra producir evaporación en efecto múltiple y el vapor que sale del último de ellos se envía a un condensador barométrico. El jugo concentrado, llamado meladura, sale continuamente del último evaporador y contiene aproximadamente 65% de sólidos y 35% de agua.

La meladura se lleva a la operación de cristalización, la cual tiene lugar en evaporadores al vacío de simple efecto conocidos como "tachos", donde el jarabe se evapora hasta su punto de saturación. Generalmente se introducen cristales de siembra o semilla que sirven de núcleo a los cristales de azúcar. A medida que se evapora el agua, se agrega más meladura hasta que la mezcla de cristales y miel queda concentrada formando una masa densa, conocida como masa cocida o templa. Una vez saturado el tacho, se descarga el contenido a un tanque mezclador o cristalizador, cuyo propósito es disminuir la temperatura de la masa cocida. El trabajo de cristalización se lleva a cabo empleando el sistema de tres cocimientos A, B y C, respectivamente, para lograr la mayor concentración de sacarosa.

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La masa cocida del primer tacho denominada templa de A pasa a centrífugas de alta velocidad que separan los cristales de azúcar del licor madre. Durante este proceso, el azúcar se lava para retirar los residuos de miel y posteriormente se seca y enfria para obtener el azúcar estándar. La masa cocida de los tachos del segundo y tercer cocimiento (B y C) pasa a centrifugación, donde se obtiene semilla de B y C, los cuales sirven de núcleo a los cristales de azúcar de A y B, respectivamente. Por otro lado, el licor madre o mieles de A y B se envía a los tachos B y C, respectivamente. El conjunto de este proceso se llama agotamiento de sacarosa.

La miel final (licor madre de centrifugas C), es un residuo denso y viscoso que sirve como base para la alimentación del ganado, fabricación de alcohol industrial o producción de levadura. Finalmente se lleva a cabo la etapa de secado y envasado con sistemas de calidad rigurosos.

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PROPUESTAS DE PREVENCION, MINIMIZACION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION AMBIENTAL PARA EL CAMPO CAÑERO Y EL INGENIO.

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PROPUESTAS DE PREVENCION, MINIMIZACION Y CONTROL DE LA CONTAMINACION AMBIENTAL PARA EL CAMPO CAÑERO Y EL INGENIO.

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Las propuestas establecidas por los alumnos fueron las siguientes:

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Para el ahorro de agua de extracción y disminución en la descarga de agua residual en las actividades realizadas por el ingenio se recomienda la instalación de celdas de enfriamiento para el reúso de agua en la planta de fuerza, molinos y área de cristalización, la recuperación de líneas de drenaje de los evaporadores y reúso de agua de las fosas de sedimentación de cenizas para el lavado de los gases de combustión.

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Como medida para mejorar la gestión en el manejo de los residuos sólidos se recomienda la instalación de botes separadores de basura, con la clasificación en orgánicos, inorgánicos, plásticos, cartón y papel; llevar a cabo charlas de capacitación con los trabajadores y la circulación de trípticos de información para la separación adecuada de los residuos y el buen funcionamiento de los botes de basura.

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Como parte de la gestión de residuos sólidos se recomienda la instalación de un programa integral de limpieza en toda la planta, mediante la asignación de responsabilidades al personal encargado de las actividades de limpieza y recolección de residuos.

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Para la correcta devolución del agua al ambiente se recomienda la instalación de una planta de tratamiento de efluentes con la utilización de microorganismos y procesos de decantación que contribuyan a la separación de elementos tóxicos.