El documento describe un estudio sobre el tratamiento anaeróbico de vinazas derivadas de la industria del destilado de azúcar fermentada a nivel de laboratorio. Se realizaron ensayos a tres temperaturas (30°C, 35°C y 40°C) usando vinaza neutralizada como sustrato en un biodigestor. Los resultados mostraron que a 40°C se generó más biogás (5,4 L) y se redujo en mayor proporción la demanda bioquímica de oxígeno (76%).

1. Tratamiento anaeróbico de las vinazas
derivadas de la industria del destilado
de azúcar fermentada a nivel de
laboratorio (I parte)
Proyecto efluentes de la industria de alimentos 1
Responsable: Mg Víctor Terry C,
Colaboradores
Dra. Elba Adrianzen M,
Ing. José Candela D &
Ing. Gaby Bengoa

2. Resumen
 En las experiencias preliminares programadas, se ha
considerado tres tratamientos a tres temperaturas (30 ºC,
35 ºC y 40 ºC), donde la vinaza previamente neutralizada
con oxido de calcio (pH: 7,00 y a una concentración de
4.5%, fue colocada en un bioreactor de 3,00 litros de
capacidad. Teniendo como inoculo, lodos activados
procedente de un bioreactor en funcionamiento
 Los resultados obtenidos se muestra en la tablas 5 y 6
donde se muestran la generación de biogás en función del
tiempo y la Demanda bioquímica de Oxigeno (DBO5)
residual.
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3. Introducción
 Cuando se destila mosto fermentado de melazas para
obtener alcohol, se obtiene un residuo líquido de color
claro oscuro llamado vinaza.
 Esta Vinaza contiene 90 % de agua y 10 % de sólidos.
De estos sólidos, el 95 % son sólidos solubles y el 5 %
están en suspensión y su pH varía entre 4 y 4,5; por lo
cual se deberá denominar como un efluente acido
 Esto lo hace altamente contaminante, siendo su
problema su disposición y la situación se empeora
cuando por cada litro de etanol que se produce, se
genera 12 a 13 litros de vinaza. (Gabriel, 2001)
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4. ……Introducción
 Estamos ingresando a la etapa de la generación de los
biocombustible:
 Bioetanol
 Biogas
 Biohidrogeno
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5. Objetivos
 El objetivo de la presente investigación fue obtener
valores preliminares para en una segunda etapa
analizar el proceso de digestión anaeróbica de las
vinazas derivados de la obtención del etanol.
 Y tenía como objetivos específicos:
 Caracterizar la vinaza procedente de una planta de
procesamiento de bioetanol y su tratamiento preliminar
del mismo.
 Determinar los parámetros de la digestión anaeróbica de
la vinaza, realizados en un biodigestor de carga tipo
bacth, rendimiento y eficiencia del mismo.
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6. Materiales y Método
 Es una investigación de carácter empírico, realizada en
el Laboratorio de Tecnología de Alimentos de la
Facultad de Oceanografía, Pesquería, Ciencias
Alimentarias y Acuicultura, durante el año 2012,
 Se aplico la digestión anaeróbica al efluente de
destilería de producción de etanol (denominada
vinaza), para la reducción de carga orgánica, como
medida de mitigación y producción de biogás
(metano y dióxido de carbono), el límite de la
investigación está en determinar el mejor tratamiento
que se efectué sobre la vinaza.
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7. Materiales
1. Bioreactor
2. Baño de agua caliente
3. Gasómetro
4. Medido de pH
5. Vinaza
6. Inoculo
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8. N Operación Descripción
1 Adición del inoculo Se adiciona 100 g
2 Calentamiento Los ensayos fueron programados a temperatura de y 30
ºC , 35 ºC y 40 ºC, contando con tres repeticiones
3 Adición de la vinaza Se adiciono vinaza neutralizada (3,00 litros), a una
concentración de 4,5 %, un pH: 7,00, teniendo como
tampón con bicarbonato de sodio y acetato de sodio.
4 Fermentación Se visualiza cuando comienza la generación de gas.
5 Fermentación La fermentación continua por 48 horas, generándose gas,
que fue almacenado en el gasómetro.
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El proceso

9. Resultados
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10. Caracterización de la vinaza (valores promedio, sobre 4 determinaciones)
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Definición Valores
Sólidos totales 8,29 %
Porcentaje de agua 91,70 %
Cenizas 2,68 %
pH 4,42 %
Conductividad 38,3 ms/cm
Demanda bioquímica de
oxigeno (DBO5)
17 600 mg/L
Acidez como acido acético 2,32 %

11. Ecuación de titulación de una muestra de vinaza, pH = -3E-08x5 +
4E-06x4 - 0,0001x3 + 0,0021x2 + 0,008x + 4,4565
R² = 0,9994
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 10 20 30 40 50 60 70
pHdelaVinaza
Gasto en ml de NaOH O,1N
Ecuacion polimica de pH=f(ml NaOH)
Series1
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12. Diagrama de flujo
Entradas Proceso Salida
Visceras de pescado (bonito)
Agua 1 Adicion de inoculo
2 Calentamiento
Vinaza
Neutralizada 3 Adicion de vinaza
con bicarbonato
hasta un pH
(concentracion de la Vinaza 4 Fermentacion Biogas
2%)
Adicion de 5 Netralizacion
Bicarbonato
(el medio se acidifico a pH:3
hasta pH:7) 6 Fermentacion Biogas
Efluente
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13. Tabla 3. Ensayos realizado a una temperatura de 30 ºC, con tres repeticiones, la
variable respuesta en función del tiempo fue el volumen de biogás generado
(litros).
Ensayo 1 T= 30 ºC Ensayo 2 T= 30 ºC Ensayo 3 T = 30 ºC
Tiempo(h)
Volumen
(L)
Tiempo
(h)
Volumen
(L)
Tiempo
(h)
Volumen
(L)
0 0,00 0 0,00 0 0
21 0,04 22 0,04 20 0,04
23 0,13 24 0,13 24 0,13
24 0,24 26 0,24 25 0,24
25 0,41 27 0,45 28 0,43
40 1,86 35 1,90 37 1,88
42 1,90 38 1,94 39 1,92
43 2,05 40 2,09 42 2,07
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14. Tabla 4. Ensayos realizado a una temperatura de 35 ºC, con tres repeticiones, la variable
respuesta en función del tiempo fue el volumen de biogás generado (litros).
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Ensayo 1 T=35ºC Ensayo 2 T=35ºC Ensayo 3 T = 35 ºC
Tiempo(h) Volumen(L) Tiempo(h) Volumen(L) Tiempo(h) Volumen(L)
7,0 1,5 7,0 1,3 5,0 1,4
8,8 2,4 9,0 2,0 6,1 2,2
10,0 3,0 11,0 2,6 11,0 2,8
19,6 3,2 20,0 3,0 20,4 3,1
21,0 4,5 21,0 4,7 22,0 4,6
25,0 4,6 23,0 4,9 25,0 4,7
25,3 4,7 24,0 5,1 26,0 4,9
27,1 4,8 25,0 5,2 27,0 5,0
45,0 5,3 30,0 5,7 40,0 5,5

15. Tabla 5. Ensayos realizado a una temperatura de40 ºC, con tres repeticiones, la
variable respuesta en función del tiempo fue el volumen de biogás generado
(litros).
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Ensayo 1 T= 40ºC Ensayo 2 T=40 ºC Ensayo 3 T = 40 ºC
Tiempo(h) Volumen(L) Tiempo(h) Volumen(L) Tiempo(h) Volumen(L)
7,0 1,7 7,0 1,6 7,0 1,9
9,0 2,9 9,0 2,9 9,0 3,2
10,0 3,0 10,0 3,0 10,0 3,3
11,0 3,5 11,0 3,5 11,0 3,9
12,0 3,7 12,0 3,7 12,0 4,1
20,0 4,0 20,0 3,9 20,0 4,4
30,0 5,0 30,0 4,9 30,0 5,5
35,0 5,2 35,0 5,1 35,0 5,7
40,0 5,3 40,0 5,2 40,0 5,7

16. Tabla 6. Promedio de la generación de biogás para cada uno de los
tratamientos.
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T =30 ºC T=35 ºC T= 40 ºC
n
Volumen
de biogas (L)
Volumen de
biogas
(L)
Volumen
De biogas
(L)
1 2,05 5,3 5,3
2 2,09 5,7 5,2
3 2,07 5,5 5,8
Promedio 2,07 5,5 5,4

17. Tabla 7. Valores promedio de la demanda de bioquímica
residual después de cada tratamiento.
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T =30 ºC T=35 ºC T= 40 ºC
n
DBO5
(mg/L)
DBO5
(mg/L)
DBO5
(mg/L)
1 8250 5320 4002
2 7500 5020 4600
3 8300 5500 4210
Promedio 8016,7 5280 4270,7
%
conversión 54 % 70 % 76 %

18. Parámetros
 Temperatura: 40 ºC
 DBO inicial : 17 600 mg/l
 % sólidos : 8,9 %
 % pH: 7,00
 % de Bioconversión 76,00
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19. Discusión y conclusiones.
 Los valores encontrados en las tablas 6, que representan el
biogás generado a temperaturas de 30 ºC, 35 ºC y 40 ºC , asi
como la reducción de la Demanda Bioquímica de Oxigeno
(DBO5) concuerdan con los estudios efectuados por
Iñiguez (2009) donde se requiere un pH: 7,00 para que se
realice el proceso de fermentación o tratamiento
anaeróbico, asimismo se concuerda con Bermúdez et al.,
(2000) que se hace necesario un proceso de neutralización
y separación de material en suspensión, el proceso de
fermentación no requiere de la adición de nutrimentos
,Bermúdez et al., (2000).
 La ampliación de los estudios de Biodegración como la
formulación del modelo matemático queda programada
para el proyecto de investigación del año 2013.
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20. Equipo experimental
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21. Proyecto efluentes de la industria de alimentos 21

22. Proyecto efluentes de la industria de alimentos 22

23. En proceso de fermentación
anaeróbica
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24. Combustión del biogás generado
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25. Referencias bibliogràficas
 Andrade J. (2011) Bienvenidos el Biodiesel:¿Y las vinazas que?.Disponible en :
 www.e-consulta.com/.../index.php?...bienvenido-el-... – México. Laido el 13-8.12.

 Bermúdez et al., (2000) Evaluación de la disminución de la carga contaminante de la vinaza
de destilería por tratamiento anaerobio. Centro de estudios de biotecnología industrial,
Universidad de Oriente, Patricio Lumumba s/n, Santiago de Cuba. Disponible en
http://redalyc.uaemex.mx/pdf/370/37016302.pdf. Leído el 10-9-12.
 Conil P(2010), Manejo de Vinazas: Metanización y Compostaje, Aplicaciones Industriales.
Disponible enwww.ciat.cgiar.org/.../061122_Tratamiento _de_Vinazas-N_Marriaga.pdf. Leido
el 25-09-12.

 Gabriel A, (2001) Tratamiento de Vinazas por Digestión Anaeróbica tipo Down Flow, Taller
Internacional de producción de alcoholes (TIPAL 01), Matanzas Cuba [PDF].Disponible en
www.bvsde.paho.org/bvsAIDIS/REPDOM/deltoro.pdf. Leido el 15-10-12.
 Iñiguez G, (2010)Estudio para la rehabilitación de una planta de tratamiento de vinazas
tequiliras mediante un floculante polímero de poliacrilamida, (PAM). Disponible en :
http://www.scielo.org.mx/pdf/rica/v26n4/v26n4a5.pdf. Leído el 25-10-12 .

 Sugar Journal (2011), disponible en www. SugarJournall.com (2008),
http://www.sugarjournal.com/
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