trabajo de ecologia final (1)

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RESUMEN El presente trabajo es un resumen sobre la fabricación de azúcar, dirigido para afianzar los conocimientos en Tecnología del Azúcar. La Sacarosa es un carbohidrato (disacárido), de fórmula C12H22O11, formado por dos monosacáridos: Glucosa (Dextrosa) y Fructuosa (Levulosa) que, siempre se ha empleado como alimento, pero también, desde hace mucho tiempo, se emplea como materia prima para obtener muchos productos derivados. El proceso de Fabricación de azúcar de caña, se considera el ingreso de la caña con agua, una limpieza del jugo, concentración, formación de cristales, separación de cristales y secado del azúcar, dando como producto final el azúcar rubia y sub productos al bagazo y la melaza. La caña ingresa por lo general con un 12% de Sacarosa, dependiendo de la variedad de la caña, obteniéndose un azúcar rubia con un 85 a 95°Brix. Los sub productos que son reutilizados en este proceso son: cachaza, como abono para las plantaciones de caña; bagazo, para producir calor y energía en el caldero; melaza que pasa a la segunda etapa para hacer la disolución del azúcar que será refinada. En un entorno global se considera que en la fabricación de azúcar se obtiene los siguientes residuos: agua residual, residuos sólidos, cachaza, emisiones, que mediante el estudio de la ecología industrial se busca aplicar un modelo ecológico ideal de tipo III donde los residuos son reutilizados para minimizar el impacto en el ambiente. La calidad final del producto de mide mediante la Pureza del cristal de azúcar, el cual se calcula con los grados Brix y grados Pol. 1

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Page 1: Trabajo de Ecologia Final (1)

RESUMEN

El presente trabajo es un resumen sobre la fabricación de azúcar, dirigido para afianzar los conocimientos en Tecnología del Azúcar.

La Sacarosa es un carbohidrato (disacárido), de fórmula C12H22O11, formado por dos monosacáridos: Glucosa (Dextrosa) y Fructuosa (Levulosa) que, siempre se ha empleado como alimento, pero también, desde hace mucho tiempo, se emplea como materia prima para obtener muchos productos derivados.

El proceso de Fabricación de azúcar de caña, se considera el ingreso de la caña con agua, una limpieza del jugo, concentración, formación de cristales, separación de cristales y secado del azúcar, dando como producto final el azúcar rubia y sub productos al bagazo y la melaza.

La caña ingresa por lo general con un 12% de Sacarosa, dependiendo de la variedad de la caña, obteniéndose un azúcar rubia con un 85 a 95°Brix.

Los sub productos que son reutilizados en este proceso son: cachaza, como abono para las plantaciones de caña; bagazo, para producir calor y energía en el caldero; melaza que pasa a la segunda etapa para hacer la disolución del azúcar que será refinada.

En un entorno global se considera que en la fabricación de azúcar se obtiene los siguientes residuos: agua residual, residuos sólidos, cachaza, emisiones, que mediante el estudio de la ecología industrial se busca aplicar un modelo ecológico ideal de tipo III donde los residuos son reutilizados para minimizar el impacto en el ambiente.

La calidad final del producto de mide mediante la Pureza del cristal de azúcar, el cual se calcula con los grados Brix y grados Pol.

Palabras Claves: Ecosistema agrícola, Sacarosa, Proceso, Azúcar.

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Page 2: Trabajo de Ecologia Final (1)

INTRODUCCION

OBJETIVOS GENERALES:

Describir y analizar, de manera específica, cada uno de los pasos del proceso de producción del azúcar, desde la entrada de la caña a la fábrica hasta la salida del producto terminado.

Identificar las tecnologías utilizadas en el proceso de producción del azúcar mediante una auditoria tecnológica que sirva para identificar las modalidades de la tecnología de la industria azucarera.

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I.GENERALIDADES

El Perú históricamente fue uno de los principales productores y exportadores mundiales de azúcar, con niveles de excelencia en la producción azucarera. Sin embargo, esta situación se revirtió dramáticamente luego de la implementación de la Reforma Agraria a partir de los primeros años de la década de los 70, que trajo como consecuencia deficiente administración, escasa inversión, atraso tecnológico y otros problemas, que convirtieron al Perú en un país importador de azúcar.

Si bien en la década del 70 y décadas anteriores el Perú era un exportador neto de azúcar, a partir de la década del 80 el Perú se convirtió en un país deficitario en cuanto a su producción azucarera, y paso a ser un importante importador. Como consecuencia de la crisis del Sector Azucarero, el Perú llegó a importar hasta 499,793 toneladas en el año 1998 que representaba el 52% del consumo interno.

El sector azucarero, a diferencia de otros sectores que han recibido inversiones durante la década de los 90, recién desde el 2006 viene dando mucho que hablar, hace 4 años empezaron inversiones importantes en el sector y muchos movimientos dentro de los grupos que han adquirido las acciones que pertenecían al estado, así como la ejecución de nuevos proyectos en el norte del país, específicamente en Piura, para la producción de etanol.

La producción de azúcar tuvo una caída durante los primeros meses del 2010, esto debido principalmente a factores climáticos y a la reducción de operaciones de las principales empresas agroindustriales azucareras.El problema en las empresas azucareras se debe a la huelga de trabajadores que agobiaba a la empresa.

El precio del azúcar se incrementó durante los últimos meses, debido a la baja producción y a los anuncios de algunas empresas sobre posibles paralizaciones, se puede pensar que mucho tiene que ver con la especulación, por lo que el estado ha optado por incentivar la importación de azúcar de Colombia para mantener oferta y precios.

El precio internacional del azúcar ha llegado a records históricos, lo que incentiva su exportación, lo cual a su vez reduce aún más la oferta e favorece el alza del precio, debido a esto las empresas azucareras han obtenido grandes ingresos y utilidades en lo que va del año.

El gobierno peruano a fines del mes de abril declaró en emergencia el sector azucarero peruano, tomando la decisión de facilitar importación de azúcar, importando azúcar de Guatemala y Brasil, las cuales están llegando a mediados de junio, con lo que el gobierno que espera que se reduzcan los precios debido al equilibrio entre la oferta y demanda.

El consumo interno de azúcar viene creciendo, esto como consecuencia del crecimiento económico del país, el 2009 a pesar de ser un año de crisis, el consumo de azúcar continuo con su tendencia de crecimiento.

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Así mismo la producción nacional viene incrementándose, es realizada por 12 ingenios, quienes cubren el mercado interno y en algunos momentos por los precios internacionales llegan a exportar producto.Los ingenios son los siguientes:

Andahuasi (Lima).Cartavio (La Libertad).Casa Grande (La Libertad).Cayalti (Lambayeque).Chucarapi (Arequipa).El Ingenio (Lima).Laredo (La Libertad).Paramonga (Lima).Pomalca (Lambayeque).Pucala (Lambayeque).San Jacinto (Ancash).Tumán (Lambayeque).

Debido a que se cuenta con pocos participantes en este sector, cualquier variación en la producción de algunas de estas empresas repercute significativamente en el sector y mercado.La producción nacional ascendió a 1 millón de TM, los mayores productores son Casagrande (16,7% de participación en la producción local), Cartavio (15,4%), Laredo (14,9%) y Paramonga (14,5%). Estas empresas se dedican en su mayoría a la producción de azúcar rubia.Las importaciones ascendieron a 145 mil TM y fueron abastecidas principalmente desde Colombia y Bolivia. Los principales importadores son empresas industriales y comerciales como Corp. J.R. Lindley, Sudden Perú, Dist. Alimentaria, ED&F Man Perú entre otras.

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II.CARACTERIZACION FÍSICO-QUIMICO DE MATERIA PRIMA E INSUMOS

Caña De azúcar: Saccharum officinarum

La Caña de Azúcar es una gramínea tropical, un pasto gigante emparentado con el sorgo y el maíz. Tiene un tallo macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 ó 6 cm. de diámetro. El sistema radicular lo compone un robusto rizoma subterráneo; El tallo acumula un jugo rico en sacarosa, compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio forma el azúcar. La sacarosa es sintetizada por la caña gracias a la energía tomada del sol durante la fotosíntesis con hojas que llegan a alcanzar de dos a cuatro metros de longitud. En su parte superior encontramos la panocha, que mide unos 30 cm. de largo.

Propiedades Química:

Composición: Fórmula: C12 H22 O11 (oxígeno 51.42%, carbono 42.10% e hidrógeno 6.48%). 

Peso molecular: 342.30 La sacarosa es un disacárido compuesto por una molécula de glucosa (dextrosa) y una de fructosa (levulosa). Al calentarla en un medio ácido o por acción de la enzima invertasa, se descompone para formar (+) D-glucosa y (–)D-fructosa, mezcla que se llama “azúcar invertido”, y al proceso, “inversión” o “hidrólisis”. Se obtiene a partir de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera. Es estable al aire, pero en forma de polvo absorbe la humedad del aire (es decir, se torna higroscópica) hasta en 1%. Es fermentable, pero en altas concentraciones (17%) resiste la descomposición bacteriana. Se utiliza como endulzante, preservante, antioxidante, excipiente y agente granulador y tensoactivo en jabones, productos de belleza y tintas.

Contiene 16 calorías por cucharada pequeña y se debe usar con moderación,al igual que todos los diversos tipos de azúcares.

La hidrólisis de la sacarosa da origen a glucosa y fructosa. Esta mezcla recibe el nombre de “azúcar invertida”. Tal nombre se debe a que, siendo la sacarosa dextrógira, la mezcla de glucosa y fructosa que resulta de la hidrólisis es levógira (los términos “dextrógiro” y levógiro corresponden a un fenómeno llamado isomería óptica).

Propiedades físicas:

Propiedades coligativas:

La disminución del punto de congelamiento, la elevación del punto de ebullición y la osmoticidad son efectos relacionados con la concentración de sacarosa en una solución acuática, sobre todo en helados, postres, salsas y alimentos congelados.La caída en la presión de vapor por la sacarosa en solución eleva el punto de ebullición en las bebidas y la temperatura de cocción, al tiempo que disminuye la formación de cristales en el enfriamiento de los alimentos.

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La alta presión osmótica de las soluciones de sacarosa en solución es un importante factor para preservar los alimentos y la actividad microbiana.

A una alta concentración de azúcares corresponde una disminución de la actividad del agua y de la humedad relativa de equilibrio, lo que mantiene los alimentos secos, las propiedades reológicas (calor de los productos alimenticios sólidos y líquidos) y la resistencia a los microorganismos en salsas, mermeladas y jaleas.

Color:

La sacarosa, glucosa y fructosa son sólidos blancos cristalinos y responsables del desarrollo del color amarillo-marrón en el procesamiento de los alimentos. Las reacciones son las siguientes: 1) Degradación térmica del azúcar, condensación a pH bajo y formación de caramelo; 2) Degradación alcalina de la fructosa y condensación, y 3) Oscurecimiento con aminas primarias y formación de pigmentos.

Solubilidad:

El alto grado de solubilidad es esencial en la preparación de conservas, jaleas, mermeladas, bebidas y jarabes. Las mezclas de azúcares proporcionan una alta concentración de sólidos disueltos.La naturaleza higroscópica de los azúcares se correlaciona con su solubilidad; la fructosa cristalina se mezcla con la sacarosa para mejorar la solubilidad de ésta.

Viscosidad:

Las soluciones de sacarosa son intermedias entre la viscosidad de los jarabes de alta fructosa y los de glucosa (alto contenido de almidones no hidrolizados).

Densidad:

La gran uniformidad en el tamaño de la partícula de sacarosa la hace un vehículo ideal para los aditivos de los alimentos, como saborizante o diluyente, o bien como esponjante. Las propiedades humectantes de la sacarosa y su resistencia a cambiar con la absorción de agua hacen que sea el aditivo ideal para que pasteles, panes y galletas hechos con sacarosa muestren gran resistencia a resecarse, por lo que permanecen frescos más tiempo. Esta propiedad de la sacarosa se explica por las siguientes causas:

1) El efecto de la sacarosa en la gelatinización de los almidones en la mezcla, lo que implica una alta temperatura, elevando así el tiempo de horneado.

2) El efecto de la sacarosa en la desnaturalización de las proteínas por la relación agua-azúcares, y la capacidad del azúcar para estabilizar proteínas espumosas, como en los merengues, claras de huevo y panes libres de grasa.

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3) La habilidad de la sacarosa para dispersar partículas amorfas a través de mezclas grasosas, como el chocolate, lo que mantiene el sabor, densidad y estabilidad a la humedad y a la actividad microbiana 

Constante dieléctrica: 

La constante dieléctrica es la propiedad que afecta a los alimentos al calentarse o prepararse mediante microondas. La constante dieléctrica de la sacarosa y los monosacáridos es mucho más alta que la de los carbohidratos complejos, como la celulosa y el almidón, los lípidos, las proteínas y otros aditivos.

Debido a que la sacarosa tiene la propiedad de formar dipolos cuando se hace un enlace de hidrógeno al contacto con el agua, se convierte en un ingrediente indispensable en la formulación de alimentos microhorneables, pues incrementa el nivel de calentamiento en la superficie del alimento y da consistencia crujiente o de caramelo.

CAL

Oxido de calcio, CaO: Producto obtenido mediante un proceso de calcinación de piedra caliza.

Propiedades:

Entre las propiedades de la cal viva debemos destacar su ALTA REACTIVIDAD y ELEVACIÓN DE TEMPERATURA POR APAGADO, acorde con los límites establecidos en normas Nacionales e Internacionales.

En cuanto a la Cal Hidratada, al provenir de una muy buena Cal Viva cumple sobradamente los requisitos establecidos.

III CARACTERIZACIÓN FÍSICO – QUÍMICA DE EMISIONES, EFLUENTES,RESIDUOS INDUSTRIALES APROVECHABLES Y NO APROVECHABLES.

1. EFLUENTES LIQUIDOS:

Aguas Residuales:

Son originadas por el lavado que se realiza a la caña antes de ingresar al proceso de picado, se envían por canales para aprovecharlas en el riego de los cultivos.

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2. EMISIONES ATMOSFERICAS:

CO2 y otras emisiones:

Las principales fuentes de estos tipos de residuos se encuentra en el área de calderas.

La quema de bagazo en las calderas generan emisiones a la atmosfera a través de chimeneas que se convierten en enormes fuentes de contaminación, las cuales no son controladas.

Se han realizado estudios y caracterización de las emisiones a la atmósfera, determinando la concentración de partículas totales, óxido de nitrógeno (expresados como NO), monóxido de carbono (CO), velocidad de los gases y otros parámetros asociados, para las calderas bagaceras.

3. RESIDUOS INDUSTRIALES:

Bagazo:

Se obtiene después de haber extraído la mayor cantidad de sacarosa en el proceso, que luego es utilizado es incinerado aprovechándolo para la producción del vapor y con éste generar energía en forma de vapor de agua. También es vendido a otras empresas que lo utiliza como materia prima.

Ceniza:

Se obtiene después de la incineración del bagazo y es echado al botadero.

IV.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÓN O FABRICACIÓN DE AZUCAR.

Proceso Productivo Fabril

El procesamiento fabril de la caña de azúcar comienza con la cosecha, el arrume de la misma y cargado de la caña en campo en carros tráiler de 25 TM de capacidad por medio de unidades de transferencia tipo cargador frontal o grúa.

PESADO: Al llegar al ingenio los tráileres son pesados en básculas de plataforma registrándose el peso para los balances respectivos.

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PATIO Y PICADO DE CAÑA:

Las unidades en el patio de maniobras esperan su turno para ser descargadas por medio de una grúa de hilos o cables hacia un conductor de cadenas de descarga lateral donde se realiza un primer lavado de la caña con la finalidad de eliminar tierra y paja. Este lavado puede realizarse con agua por gravedad o a presión y en el mejor de los casos precedido de una limpieza en seco por medio de soplantes.

La caña lavada debe ser preparada mecánicamente (reducción de tamaño) con la finalidad de lograr la máxima extracción de jugo por parte de los molinos y esto se logra por medio de juegos de cuchillas (macheteros) que reducen el tamaño de los tallos al 10% del original y máquinas desfibradoras (shereder) que convierten la caña a hilos.

MOLIENDA Y CONDUCTORES:

La caña preparada atraviesa el tren de molienda constituido por masas cilíndricas ranuradas dispuestas en forma triangular (molinos) que extraen el jugo cuando las atraviesa la caña. En esta operación se agrega agua (imbibición) a 70 ºC a la salida del penúltimo molino con la finalidad de favorecer la disolución de la sacarosa en la fibra que la contiene. Se obtienen 2 subproductos principales: el jugo mezclado (imbibición más jugo de la caña) y un residuo leñoso de aproximadamente 50 % de humedad denominado bagazo.

El bagazo se conduce a las calderas para su combustión y generar el calor necesario para formar vapor sobrecalentado (700 psig) que se utiliza en la generación de energía eléctrica para el ingenio. El vapor de escape (30 psig proveniente de las turbinas del turbo alternador) se utiliza para las necesidades de evaporación en el proceso fabril y sus condensados son recirculados permanentemente para alimentar a los calderos.

ENCALADO:

El jugo mezclado obtenido en la molienda pasa hacia unos tanques donde se le agrega cal en forma de suspensión (hidróxido de calcio o cal apagada) proveniente de la planta de cal, instalación donde la cal viva se recibe en trozos (CaO) que luego se pulveriza y pasa a un apagador donde se agrega agua y tamiza para separar las piedras de la suspensión de cal que se diluye con más agua de acuerdo a las necesidades.

La finalidad de agregar cal es manejar el pH de los jugos de forma que se evite su descomposición y al reaccionar con los fosfatos de la caña forme un flóculo que elimine las impurezas.

CLARIFICADO:

El jugo obtenido pasa por los calentadores procedentes de los tanques de jugo encalado. El proceso de clarificación (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, emplea en forma general, cal y calor

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agentes clarificante. La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural del jugo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento adicional.

EVAPORACION:

Al líquido claro que ha sido separado de las impurezas en un decantador (clarificador) se lo somete a evaporaciones sucesivas en un evaporador de múltiple efecto con la finalidad de eliminar agua y concentrar el jugo de 15º a 65º brix a la salida de los evaporadores (jarabe). Los flóculos o lodos formados se llevan a filtros rotatorios donde se recupera jugo conteniendo sacarosa por lavado con agua caliente y el residuo seco se elimina al desagüe o se utiliza en la obtención de compost.

CRISTALIZACIÓN:

La meladura pasa a los tachos donde continúa la evaporación de agua, lo que ocasiona la cristalización del azúcar. Es decir que, al seguir eliminando agua, llega un momento en el cual la azúcar disuelta en la meladura se deposita en forma de cristales de sacarosa. Los tachos trabajan con vacío para efectuar la evaporación a baja temperatura y evitar así la caramelización del azúcar.

En este momento se añaden semillas a fin de que sirvan de medio para los cristales de azúcar, y se va añadiendo más jarabe según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continúa hasta que se llena el tacho.La templa (el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie a un mezclador o cristalizador.

CENTRIFUGACIÓN:En los tachos se obtiene una masa, denominada masa cocida, que es mezcla de cristales de azúcar y miel. La separación se hace por centrifugación en las maquinas destinadas a esa labor. De las centrífugas sale azúcar cruda y miel. La miel se retorna a los tachos para dos etapas adicionales de cristalización que termina con los conocimientos, o melaza. El azúcar de tercera se utiliza como pie para la cristalización del segundo conocimiento y el azúcar de segunda para el conocimiento de primera.El tambor cilíndrico suspendido de un eje tiene paredes laterales perforadas, forradas en el interior con tela metálica, entre éstas y las paredes hay láminas metálicas que contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada. El tambor gira a velocidades que oscilan entre 1000-1800 rpm. El revestimiento perforado retiene los cristales de azúcar que puede lavar con agua si se desea. El licor madre, la miel, pasa a través del revestimiento debido a la fuerza centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza de la gravedad), y después que el azúcar es purgado se corta, dejando la centrífuga lista para recibir otra carga de masa cosida. Las máquinas modernas son exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas de control automático para todo ciclo. Los azúcares de un grado pueden purgarse utilizando centrífugas continuas.

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ENVASADO:

El azúcar se traslada a una tolva desde donde se envasa en bolsas de 50 Kg. u otras presentaciones en función del mercado para su despacho en traileres.

DIAGRAMA DE FLUJO

AGUA T< 60 ºC

FLUIDO DE PROCESO

FLUIDO CALIENTE

SUBPRODUCTOS

TURBOGENERADORESCALDEROS

MOLIENDA

RECEPCIONPICADO Y DESFIBRADO

LAVADO

ENCALAMIENTO

CALENTADORESCLARIFICACION

FILTRACION

PRE EVAPORADOR

EVAPORADOR MULTIPLE

CRISTALIZACION

CENTRIFUGADO

ENVASADO Y DESPACHO

VAPOR VIVO 700 PSIG

VA

PO

R E

SCA

PE

30 PS

IG

GASES COMBUSTION

VAPOR VEGETAL 10 PSIG

BAGAZO

CAÑA

JUGO MEZCLADO

JUGO FILTRADOLECHADA DE CAL

JUGO CLARIFICADO

LODOS

CACHAZA25 BX

JARABE 65 BX

MIELES A Y B

MASA COCIDA 98 BX

MASA COCIDA 98 BX

AZU

CA

R

TK

MIELES A Y B

AGUA 70 ºC

PLANTA DE CAL

CAL VIVA

PIEDRAS

CENTRAL TERMICA TRAPICHE

ELA

BO

RA

CIO

N

AGUA T< 60 ºC

FLUIDO DE PROCESO

FLUIDO CALIENTE

SUBPRODUCTOS

TURBOGENERADORESCALDEROS

MOLIENDA

RECEPCIONPICADO Y DESFIBRADO

LAVADO

ENCALAMIENTO

CALENTADORESCLARIFICACION

FILTRACION

PRE EVAPORADOR

EVAPORADOR MULTIPLE

CRISTALIZACION

CENTRIFUGADO

ENVASADO Y DESPACHO

VAPOR VIVO 700 PSIG

VA

PO

R E

SCA

PE

30 PS

IG

GASES COMBUSTION

VAPOR VEGETAL 10 PSIG

BAGAZO

CAÑA

JUGO MEZCLADO

JUGO FILTRADOLECHADA DE CAL

JUGO CLARIFICADO

LODOS

CACHAZA25 BX

JARABE 65 BX

MIELES A Y B

MASA COCIDA 98 BX

MASA COCIDA 98 BX

AZU

CA

R

TK

MIELES A Y B

AGUA 70 ºC

PLANTA DE CAL

CAL VIVA

PIEDRAS

CENTRAL TERMICA TRAPICHE

ELA

BO

RA

CIO

N

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Page 12: Trabajo de Ecologia Final (1)

DIAGRAMA DE FLUJO

Modelo ecológico tipo I

Un sistema de tipo I está representado como un proceso lineal en el que la materia y de energía ingresan al sistema y luego lo dejan ya sea como productos, subproductos o desechos.

CAÑA DAZUCAR

Lavado

Picado

Extracción del jugo

Encalado

Clarificado

Evaporación

Centrifugación

Envasado

Agua Residual.

Bagazo

Lodo

Agua

CAL

Cristalización

Agua a 70 °C

Azúcar Rubia

Filtros Cachaza

Melaza

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Page 13: Trabajo de Ecologia Final (1)

Ecosistema Agrícola Ríos

Campos de caña de azúcar

Quema de campo

CañaCeniza

Fábrica

Bagazo

Bagazo

Vapor

Caldero

Agua residua

l

AIRE

CO2 y otras emisiones

AGUA

Bagacillo

SUELO

MELAZ

Ceniza, residuos Sólidos

ENERGÍA

MODELO TIPO I: INGENIO AZUCARERO POMALCA

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V. ARGUMENTOS DE ECOLOGÍA INDUSTRIAL QUE ORIENTAN LA EVOLUCIÓN HACIA EL MODELO ECOLÓGICO TIPO II

Ecosistema Agrícola Ríos

Campos de caña de azúcar

Quema de campo

CañaCeniza

Fábrica

Bagazo

Bagazo

Vapor

Caldero

Agua residua

l

AIRE

CO2 y otras emisiones

AGUA

Bagacillo

SUELO

MELAZ

Ceniza, residuos Sólidos

ENERGÍA

Líquidos

Bagazo

VaporEnergíaCalor

Destilería

Agua Otros

Alcohol y derivados

Planta Energética

Co2 y otras emisiones

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Page 15: Trabajo de Ecologia Final (1)

VI. ARGUMENTOS DE ECOLOGÍA INDUSTRIAL QUE ORIENTAN LA EVOLUCIÓN HACIA EL MODELO ECOLÓGICO TIPO III

Ecosistema Agrícola Ríos

Campos de caña de azúcar

VERDE

Rastrojo

Fábrica

Bagazo

Agua residual

PLANTA TRATAMIENTO DE AGUA

Fertilizantes

AIRE

Otros

AGUA

Bagacillo

SUELO

Melaza + Forraje

ALIMENTOS PARA GANADO

ENERGÍA

DESTILE

Bagazo

VaporEnergíaCalor

Planta de tratamiento de cenizaCeniza

Planta Energética

Co2 y otras emisiones

Rastrojo

Aguas residuales comunitarias

Líquido

Agua

Alcohol y derivados

Vapor

Energía

FORRAJE

Ceniza agrícola

Industria constructora

Aire purificado

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Page 16: Trabajo de Ecologia Final (1)

VII. CICLO DE VIDA DEL PRODUCTO

La caña de azúcar es uno de los cultivos más viejos en el mundo, se cree que empezó hace unos 3.000 años antes de cristo (A.C), como un tipo de césped en la isla de Nueva Guinea y de allí se extendió a Borneo, Sumatra e India.La caña representa una de las fuentes principales de producción de azúcar, para las industrias refresqueras, sin embargo tanto en su fase agrícola como industrial, genera una gran cantidad de subproductos y de empleos que no son muy remunerados.Los subproductos que genera la industrialización de la caña de azúcar, por lo general son aprovechados por los habitantes de los alrededores, que de esta manera reciben apoyo indirecto de los ingenios, es importante aclarar que un ingenio por muy pequeño que sea, se ha constituido como pilar central de la economía, influyendo en los aspectos políticos y sociales de una región, por lo que su importancia regional es indiscutible.

ASPECTOS GENERALES DEL CULTIVO DE LA CAÑAEl impacto ambiental que se origina durante la cosecha y el transporte de la materia prima consiste esencialmente en la contaminación del aire por la quema de los campos de caña de azúcar (cenizas volátiles) y el ensuciamiento de los caminos de acceso. Para la determinación polarimetría del azúcar, de los extractos de remolacha y de caña no deberían utilizarse productos clarificadores con plomo (solución acuosa de subacetato de plomo), sino únicamente los reactivos ecológicos cloruro de aluminio o sulfato de aluminio.

Manejo del cultivo 

  Tratamiento de la semilla Es necesario tratar la semilla (esquejes) antes de la siembra, con el objetivo de protegerla de las diferentes plagas del suelo. Existen diferentes tratamientos: con agua caliente, aire caliente, utilizando cal, pero el más fácil en el campo es el químico utilizando una combinación de insecticidas y fungicidas.

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Sistema de siembraExisten diferentes modalidades de siembra como son cadena simple, y simple traslapada, cadena doble simple y doble traslapada. Se recomienda utilizar cadena doble traslapada, con el objetivo de asegurar una alta densidad poblacional, y alto rendimiento de campo.

Siembra La profundidad de siembra oscila entre 20 a 25 cm, con una distancia entre surco de 1.30 a 1.50 m. El espesor de la tierra que se aplica para tapar la semilla no solo influencia la germinación y el establecimiento de la población sino también el desarrollo temprano de las plantas.

Fertilización.La planta de caña posee altos requerimientos nutricionales en consideración a su elevada capacidad de extracción, y remoción de nutrientes del suelo y a su alta producción de materia verde y seca. Se ha demostrado en la práctica que este cultivo rápidamente agota los suelos, siendo necesario un programa adecuado de fertilización, que restituya al suelo lo extraído por la planta, y lo que haya perdido a través de la materia prima cosechada y procesada en el ingenio. Para una buena fertilización en el cultivo se recomienda realizar análisis de suelo previo a la siembra y análisis foliar a los 4 meses de edad, para conocer el estado nutricional de la planta.

  Maduración y cosecha            La cosecha de la caña de azúcar realizada en el tiempo adecuado, o sea, en la fase de máxima maduración, mediante el empleo de una técnica adecuada, es necesaria para alcanzar el peso máximo de las cañas procesables (y por lo tanto, de azúcar) con pérdidas de campo mínimas, para las condiciones de crecimiento existentes.

Por lo tanto, una cosecha adecuada debe asegurar que: La caña sea cosechada en su máximo estado de madurez, evitando cortar caña sobre madura o inmadura.El corte de la caña debe ser hasta el suelo, para cosechar los entrenudos inferiores ricos en azúcar, aumentando la producción y el rendimiento de azúcar.El despunte o desmoche debe hacerse a una altura adecuada para eliminar los entrenudos superiores inmaduros.La caña debe estar limpia, removiendo los cuerpos extraños, tales como hojas, basura, raíces, etc.La caña cosechada debe enviarse rápidamente al ingenio.

Comportamiento del mercado de productos tradicionales

Como se ha expresado, el cultivo de la caña de azúcar permite obtener, además de azúcar, una amplia cantidad de derivados. Sin embargo, en el mercado de estos productos es posible encontrar amenazas potenciales para el sector, las cuales se ilustran a continuación a través del comportamiento del mercado de algunos de estos productos.

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CONCLUSIONES

Ayuda a conocer el proceso de la elaboración del azúcar de caña, a conocer los residuos emitidos en el proceso. Teniendo en cuenta que actualmente solo algunos de estos residuos se reutilizan o aprovechan por la misma industria.

Dentro de los modelos ecológicos se encuentra el tipo III que es el modelo ideal donde el ecosistema industrial se asemeja al ecosistema natural, esto ayuda a promover el desarrollo sostenible y a reducir el impacto al Medio Ambiente.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAShttp://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/tec-cana.pdfhttp://letravirtual.usbctg.edu.co/index.php/ingeniator/article/viewFile/191/182http://w4.siap.gob.mx/sispro/IndModelos/SP_AG/cazucar/Transformacion_Ind.pdfhttp://www.sancarlos.com.ec/pdf/proceso_azucar.pdfhttp://teca.fao.org/sites/default/files/technology_files/T1639.pdf

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