La producción de azúcar es una industria que hace un uso intensivo del agua y produce grandes cantidades de aguas residuales que contienen contaminantes orgánicos e inorgánicos. Además del tratamiento del agua de proceso y de los condensados de vapor, el tratamiento de las aguas residuales desempeña un papel decisivo. Las plantas de biogás, la eliminación de nitrógeno y fósforo, así como retos específicos como el problema del calcio, se abordan de forma exhaustiva en las plantas modernas de tratamiento de aguas residuales.

Composición de las aguas residuales en la producción de azúcar

Las características de las aguas residuales de la producción de azúcar dependen de las distintas fases del proceso, en particular del lavado de la remolacha, la extracción del zumo, la purificación del zumo, la evaporación y la cristalización del azúcar. Los componentes típicos son

1. Cargas orgánicas:

   • Azúcar, melazas, almidón, pectinas y fibras de celulosa procedentes de la transformación de la remolacha.
   • Elevada demanda química de oxígeno (DQO) y demanda biológica de oxígeno (DBO) debido a sustancias orgánicas fácilmente degradables.

2. Sustancias inorgánicas:

   • Compuestos de calcio (por ejemplo, CaCO₃) procedentes del encalado y ablandamiento de los zumos.
   • Compuestos nitrogenados (por ejemplo, amonio, nitratos) y fosfatos procedentes de la química de procesos.

3. Condensados de vapor:

   • Contienen sustancias orgánicas volátiles, como metanol y azúcar residual, así como sales inorgánicas, y deben tratarse por separado.

4. Alta dureza del agua:

   • El calcio y el magnesio del agua de pozo plantean problemas en el tratamiento del agua de proceso y requieren tecnologías específicas como el intercambio iónico o la ósmosis inversa.

Plantas de biogás para el tratamiento de aguas residuales

Las plantas de biogás son un componente central del tratamiento de aguas residuales en la industria azucarera. Estas plantas utilizan procesos anaeróbicos para descomponer las sustancias orgánicas y producir biogás que puede utilizarse como fuente de energía.

Tratamiento anaeróbico de aguas residuales

• Cómo funciona: Los microorganismos descomponen sustancias orgánicas como el azúcar, el almidón y la celulosa en un entorno sin oxígeno. Esto produce metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂).
• Tipos de reactores:
  • Reactores de alta carga: Adecuados para aguas residuales con altas concentraciones de DQO (hasta 20.000 mg/L).
  • Reactores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Eficaces para aguas residuales con alto contenido en sólidos.
  • ALMA BHU GMR: Plantas de biogás anaerobio específicas de ALMAWATECH diseñadas para satisfacer los requisitos de la industria azucarera.

Ventajas de las plantas de biogás:

1. Generación de energía: el biogás producido puede utilizarse para generar vapor o electricidad, lo que reduce los costes de funcionamiento.
2. Reducción de la DQO: los procesos anaerobios reducen la DQO hasta en un 85 %, lo que reduce significativamente la carga del tratamiento posterior.
3. Formación compacta de lodos: En comparación con los procesos aerobios, se produce menos exceso de lodo.

Desafíos:

• Problema del calcio: En la producción de azúcar, el calcio se produce a partir de procesos de calcificación. En las plantas de biogás, puede dar lugar a depósitos (incrustaciones) que merman la eficiencia y la vida útil de las plantas.