DPTI - Trabajos de fin de Maestría en Ingeniería de Productos y Procesos

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https://hdl.handle.net/11117/8169

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Examinando DPTI - Trabajos de fin de Maestría en Ingeniería de Productos y Procesos por autor "Orozco-GonzálezAréchiga, José"

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    Desarrollo tecnológico para reducir los costos de inversión dedicados al tratamiento biológico de vinazas tequileras
    (ITESO, 2022-12) Herrera-Pérez, Andrés; Hernández-Gil, Nicolás; Orozco-GonzálezAréchiga, José
    En el presente trabajo se realiza una comparación sobre las características de tratabilidad que presentan las vinazas tequileras recuperadas del proceso convencional de fabricación y un proceso alternativo, que consiste esencialmente en efectuar la separación de una fracción importante del material sólido contenido en el mosto muerto de manera previa a su destilación. El estudio se realizó utilizando mosto muerto proveniente de la empresa Hacienda de Oro, S.A. de C.V.; el lote de partida fue homogeneizado y dividido en dos fracciones de igual volumen, la primera fracción se mantuvo como testigo, sin pasar por el proceso de separación, y a la segunda se realizó la separación de sólidos por centrifugación. Posteriormente cada fracción fue destilada por separado en un alambique de acero inoxidable calentado a vapor, obteniendo rendimientos de los volúmenes y concentración de etanol sin una diferencia apreciable para el destilado ordinario (0.9% ). Los residuos de la destilación recuperados del alambique se identificaron como vinazas tipo A2 (convencionales) y B2 (mejoradas), fueron enviadas a un laboratorio acreditado para su análisis y se compararon los valores promedio de los resultados encontrando una reducción estadísticamente significativa en los parámetros contaminantes de interés para su tratamiento por medios biológicos, como lo son, la demanda química de oxígeno total 3.72%, nitrógeno total Kjeldahl 49.65%, fósforo total 11.07% entre otros. Se realizaron los balances de materia carbonácea para cada una de las vinazas motivo del estudio utilizando la cinética correspondiente a sus demandas bioquímicas de oxígeno y se recuperó el indicador de la fracción biodegradable DQOb/DBO con una magnitud de 1.521 para las vinazas A2 y 1.614 para las B2, lo cual representa una fracción biodegradable del 78.32% y 80.12% para sus demandas químicas de oxígeno totales, respectivamente. Los resultados se utilizaron como datos de entrada para efectuar simulaciones con el software SIMBA#WATER V.4.2, empleando configuraciones del sistema con el modelo de digestión anaerobia No. 1 (ADM1) para modelar resultados representativos del tratamiento secundario de las vinazas en reactores de flujo ascendente de manto de lodos (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB). Se encontró que los volúmenes requeridos para el tratamiento de las vinazas corresponden a 75 y 35 m3 para las vinazas A2 y B2 respectivamente. El análisis económico de los sistemas de tratamiento se llevó a cabo empleando la comparación del costo anual total (CAT) para y costo por metro cúbico de vinaza tratada para 15 años, encontrando que el CAT de la opción A2 asciende a $586,789.76, en el caso de la opción B2 el CAT asciende a $484,255.83. Los estudios efectuados demuestran que existe un potencial de beneficio considerable derivado de la implementación del proceso alternativo. El “Proceso mejorado para la producción de Tequila y otros destilados de agave” con número de patente MX/a/2016/004087, promovida por el ITESO A.C. y otorgada con fecha 19 de abril de 2022, es una invención del profesor M.C. Nicolás Hernández Gil que representa una alternativa viable y promisoria en el contexto del desarrollo sustentable del sector secundario de transformación y se fundamenta en uno de los principios más importantes de la ingeniería verde: prevenir la generación de residuos. Una vez implementada la trasferencia tecnológica del proceso mejorado, es posible lograr una disminución inherente en la carga contaminante de las vinazas y se mejoran sus características de tratabilidad, lo cual conduce a requerimientos de menor capacidad para los sistemas de tratamiento secundario dedicados a las vinazas.