Vinaza
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Vinaza. Líquido espeso que queda después de la fermentación y destilación de la caña de azúcar. Es un subproducto de la fabricación del alcohol que se produce en una proporción de 13:1. Por cada litro de alcohol se obtienen 13 litros de vinaza.
Contiene, principalmente, materia orgánica, potasio (K), azufre (S), magnesio (Mg), nitrógeno (N) y calcio (Ca); sin embargo, esta composición es variable según de donde provenga: de melaza, jugo o la mezcla de ambos. (Gloria y Orlando, 1983) Además, las procedentes de las destilerías alcoholeras se encuentran entre los residuales orgánicos de mayor efecto contaminante sobre la flora y la fauna del planeta.
Tipos de Vinaza
Por la materia prima que la origina
- melaza (o jugo, mieles o mezclas) de caña de azúcar
- melaza de remolacha
- melaza de agave
- maíz
- cebada
Por la concentración de sólidos totales que contenga
- vinaza diluida: 8 a 10% de sólidos totales
- vinaza semiconcentrada: 20 a 30% de sólidos totales
- vinaza concentrada: 55 a 60% de sólidos totales
- vinaza sólida: 99 a 99.9 % de sólidos totales
Composición
Las vinazas, en general, contienen un gran contenido de materia orgánica y nutrientes como nitrógeno, azufre y fósforo. También contienen una gran cantidad de potasio. Entre los compuestos orgánicos más importantes, están los alcoholes, ácidos orgánicos y aldehídos. Además, también contiene compuestos fenólicos recalcitrantes, como las melanoidinas. Son ácidas (pH entre 3 y 4)
Producción
Hay 3 materias primas para producir etanol:
- azúcares
- almidónes
- celulosa
El etanol producido a partir de azúcares tiene varias etapas:
- Adecuación de la materia prima
- Fermentación
- Destilación
- Tratamiento del efluente.
En la adecuación de la materia prima se diluye con agua, se añaden nutrientes, se ajusta la temperatura y el pH.
En la etapa de fermentación, el sustrato preparado se pone en contacto con algún tipo de levadura, generalmente Sacharomyces cerevisiae y la transformación de los azúcares a gas carbónico y etanol ocurre en un periodo de unas 24 horas. El gas carbónico se recupera en forma de gas. El líquido se denomina vino o mosto. Este es destilado en columnas de destilación.
Hay generalmente dos o tres pasos de destilación, dependiendo de la pureza que se requiera del etanol. En el primer paso de destilación, denominado despojamiento, se separa el etanol de los sólidos remanentes de la fermentación (orgánicos e inorgánicos, solubles e insolubles) generando una solución de etanol en agua al 50% v/v y un residuo que sale por el fondo de la columna denominado vinaza. Hay un segundo paso de destilación denominado rectificación en el que se alimenta la solución de etanol al 50% v/v y se genera etanol en el punto de azeotropo de la mezcla, 96.5% v/v y se retiran las impurezas volátiles que contaminan el etanol denominadas flemazas.
Cuando el etanol es producido a partir de almidones, la etapa de adecuación de la materia prima requiere que el almidón sea transformado en azúcar antes de proceder a la etapa de fermentación. Igual sucede en el caso de usar celulosa. El procedimiento de adecuación de la materia prima requiere que la celulosa se desdoble en azúcares antes de pasar a la fermentación.
En la etapa de tratamiento del efluente, la vinaza debe ser sometida a algún tratamiento que permite disponerla adecuadamente o tratarla para poder ser arrojada a una fuente de agua adecuada, ya que de lo contrario, representa un riesgo ambiental.
Cabe señalar que por cada litro de etanol se producen, en promedio, 13 litros de vinazas, por lo que es muy importante darles el tratamiento adecuado a este residuo. Algunas plantas productoras optan por el fertirriego.
Utilización
La vinaza, un producto que de contaminante puede ser un fertilizante.
Estas sustancias, consideradas altamente contaminantes, se podrán utilizar como fertilizantes a muy bajo precio.
Su efectividad biológica y su economía son calculadas en casi un cien por ciento.
Las vinazas, consideradas elementos contaminantes, podrán ser utilizadas como fertilizantes. De acuerdo con ensayos realizados por científicos del Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT), este producto es un excelente acondicionador de terrenos; además recupera las tierras que han perdido sus atributos por acción de las sales y el sodio.
Según los investigadores, este nuevo fertilizante contiene una composición nutricional, química y biológica que lo convierten en un desecho con inmenso potencial fertilizante para uso agropecuario. Entre los elementos que posee este compuesto se encuentran el calcio, magnesio, nitrógeno, fósforo y potasio.
De igual manera, el uso de las vinazas le ahorra al agricultor casi un ciento por ciento de sus costos en fertilizantes. Una tonelada de urea cuesta alrededor de 600 pesos, de KCL 1260 pesos y de fórmula completa (NKP) 1100 pesos.
La vinaza se obtiene cuando la caña de azúcar se usa para producir alcoholes. Este subproducto contiene una gran carga de contaminante que lo convierte en un verdadero peligro para la conservación del medio ambiente.
Sin embargo, algunas industrias, tienen experiencias en la aplicación de la vinaza como fertilizante, en una proporción de 50 ó 60 metros cúbicos por hectárea, logrando óptimos resultados.
De todas maneras, los investigadores advierten de los riesgos que puede acarrear esta técnica. Por ejemplo, si se combina con agua se pueden quemar los cultivos; debido a esto, se recomienda realizar una mezcla en proporción de 30 partes de agua por una de vinaza.
El mayor problema que se presenta con este fertilizante es que contiene 87 por ciento de agua, lo cual dificulta su transporte.
Por esta razón, las investigaciones apuntan a convertirla en un producto sólido, sin necesidad de recurrir a un proceso costoso y complicado.
