Vinaza
| ||||||
Las vinazas, según ICIDCA, 2000, es un 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: a) azúcares b) almidónes c) 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.
