Producción de bioetanol 2G a partir de cascarilla de soja /
Guido Delaloye.
- Buenos Aires: Centro Argentino de Ingenieros, 2021.
- 191 p. ; il. : 30 cm. + CD Rom
Trabajo presentado en el Concurso Pre-Ingeniería de Innovación Tecnológica 2020-2021.
El objetivo principal del presente Proyecto Final de Carrera es desarrollar un sistema de tratamiento alternativo, eficaz y de base tecnológica, para el residuo agrícola de base celulósica cascarilla de soja, generado por un establecimiento agroindustrial ubicado dentro del Sitio RAMSAR Laguna Melincué, al sur de la provincia de Santa Fe (Argentina), en una cantidad total de 671,5 toneladas anuales, consideradas un residuo sólido problemático. Normas nacionales y provinciales prohíben su eliminación por combustión, y obliga la ejecución de un Plan de Gestión Ambiental de este residuo sólido. Debido a la inviabilidad de aplicación del residuo como fertilizante directo, y la inexistencia de centros de disposición final cercanos, se propone el diseño de una etapa de tratamiento que responda a la transformación del residuo sólido en efluente líquido, lo que además representa una oportunidad de obtención de subproductos de valor agregado. Se establecen dos alternativas de tratamiento, y se aplica un Análisis Evaluativo Multicriterio (AEM) que permite hallar la más apta a desarrollar. Como primera alternativa, se compone por tres subetapas: la aplicación de un pretratamiento primario por medio de molienda; una etapa de hidrólisis química y enzimática, continuada de un proceso fermentación alcohólica y una posterior destilación como pretratamiento secundario; y un último proceso de tratamiento efectivo mediante reactor UASB, y un consecuente tratamiento biológico aeróbico en lecho de biomasa inmovilizada (filtro percolador). La segunda alternativa se compone solo de la subetapa de tratamiento efectivo. Para la evaluación del AEM se consideran las variables de revalorización del efluente; remoción de DQO; creación de puestos laborales; paridad entre empleo profesional y no profesional; grado de sencillez operacional; valor de los costos del proceso y venta de subproductos; uso del terreno; y cantidad a invertir. El AEM concluye en el diseño de la primera alternativa. La alternativa seleccionada significa un tren de tratamiento que tratará un efluente líquido con caudal inicial de 18,4 [m3 /día], y una concentración de DQO inicial de 62.655 [mg/l]. El pretratamiento primario representa el uso de reactores batch de 22.000 L de capacidad en paralelo, en conjunto con un sistema de destilación, lo que arroja como productos de salida 553 litros de bioetanol 2G, 45,38 kilos de biomasa por ciclo. El paso del efluente por el reactor UASB de 46.08 m3 presenta una eficiencia de remoción 80%, lo que significa una concentración de DQO de salida de 1.140 mg/l. Además, se generan 273,41 m3 de biogás, y 0,35 m3 de lodos secos diarios como subproductos. Finalmente, el transcurso del efluente por el filtro percolador de 9.46 m3 (cuya eficiencia de remoción de DQO es del 85%, y en adición a un sedimentador secundario tipo Dortmund de flujo vertical) habilita un volcado ambiental y legalmente acorde, momento donde el efluente presenta un caudal final de 49,27 m3 /día y una concentración de DQO final de 60 mg/l. Consecuentemente, se evalúan sus impactos ambientales positivos y negativos de la alternativa mediante la Metodología de Matriz de Importancia, que concluye en la inexistencia de acciones grave o irreversiblemente perjudiciales para el ambiente, siempre y cuando se implementen los programas de mitigación y prevención descriptos en su Plan de Gestión Ambiental. Finalmente, se efectúa un análisis de costos asociados al proyecto, que indican montos de inversión inicial y de operación anual en ARS $33,5 y $17,2 millones, respectivamente; y el costo unitario de tratamiento de efluente en ARS $46/kg cascarilla. El mismo sostiene que el proyecto representa una oportunidad basada en el tratamiento sostenible del residuo, que a su vez permitirá el cumplimiento de la legislación vigente, y una responsabilidad social y ambiental para con su entorno, justificada en la soberanía energética del emprendimiento.