Centro Azúcar

Concepción novedosa de la reutilización de los residuos sólidos de la industria hidrometalúrgica niquelífera cubana

Los procesos industriales hidrometalúrgicos ácido y carbonato-amoniacal de las menas niquelíferas cubanas producen miles de toneladas anuales de residuos sólidos, los cuales son vertidos en grandes presas, que contaminan el medio ambiente y, además, ocupan amplias extensiones de posibles áreas de terreno cultivable. Estas colas presentan contenidos apreciables de diversos minerales, que contienen hierro, aluminio, cromo, níquel, silicio, entre otros elementos metálicos pesados. Estos residuos niquelíferos ferralíticos constituyen una atractiva fuente de materia prima, la cual se puede aprovechar para obtener productos de apreciable demanda y alto valor de uso. El proceso aluminotérmico, usando residuos (virutas y trozos) de la carpintería de aluminio y chatarra de este metal, ofrece un atractivo método metalúrgico para la elaboración de estos residuos sólidos niquelíferos. La pirometalúrgica aluminotérmica ofrece ventajas económicas y de ahorro energético encomiables y, además, no produce residuales sólidos, enmarcándose este método en el rango de producción más limpia. Mediante el proceso aluminotérmico de estas colas niquelíferas se obtienen simultáneamente un metal semejante a una fundición blanca y una escoria de alúmina y espinelas con alto grado de abrasión.

The acid and ammoniacal-carbonate hydrometallurgical industrial processes of the Cuban nickeliferous mines produce yearly, thousands tons of solid wastes, which are dumped in big waste dams that pollute the environment and, besides, they occupy big extensions of possible cultivated land areas. These hydrometallurgical tailings present appreciable contents of various minerals, which contain iron, aluminum, chrome, nickel, silicon, among other heavy metal elements. These nickel-ferriferous wastes constitute an attractive raw material source, which can be useful to obtain products of substantial demands and high use value. The aluminothermic process, using wastes (shavings and sawdust) of the aluminum carpentry and this metal's scrap, offers an attractive metallurgical method for the elaboration of the nickeliferous solid waste. Alumino-pyrometallurgical process offers commendable economic and energetic saving advantages and, besides, does not produce residual solids; therefore, this method belongs to the cleaner-production range. By means of the aluminothermic process of these nickeliferous tailings, a similar metal to a white iron and a slag of alumina and various spiels type with high grade of abrasion are simultaneously obtained.

Análisis de ciclo de vida y análisis de peligros y puntos de control críticos al producto pastas alimenticias

El presente trabajo tiene como objetivo combinar las metodologías Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (HACCP) para la determinación de los riesgos que representa la producción de alimentos a la salud humana y el ecosistema. Se evalúa el desempeño ambiental de la producción de pastas alimenticias de la fábrica "Marta Abreu" de Cienfuegos, siendo las materia primas harina, sémola y sus mezclas, la disposición y extracción de estas los puntos de control críticos, determinado por los peligros biológicos (hongos y plagas) y físicos (madera, papel hilo y partículas ferromagnéticas). La categoría de daño más afectada es a los recursos por el consumo de combustible fósiles.

The objective of this work is to combine the Life Cycle Assessment (LCA) and Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) methodologies for the determination of risks that the food production represents to the human health and the ecosystem. The environmental performance of the production of pastas in the "Marta Abreu" Pasta Factory of Cienfuegos is assessed, where the critical control points determined by the biological dangers (mushrooms and plagues) and the physical dangers (wood, paper, thread and ferromagnetic particles) were the raw materials: flour, semolina and its mixtures, and the disposition and extraction of them. Resources are the most affected damage category due to the consumption of fossil fuels.

Caracterización de residuos agroindustriales con vistas a su aprovechamiento

Los residuos agroindustriales están considerados entre los recursos renovables más importantes para la obtención de productos de interés económico y social. En el presente trabajo se evalúan las potencialidades de uso de la cáscara de coco, la paja de la caña de azúcar y el meollo del bagazo de caña a partir de la caracterización química de los mismos. Para ello se determina el contenido de sólidos totales, cenizas, lignina, holocelulosa, extractivos, el pH de carga cero y los grupos ácidos y básicos totales de los materiales. Los resultados muestran que el porcentaje de lignina de la cáscara de coco (42,30 ± 1,03%) es elevado y considerablemente mayor que en el resto de los residuos, siendo un material promisorio para la obtención de productos químicos de alto valor agregado como compuestos fenólicos que sustituyen a los que se derivan del petróleo. La paja y el meollo presentan elevados porcentajes de holocelulosa de 61,1 ± 1,0% y 60,3 ± 1,3%, respectivamente, lo que amerita su consideración como materias primas en la obtención de biocombustibles y la síntesis de compuestos químicos. Por otra parte, todos los residuos poseen mayor número de sitios ácidos, con predominio de grupos carboxilos e hidroxilos en la espectroscopia de infrarrojo (FTIR), por ende exhiben potencialidades para la biosorción de metales pesados y colorantes en disolución.

Agroindustrial residues are considered one of the most important renewable resources to obtain products of economic and social interest. This study assesses the potential use of coconut husk, sugar cane straw and sugar cane bagasse marrow through their chemical characterization. For this, the total solid contents, the ash, lignin, holocellulose and extractive contents are determined, as well as the zero charge Ph and the total acid and basic groups of materials. Results show a large lignin percentage in coconut husk composition (42.3 ± 1.03%), which is significantly higher than that of the other residues. That is why this material is a promising feedstock to obtain high-added value chemical products like phenolic compounds, which can replace those derived from crude oil. Straw and marrow have high holocellulose percentages of 61.1 ± 1.0% and 60.3 ± 1.3%, respectively, deserving attention as feedstock for biofuels production and chemical compound synthesis. On the other hand, all residues have higher number of acid sites with a predominance of carboxyl and hydroxyl groups according to infrared spectroscopy (FTIR). Therefore, all materials display potentialities for heavy metals and dissolving colorants biosorption.

Estudio de los mecanismos cinéticos y difusivos en la adsorción de cu (ii) en ceniza de bagazo de caña de azúcar

Se realiza un estudio cinético y difusivo de la adsorción de iones Cu (II) en ceniza de bagazo de caña de azúcar. Los resultados demuestran que el modelo cinético de segundo orden ajusta de mejor manera los datos experimentales que el modelo cinético de primer orden y Elovich. El estudio de los mecanismos difusivos muestra que la difusión en la película líquida y en los microporos del adsorbente son los que prevalecen en el fenómeno de adsorción.

In this paper a kinetic and diffusive study regarding adsorption of ions Cu (II) on a sample of sugar cane bagasse ash is made. The results show that the second-order kinetic model better adjusts the experimental data than the Elovich and first-order kinetic model. The diffusive mechanism study shows that the diffusion in the liquid pellicle and in the micro-pores of the adsorbent prevail in the adsorption phenomenon.

Evaluación de las propiedades elásticas y mecánicas de una masa de pan con sustitución de harina de camote (ipomoea batata)

Se evaluó el efecto de la incorporación de harina de camote, con sustitución del 30% en 1kg de harina de trigo, para determinar el comportamiento de las propiedades elásticas y mecánicas durante la etapa amasado y horneado del pan. Para la evaluación se estudiaron 5 variedades que fueron: Morado Brasil, Morado Ecuador, Guayaco Morado, Ina y Toquecita, las propiedades evaluadas fueron: textura (dureza, elasticidad, firmeza, masticabilidad), mediante texturómetro Bloomfield y volumen mediante la norma INEN (NTE INEN 0530: 80). Se empleó un diseño completamente al azar, utilizando Análisis de Varianza al 5% de significación. Los resultados alcanzados mostraron que el atributo elasticidad en la variable textura presentó diferencias significativas (p<0,05). Del análisis se llegó a la conclusión de que la inclusión de harina Toquecita en la mezcla para la formación de la masa, presentó la mayor elasticidad de 13,32mm sin embargo la harina de la variedad Morado Ecuador presentó un valor de 6,24 mm de elasticidad, ideal tanto para la maleabilidad de la masa, como para la frescura del pan y en cuanto a volumen la inclusión de Harina Morado Ecuador y de Ina, en la formulación del pan, presentaron un aumento en el volumen con un 93,30 y 93,67cm³ respectivamente, cercanos al valor normado para un pan con harina de trigo.

The effect of the incorporation of sweet potato flour, with 30% replacement in 1kg of wheat flour was evaluated to determine the behavior of elastic and mechanical properties during the kneading and baking stage of bread. For the evaluation the following varieties were studied: Morado Brazil, Morado Ecuador, Guayaco Morado, Ina and Toquecita, and the evaluated properties were: texture (hardness, elasticity, firmness, chewiness) measured by a texture meter Bloomfield and volume was measured by INEN standard (NTE INEN 0530: 80). The design employed was completely at random, using analysis of variance at 5% significance level. The results obtained showed that elasticity attribute in texture variable presented significant differences (P <0.05). Analysis concluded that including Toquecita flour in the mixture to form the dough, had the highest elasticity of 13.32mm. However, Morado Ecuador variety flour presented a 6.24 mm elasticity value, ideal for both the malleability of the dough and the freshness of the bread, and concerning volume, the inclusion of Ecuador Morado flour and Ina in the formulation of bread, showed an increase in volume at 93.30 and 93.67cm³ respectively, close to the normed value for wheat flour bread.

Metodología con enfoque de economía ecológica para la gestión integral de aguas sulfurosas en una refinería de petróleo

Hoy en día, a pesar de las estrictas normas internacionales, todavía hay generación de emisiones líquidas y gaseosas en la refinería de petróleo de Cienfuegos, que contaminan el medio ambiente. La construcción de nuevas unidades por la remodelación de dicha refinería trae consigo un incremento de esas emisiones, si bien no existen condiciones tecnológicas para la reutilización de las aguas sulfurosas. El objetivo del estudio es proponer una metodología de gestión integral de las aguas residuales sulfurosas en el proceso de refinación de petróleo, incluyendo la valoración y selección de la variante tecnológica más favorable para minimizar la contaminación del agua con azufre y las emisiones derivadas de esta durante dicho proceso. La metodología propuesta se basó en herramientas de economía ecológica, lo que permitió hacer una valoración integral de seis variantes tecnológicas de la refinería de Cienfuegos. Se aplicó el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), mediante el software SimaPro 7.1 y se evaluó por el método Eco-Speed para disminuir la incertidumbre. Se realizó una evaluación económica donde se tuvieron cuenta los costos externos para un análisis más integral, lo que permitió junto a los indicadores ecológicos seleccionar la mejor variante tecnológica. Como resultado relevante se logró una metodología de evaluación integral y como impacto positivo,la implementación de la variante seleccionada (V5), se logró recuperar el 98,27 % del agua de proceso y aumentar el recobrado de azufre de 94 a 99,8 %, lográndose una reducción de las emisiones de 12 200 a 120 mg/Nm³ como SO2.

Despite the current highly stringent international standards regulating the contaminating emissions to the environment, the Oil refinery of Cienfuegos is still generating liquid and gaseous emissions contaminating the environment. The construction of new units as part of the Refinery expansion leads to an increase of these emissions due to the lack of technologies for the reutilization of the sulphurous water. The objective of this paper is to propose a methodology for the integral management of the sulphurous residual water in the oil refining process, including the evaluation and selection of the most feasible technological variant to minimize the sulphur contamination of water and the resulting emissions during the process. The methodology is based on the ecological economy tools, allowing a comprehensible evaluation of six technological variants at the refinery of Cienfuegos. The Life Cycle Assessment was applied (ACV by its Spanish acronym), by means of the software SimaPro 7.1. It was evaluated through the Eco Speed Method, to minimize the possible uncertainty. An economic evaluation was performed, taking into account the external costs for a more comprehensive analysis, enabling, along with the ecological indicators, the selection of the best technological variant, achieving a methodology based on a comprehensive evaluation, and as a positive impact, the implementation of the chosen variant (V5), 98.27% of the process water was recovered, as well as the sulphur that recovered from 94 to 99.8 %, reducing the emissions from 12 200 to 120 mg/Nm³ as SO2.

Capacidad inicial de producción de bioenergéticos para el reciclado de plásticos en cabinda, angola

In this paper, the study of thepossibilities of the efficient use of forest residuals as raw materials, forthe production of bioenergetics that guarantees the operations of a plant for therecycling of plastic residuals is exposed. In the study, a conceptual model andthe procedures for the assimilation of technologies of bioenergeticproduction, reported in previous works, is validated (Muto et al., 2016). Dueto their significance, it is considered the uncertainty to the future changeswith emphasis to the growth of the demand of capacities of prosecution of urbansolid wastes (USW) and the readiness of the raw material. Suitable values of initial investment capabilities are determined fora first step forward so that a second stage investor that increasescapabilities must be run at 6 years for initial investment executedcapabilities. The first investment will recover in 2.8 years.

En el presente trabajo, se expone el estudio de lasposibilidades de que mediante el aprovechamiento eficiente de los residuosforestales como materia prima, para producción de bioenergéticosque garantice las operaciones de una planta de reciclaje de residuos deplásticos. En el estudio se valida un modelo conceptual y los procedimientospara la asimilación de tecnologías de producción de bioenergéticosreportados en trabajos anteriores (Muto et al., 2016). Por su importancia seconsidera la incertidumbre a los cambios futuros con énfasis al crecimiento dela demanda de capacidades de procesamiento de residuos sólidos urbanos (RSU) ya la disponibilidad de la materia prima. Valores adecuados de capacidadesinversionistas iníciales se determinan para una primera etapa con visión de queuna segunda etapa inversionista para incrementar capacidades se debe ejecutar alos 6 años de ejecutada la inversión para capacidades iniciales. La primerainversión se recupera a los 2,8 años.

Metodología de inspección estatal de la actividad reguladora ambiental con enfoque a procesos en el ciclo de vida

En Cuba la Actividad Reguladora Ambiental tiene en la Inspección Estatal Ambiental un instrumento para el control y fiscalización del cumplimiento de las disposiciones y normas jurídicas vigentes en materia de protección del medio ambiente y el uso racional de los recursos naturales. En la investigación se propone el diseño de una metodología para ejecución efectiva de la actividad reguladora ambiental en Cuba orientada a procesos; fundamentado en el análisis del ciclo de vida y las normas de gestión ambiental aplicables, incluyendo nuevos indicadores de desempeño, que complementan los establecidos, lo cual constituye una herramienta novedosa basada en criterios científicos para el Centro de Inspección y Control Ambiental.

The Cuban Environmental Regulatory Activity has on the Environmental State Inspection an instrument for control and monitoring of compliance of current legal standards regarding environmental protection and rational use of natural resources. In this research, a design methodology for effective implementation of environmental regulatory activity in Cuba directed to processes is proposed; based on the life cycle assessment and the applicable environmental management standards, including new performance indicators, which form a new tool based on scientific criterions for the Center of Environmental Inspection and Control.

Simulación de la destilación por cambio de presión para obtener etanol deshidratado

En este trabajo se evaluó la destilación por cambio de presión mediante el simulador de procesos HYSYS v3.2. Al no contar con datos en la bibliografía consultada para realizar la simulación se empleó el programa "STATGRAPHICS Centurión" XVI para obtener una superficie de respuesta que permitiera definir las condiciones óptimas de operación. Se escogió para trabajar el paquete de propiedades basado en el modelo de Margules. Se obtuvo una composición molar de etanol deshidratado de 0,9917. Se analizaron los perfiles de temperatura, flujos molares de líquido y vapor y composición de la columna de deshidratación. Se determinó la influencia de los parámetros de operación en la eficiencia de la tecnología simulada analizando un caso de estudio. Según la evaluación económica de la tecnología, su implementación no es económicamente ventajosa con los precios y costos actuales principalmente debido a los elevados consumos energéticos y costos de construcción de la torre. Este resultado contribuye a la búsqueda de otras tecnologías que sean ventajosas desde el punto de vista económico.

In this work the distillation by pressure reduction was evaluated through the HYSYS v3.2 process simulator. Due to the lack of data in the consulted bibliography to perform the simulation, the STATGRAPHICS Centurion XVI software was used to obtain a response surface that would define optimal operating conditions. The property package selected to work was based on the Margules model. An anhydrous ethanol molar composition of 0.9917 was obtained. Temperature profiles were analyzed as well as liquid and vapor molar flows and dehydration column composition profiles. The influence of operating parameters on the efficiency of simulated technology was determined by analyzing one case study. According to economic evaluation, the implementation of this technology is not economically profitable; taking into account current prices and costs mostly due to high energy consumption and construction costs of the tower. This result contributes to the pursuit of other profitable technologies from the economic point of view.