Centro Azúcar

Evaluación y acciones de producción más limpia en taller galvánico de la provincia de Villa Clara

En el presente trabajo se exponen los resultados de la evaluación ambiental realizada en los diferentes procesos de un taller galvánico de la provincia de Villa Clara tomando en consideración la aplicación de las Buenas Prácticas y medidas de Producción Más Limpias (PML). Se identifican los principales puntos críticos en los procesos de recubrimiento metálico y se realiza la caracterización de los vertimientos generados por la instalación. Se proponen una serie de modificaciones tecnológicas, así como, la introducción de medidas de PML, las cuales contribuyen a elevar la eficiencia y seguridad de los procesos, a reducir los riesgos y a mejoras en las operaciones internas. Aporta ventajas para la industria galvánica de tipo económico, ambiental y social al reducir los impactos sobre el medioambiente pues se reducen las corrientes residuales generadas y su carga contaminante, además de que se ahorra agua, energía y materias primas.La evaluación económica demostró la factibilidad de la aplicación de las medidas de producciones más limpias (PML) propuestas con un valor del VAN de $ 109 696,26, una TIR del 64 % y un período de recuperación inferior a los dos años

In this paper, the assessment results accomplished in different processes of the galvanic industry are presented and it is taking into account the application of good practices and measures of Cleaner Production. The main critical points in the processes of metallic coating were identified; and the characterization of the effluents generated by the installation is done. A number of technological changes in the processes are proposed, as well as the introduction of cleaner production measures which contribute to increase the efficiency and safety of processes, reduce risks and improvements to internal operations. It provides advantages of economic, environmental and social nature for the galvanic industry due to the minimizing of the impacts on environment, because the sewage and its pollutant load are reduced. Besides, we can save water, energy and raw materials.The economic evaluation showed the feasibility of applying the Cleaner Production (PML) measures proposed with a Net Present Value (NPV) of $109 696.26, and an Internal Rate of Return (IRR) of 64 % value and payback period lower than two years.

Energía y desarrollo sostenible en Cuba

El empleo y perfeccionamiento de la utilización de las fuentes renovables de energía podría ser considerado como el inicio de una tercera ¨Revolución Industrial¨ la transición a una economía de baja emisión de dióxido de carbono permite dar un giro trascendental en la lucha contra el cambio climático, mejorar la seguridad energética, y reducir significativamente las tenciones geopolíticas del presente. El incremento de la utilización de las fuentes renovables de energías constituyen un lineamiento de la política energética de Cuba. De esta manera se desarrollan programas para la construcción de centrales hidroeléctricas, la instalación de celdas y paneles fotovoltaicos, sistemas termo solares, y la utilización de otras fuentes como la eólica y la biomasa. Este trabajo presenta; la implementación de estas prácticas en la nación, los resultados presentes y las aspiraciones futuras de cara a las exigencias de un desarrollo sostenible, la generación y el consumo de energía.

Employment and enhancing the use of renewable energy sources could be considered as the beginning of a third ¨Industrial Revolution¨. The transition to a low carbon dioxide emission permits to a momentous turning point in the fight against climate change, improve energy security, and last but not least, significantly reduce the geopolitical intentions of this.The increase in renewable sources constitutes a guideline for energy policy in Cuba. Thus, programs for the construction of small hydropower plants, plant cells and photovoltaic panels, solar thermal energy systems for various services are developed; and the use of other primary sources such as wind and biomass.This work shows the implementation of these practices in the nation, the present results and future aspirations facing the demands of sustainable and steady development of generation and power consumption.

Caracterización y usos de las técnicas cuantitativas de valoración de riesgos en los procesos químicos industriales

En este trabajo se estudian, clasifican y categorizan las principales técnicas cuantitativas de valoración de riesgos tecnológicos en los procesos químicos industriales. Se especifica que estas técnicas son las más útiles para evaluar de forma comparativa las alternativas de diseño, operaciones y mantenimiento. Se detalla las posibilidades de las técnicas cuantitativas para asignar valores de ocurrencia a los diferentes riesgos identificados, es decir, calcular el nivel de riesgo tecnológico de las diferentes etapas del proyecto. Además, se enumeran las técnicas que presentan una mayor frecuencia de uso, así como los riesgos que evalúan y los resultados que brindan. Se vincula la utilización de cada método, en función del grado de complejidad de la técnica de análisis, con las diferentes etapas de la vida de los proyectos/procesos industriales.

In this work, the main quantitative techniques for technological risk assessment in industrial chemical processes are studied, classified and categorized. It is specified that these techniques are the most useful to evaluate, in a comparative way, the design alternatives, operations and maintenance. It is specified that these techniques are able to assign occurrence values to the identified different risks, that is to say, to calculate the level of risk of the different stages of the project. In addition, it enumerates all those techniques that present a bigger use frequency as well as the dangers they identify and the results they give. In function of the grade of complexity of the analysis technique, their use is linked with the different stages of the life of the industrial projects/processes.

Un enfoque basado en programación matemática para la representación de las etapas de sacarificación y fermentación de una planta de bioetanol

El concepto de biorefinerías a partir de fuentes renovables ha ganado gran atención en los últimos años porque éstas mejoran la sustentabilidad con respecto a las refinerías basadas en combustibles fósiles que están restringidas por el agotamiento de las reservas de petróleo. En esta perspectiva, la producción de etanol a partir del bagazo de caña de azúcar resulta altamente atractiva porque reduce el consumo de combustibles fósiles, los costos de energía y la emisión de gases de efecto invernadero. Bajo este contexto, se propone en este trabajo desarrollar un modelo diseño óptimo de una planta de etanol, considerando las etapas de pretratamiento de bagazo para la posterior sacarificación y fermentación simultánea (SSF). La variante de SSF, como su nombre lo indica, tiene la ventaja de que las etapas de hidrólisis enzimática y fermentación se llevan a cabo simultáneamente en el mismo equipo, obteniendo directamente etanol como producto. El enfoque propuesto está basado en programación matemática mixta entera lineal y el modelo resultante es optimizado mediante el paquete GAMS-CPLEX.

The biorefineries concept from renewable sources has gained much attention in recent years because they improve sustainability with regard to fossil fuel refineries that are limited by the depletion of petroleum reserves. In this perspective, the production of ethanol from sugar cane bagasse is highly attractive because it reduces the fossil fuels consumption, the energy costs and the greenhouse gases emission. In this context, this paper aims to develop an optimal model design of an ethanol plant, considering bagasse pretreatment stages for subsequent simultaneous saccharification and fermentation (SSF). SSF variant, as its name suggests, has the advantage that enzymatic hydrolysis and fermentation stages are simultaneously carried out on the same equipment, obtaining directly the ethanol as a main product. The proposed approach is based on a mixed integer linear programming model which is optimized by GAMS-CPLEX package.

Obtención de jarabes dextrinizados mediante hidrólisis enzimática del almidón de sorgo

En el presente trabajo se presenta el estudio realizado sobre la producción de jarabes dextrinizados mediante hidrólisis enzimática, de almidón de sorgo rojo CIAPR-132 aplicando la enzima α-amilasa sobre soluciones a diferentes concentraciones, con diferentes concentraciones de enzima y tiempo de la hidrólisis. La variable respuesta fue el equivalente de dextrosa en cada jarabe obtenido (ED) utilizando el método de Eynon-Lane modificado. En una parte de los experimentos se utilizó un diseño factorial completo 2³ y en otra parte se trabajó con concentración intermedia y tiempo superior de hidrólisis con diferentes niveles de enzima. Los productos obtenidos fueron jarabes dextrinizados ED entre 10,25 y 33,97% (valores que se encuentran dentro de los establecidos para estos tipos de jarabes), los que pueden ser utilizados por sus propiedades funcionales como jarabes intermedios o como materia prima para diferentes procesos de la industria agroalimentaria. Lo anterior permite establecer una pauta para el aprovechamiento del sorgo como materia prima no convencional en la obtención de productos a partir de su almidón.

The main objective of this work was the production of syrups dextrinized by enzymatic hydrolysis of starch red sorghum CIAPR-132 using α-amylase on solutions at different concentrations, with different concentrations of enzyme and enzyme hydrolysis time. The response variable was the dextrose equivalent in each obtained syrup (ED) using the modified Lane-Eynon method. In some of the experiments, we used a full factorial design 2³ and in others we worked with intermediate concentration and higher hydrolysis time with different levels of enzyme. The obtained products were syrups dextrinized ED between 10,25 and 33,97% (values we can find within the established ones for these types of syrups), which can be used for their functional properties as intermediates syrups or as raw material for different processes of the food industry. This allows you to set a pattern for the use of sorghum feedstock in unconventional obtaining products from its starch.

Evaluación del redimensionamiento de la planta de tratamiento de residuales de la textilera "Desembarco del Granma", Santa Clara

El incremento de las aguas residuales constituye un grave problema mundial. El presente trabajo tiene por objetivo evaluar técnico, económico y ambientalmente del redimensionamiento de la planta de tratamiento de residuales de la Empresa textil "Desembarco del Granma", de Santa Clara y ofrece una propuesta para mejorar el funcionamiento de la misma, específicamente con su proceso de tratamiento biológico mediante lodos activados. Como paso previo se evaluaron, mediante técnicas experimentales, las características del afluente y el efluente del sistema. Valores de DQO superiores a 90 mg/L evidenciaron implicaciones desfavorables para el cuerpo receptor y una aparente incapacidad del sistema para remover la materia orgánica hasta los niveles requeridos. Se realizó el recálculo de los parámetros de diseño/operación de la planta para las condiciones actuales del afluente, se obtuvo que dichos parámetros no están dentro de los valores recomendados y finalmente, se propuso y evaluó el aumento al 50 y 75 % del volumen de la cisterna de aireación y la puesta en marcha de dos o tres de los aireadores. Con la ampliación de la capacidad de la planta se logra un tratamiento que permite que el efluente cumpla con las normas establecidas para su vertimiento y por tanto se eviten daños al medio ambiente y el pago de multas por estos conceptos. Los indicadores económicos VAN, TIR y PRD, calculados, demuestran la aceptabilidad de la inversión necesaria para implementar las modificaciones. Todo esto en conjunto demuestra que el proyecto es implementable.

The increase of the sewage is a serious global problem. The objective of this work is to make an technical, economic and environmental evaluation of the resizing of the plant for the treatment of waste water from the textile company "Desembarco del Granma", in Santa Clara and to offer a proposal to improve the functioning of the same company, specifically with its process of biological treatment using activated sludge. As a preliminary step, using experimental techniques, the characteristics of the tributary and the effluent from the system were evaluated. COD values higher than 90 mg/L showed adverse implications for the body receiver and an apparent inability of the system to remove organic matter to the levels required. The recalculation of the parameters of design/operation of the plant for the current conditions of the tributary was made. It is obtained that these parameters are not within the recommended values and finally, it was proposed and evaluated the increased to 50 and 75 % of the volume of the aeration tank and the commissioning of two or three of the air vents. With the expansion of the plant's capacity will be achieve a treatment that allows the effluent meet established standards for dumping and therefore avoids damage to the environment and the payment of fines for these concepts. The economic indicators NPV, IRR and PBP calculated, demonstrate the acceptability of the investment required to implement the modifications. All this together proves that the project is deployable.

Evaluación energética en la papelera Pulpa Cuba

Se realizó un estudio energético en la Papelera Pulpa Cuba, Sancti Spíritus, donde se aplicó el sistema de gestión energética según la norma NC: ISO 50001, con el objetivo de evaluar el sistema termoenergético mediante la aplicación de sistemas de gestión de la energía para la reducción de los consumos de energía y agua en la fábrica de papel, donde se diagnostica el sistema actual de generación, distribución y consumo de vapor. Se propone un esquema energético modificado con un turbogenerador de contrapresión de 1 MW y la rehabilitación de una caldera original o la instalación de una caldera de menor capacidad, que contribuye al ahorro de recursos financieros por concepto de de agua, combustible y electricidad. La propuesta de implementación de cuatro proyectos generará un ahorro de 3 095 574 CUC/año y con estos beneficios se obtiene un valor actual neto de 12 928 772 CUC, cuya inversión se recupera en 1 año.

An energy study was performed at Pulpa Cuba Paper Mill, located in Sancti Spiritus, where an energy management system was applied according to NC: ISO 50001, in order to assess the energy system by applying energy management systems for energy and water reduction in the paper mill, in which the current steam generation, distribution and consumption system is diagnosed. The proposal of a modified energy scheme with 1 MW Backpressure Steam Turbine Generator and rehabilitation of the original boiler or installing a lower capacity boiler contributes to save financial resources by the concept of water, fuel and electricity. The implementation of four projects will save 3,095,574 CUC / y and an average payback period of about 1 year is expected.

Estudio técnico-económico de la producción de l-lisina como oportunidad de negocio en la industria azucarera

En el siguiente trabajo se realiza una evaluación técnico-económica para llevar a cabo la producción de la L-lisina hidroclórica cristalina (L-lisina HCl), empleando herramientas modernas de evaluación e investigación de procesos, tales como el simulador SuperPro Designer® versión 9.0 (9) y el paquete Microsoft Excel. Se evalúa el empleo de miel final como materia prima principal, se plantean todas las etapas para el proceso de producción, así como se definen las normas y precios unitarios actualizados, capacidades y costos del equipamiento a emplear.Del estudio realizado se concluye que es factible la producción de L- Lisina como oportunidad de negocio a la agroindustria azucarera al reportar indicadores dinámicos positivos como un VAN de $703 000, una TIR de 18,30 %, y un tiempo de amortización 4,84 años, y la partida que más influye en los costos es la adquisición de materias primas con un 50,28 % de los costos de operación totales.

In the present work, we made a techno-economic evaluation in order to produce L-lysine through modern tools of evaluation and processes investigation such as the SuperPro Designer® simulator, version 9.0 (9) and Microsoft Excel. We evaluate the employment of final honey as main raw material. All the stages for the process of production are set and we define the unitary and updated rules and prices, the capacity and the equipment cost. From the conducted study, we conclude that is feasible the production of L-lysine as a business opportunity for the sugar industry because it produce positive and dynamic indicators such as a NPV of $703 000, an IRR of 18.30 %, and a recovery time of 4.84 years. What influences the most the costs is the acquisition of raw material with a 50.28 % of total operation costs.

Evaluación prospectiva para transformar una fábrica de azúcar en biorefinería

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar prospectivamente alternativas de transformación en la industria azucarera "5 de Septiembre", ubicada en Cienfuegos por una biorefinería de alcohol extrafino. Se tomaron en cuenta dos alternativas; la primera propone que a partir de la instalación de una destilería de 500 hl/día de alcohol, utilizando las mieles y el 10% del jugo de los filtros provenientes del central como complemento de la etapa de fermentación y una planta de producción de biodiesel a partir de microalgas y de cachaza separada en el central y la instalación de otra destilería de 500 hL/día de alcohol utilizando mieles, los jugos de los filtros y un hidrolizado de microalgas. La segunda alternativa propone una destilería donde experimentalmente se obtuvo un ahorro de 67 % para las mieles y 22,73 % para el agua. La alternativa más factible obtuvo un PRD de 5 años, una TIR del 21% y un VAN de U$D37 104 419,21.

The present work has as goal to evaluate prospectively alternative of transformation in the "5 de Septiembre" sugar industry, located in Cienfuegos, for a superfine alcohol biorefinery. Two alternatives were taking into account; the first one was the installation of a distillery for a capacity of 500 hl/d of superfine alcohol, using the molasses and 10% of the filters juice coming from the sugar mill, as complement of the stage of fermentation, and also a plant of biodiesel production starting from microalgae biomass and of mud separated in the sugar mill and another installation of a distillery for a similar capacity of 500 Hl/d of superfine ethanol using molasses, the filters juices and microalgae hydrolysate. For the second alternative, it intends a distillery where saving of 67 % for the molasses, and 22.73 % for the water, these results are experimentally obtained. The most feasible alternative obtain 5 years of payback period, 21 % of an IRR and U$D 37104 419.21 of NPV.