Propuesta de una planta de biogás para el tratamiento de vinazas en la destilería Melanio Hernández

Abstract

El trabajo evalúa desde el punto de vista técnico, económico y ambiental las alternativas para el uso del biogás producido a partir de las vinazas en la destilería Melanio Hernández, de la provincia de Sancti Spíritus, Cuba. En la investigación se consideraron tres posibles usos del biogás (generación de energía térmica, generación de energía eléctrica y térmica, y cocción de alimentos). La metodología se basó en balances de materiales y de energía, así como los indicadores económicos dinámicos de la inversión. Se obtuvo un potencial de producción de biogás de 29 299 m3/d, correspondiente a un índice de 19 m3 de biogás/m3 de vinazas. El reemplazo del consumo de fuel en la caldera de la destilería por biogás fue la alternativa con mayor ingreso anual para la empresa, valorado en 40,8 millones CUP, sin embargo, para el país se obtiene un mayor ingreso (1159,8 mil USD) cuando se combina la alternativa anterior con la electricidad ahorrada en la cocción de alimentos. Los indicadores dinámicos de la inversión fueron mejores para la alternativa de sustitución de fuel oil por biogás, con VAN>0, TIR>12% y PRD de 5,6 años. En cuanto al análisis ambiental la alternativa con mayor reducción en las emisiones de CO2 fue la que considera el reemplazo de la electricidad por biogás. La digestión anaerobia de las vinazas de la producción de etanol a partir de miel de caña de azúcar puede reducir el consumo de fuel oil y electricidad en el proceso de producción de alcohol, a la vez que se reduce su alta carga contaminante.

The work evaluates from a technical, economic and environmental point of view the alternatives for the use of biogas produced from vinasses in the Melanio Hernández distillery, in the province of Sancti Spíritus, Cuba. In the research, three possible uses of biogas were considered (thermal energy generation, electrical and thermal energy generation, and food cooking). The methodology was based on material and energy balances, as well as dynamic economic indicators of the investment. A biogas production potential of 29 299 m3/d was obtained, corresponding to an index of 19 m3 of biogas/m3 of vinasses. The replacement of fuel consumption in distillery boiler with biogas was the alternative with the highest annual income for the company, with a value of 40,8 million CUP, however, for the country a greater income is obtained (1 159.8 thousand USD) when the previous alternative is combined with the electricity saved in cooking food. The dynamic indicators of the investment were better for the alternative of replacing fuel oil with biogas, with NPV>0, TIR>12% and PRD of 5,6 years. Regarding the environmental analysis, the alternative with the greatest reduction in CO2 emissions was the one that considers the replacement of electricity with biogas. The anaerobic digestion of vinasses from the production of ethanol from sugar cane can reduce the consumption of fuel oil and electricity in the alcohol production process, while reducing its high pollution load.