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Tema #1

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE UN FILTRO DE BANDA PARA CACHAZA, LA EXPERIENCIA DE AZUCARERA EL PALMAR.

Autor: Ing. Hannia Thiele con la colaboración del Ing. Juan Carlos Rodríguez. Azucarera El Palmar, Puntarenas, Costa Rica.

 

RESUMEN:

Durante muchos a?os, el proceso de filtración de cachaza en los ingenios azucareros se ha realizado con los filtros rotatorios al vacío. En Azucarera El Palmar el jugo filtrado producido era turbio y opaco y la cantidad de cachaza rondaba los 70 kilogramos por tonelada de ca?a molida.

Este trabajo tiene como objetivo principal evaluar la operación de un filtro de banda para cachaza en las condiciones de trabajo de Azucarera El Palmar.

Los datos de pol y humedad de la cachaza fueron analizados, usando los métodos establecidos por LAICA, con el fin de determinar las diferencias en el comportamiento de esos parámetros entre la operación con filtros rotatorios al vacío y filtro de banda.

Los resultados obtenidos demuestran que la operación del filtro de banda permite disminuir el pol, la humedad y la cantidad de cachaza por tonelada de ca?a molida para las condiciones de operación de Azucarera El Palmar.

En la zafra 2006-2007 este valor fue de 67,125 kilogramos de cachaza por tonelada de ca?a molida. Con el filtro de banda se logró bajar hasta 47,312 kilogramos de cachaza por tonelada de ca?a molida. Para la zafra 2009-2010 se produjeron 39,799 kilogramos de cachaza por tonelada de ca?a molida.

La filtración de cachaza, que se realizaba con tres filtros rotatorios, se realiza actualmente con un único filtro de banda, simplificando la operación, pues con dos operarios se logra controlar el equipo.

El pol de la cachaza se redujo. Este valor pasó de 2,922 en la zafra 2007-2008, a 2,675 en la zafra 2008-2009, y a 2,167 para la zafra 2009-2010.

La humedad de la cachaza disminuyó. Para la zafra 2007-2008 la humedad de la cachaza fue 69,842%, para la zafra 2008-2009 el valor bajó a 57,214% y en la zafra recién finalizada fue de 61,167%.

El jugo filtrado % ca?a fue 27,2% para la zafra 2007-2008, de 21,5% para la zafra 2008-2009 y 23,3% para la zafra 2009-2010.

El consumo de floculante, que no se usaba en cachaza con los filtros rotatorios, fue 12 ppm con base en ca?a para la zafra 2008-2009 y en la zafra 2009-2010 fue 8,29 ppm con base en ca?a.

Se puede concluir que el pol, la humedad y la cantidad de cachaza por tonelada de ca?a, así como el jugo filtrado % ca?a disminuyeron en Azucarera El Palmar con la puesta en operación de un filtro de banda.

 

INTRODUCCI?N

En la industria Azucarera la tecnología cambia más lentamente que en otras industrias. El tipo de filtro de cachaza más utilizado en la actualidad el rotativo al vacío Oliver-Campbell, que fue introducido en 1935, revolucionando, en ese momento, la operación de filtración de cachaza por el enorme ahorro en mano de obra que representó, comparado con los filtros tipo prensa. (Meade 1967)

En el a?o 2006 Azucarera El Palmar conoció una nueva tecnología para la filtración de la cachaza, el llamado filtro de banda. Esta tecnología ya se usaba en manejo de lodos de sistemas de tratamiento de aguas residuales y en la industria de la pulpa de papel. Este filtro incluye etapa de filtración por gravedad, filtración al vacío y prensado de la torta de cachaza.

La Gerencia de Azucarera El Palmar tomó la decisión de adquirir este filtro y operarlo con miras a mejorar la calidad de jugo filtrado así como reducir la cantidad de cachaza por tonelada de ca?a.

El objetivo principal de este artículo es evaluar el desempe?o del filtro de banda en Azucarera El Palmar y compararlo con el de los filtros rotativos al vacío.

 

OBJETIVOS

    Recopilar datos de pol de la cachaza durante la operación de los filtros rotatorio al vacío y del filtro de banda.Recopilar datos de humedad de la cachaza durante la operación de los filtros rotatorio al vacío y del filtro de banda.Recopilar datos de kilogramos de la cachaza durante la operación de los filtros rotatorio al vacío y del filtro de banda.Analizar los datos obtenidos y comparar la operación de los dos tipos de equipos.

 

MATERIALES Y M?TODOS

La determinación de pol y humedad se realizó en el laboratorio de Azucarera El Palmar usando el método aprobado por LAICA. Las muestras analizadas fueron las mismas que las utilizadas para la corrida de fábrica.

La determinación de kilogramos de cachaza por tonelada de ca?a molida se realizó con los datos de romana de patio. Se determinó la masa de ca?a entregada y la cachaza y trasladada al campo.

 

RESULTADOS Y DISCUSI?N

El filtro de banda requiere para su operación un estricto control del pH de la cachaza y la aplicación continua de floculante.

En Azucarera El Palmar el control de pH se realiza con cinta de pH, manteniendo este valor entre 7,5 y 8,5 aplicando sacarato de calcio haciendo una derivación del área de alcalizado.

El floculante se prepara en dos tanques, se deja hidrolizar y se aplica a la cachaza antes de ingresar al filtro. Se utiliza el mismo floculante que para la clarificación de jugo. El consumo para la zafra 2008-2009 fue de 3 820 kilogramos, lo que equivale a 12 partes por millón con base en ca?a. Para la zafra 2009-2010 se controló mejor el consumo y se logró llevar a 2 808 kilogramos (8,29 ppm con base en ca?a).

Si el valor del pH baja de 7,5 o se deja de aplicar floculante la cachaza no forma la torta y el filtro no opera correctamente.

El la figura #1 se presenta un esquema del filtro de banda. La cachaza, con el pH estabilizado entre 7,5 y 8,5, ya mezclada con el floculante ingresa al filtro y se descarga sobre la tela primaria. La primera etapa es una filtración por gravedad, donde se obtiene un jugo filtrado muy limpio. La banda se mueve hacia la etapa de filtración por vacío donde se extrae otra fracción de jugo filtrado, pero de menor calidad. Finalmente la tela secundaria se coloca sobre la torta de cachaza y exprime el jugo remanente en la cachaza. Las dos telas (primaria y secundaria) se separan y la torta se desprende y cae en la tolva de cachaza. Las telas se someten a un lavado para eliminar los restos de cachaza adheridos a ellas, el agua utilizada se envía a la imbibición de molinos. El jugo filtrado obtenido en las diferentes etapas de filtración se une y se envía a la etapa de alcalizado de jugo.

 

Figura #1. Esquema de operación del filtro de banda.

 

 

Foto #1. Filtro de banda en operación, con las zonas de filtración se?aladas.

Durante las zafras 2007-2008, 2008-2009 y 2009-2010 se recopilaron los datos de pol, humedad y kilos de cachaza por tonelada de ca?a molida para determinar el efecto producido por la operación del filtro de banda. Los resultados se presentan a continuación.

Zafra

Pol Cachaza (%)

Desviación Estándar Pol Cachaza

Pérdidas Cachaza % ca?a

2007-2008

2,875

0,75027

0,184

2008-2009

2,583

1,17749

0,127

2009-2010

2,180

0,71272

0,086

Tabla #1. Pol de la cachaza, desviación estándar y pérdidas de sacarosa en cachaza % ca?a por zafra.

Se puede observar en la tabla #1 cómo para la zafra 2009-2010, se logró reducir el pol en cachaza y la variabilidad de este dato, debido a la experiencia adquirida por los operadores del filtro. Además, se puede observar una reducción en las pérdidas en cachaza % ca?a, lo que indica un mejor trabajo en la estación de filtrado de cachaza.

En el cuadro #1 se puede observar la distribución de los datos de pol de cachaza por zafra, y el promedio.

 

Cuadro #1.Distribución de los datos de pol de cachaza por zafra.

 

En la tabla #2 se presentan los datos de humedad de la cachaza. La humedad de la cachaza se determinó con el procedimiento de LAICA.


Zafra

Humedad Cachaza

(%)

Desviación Estándar

2007-2008

69,842

0,80301

2008-2009

57,214

2,96080

2009-2010

61,167

2,78623

Tabla #2. Humedad de la cachaza y desviación estándar por zafra.

Se observa una reducción en la humedad promedio (zafra 08-09 y 09-10) de la cachaza de 15,25%.

En el cuadro #2 se puede observar la distribución de los datos de humedad de la cachaza por zafra y el promedio.

 

Cuadro #2. Distribución de los datos de humedad de la cachaza.

 

En la tabla #3 se puede observar la evolución de la cantidad de cachaza separada en el filtro por tonelada de ca?a molida. Desde el inicio de la operación del equipo se ha disminuido la cantidad de cachaza por tonelada de ca?a en un 36,66%, así como la cantidad de viajes de cachaza al campo.

Se presenta en esta misma tabla la reducción en el jugo filtrado % ca?a entre las dos zafras mencionadas. Esta reducción fue 5,7% en la zafra 2008-2009 y de 3,9% en la zafra 2009-2010 (respecto a la zafra 2007-2008), lo cual disminuye la carga sobre la etapa de alcalizado y clarificación de jugo.


 

Zafra

Kilos de Cachaza por tonelada de ca?a molida

(Kg/TCM)

Viajes de cachaza al campo por zafra

 

(12,6 Ton/viaje)

Viajes de cachaza al campo por día de zafra

(12,6 Ton/viaje)

Jugo filtrado % Ca?a

2007-2008

62,837

17,14

2 005,4

27,2

2008-2009

47,312

12,00

1 200,2

21,5

2009-2010

39,799

11,76

1 069,8

23,3

Tabla #3. Kilos de cachaza por tonelada de ca?a molida, viajes de cachaza al campo y jugo filtrado % ca?a para las tres últimas zafras.

 

 

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El filtro de banda es una buena alternativa al uso de los filtros rotatorios al vacío.

Las pérdidas en cachaza % ca?a (en las tres zafras analizadas) disminuyeron de 0,184% a 0,086%.

La humedad de la cachaza disminuyó desde que se inició la operación del filtro de banda, 62,837% a 39,788% en la zafra recién pasada.

La cantidad de cachaza producida por tonelada de ca?a molida disminuyó en un 32,81% para la zafra 2008-2009 (respecto a la zafra 2007-2008) y en 15,88% para la zafra 2009-2010 (respecto a la zafra 2008-2009) con el uso del filtro de banda respecto al filtro rotativo al vacío.

La disminución en la cantidad de cachaza producida por día, permitió reducir, de manera sostenida para las dos últimas zafras, la cantidad de viajes de vagoneta con cachaza hacia el campo en 6 por día, respecto a antes de poner el funcionamiento el filtro de banda.

El consumo de floculante se incrementó de cero con los filtros al vacío a 12 ppm en la primera zafra que se uso el filtro, sin embargo para la segunda zafra se logró bajar a 8,29 ppm con base en ca?a debido a la experiencia de los operadores en el manejo del filtro.

 

 

LITERATURA CITADA

    MEADE, G. 1967. Spencer-Meade Manual del Azúcar de Ca?a. Montaner y Simón S.A., Barcelona.TECHNOPULP, 2006. Filtro Vacuum Press VP. Presentación en power point proporcionada por Technopulp, Brazil.TECHNOPULP, 2006. Technopulp Filtration Technology Vacuum Press Filter. Presentación en power point proporcionada por Technopulp, Brazil.

 

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