PC 3.09 - Tratamiento de aguas residuales

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Varias fuentes confirman que la forma más común de lidiar con la contaminación de las aguas residuales del procesamiento del café es arrojarlas a los cursos de agua. (JN Wintgens, 2004; S. Rattan et al., 2015 ). Cuando se tratan las aguas residuales del procesamiento del café, el enfoque tradicional es verterlas en un estanque de unos 2 metros de profundidad y dejar que el agua se filtre lentamente en el suelo. El bajo pH del agua del estanque se puede neutralizar mediante la adición de talco (un mineral de arcilla). El problema con este sistema simple es que la temporada de lluvias, que generalmente sigue a la cosecha, puede hacer que los estanques se desborden, lo que hace que los contaminantes se derramen en las vías fluviales ( S. Rattan et al., 2015 ).

Para aumentar su eficacia, los estanques pueden integrarse como etapa final de purificación en un sistema más complejo como el sugerido por JC von Enden et al., (2002) (ver más abajo). Este sistema combina los estanques de sedimentos con la digestión de biogás. Los desechos de café contienen altas cantidades de sustratos orgánicos, incluidos carbohidratos, proteínas, pectinas, fibras y grasas, que lo hacen muy adecuado para la conversión en bioproductos como biodiesel y biogás (Gathuo et al., 1991). Sin embargo, debido a que se sabe que algunos productos químicos contenidos en los desechos del café, incluida la cafeína, los fenoles libres y los taninos (polifenoles), son tóxicos para muchos procesos de la vida, debido a preocupaciones de salud pública y ambiental, la adopción de esquemas potenciales de generación de dinero y amigables con el medio ambiente como ya que la digestión del biogás ha sido lenta.

Un modelo para procesar agua de fermentación gastada en Vietnam usando digestión de biogás y estanques de juncos ( JC von Enden et al. 2002 ) .

Los métodos que implican la digestión de biogás parecen muy prometedores, pero todavía se consideran prohibitivamente caros. También requieren una gestión bastante precisa del digestor, así como tecnología para estabilizar las temperaturas dentro de él. Otras tecnologías, como la producción de biodiésel a partir de productos de desecho, se han explorado a pequeña escala. Las grandes cantidades de pulpa de café generadas por la industria sugieren muchas fuentes de ingresos potenciales, como la producción de ensilaje para la alimentación animal, el cultivo de lombrices, vinagre, proteína unicelular, bioplaguicidas y probióticos, pero ninguno de estos ha alcanzado siquiera la escala. de un proyecto piloto ( Murthy et al., 2012 ).

La forma más fácil de utilizar los subproductos del procesamiento húmedo, según JK Mburu y PK Mwaura (1996 ), es convertir los desechos en abono orgánico para su uso como fuente de nutrientes y acondicionador del suelo. Otros usos potenciales incluyen la adición de desechos a las mezclas de alimentos para animales; usándolos para la producción de hongos; y utilizándolos para la extracción de vinagre. Mburu y Mwaura también sugieren producir carbón vegetal a partir de cáscaras de café y utilizar cáscaras de pergamino en la producción de materiales de construcción.

 

La solución inmediata

Es más fácil y económico eliminar los sólidos de una pequeña cantidad de agua muy concentrada que eliminar la misma cantidad de contaminantes mezclados en muchas toneladas de agua. Por esta razón, en los últimos 20 años, se han realizado muchos cambios en los sistemas tradicionales de procesamiento húmedo en lugares como Colombia. Cuanto menos entre en contacto la pulpa con el agua, menor potencial contaminante tendrá el agua utilizada en etapas posteriores. Los métodos de despulpado y fermentación en seco no requieren agua. La separación por densidad se puede realizar en el molino seco (ver Capítulo 6) en lugar de lavar las calles.

Al sopesar los pros y los contras del procesamiento tradicional en húmedo, es importante recordar que los cafés que provienen de estaciones de lavado intensivas en agua en lugares como Etiopía y Kenia producen algunos de los sabores de café más espectaculares que se encuentran en cualquier lugar. Y hay pocas dudas de que el agua juega un papel fundamental en la consecución de estos delicados perfiles de sabor. Por lo tanto, el objetivo debería ser apoyar esta valiosa tradición con prácticas comerciales equitativas , porque la infraestructura ecológica en el procesamiento húmedo requiere una inversión de capital que muchas regiones de bajo PIB, como Jimma, no tienen.

Wintgens sugiere un enfoque de cinco pasos para reducir la contaminación del agua en el procesamiento húmedo:
1) Incorporación de tanques de recepción semisecos o completamente secos en lugar de utilizar agua para lavar las cerezas en el molino húmedo.
2) Reducción de los sifones (tanques de flotación) a una cuarta parte de su capacidad original.
3) Diseño e implementación de despulpadoras que operan sin agua.
4) Alimentación mecánica de cerezas maduras a los despulpadores mediante transportadores de tornillo (alimentación en cereza seca).
5) Transporte mecánico de la pulpa mediante cintas transportadoras y transportadores de tornillo sin fin.

La eliminación de la pulpa con transportadores de tornillo ayuda a evitar la absorción indebida de agua, lo que promueve una descomposición más rápida, facilita el transporte y minimiza los olores nocivos. Puede ver un transportador de tornillo quitando la pulpa de la máquina despulpadora en este excelente video de los importadores de café verde con sede en San Francisco, Sweet Marias .

 

 

Recirculación de agua

Cuando se adopta la recirculación de agua en el procesamiento húmedo, el consumo de agua se puede reducir a 8-22 litros de agua por kilogramo de café verde, por debajo de 40-80 litros de agua por kilogramo de café verde donde no se practica el reciclaje (JN Wintgens, 2004 , pág.922). El proceso es muy simple y requiere una serie de tanques de sedimentación que decantan la capa superior de cada tanque al siguiente tanque de la serie, como se muestra a continuación.

Un diagrama de un sistema de recirculación de agua. 1: entrada de aguas residuales, 2: desagüe para limpieza de los tanques de agua, 3: tanques de agua, 4: tuberías, 5: bomba de reciclaje, 6: agua que regresa al sistema.

El diagrama anterior muestra cómo se eliminan los sedimentos del agua que se pueden reutilizar en tanques de flotación y pulpaje. No se recomienda utilizar agua reciclada para fermentaciones húmedas. Cuanto más tiempo se reutiliza el agua reciclada, más probable es que se desarrollen en ella organismos y productos químicos nocivos, como el amoníaco. Wintgens recomienda que se utilice agua reciclada durante un máximo de 48 horas para evitar la contaminación del pergamino de café (JN Wintgens, 2004, pág. 653).

 

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2 Comentarios

  1. charlesnouwen

    Creo que hay algunos errores en el cuestionario de este capítulo. Pregunta 4. ¿La PC3.5 dice que la respiración es un proceso que produce oxígeno como subproducto?

    En el mismo cuestionario, la Pregunta 2 no se relaciona con las respuestas sugeridas de la Pregunta 2. Parece que la pregunta 2 es la misma que la 1 pero con diferentes respuestas

    Finalmente, por alguna razón, el capítulo PC 3.09 viene después de la prueba final en la secuencia que es extraña.

    • BHLearn

      Gracias Charles. Hemos editado esos errores. Sí, de hecho: CO2 y agua como subproducto. BH

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