minimizar los impactos ambientales de la producción del vino. promover la responsabilidad...
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Industria vitivinícola
Instituto Politécnico NacionalUnidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología
TRATAMIENTO Y REMEDIACIÓN DE LOS DESECHOS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Objetivos
Minimizar los impactos ambientales de la producción del vino.
Promover la responsabilidad compartida de los productores, distribuidores y comercializadores.
Realizar la separación y la recolección separada de residuos.
Fomentar el reusó y reciclaje de los residuos sólidos, con el objeto de reducir el volumen enviado a disposición final.
Reforzar el atractivo comercial de los vinos.
Disminuir costos mediante la valorización de los residuos generados.
Una caja de vino es portátil, pero con clase no. La copa es
elegante, pero no portátil.
Tulip (como se le denomina a este producto) está disponible en rojo, blanco y turbio. Puede conseguirlo en la actualidad
sólo en el Reino Unido y Europa.
Aprovechamiento Completo de la Biomasa: Ya sea de una forma u otra, con un método u otro de aprovechamiento o transformación (proceso físico, químico, termoquímico, biológico), cualquier tipo de biomasa (sólida o líquida) se puede aprovechar completamente hasta este momento. Existen tantas tecnologías y procesos de transformación que pueden satisfacer las diversas exigencias y necesidades.
Azúcares: es un cuerpo sólido cristalizado, cuyo color en estado puro es blanco, que pertenece al grupo químico de los hidratos de carbono. Se trata de una sustancia soluble en agua y que se caracteriza por su sabor muy dulce.
Azúcares reductores: son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas.
Definiciones
Biomasa residual: Es la materia orgánica vegetal o animal originada como residuo, al emplearse ésta con otros fines; incluye los residuos sólidos orgánicos, los efluentes y los lodos de depuradoras.
Efluente: Es el flujo de agua que deriva de los procesos.
Evaporación: Es un proceso físico en el que un líquido o un sólido se convierte gradualmente en gas.
Fungicida: Son sustancias tóxicas que se emplean para impedir el crecimiento o para matar los hongos y mohos perjudiciales para las plantas, los animales o el hombre.
Fermentación: Proceso biológico mediante el cual una sustancia se transforma en otra u otras distintas como consecuencia de la actividad de algunos microorganismos (fermentos).
Fungicida: Son sustancias tóxicas que se emplean para impedir el crecimiento o para matar los hongos y mohos perjudiciales para las plantas, los animales o el hombre.
Fermentación: Proceso biológico mediante el cual una sustancia se transforma en otra u otras distintas como consecuencia de la actividad de algunos microorganismos (fermentos).
Fermentación Maloláctica: Transformación del ácido málico en ácido láctico (con emisión de anhídrido carbónico) por acción de bacterias lácticas.
Impacto ambiental :Cualquier cambio en el medio ambiente, sea adverso o beneficioso, total o parcial como resultado de las actividades, productos o servicios de una organización.
Lías: Sustancias sólidas (sobre todo restos de levaduras) acumuladas en el fondo de los depósitos tras la fermentación del vino
Maduración del vino: Proceso biológico que se realiza en la uva mediante el cual una serie de sustancias ácidas se transforman en azúcares, se produce la pigmentación de los hollejos, etc.
Orujo: Aguardiente obtenido de la destilación de los orujos de uva fermentados
Plan de Manejo: Es un procedimiento metodológico a seguir, o un conjunto de medidas a adoptar, a fin de reducir la cantidad de residuos que se generan la fabricación del vino, así como de reutilizar, aprovechar o valorizar los residuos que no se puedan evitar, y de dar un manejo ambientalmente adecuado a los que se deban entregar a los prestadores de servicios autorizados a llevar a cabo su manejo.
Polifenoles: Conjunto heterogéneo de moléculas que comparten la característica de poseer en su estructura varios grupos bencénicos sustituidos por funciones hidroxílicas.
Procesador de residuos: Persona física o moral registrada y/o autorizada por las autoridades competentes para aprovechar los residuos como alimento animal, mejorador de suelo, para producir biogás a emplear como fuente de energía, o de alguna otra manera.
Producción Más Limpia: Incluye la consideración de: Buenas prácticas operativas (cambios de actitud a través de capacitación sobre el manejo de las operaciones), cambiar o modificar procesos y tecnologías, cambiar la naturaleza de las entradas del proceso (insumos, energía, agua reciclada, etc.), cambio del producto final o desarrollo de productos alternativos y aprovechamiento en el sitio de residuos y subproductos (fomentando el reciclaje interno y externo).
Raspón: Estructura vegetal del racimo
Residuo: Es cualquier objeto, material, sustancia o elemento resultante del consumo o uso de un bien en actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales o de servicios, que el generador abandona, rechaza o entrega y que es susceptible de aprovechamiento o transformación en un nuevo bien, con valor económico o de disposición final.
Residuos peligrosos: Son aquellos que presentan alguna de las siguientes características, infecciosos, combustibles, inflamables, explosivos, reactivos, radiactivos, volátiles, corrosivos y/o tóxicos; las cuales pueden causar daño a la salud humana y/o al medio ambiente. Así mismo se consideran se consideran peligrosos los envases, empaques y embalajes que hayan estado en contacto con ellos.
Residuos especiales: Son aquellos que por su volumen, peso o tamaño, no pueden ser recolectados por la empresa de servicio ordinario de aseo.
Transportista de residuos orgánicos: Persona física o moral autorizada para transportar residuos orgánicos .
Tamizado: Es una técnica que se usa para separar los componentes de una mezcla de sólidos de distinto tamaño o de sólidos no disueltos en un liquido, a través de un tamiz (colador), que es una malla o tela muy tupida.
Taninos: Sustancias del grupo de los flavonoles que, junto los flavonoides y otros compuestos forman los compuestos fenoles de la uva.
Trasiego: Operación consistente en separar el vino de las materias sólidas depositadas en el fondo de los recipientes, tanto durante la fermentación como durante las diferentes etapas de la crianza.
Vendimia: se entiende la recolección de las uvas exclusivamente para la producción de vino
Vino: es una bebida alcohólica que se hace a partir de la uva. El proceso implica la fermentación alcohólica del zumo o mosto a través de la acción metabólica de levaduras
Introducción
La industria vinícola en México se integra por los productores de: uva de mesa, uva pasa, jugo de uva concentrado, de vino y los de licores de uva (brandy).
Industria vitivinícola
La bebida se obtiene del fermentado alcohólico del zumo de la uva, el cual se produce por la acción de levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y anhídrido carbónico.
Se conoce como vino, solamente al líquido que resulta de la fermentación alcohólica, total o parcial, del zumo de uvas, sin agregarle ninguna sustancia.
Existen diferentes tipos de vinos “clásicos”, los cuales son vinos tintos, blancos, rosados, claretes, de hielo y varietales; además del Chacoli, el vino generoso, el vino espumoso, el Vermut y el vino gasificado.
El sector vinícola representa una fuente importante de contaminación. Así desde 1990, la contaminación neta variada por la industria de los vinos, licores y espirituosos represento 83,8 toneladas de materias oxidables por día (t/d), y las destiladeras vinícolas.
SECTOR INDUSTRIALCONTAMINACIÓN ORGÁNICA
M.O*, t/dCONTAMINACIÓN ORGÁNICA
%
Industrias Químicas 285,4 14,2
Industrias Lácteas, y anexas 177,2 8,8
Pasta de papel 163,6 8,1
Papeles, cartones 123,1 6,1
Actividades Químicas 121,6 6,1
Mataderos 114,6 5,6
Tintes, blanqueo 96,5 4,7
Conservas productos animales 92,4 4,5
Conservas productos vegetales 86,4 4,3
Vinos, licores espirituosos 75,9 3,7
Azucareras de remolacha 72,1 3,6
Destilerias vinícolas 55,6 2,7
Cerveceras, malterías 53,7 2,6
Hospitales, enseñanza, otros 44,6 2,2
Lavanderías Industriales 42,8 2,1
Chocolaterías industriales 38,1 1,9
Zumos de frutas, sidras, aguas minerales
37,3 1,7
Industria de lana 35,4 1,7
Cuerpos grasos, detergentes 26,5 1,3
Industria de productos amiláceos 25,7 1,3
Total 20 sectores 1.768,5 87,3
Proceso
Residuos generados Agua residual
Estacional 45% Vendimia y
trasiegos
30% Tratamiento y crianza
20% Estabilizacion y embotellado
5% Otros
Consumo de agua De 0.5 a 14 L por
1L de Vino
Carácter fuertemente acido
Valores muy elevados y variables de DQO y DBO
(Van Schoor, 2005)
Residuos Solidos Raspones
Orujos
Lías
Pueden ser recuperados para obtención de productos de alto valor añadido, como: Poli fenoles
Taninos
Pigmentos
Aceites
Aguas ResidualesGeneración y Tratamientos
La contaminación normalmente viene asociada a los vertidos químicos.
Aunque son naturales y no representan en general una toxicidad, estos vertidos pueden dar lugar a la destrucción de la fauna y de la flora del medio
Impacto de los efluentes vinícolas
Desde comienzo de los años 90 se ha reconocido que los procesos de elaboración de vino generan una fuerte contaminación orgánica soluble, y además en un periodo muy corto de dos a tres meses. Es así como la reglamentación ha evolucionado y la actividad vinícola es hoy considerada como una industria susceptible de producir daños medioambientales, y por ello deben tratar sus aguas residuales
Impacto de los efluentes vinícolas
Las operaciones de lavado efectuadas en las diferentes etapas de la vinificación, que son el origen de vertidos de aguas residuales cargadas de materia orgánica, se reparten de la manera siguiente:Operación Causas
Preparación de las vendimias
•Limpieza y desinfección del equipamiento
Durante la recepción de las vendimias
•Lavado del equipamiento de recepción: tolvas, estrujadoras, escurridores, bombas de transporte
•Lavado de los suelos con o sin adición de productos de limpieza
Durante las vinificaciones
•Lavado de las cubas de fermentación•Lavado por las cubas de desfangado•Lavado de los suelos con o sin adición de productos de limpieza
Operación Causas
Durante los trasiegos•Lavado de las cubas después de los trasiegos•Lavado de los suelos con o sin adición de productos de limpieza
Durante las filtraciones •Lavado de filtros de diatomeas
Las aguas usadas encierran básicamente los mismos contribuyentes que los mostos y los vinos en proporciones variables: azúcares, ésteres, glicerol, ácidos orgánicos (tartárico, málico, láctico, acético), sustancias fenólicas (materias colorantes y taninos) y una numerosa población de levaduras y bacterias.
Estos elementos son fácilmente biodegradables a excepción de los polifenoles, que necesitan una flora apropiada para ser degradados.
Los vertidos vinícolas tienen un carácter estacional muy marcado que está ligado a la actividad de las bodegas. Así, el 60-70% del volumen anual de aguas residuales se produce en los tres meses que siguen al comienzo de las vendimias.
La concentración de materia orgánica es fuerte, con valores medios de DQO que puede alcanzar 15,000 a 20,000 mg/l para las concentraciones de DBQ5 (Demanda Bioquímica de Oxigeno en 5 días) comprendidas entre 5,000 y 10,000 mg/l.
Características de las aguas residuales
La materia orgánica está esencialmente en forma soluble. Una decantación estática tendría por lo tanto poco efecto sobre la reducción de la concentración, pero una parte importante es fácilmente decantable (semillas, sales tartáricas, tierras de filtración).
El pH es normalmente ácido con valores puntualmente básicos durante las operaciones de limpieza con productos alcalinos u órgano-clorados y durante las operaciones de eliminación química de tartrato.
Una carencia pronunciada en nitrógeno y fosforo con una relación de DBO5/N/P generalmente cercano a 100/1/0,3
Estos procesos de descontaminación pueden ser clasificados en 5 categorías:
El desbaste-tamizado
Rociado
Evaporación (natural o forzada)
Procesos biológicos aerobios
Procesos biológicos anaerobios
Tratamiento de los efluentes
se han de tener en cuenta esencialmente tres puntos.
La separación de las aguas limpias (de enfriamiento por rociado, lavado de botellas nuevas, aguas de lluvia) que pueden ser vertidas directamente en la red pluvial o en el medio natural.
La limitación de perdidas; no dejar abiertos los grifos inútilmente, realizar en medida de lo posible una limpieza previa en seco (escoba, raqueta), instalación de dispositivos de cierres automáticos etc.
El aumento de los rendimientos de las limpiezas mediante el uso de sistemas de alta presión, cañones de espuma y una buena gestión de las bodegas.
Gestiones internas
Las partículas sólidas contenidas en los efluentes vinícolas (raspones, semillas, pieles, partículas de tierras, cristales de tartrato, etc.) constituyen una fuente de contaminación, pero representan también un riesgo de deterioro de las bombas y de las canalizaciones.
Sin embargo, teniendo en cuenta la gran proporción de materia orgánica en forma soluble, puede que este tratamiento no sea suficiente para realizar a continuación un vertido directo al medio natural.
Desbaste y tamizado
Tina de decantación
Cesta de cribado
Tamiz estático inclinado
Tamiz rotativo
Criba autolimpiante de cadena continua.
La selección del proceso a utilizar depende cierto número de parámetros tales como la concentración en elementos groseros, el volumen a tratar, el posicionamiento de la balsa de almacenamiento, los datos cilíndricos, etc.
El rociado es un procedimiento de depuración que realiza en el suelo, y que permite un tratamiento directo de los efluentes susceptibles de ser degradados biológicamente.
El vertido a tratar debe por lo tanto ser degradable o asimilable por vía biológica y no tóxico para el suelo y los vegetales y animales que habitan en él. Además, el sistema de depuración, debe estar constituido por un suelo normalmente explotado o regularmente trabajando para mantener la flora y fauna del suelo en su grado de actividad máxima.
Rociado Agrícola
El rociado puede efectuarse por aspersión, por medio de un cañón fijo o móvil
Estos procesos de tratamiento consisten en concentrar por evaporación los efluentes decantados o cribados, o bien de una forma natural o forzada.
La evaporación permite suprimir todo vertido directo en el medio natural. Sólo es necesario gestionar los lodos obtenidos después de la evaporación de acuerdo con la reglamentación. Normalmente son extendidos en un determinado terreno.
Evaporación natural o forzada
Se han aplicado diferentes procesos que ponen en juego bacterias aerobias para el tratamiento de los elfuentes vinícolas, entre los que se puede distinguir.
Los procesos de (lodos activados)
Las soluciones por lodos activados dan lugares a excelentes rendimientos de depuración, con la eliminación de al menos de 98% de la DBO5 inicial.
Tratamiento biológico por vía aerobia
comprenden principalmente dos fases sucesivas.
Una fase de contacto de los efluentes vinícolas a depurar con un cultivo bacteriano controlado, en forma de copos en una balsa removida donde se mantiene una cierta concentración de oxígeno. Las bacterias utilizan la materia orgánica del efluente como fuente de energía y de carbono para su multiplicación (producción de lodos) y el oxígeno como aceptor final de electrones.
Una fase de separación de los efluentes depurados y los copos de un decantador, acompañada si es preciso de una extracción de fangos en exceso.
Lodos Activados
Residuos solidosGeneración y Tratamientos
•Jefe de control de calidad
•Jefe de producción
•Jefe de producción
•Jefe de producción
•Jefe de producción
Jefe de control
de calidad
•Jefe de producción
•Enólogo •Control de calidad
•Jefe de producción
•Jefe de producción
• Personal técnico
administrativo
Anexos
Los vertidos líquidos de una bodega presentan dentro de unos limites, los siguientes parámetros.
Bibliografía
Mari Cruz García, Silvia Pérez Magariño (2010); “Enfoque Integrado Para una Producción Sostenible de Vino Europeo”; INSTITUTO TECNOLOGICO AGRARIO - SUSTAVINO; Valladolid, España.
Paginas consultadas http://www.lifesinergia.org/formacion/index.htm
