Evaluación de tres deshidratadores solares para el tratamiento de la vinaza de caña de azúcar y análisis físico químico de los productos resultantes

Resumen

La investigación se llevó a cabo durante los meses de mayo a noviembre de 2018 en la Universidad de El Salvador del municipio de San Salvador, El Salvador, C.A. Se utilizó un diseño experimental completo al azar con arreglo factorial de 3x3 con dos factores, factor A: volúmenes de vinaza y factor B: deshidratadores solares. Los deshidratadores solares fueron deshidratador sin cobertura (DSC), deshidratador con cobertura de plástico (DCP), y deshidratador con cobertura de vidrio (DCV), estos tuvieron una dimensión de un metro cuadrado cada uno, en los que se evaluaron tres volúmenes de vinaza cruda: 3 litros, 5 litros y 10 litros, haciendo un total de 36 unidades experimentales, para lo cual se escogieron 18 unidades a las que se analizaron propiedades físico químicas: demanda química de oxígeno (DQO), demanda biológica de oxígeno (DBO ), sólidos totales disueltos, nitrógeno, fósforo, potasio, pH, conductividad eléctrica y materia orgánica. Además, se midieron diferentes factores ambientales: temperatura del ambiente (°C), temperatura interna (°C) (para los DCP y DCV), lamina evaporada (para el DSC) (mm), radiación solar (W/m2), humedad relativa del ambiente (%), nubosidad (%) y velocidad de viento (km/h), los cuales tuvieron incidencia en la eficiencia de cada deshidratador solar, la eficiencia determinó el número de horas necesarias para deshidratar un volumen de 72 L de vinaza cruda; se utilizó un análisis costo/efectividad obteniendo para el deshidratador sin cobertura 59.41% de eficiencia, el deshidratador con cobertura de plástico 27.61% de eficiencia y el deshidratador con cobertura de vidrio con 73.54% de eficiencia. Resultando con la mayor eficiencia el DCV deshidratando los 72 L en un menor tiempo. La metodología estadística empleada consistió en un análisis de varianzas, donde los resultados mostraron que el mejor tratamiento para las variables ambientales estudiadas fue el DCV-5L por obtener la menor variabilidad en los resultados respecto a los demás tratamientos. Los resultados físico químicos presentaron una disminución en la demanda química de oxígeno de la vinaza cruda en 50,700 mg/L a 9,623 mg/L, para el condensado de vinaza; mientras que para la demanda biológica de oxígeno la vinaza cruda contenía 2,106 mg/L y el condensado de vinaza no presentó demanda. Según los valores de N, P, K, DQO y pH, la vinaza cruda y el condensado de vinaza no pueden ser vertidas a cuerpos receptores. En la vinaza deshidratada, los promedios fueron N con 2.13 %, P con 0.16 % y K con 14.46%, por lo que se considera a la vinaza deshidratada como abono orgánico