Diseño conceptual para la descontaminación y economía de agua en plantas de desamargado de quinua

Abstract

Se plantea un diseño conceptual orientado a disminuir la cantidad de agua utilizada en la desaponificación de quinua en grano y una consecuente reducción en efluentes contaminantes de plantas de tratamiento de este pseudocereal andino. A este efecto se consideran modificaciones a procesos tradicionales, incluyendo una etapa de centrifugación como una alternativa para la disminución de costos asociados con el secado del grano húmedo, lo que permite a la vez separar eficientemente las soluciones acuosas de saponinas para su tratamiento de descontaminación mediante un proceso de reacción química que utiliza un sistema de reactor tubular asociado con un dosificador y un clarificador para el retiro de sólidos suspendidos. El líquido descontaminado y clarificado es retornado al circuito de extracción de saponinas, reduciéndose de esta manera de forma drástica tanto el consumo de agua (solvente utilizado en el desamargado de quinua) cuanto la emisión de efluentes contaminantes. A efectos de analizar la viabilidad del concepto se plantea un modelo determinístico no estacionario basado en el principio de conservación de materia. Las soluciones numéricas son evaluadas para generar la inferencia correspondiente.

A conceptual design is set up aimed at decreasing the amount of water used in the desaponification of quinoa grains and a consequent reduction in pollutants contained in treatment plants effluents of this Andean pseudocereal. To this end, process modifications are considered, including a stage of centrifugation as an alternative to lowering costs associated with wet grain drying, allowing at the same time the efficient separation of aqueous solutions of saponins and its decontamination by means of a system using a tubular reactor and a clarifier for the removal of suspended solids. The decontaminated and clarified liquid is returned to the desaponification process, reducing drastically both the water consumption and the emission of pollutant effluents. For the purposes of analyzing the feasibility of the concept, a deterministic unsteady state model is set up based on the principle of conservation of matter. Numerical solutions are evaluated to generate the appropriate inference.