Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Alternative utilization of excess water in Cuban sugar mills
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2014 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The sugar cane industry is one of the most water demanding industries in the world. In spite of the fact that the sugar cane itself contains enough water to supply the entire sugar manufacturing process, supplementary water from other sources is added. As a result, the sugar cane industry consumes and generates water in excess. The generated wastewater contains high amounts of organic compounds, which would cause pollution if it were directly discharged into nature.

The sugar mill Carlos Baliño is located in rural Cuba and is the only sugar mill in Cuba to produce organic sugar. Carlos Baliño often experiences stops in production as a result from lack of cane supply. The wastewater management system at this particular mill is out of work and not suitable for the generated excess water. The aim of the study presented in this report is to determine the quality and quantity of the excess water from Carlos Baliño and the possibility of reusing the excess water in the sugar manufacturing process as imbibition water and for irrigation. In order to use this excess water for irrigation, a wastewater management system have been suggested and an economic evaluation have been made. Three models have been constructed in order to find the mass flow of excess water, optimize the water used for imbibition and for irrigation by purification in a wastewater management system.

Results showed that the optimum mass flow of imbibition water was 2.7 times the fiber amount and the mass flow of excess water, after adjusting the mass flow of imbibition water to its optimum, was 4 kg/s. It was concluded that a wastewater management system of a total area of 4 792 m2 and a retention time of 27 days would reduce the BOD5 concentration with 99%, which is sufficient for the given mass flow and the quality of the excess water. The increased irrigation requires investment in new equipment. The conclusion of the financial evaluation of the increased irrigation is that the investment is not economically profitable, since the new equipment is too expensive due to the economic situation in Cuba.

For the implementation of the wastewater management system to be possible, some factors have to be further investigated. The proposal for future work therefore includes possible water storage for the purified water, further investigations of the financial aspects of the implementation and also the technical and financial aspects of leaching and equipment for decreasing the salinity in the excess water.

Abstract [sv]

Sockerrörsindustrin är en av de mest vattenkrävande industrierna i världen. Trots att sockerröret innehåller tillräckligt med vatten för att förse hela sockerproduktionsprocessen tillsätts mer vatten från andra källor, vilket är anledningen till att sockerrörsindustrin både konsumerar och genererar ett stort överskott av vatten. Det genererade spillvattnet innehåller höga koncentrationer av organiska sammansättningar, vilket skulle orsaka föroreningar om det direkt släpptes ut i naturen.

Sockerfabriken Carlos Baliño är belägen på Kubas landsbygd och är den enda sockerfabriken på Kuba som producerar organiskt socker. Bristen på tillgången av sockerrör gör att Carlos Baliño ofta drabbas av stopp i produktionen. Vid denna sockerfabrik är systemet för hanteringen av spillvattnet ur funktion och inte passande om detta vatten ska användas till bevattning. Målet med studien presenterad i denna rapport är att bestämma kvalitét och kvantitet av spillvattnet från Carlos Baliño och möjligheterna att återanvända spillvattnet i sockerproduktionsprocessen som imbibitionvatten och till bevattning av sockerrörsfälten. För att kunna använda spillvattnet till bevattning kommer ett system för att hantera och rena detta vatten att föreslås och en ekonomisk utvärdering kommer att göras.

Resultaten visar att det optimala massflödet av imbibitionvatten är 2.7 gånger fibermängden och massflödet av spillvatten, efter att massflödet av imbibitionvattnet justerats till sitt optimum, är 4 kg/s. Slutsatsen drogs att då systemet för att hantera och rena spillvattnet har en total area på 4 792 m2 och en total genomloppstid på 27 dagar skulle reducera koncentrationen av BOD5 med 99%, vilket är tillräckligt för det givna massflödet och kvalitén av spillvattnet om det ska användas till bevattning. Den ökade bevattningen av sockerrörsfälten kräver investeringar i ny utrustning. Slutsatsen av den finansiella utvärderingen av den ökade bevattningen är att investeringskostnaden inte är ekonomisk hållbar, eftersom den nya utrustningen är alltför dyr på grund av den ekonomiska situationen på Kuba.

För att implementeringen av systemet för hanteringen och reningen av spillvattnet ska vara möjlig måste andra faktorer undersökas. Förslagen för framtida arbeten inkluderar därför möjligheterna till lagring av det renade vattnet, fortsatta utredningar av de finansiella aspekterna av implementeringen samt tekniska och finansiella aspekter av urlakning och utrustning för att sänka salthalten i spillvattnet.

Place, publisher, year, edition, pages
2014.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-148087OAI: oai:DiVA.org:kth-148087DiVA: diva2:735263
Available from: 2014-08-21 Created: 2014-07-21 Last updated: 2014-08-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(22949 kB)9787 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 22949 kBChecksum SHA-512
2a6817150b94c126ba9527e481da1eed855a7195ff60a88578e304534a6de79c2cc590ee2b9dbe83e85f8d8167488f43899cac906f46686cf944c71ed69f0911
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 9787 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 525 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf