Otimização no co-processamento de resíduos na indústria do cimento envolvendo custos, qualidade e impacto ambiental

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: CARPIO, Ricardo Carrasco
• Orientador(a): SILVA, Rogério José da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Otimização; Programação sequencial quadrática; Algoritmo genético; Evolução diferencial; Custos; Impacto ambiental; Co-processamento de resíduos industriais; Indústria de cimento
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2692

Esta tese apresenta um modelo de otimização para o uso de resíduos industriais como combustíveis alternativos considerando restrições de qualidade, consumo específico de calor, emissões de poluentes, entre outras. O modelo leva em consideração os custos de matéria prima, de combustíveis e um outro fator importante que é o custo do consumo de energia elétrica requerida para moagem. Na modelagem foram utilizadas duas técnicas de otimização: (i) a determinística, através do método de Programação Seqüencial Quadrática (SQP) em combinação com o método de Monte Carlo e (ii) as heurísticas, através do Algoritmo Genético (AG) e Evolução Diferencial (ED) aplicando funções de penalização para validar os resultados obtidos. Dos algoritmos utilizados, os Algoritmos Genéticos não mostraram uma solução satisfatória, apresentando problemas de convergência devido à necessidade de satisfazer todas as restrições impostas. Já para a SQP e a ED, os resultados foram satisfatórios com uma pequena diferença entre os valores ótimos obtidos. O método de ED demandou um maior tempo computacional quando comparado com a SQP devido ao grande número de avaliações da função objetivo, característica inerente a ED. Os resultados obtidos através da modelagem mostraram-se satisfatórios, sendo possível calcular os níveis de substituição do combustível primário pelo combustível alternativo derivado dos resíduos industriais, levando se em conta os limites aceitáveis de emissões de poluentes, as normas de qualidade do cimento assim como outros parâmetros específicos da indústria de cimento.