Modelagem dinâmica do processo de geração, armazenamento e distribuição de vinhaça em uma unidade sucroenergética

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: MAZIER JUNIOR, Hernani
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica; Brasil; UFTM; Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
• Palavras-chave em Português: Modelagem matemática.; Dinâmica de sistemas.; Software Vensim PLE®️.; Mathematical modeling.; System dynamics.; Vensim PLE®️ software; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1515

O Brasil atualmente é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar, sendo referência mundial com produção total de 628,1 milhões de toneladas por ano, contando com 418 unidades produtoras no país. Com a industrialização da cana-de-açúcar, ocorre a geração de subproduto vinhaça, para cada litro de etanol produzido, são gerados, simultaneamente, cerca de 15 litros de vinhaça. Portanto, devido à geração desse resíduo em larga escala, são necessários monitoramentos das etapas produtivas para atendimento da legislação ambiental vigente e balanço de produção adequado para a correta destinação da vinhaça para o canavial, a qual é utilizada como adubo. Diante disso, qualquer mudança no processo industrial pode alterar significativamente o volume de vinhaça gerado e, consequentemente, exceder a capacidade disponível dos tanques de armazenamento, transporte e aplicação no campo. Portanto, respeitar a capacidade dos tanques e visualizar a tendência de ocupação é essencial para manter a planta industrial em funcionamento e evitar possíveis acidentes ambientais. O objetivo deste trabalho foi analisar, por meio de estudo de caso, o comportamento da geração, armazenamento e distribuição de vinhaça, a partir de simulações baseadas na técnica de dinâmica de sistemas, utilizando o software Vensim PLE®️. Para construção da metodologia, foi realizada uma revisão da literatura com estudos exploratórios juntamente com a coleta de dados do processo. Na sequência, foram realizadas análises do comportamento do sistema de acordo com a variação das variáveis-chave do processo, de acordo com seis cenários que ocorrem com frequência no processo produtivo, resultando na elaboração de oportunidades com uma solução ótima para que não ocorram acidentes ambientais ou a redução ou parada do processo contínuo de produção, além de mitigar a necessidade de grandes investimentos no processo de armazenamento e distribuição. Ou seja, com o aumento de 1 trator aplicador na frente 5, que é alimentada pelo tanque 3, e o aumento no bombeamento da adutora de 85 m³/h para 120 m³/h, foi possível balancear o processo de geração, armazenamento e distribuição de forma contínua, sem prejuízos ao processo produtivo, gerando um cenário ótimo.