Baixe Cuidados com solo plantio controle microbiologico questao fundiara vinhaca e biodigestor anaerobico e outras Notas de estudo em PDF para Agronomia, somente na Docsity! ETEC – DR FRANCISCO NOGUEIRA LIMA TÉCNICO EM AÇUCAR E ÁLCOOL - 3º MÓDULO Tcc Professor: Caio Cuidados com o solo, Plantio, infecção e meio ambiente. 17 /03 /2011 ALUNO(S): Ivail Américo – Nº14 Maria Josilania Gomes Azevedo – Nº24 Regina Ap. de Oliveira – Nº26 Alex de Souza P. – Nº02 Lucas Henrique Pinheiro – Nº21 "O Otimista pensa que este é o melhor de todos os mundos possíveis. O Pessimista receia que isso seja verdade." Quantidade de gesso em toneladas por hectare: - Ca<4 e Al% < 30 = 1 tonelada de gesso; - Ca<4 e Al% > 30 = 1,5 tonelada de gesso. 2. Plantio A prática no do corte mecanizado teve sua intensificação nos últimos 3 anos, incentivado principalmente pela grande expansão do setor e escassez de mão de obra. Pesquisas estimam que 15% dos canaviais brasileiros sejam plantados mecanicamente e nos próximos 3 ou 4 anos se ampliará para 80%, mas isso dependerá muito da situação financeira das empresas suco energética. A mecanização do plantio mecanizado exigiu reformulação das praticas culturais e desenvolvimento das técnicas para garantir eficiência e qualidade na operação das lavouras. O plantio mecanizado está sendo realizado com muito mais eficiência e rapidez que o manual. No plantio mecanizado as mudas ou toletes que são colhidos por maquinas são transportados por caminhões e realizam o transbordo até a plantadora. Esta abre o sulco, planta muda, aplica os cuidados com o inseticida, fertiliza e se necessário faz a cobertura do solo em uma única operação. As máquinas são tracionadas por tratores e necessita-se de apenas um operador para monitorar e controlar as atividades realizadas. Mesmo com tanta tecnologia ainda necessita-se de trabalho braçal devido às deficiências no processo. Exemplo citado é a presença de um grupo de pessoas para que se realizem tarefas de acabamento na catação de cana que cai no momento do carregamento da plantadora e terminação dos sulcos de plantio ao sair nos carreadores. Mas estima-se essa necessidade por pouco tempo até que haja o aperfeiçoamento dessa prática. Toda essa novidade vem sendo responsável por dúvidas entre as usinas de mecanizar ou não mecanizar a altura canavieira. A maioria delas está optando por mecanizar, mas algumas ainda adotam o sistema manual-mecanizado dependendo da região declividade do terreno, disponibilidade de mão de obra e capacidade de investimento. Mas para adotar totalmente o sistema mecanizado devem-se melhorar vários critérios como a qualificação de mão de obra, adequação do solo ao processo, redução dos danos realizados mecanicamente como prejuízos na colheita ocasionando perda de matéria-prima devido ao desgaste nas facas da colhedeira e falhas do no processo interno de fabricação devido ao grande carregamento de impurezas. Outro dos motivos que aderiu as usinas ainda não adotarem totalmente o plantio mecanizado é a falta de capital para investimento nessas máquinas. De acordo com o professor titular do departamento de engenharia rural da Esalq/UFSP, Tomaz Caetano Ripoli, se for considerado o custo das mudas, o mecanizado ficou 60% mais barato que o manual. No entanto a deficiência parcial nas plantadoras e da qualidade das mudas utilizadas houve um aumento exagerado na quantidade de mudas no mecanizado. Em modo convencional a média para plantio é de 12 t/ha e no mecanizado 16,18 até 20 t/ha levando custos bem maiores no processo de mecanização. A estimativa é que se possa aumentar o processo mecanizado, pois além dos benefícios na rapidez do plantio e colheita a queima da cana será totalmente extinta devido uma lei imposta pelo governo devido ao alto teor de gás carbônico expelido na atmosfera prejudicando a respiração e dando oportunidade para o surgimento de doenças respiratórias além dos riscos de queimadas que podem atingir áreas de preservação ambiental. Vantagem para as usinas, mas desvantagem para os cortadores de cana que ficarão desempregados. Para que essa situação seja amenizada as usinas tem que investir na qualificação desses trabalhadores para que eles se adequem a nova tecnologia. Cada usina terá que dar preferencia para os funcionários que já estão contratados disponibilizando aos mesmos cursos de qualificação. Mas mesmo com essas medidas a ser tomado o desemprego será em massa. 3. Guerra contra as bactérias. A guerra contra a bactéria na indústria das usinas está encarando um grande problema na parte, fermentativa e controle de bactéria que se não controlada, contamina todo o processo. Está havendo um investimento em todos as areas tanto nas lavouras quanto no processo. Essas bactérias podem estar presentes no solo afetando o plantio e atrapalhando todos os demais processamentos. A quantificação e mensuração das perdas no processo produtivo é sem dúvida uma ferramenta de grande valia para a gerência industrial, pois a mesma serve como apoio, podendo auxiliar o processo de análise e melhorias da eficiência do processo industrial, sendo assim a redução das perdas esta diretamente ligada ao faturamento da empresa. Com base nos boletins de informações industrial da safra de 2008, e com base nos estudos realizados por Fernandes (2003), podemos identificar onde ocorrem as perdas no decorrer do processo industrial, mediante a esta quantificação poderemos mostrar onde a empresa deverá iniciar a redução e correção do processo. TABELA 1- base para a conversão em reais (R$) das perdas de açúcar e álcool A Tabela 1 mostra todos os dados necessários para o desenvolvimento Matemático e a quantificação e mensuração em reais (R$) do açúcar e álcool perdidos. Os dados foram retirados dos boletins de informações da empresa em estudo conforme o modelo em anexo, o preço da saca de açúcar e litro de álcool foi estabelecido conforme os dados disponíveis em no site www.udop.com.br (dia 11-05-09) às 19h30min. TABELA 2 – Quantificação de Perdas no processo desenvolvimento. Em 2005, de acordo com a Organização de Agricultura e Alimentos das Nações Unidas (FAO), a maioria dos 82 países de baixa renda que sofriam deficiências alimentícias era também importadores líquidos de petróleo (Runge & Senauer, 2007). A pressão do setor canavieiro está elevando o custo de produção de outros setores, como o de grãos e até da pecuária. Os dois últimos passaram a disputar as terras com o setor sucroalcooleiro, bastante capitalizado. Em algumas áreas do Estado de São Paulo, as terras apropriadas para o plantio de cana-de-açúcar custam hoje duas vezes o valor que custavam em 2002( ZAFALON, 2007). 5. Questão da Vinhaça De acordo com Paranhos (1987), a vinhaça, (vinhoto, restila ou calda da destilaria) é resultante da produção de álcool, após a fermentação do mosto e a destilação do vinho, trata- se de um material com cerca de 2 a 6% de constituintes sólidos, onde se destaca a matéria orgânica, em maior quantidade. Em termos minerais apresenta quantidade apreciável de potássio e quantidade média de cálcio e magnésio. A riqueza nutricional desse material está ligada a origem do mosto que será fermentado. Quando se parte de mosto do melaço, apresenta maiores concentrações em matéria orgânica, potássio, cálcio e magnésio, ao passo que esses elementos decaem consideravelmente quando se trata de mosto de caldo de cana, como é o caso das destilarias autônomas. Dos efluentes líquidos, a vinhaça é a que possui a maior carga poluidora, pois apresenta um DBO variando de 20.000 a 35.000 mg/l. A quantidade de vinhaça gerada pela destilaria é relativa ao teor alcoólico obtido na fermentação do mosto, de modo que a proporção pode variar de 10 a 15 litros de vinhaça por litro de álcool (Paranhos, 1987). Pode-se obter de 180 a 1.000 litros de vinhaça por tonelada de cana, em função do tipo de mosto usado na fermentação. A temperatura da vinhaça que sai dos aparelhos de destilação é de 80 a 100 °C. Dos resíduos da fabricação do álcool, a vinhaça é sem dúvida o mais importante, não só em termos de volume gerado, mas também em potencial poluidor, isto se justifica pela dificuldade apresentada na eliminação deste resíduo, desde o início da fabricação do álcool no Brasil. Inúmeros problemas ecológicos, sociais, políticos e econômicos gerados pela eliminação da vinhaça em leitos d’água estão registrados em literaturas que listam as disputas envolvendo usineiros e população. Tal prática é vetada por dispositivos legais desde 1934, por diversos artigos do Código Penal Brasileiro, Leis Estaduais e Portarias. A Portaria n° 322, publicada em novembro de 1978, pelo Ministério do Interior, proíbe terminantemente o lançamento direto e indireto de vinhaça em qualquer coleção hídrica pelas destilarias, obrigando as agroindústrias a apresentarem projetos para implantação de sistemas que utilizassem modo racional a vinhaça e águas residuais geradas pela fabricação do álcool. Inúmeras alternativas para utilização da vinhaça foram propostas para que a mesma fosse aplicada racionalmente, como: concentração do resíduo, fertirrigação, ração animal, fabricação de tijolos, vinho dutos marítimos e geração de biogás através do biodigestor anaeróbica. Por constituir-se em matéria rica em nitrogênio, e em especial em potássio, a vinhaça vem sendo largamente empregada como fertilizante nas próprias lavouras de cana. Existem limitações nessa prática como a viabilidade econômica do transporte e o risco de saturação, percolações e arrastes do solo, sendo desconhecidos os efeitos em longo prazo. Além da economia de fertilizantes comerciais, a fertirrigação com vinhaça traz benefícios hídricos e eleva a produtividade agrícola. Paranhos (1987), cita que em 1972 e 1973 foram apresentados trabalhos específicos que permitiram um melhor conhecimento desse material e determinaram um novo enfoque no uso da vinhaça, bem como estabeleceram um marco importante na racionalização do uso desse subproduto. Um dos estudos apresentados está demonstrado na cujos dados foram obtidos da vinhaça gerada em usina localizada na região de Ribeirão Preto (SP), proveniente de mosto de melaço e caldo de cana, bem como um mosto misto é citado em estudos realizado durante duas safras consecutivas. Os autores verificaram que mesmo a classificação usual de vinhaça de mosto de melaço, de mosto misto e de mosto de caldo, está comprometida, devido à enorme variação de produtos açucarados e suas proporções, que são enviados à fermentação. Observaram uma relação muito estreita entre os teores de potássio e a proporção de cana moída exclusivamente para a produção de álcool. À medida que se aumenta o volume de álcool direto produzido, o teor em K2O da vinhaça decresce, de forma que os termos vinhaça de mosto mistos expressam um gama muito ampla de mistura de produtos açucarados enviados à fermentação. Mesmo para a vinhaça proveniente de mosto de melaço, notam-se atualmente valores menores, do que os de alguns anos atrás. Isso possivelmente se deva ao fato de que nos dias atuais não se efetua um esgotamento completo do mel final, como ocorria anteriormente. Concluindo, é evidente que o uso da vinhaça como fertilizante deve atender às necessidades locais de nutrição do solo devidamente analisado pelas normas vigentes, sendo que a quantidade recomendada aumenta de acordo com o tempo de utilização do solo e seus tratamentos intermediários (tratos culturais) efetuados durante o ciclo da cana, (Camargo, 1993). 5. 1 Biodigestor da Vinhaça A biodigestão anaeróbica é uma resposta recente às alternativas de aproveitamento da vinhaça, permitindo a estabilização da matéria orgânica com desassimilação de uma mistura gasosa, tendo como componentes principais o metano e o dióxido de carbono. Nesse processo, elevadas eficiências de remoção de carga poluidora são alcançadas enquanto uma mistura gasosa de valor energético é produzida (Salerno, 1991). Sabe-se que atuam vários grupos de microorganismos que fornecem uns para os outros substratos adequados a um processamento contínuo. Tais microorganismos estão presentes na natureza em ambientes anaeróbios como fundo de lagoas, pântanos, rúmen de herbívoros e fezes de animais e humanas. De acordo com Toledo (2001), o processo de biodigestão anaeróbia ocorre em duas etapas. Na primeira etapa do processo estão envolvidas bactérias fermentativas, não produtoras de metano, que atuam por hidrólise extracelular quebrando polímeros orgânicos em suas unidades fundamentais, incorporando e fermentando esses produtos de hidrólise em ácidos orgânicos, álcoois, hidrogênio e dióxido de carbono. No segundo estágio, tais produtos são transformados em metano e dióxido de carbono pela ação das bactérias acetogênicas e metanogênicas. As bactérias metanogênicas em relação às bactérias produtoras de ácidos se reproduzem mais lentamente e são mais sensíveis às alterações das condições ambientais ou a condições adversas, como a presença de compostos inibidores. A Figura 3.11. Demonstra, segundo Lamo (1991), o esquema básico da biodigestão anaeróbica da vinhaça, descrevendo as etapas principais pelas quais o efluente deverá passar, para se obtiver um biogás de qualidade aceitável, não contendo contaminantes como normalmente ocorre em outros processos de biodigestão. Figura 3,11 1- Vinhaça A – Reator Anaeróbico 2- Nutrientes e Álcalis B – Tanque Equalização 3- Água do Trocador de Calor C – Tanque de Nutrientes 4- Efluentes do Reator Anaeróbico D – Trocador de Calor 5- Biogás E – Gasômetro FIGURA 3.11. - Esquema Básico da Biodigestão Anaeróbica da Vinhaça Fonte: Lamo (1991) Se o processo em estudo for utilizado em escala nacional pode-se gerar em torno de três bilhões de m³/ ano de metano, obtendo-se assim uma fonte de energia alternativa que representa 1,27 % da energia elétrica consumida nacionalmente, segundo informativo do Ministério de Minas e Energia (1998). A Biodigestão Anaeróbica da vinhaça torna-se interessante, pois, além de fonte de geração de energia elétrica, a vinhaça não perde seu valor nutritivo como adubação orgânica, mantendo os teores de potássio, podendo assim após a biodigestão ser utilizada normalmente na fertirrigação. O balanço energético de uma tonelada de cana é demonstrado na Tabela 3.14. segundo Lamo (1991), o autor tem por objetivo demonstrar o quanto de energia uma tonelada de cana pode proporcionar, e o ganho se for utilizada a biodigestão anaeróbica da vinhaça gerada por esta tonelada de cana, resumindo: 01 tonelada de cana, num processo de produção de álcool convencional, gera em torno de 842 x 10³ kcal, somadas as parcelas referentes à produção do bagaço queimado em caldeiras e o álcool como combustível, adicionando o processo de biodigestão anaeróbica da vinhaça, obtem-se um adicional de 67 x 10³ kcal / tonelada de cana, representando 7,5% de ganho de energia / tonelada de cana processada. Tabela 3.14. - Balanço Energético de uma Tonelada de Cana Produção de Energia por Tonelada de Cana 250 kg de bagaço (1.800 kcal/kg) 450 x 10 ³ kcal (49,5%) 70 litros de álcool (5.600 kcal/litro) 392 x 10 ³ kcal (43,0%)