Palavras-chave: Bioenergia. Planos de aplicação de Vinhaça. Efluentes.

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1 SISGAVI - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE APLICAÇÃO DE VINHAÇA G.MORAIS 1, L.S. VANZELA 2, E. P. PRANDO 3,K. N. SENA 4 RESUMO: Um dos resíduos produzidos em maior quantidade pelas indústrias sucroenergéticas é a vinhaça, que tem, atualmente, como principal uso, a aplicação em solos agrícolas como adubo. Sabendo-se que a sua disposição inadequada pode resultar em contaminação do solo e da água, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento do aplicativo SISGAVI (Sistema de Gerenciamento da Aplicação de Vinhaça), com o intuito de auxiliar os departamentos agrícolas das indústrias sucroenergéticas no uso agrícola desse resíduo agroindustrial. O SISGAVI foi desenvolvido na Universidade Camilo Castelo Branco/Campus Fernandópolis SP, em linguagem de programação PHP, com o sistema de gerenciamento de banco de dados MYSQL. Os critérios e cálculos utilizados no desenvolvimento do SISGAVI foram de acordo com a norma P4.231 da CETESB, que dispõe sobre os procedimentos para a aplicação de vinhaça em solo agrícola no Estado de São Paulo. O SISGAVI gerencia a taxa do manejo de aplicação dentre outros parâmetros. No gerenciamento, pode-se obter desde a análise operacional da aplicação de vinhaça como o volume total de vinhaça aplicado por talhão, por propriedade e por logística de aplicação. A ferramenta SISGAVI pode auxiliar na redução de erros no manejo da aplicação de vinhaça em áreas agrícolas, na elaboração dos PAV s (Planos de Aplicação de Vinhaça), nos estudos de expansão das áreas de aplicação de vinhaça e na redução do risco de contaminação ambiental por vinhaça. Palavras-chave: Bioenergia. Planos de aplicação de Vinhaça. Efluentes. 1 Mestre, Professor Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de São Paulo - IFSP, Votuporanga/SP, morais_guilherme@yahoo.com.br. 2 Doutor, Universidade Camilo Castelo Branco - UNICASTELO, Fernandópolis/SP, lsvanzela@yahoo.com.br. 3 Mestre, Professor Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de São Paulo - IFSP, Votuporanga/SP, eduardoprando@yahoo.com.br. 4 Mestranda, Universidade Estadual Paulista, Júlio de Mesquita Filho, Ilha Solteira/SP, karlla_senna@hotmail.com.

2 III INOVAGRI International Meeting, 2015 SISGAVI-MANAGEMENT SYSTEM VINASSE APPLICATION ABSTRACT: One of the waste produced in greater amounts by sugar cane energy industries is vinasse, which currently has as its main use the application on agricultural soils as fertilizer. Knowing that its improper disposal could result in contamination of soil and water, this work aimed to develop SISGAVI application (Management System of vinasse application), in order to help the agricultural departments of sugar cane energy industries in agricultural use of this agro-industrial waste. The SISGAVI was developed at The University Camilo Castelo Branco / Campus Fernandópolis - SP, in PHP programming language, through the database management system MySQL. The criteria and calculations used to develop the SISGAVI obeyed the standard CETESB P4.231, which sets forth the procedures for the application of vinasse in agricultural land in the state of São Paulo (Brazil). The SISGAVI manages the application rate among other parameters. In the management, people can obtain the analysis of operating vinasse application as well the total volume of stillage per field applied, per application in property and logistics. The SISGAVI tool can help reduce errors in the management of vinasse application in agricultural areas, in the preparation of VIP's (Vinasse Implementation Plans), studies of expansion of vinasse application areas and reduction the risk of environmental contamination by vinasse. KEYWORDS: Bioenergy. Vinasse Implementation Plans. Effluents. INTRODUÇÃO O setor sucroenergético, atualmente, se constitui em uma das principais atividades econômicas no Brasil. Os produtos do setor são etanol hidratado, etanol anidro, etanol nãocombustível, açúcar, bioletricidade, levedura e aditivos, e crédito de carbono, sendo este mercado responsável por US$ 28,2 bilhões, o equivalente a 2% do PIB brasileiro (NEVES et al., 2010). Todavia, um dos maiores problemas a ser enfrentado pelo setor se refere aos impactos ambientais. A produção de açúcar e etanol gera grande quantidade de resíduos, dentre os quais se destaca a produção de vinhaça. Segundo a ANA et al. (2009), para cada litro de etanol produzido são gerados de 10 a 12 litros de vinhaça. O principal destino atual deste resíduo é a disposição nos solos agrícolas cultivados com cana-de-açúcar, em função do aproveitamento da quantidade de nutrientes presentes na vinhaça, principalmente o potássio. 1079

3 G. Morais et al. Assim, nas licenças ambientais de operação das indústrias sucroenergéticas são exigidos pelos órgãos ambientais licenciadores, a apresentação de um relatório técnico anual sobre a utilização da vinhaça na adubação dos solos. Este procedimento garante que a vinhaça seja aplicada corretamente, evitando os danos ambientais da sua disposição em excesso. No Estado de São Paulo, este relatório técnico é conhecido como Plano de Aplicação de Vinhaça (PAV) (CETESB, 2006) e tem como objetivo estabelecer os critérios e procedimentos para o armazenamento, transporte e aplicação da vinhaça, gerada pela atividade sucroalcooleira no processamento de cana-de-açúcar. O PAV é composto de vários tópicos que abordam a caracterização da vinhaça e do solo, bem como informações sobre a localização dos tanques de armazenamento e dos canais mestres ou primários permanentes de distribuição, localização dos cursos d água, poços utilizados para abastecimento, dados de geologia e hidrogeologia local, forma e dosagem de aplicação de vinhaça, etc. Em função da grande quantidade de informações necessárias, a confecção do PAV torna-se um trabalho oneroso e demorado para o profissional que atua no setor de meio ambiente da unidade sucroenergética (ANDRADE, 2012). Mas, como a maioria desses dados pode ser inserida e armazenada em bancos de dados computacionais e acessada facilmente para consulta, o desenvolvimento de ferramentas para a geração automática do PAV permitiria um trabalho mais rápido e preciso. Neste contexto, este trabalho objetivou o desenvolvimento da ferramenta computacional SISGAVI (Sistema de Gerenciamento de Aplicação de Vinhaça), que permite a solução rápida e segura na confecção dos Planos de Aplicação de Vinhaça - PAV s. DESCRIÇÃO DO ASSUNTO Desenvolvimento O software foi desenvolvido na Universidade Camilo Castelo Branco, Câmpus Fernandópolis, em parceria com a Alcoeste Destilaria Fernandópolis S/A, ambas localizadas no município de Fernandópolis, Noroeste Paulista. O período de desenvolvimento foi do software foi de março de 2013 a julho de A linguagem de programação utilizada para o desenvolvimento da plataforma foi o PHP, com o auxílio do software Notepad++v6.6.8, integrado ao banco de dados MySQL. 1080

4 III INOVAGRI International Meeting, 2015 Aplicação O SISGAV é uma plataforma desenvolvida em linguagem PHP, que permite o cadastro de proprietários e imóveis rurais parceiros da unidade sucroenergética e a gestão da aplicação da vinhaça por meio de cadastros de talhões, tanques e canais, bem como cálculos do volume aplicado por caminhão ou dispersão. Também permite a geração rápida de informações para a elaboração do Plano de Aplicação de Vinhaça (PAV). Critérios e Cálculos A base de referência (informações cadastradas e cálculos) utilizada para a confecção do SISGAV foram as metodologias propostas pela CETESB (2006) e ANA (2009), que suportam as necessidades observadas pelo departamento ambiental da unidade sucroenergética. A relação de variáveis de entrada (informações necessárias para os cálculos) está apresentada na Tabelas 1. As variáveis de entrada são relativas a informações básicas do processo, tais como dados do solo, da quantidade e qualidade da vinhaça e dados operacionais do carretel enrolador (para distribuição da vinhaça por aspersão) e dos caminhões (para distribuição da vinhaça por caminhões). A partir da inserção dos dados da Tabela 1, o programa determina as variáveis relativas a taxa e volume máximo de vinhaça a ser distribuída (Tabela 2) que é a informação primordial nos planos de aplicação de vinhaça, bem como as variáveis operacionais para a distribuição por aspersão (Tabela 3) ou por caminhão (Tabela 4). Funções A tela do menu principal permite que o usuário acesse todas as funcionalidades do software (Figura 1), podendo-se citar: cadastros (produtor, propriedade, talhão, tanque, canal, poço), consultas (produtor, propriedade, talhão, tanque, canal, poço), relatórios (produtor, propriedade, talhão, tanque, canal, poço), gerenciamentos e usuários. A aplicação da vinhaça envolve uma série de informações referentes à sua composição, as características do solo e a operacionalização e logística de distribuição nas áreas de cana. Essa tela (Figura 2) permite ao usuário inserir, consultar, calcular e gerir as informações necessárias à aplicação de vinhaça de acordo com as normas ambientais. Com a inserção dos dados na tela de cadastro de aplicação o usuário tem disponível os relatórios do PAV (Figura 3), que podem ser exibidos em tela ou salvos no formato PDF. 1081

5 G. Morais et al. Na Figura 4 está apresentado um exemplo de resultado de dados operacionais calculados pelo SISGAVI, onde são determinados as variáveis operacionais da aplicação de vinhaça por dispoersão ou aspersão. No exemplo (Figura 4) verifica-se que o software determinou, em função do comprimento e largura da faixa aplicada, um volume máximo de 795 m 3 para a área, com o equipamento operando a uma velocidade de 67 m h -1. Para o talhão considerado, seriam necessários 4 conjuntos de autopropelido para aplicar a vinhaça em aproximadamente 9 horas. Na Figura 5 pode ser observado o resultado dos cálculos para a distribuição da vinhaça por caminhão, onde pode ser observada a necessidade de aproximadamente 17 caminhões da frota para aplicar um volume máximo de cerca de 406 m3 por dia de vinhaça, no referido talhão. CONCLUSÕES De acordo com a proposta de armazenamento em banco de dados, funcionamento online e geração de relatórios com precisão e agilidade, conclui-se que o SISGAVI é uma plataforma promissora no controle ambiental nas unidades sucroenergéticas. Além disso, se o software for adotado como padrão pela gerência ambiental do setor sucroenergético, permite a padronização para o envio de relatórios para os órgãos fiscalizadores, com a minimização de erros em cálculos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANA - Agência Nacional das Águas; FESP - Federação das Indústrias do Estado de São Paulo; UNICA - União da Indústria de Cana-de-açúcar; CTC - Centro de Tecnologia Canavieira. Manual de conservação e reuso da água na agroindústria sucroenergética. Brasília : ANA, p. ANDRADE, F. P. Uso da vinhaça na fertirrigação: revisão da literatura sobre a técnica e seus benefícios. Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo. Lorena, SP, CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. P4.231 vinhaça critérios e procedimentos para aplicação no solo agrícola. São Paulo : CETESB, p. 1082

6 III INOVAGRI International Meeting, 2015 Tabela 1. Relação das variáveis de entrada nos cálculos executados pelo SISGAVI. Variável Significado Unidade CTC Capacidade de troca catiônica do solo cmolc dm -3 ks Concentração de potássio no solo na profundidade de 0 a 0,80 m cmolc dm -3 kvi Concentração de potássio na vinhaça kg K2O m -3 At Área do talhão ha Cm Comprimento da mangueira do rolão m Ra Raio de alcance do aspersor m Tj Jornada útil de trabalho com refeição h d -1 Tp Tempo perdido h d -1 Qr Vazão do carretel enrolador m 3 h -1 Tr Tempo do carretel enrolador h d -1 QVI Vazão de vinhaça produzida ou transportada m 3 h -1 Tm Tempo de manutenção e troca de turno h d -1 Df Distância até a propriedade km VMTc Velocidade média de transporte com caminhão carregado km h -1 VMTv Velocidade média de transporte com caminhão vazio (retorno) km h -1 TPMu Tempo perdido com manobras e outros na usina min viagem -1 TPMc Tempo perdido com manobras e outros no campo min viagem -1 TAC Tempo auxiliar para descarregamento (sem descarga batevolta) min viagem -1 TADdr Tempo auxiliar para descarregamento (com descarga rápida - tanques ou canais) min viagem -1 Df Distância até a propriedade km CODt Consumo de combustível (diesel) no transporte km L -1 Tabela 2. Relação das variáveis calculadas pelo SISGAVI para a determinação da dosagem máxima de vinhaça. Variável Significado Unidade TVI Taxa de aplicação de vinhaça ou dosagem máxima de vinhaça m 3 ha -1 LVI Lâmina máxima de vinhaça mm VTa Volume total anual m 3 ano -1 Tabela 3. Relação das variáveis calculadas pelo SISGAVI para distribuição de vinhaça por aspersão. Variável Significado Unidade Cf Comprimento da faixa aplicada m Lf Largura da faixa aplicada m Af Área da faixa aplicada ha Et Eficiência de trabalho % Vf Volume aplicado em cada faixa m 3 Tf Tempo de aplicação na faixa h r Rendimento do carretel enrolador m 3 d -1 vr Velocidade de recolhimento do carretel enrolador m h -1 Nr Número de equipamentos necessários unidades 1083

7 G. Morais et al. Tabela 4. Relação das variáveis calculadas pelo SISGAVI para distribuição de vinhaça por caminhão. Variável Significado Unidade Nv Quantidade de viagens realizadas por caminhão viagens caminhão -1 d -1 Vt Volume transportado de vinhaça m 3 caminhão -1 d -1 Afc Área de aplicação de vinhaça coberta por caminhão ha caminhão -1 d -1 Ncam Quantidade necessária de caminhões na frota unidades Dha Distância média percorrida por área de aplicação de vinhaça km ha -1 CD Consumo de combustível por área L ha -1. Figura 1. Tela do menu principal. 1084

8 III INOVAGRI International Meeting, 2015 Figura 2. Detalhe da tela de cadastro da aplicação de vinhaça Figura 3. Detalhe do relatório do Plano de Aplicação de Vinhaça (PAV). 1085

9 G. Morais et al. Figura 4. Exemplo de resultado do cálculo das variáveis operacionais da distribuição de vinhaça por dispersão (aspersão). Figura 5. Exemplo de resultado do cálculo das variáveis operacionais da distribuição de vinhaça por caminhão. 1086