Análise termodinâmica de uma usina sucroalcooleira visando o uso racional e sustentável da água de resfriamento

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Pereira, José Vitor
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Água residuária; Usina sucroalcooleira; Consumo de água; Industrial water; Sugar and alcohol; Water consumption
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204233

A constante mudança das exigências ambientais no sentido de aprimorar a sustentabilidade da água é a motivação para o desenvolvimento do presente trabalho. Para o setor sucroalcooleiro, em particular, observa-se que a taxa de captação de água para suprir as demandas do processo industrial ainda não vai de encontro com as tendências e diretrizes observadas para esta norma mundial. Existe a necessidade de um melhor gerenciamento do uso desse recurso na usina, principalmente, quando se tem em vista que a água corresponde a 70% de sua, praticamente, única fonte de matéria prima: a cana-de-açúcar. Assim, foram considerados inicialmente na análise as necessidades térmicas e hídricas para cada etapa do processo industrial da usina em função do mix de produção de açúcar e álcool. Posteriormente, foram estabelecidos critérios e diversas técnicas para o atendimento das diversas demandas térmicas e hídricas que pudessem evitar a captação de água externa. Neste contexto, foi dado ênfase em uma análise diferenciada para a linha de produção de açúcar e para a linha de produção de álcool, suportada por um planejamento de trocas térmicas e hídricas internas para cada linha de produção, sempre que possível, com a incorporação de trocadores de calor a seco para a remoção final de calor para o meio ambiente. Foi considerado, ainda, a incorporação de uma unidade de refrigeração para a água que circula nas dornas de fermentação para permitir um rígido controle de temperatura nessa unidade de processo, bem como, a incorporação de uma unidade de concentração de vinhaça para valorizar a aspersão desse adubo na lavoura e permitir uma maior recuperação de água no processo. Como resultado, constatou-se que é possível a usina realizar todo o processamento industrial com a água já disponível na cana, sem a necessidade de captação externa, e ainda tendo como um subproduto água residuária industrial da ordem de até 40,0 kg para cada de 100 kg de cana-de-açúcar processada. Este resultado é da maior importância, tendo em vista que as modernas usinas sucroalcooleiras do Brasil, hoje, fazem a captação externa de mais de 100 kg de água para cada 100 kg de cana processada.