UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO

FACULDADE DE CINCIAS AGRRIAS E VETERINRIAS CMPUS DE JABOTICABAL

ESTUDO ECONMICO DAS DIFERENTES FORMAS DE TRANSPORTE DE VINHAA EM FERTIRRIGAO NA

CANA-DE-ACAR.

Vanessa Lorencini da Silva Engenheira Agrnoma

JABOTICABAL SO PAULO BRASIL Outubro de 2009

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO

FACULDADE DE CINCIAS AGRRIAS E VETERINRIAS CAMPUS DE JABOTICABAL

ESTUDO ECONMICO DAS DIFERENTES FORMAS DE TRANSPORTE DE VINHAA EM FERTIRRIGAO NA

CANA-DE-ACAR.

Vanessa Lorencini da Silva

Orientador: Prof. Dr. Jos Eduardo Pitelli Turco Co-Orientador: Profa. Dra.Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins

Tese apresentada Faculdade de Cincias Agrrias e Veterinrias Unesp, Cmpus de Jaboticabal, como parte das exigncias para a obteno do ttulo de Mestre em Agronomia (Cincia do Solo).

JABOTICABAL SO PAULO BRASIL Outubro de 2009

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DADOS CURRICULARES DO AUTOR

VANESSA LORENCINI DA SILVA - nascida em Ribeiro Preto, SP,

no dia 30 de outubro de 1981, filha de Antonio Francisco da Silva e Janei

Cristina Beneditta Lorencini, solteira, Engenheira Agrnoma, formada pela

Faculdade de Cincias Agrrias e Veterinrias da Universidade Estadual

Paulista- Unesp- Campus de Jaboticabal, em janeiro de 2006. Iniciou o curso de Mestrado em julho de 2007, na Faculdade de Cincias Agrrias e Veterinrias da Universidade Estadual Paulista- Unesp- Campus de

Jaboticabal e suas atividades profissionais na Usina Santa Adlia, em

Jaboticabal, em maro de 2006.

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Dedico Aos meus queridos pais, Janei e Antonio, Aos meus irmos, Eduardo e Pedro, Pelo amor, carinho e respeito, Durante toda minha caminhada at aqui, Deus, razo maior de todas as minhas conquistas.

Ofereo Com todo meu amor

Ao meu companheiro Gil Farias,

Pelo carinho e apoio Em todos os momentos

Por tudo que significa pra mim.

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AGRADECIMENTOS

Deus, por estar presente em minha vida; Ao Prof. Dr. Jos Eduardo Pitelli Turco, pela orientao, confiana e

amizade; Profa. Dra.Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins, pela disposio e

orientao durante este trabalho; Unesp- Campus de Jaboticabal; Usina Santa Adlia pela concesso das horas de trabalho para a

realizao do mestrado; Ao Arlindo Jos Lima de Carvalho, pelo auxlio nos clculos deste trabalho

e pela ateno e dedicao desprendida.

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SUMRIO Pgina

1. INTRODUO....................................................................................................1 2. REVISO DE LITERATURA...............................................................................2

2.1. A vinhaa.................................................................................... ..........4 2.2. Uso agrcola da vinhaa.............................................................. .........7 2.3. Utilizao da vinhaa como fertilizante.................................. .... ............9 2.4. Sistema de aplicao e transporte de vinhaa.............................. .....10 2.5. reas de segurana.......................................................................... ...11 2.6. Aplicao por fertirrigao............................................................... ..12 2.7. Aplicao por inundao................................................................ ....13 2.8. Aplicao por infiltrao..................................................................... ..14 2.9. Fertirrigao por asperso com equipamento semi-fixo..................... .15 2.10. Fertirrigao por asperso com canho hidrulico ou montagem

direta...........................................................................................................16 2.11. Veculos tanque......................................................................................17 2.12. Custos e distncias mximas de aplicao de vinhaa com caminhes-

tanque.........................................................................................................23 2.13. Transporte por circuitos hidrulicos........................................................24 2.14. Transporte dutovirio de vinhaa...........................................................25 2.15. Transporte por canais.............................................................................25

3. MATERIAL E MTODOS..................................................................................26 3.1. Localizao da rea de estudo.......................................................... ..26 3.2. Transporte e aplicao.................................................................... ...27

4. RESULTADOS E DISCUSSO........................................................................29 4.1. Sistema de transporte com caminhes tanque.......................... ........ 30

4.1.1. Descarregamento em caixas de conteno, seguindo por canais para aplicao......................................................................................... .....31

4.1.2. Descarregamento em caixas de conteno, suco por motobomba e adutora mvel....................................................................................33

4.1.3. Engate rpido do mangote do autopropelido na sada lateral do caminho..............................................................................................35

4.2. Sistema de transporte com adutora fixa........................................ .....37 5. CONCLUSES.................................................................................................40 6. REFERNCIAS.................................................................................................40

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ESTUDO ECONMICO DAS DIFERENTES FORMAS DE TRANSPORTE DE VINHAA EM FERTIRRIGAO NA CANA-DE-ACAR

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo analisar o custo do transporte de vinhaa produzida na Usina Santa Adlia - Pereira Barreto. Foram levantados os custos de diferentes formas de transporte: com caminhes tanque, canais aplicadores, adutora mvel e adutora fixa. Foi utilizada uma metodologia que considera a estrutura de custo total de produo para a determinao dos custos de transporte (R$/m). O custo total para cada sistema foi composto pelos custos fixos e variveis. Nos custos fixos foram considerados a depreciao e remunerao do capital fixo e, nos custos variveis, os gastos com operao de cada sistema, representados por: mo-de-obra, consumo de combustvel, quando presente, manuteno e reparos. Os resultados desse estudo mostram que o transporte com adutora fixa apresenta as seguintes vantagens quando comparado ao transporte com caminhes: reduo do custo com mo de obra, eliminao do custo com combustvel, custo total 95 % inferior ao do transporte com caminhes.

Palavras-chave: adutora, caminho, cana-de-acar, fertirrigao, transporte, vinhaa

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ECONOMIC STUDY OF DIFFERENT WAYS OF VINASSE TRANSPORTATION IN FERTIRRIGATION IN SUGAR CANE

ABSTRACT: This work aimed to analyze the cost transportation of the vinasse produced by Santa Adlia Plant - Pereira Barreto. The costs of different ways of transportation were considered: with tank trucks, applicator channels, mobile and fixed pipeline. A methodology which considers the structure of total production cost for the determination of transportation costs (R$/m). The total cost for each system was composed by the fixed and variable costs. In the fixed costs, it was considered the depreciation and the remuneration of the fixed capital and, in the variable costs, the expenditures with the operation of each system represented by: labor force, fuel consumption (when there is), maintenance and repairs. The results of this study show that the transportation with fixed pipeline presents the following advantages when compared to the transportation by trucks: reduction of the labor force cost, elimination of the fuel cost, and total cost 95 % inferior in relation to the truck transportation.

KEYWORDS: fertirrigation, pipeline, sugar cane, transportation, truck vinasse

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1. INTRODUO

A cana-de-acar tem quase 500 anos de histria no Brasil, sendo que, nos ltimos 30 anos, a atividade avanou para muito alm do papel tradicional da agricultura como fonte alimentcia, entrando no universo da agroenergia e se tornando novo paradigma da energia limpa e renovvel, na rea dos combustveis e da eletricidade.

Segundo a Unio da Indstria de Cana-de-Acar (NICA, 2009) a safra 2008/09 encerrou com 505 milhes de toneladas modas na regio centro-sul, contra 431 milhes na safra 2007/08 e previso para a safra de 2009/10 de 550 milhes. Na safra de 2008/09, a produo acumulada de acar foi 2,11% superior produo da safra anterior (2007/08), atingindo 26,75 milhes de toneladas. Isso significa que 39,74% do total de ATR (acares totais recuperados) foram destinados produo de acar e 60,26% para a produo de etanol. Do mix de produo das unidades produtoras de acar e de etanol, 45,62% da cana foi destinada para a produo de acar e 54,38% para etanol. (UNICA, 2009).

A produo de lcool gera como resduo a vinhaa, hoje tida como subproduto no processo de industrializao.

O uso da vinhaa, como fonte de nutrientes, matria orgnica e gua, foi uma das grandes revolues no manejo da cultura. Ela constitui o principal efluente das destilarias de lcool. Cada litro de lcool produzido gera cerca de 13 litros de vinhaa que, at no incio da dcada de 80, eram depositados nos rios, poluindo-os (GLRIA & ORLANDO FILHO, 1984). Atualmente, toda a vinhaa produzida reutilizada na adubao dos canaviais (ORLANDO FILHO & RODELLA,1995, citado por RESENDE et al. 2006).

Segundo TASSO et al. (2007), a importncia da vinhaa est tambm na economia de insumos que se obtm com a prtica de seu aproveitamento na

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forma de fertilizante e/ou como condicionadora de solos, em sua maioria, cultivados com cana-de-acar.

Na dcada de 80, a aplicao de vinhaa no campo era realizada de diversas formas, segundo ORLANDO FILHO et al., 1980; ORLANDO FILHO, 1981; ORLANDO FILHO et al., 1983, por inundao, por sulcos de infiltrao, com canais principais e sulcos de plantio, por asperso com equipamento semifixo e por asperso com canho hidrulico.

Segundo a COPERSUCAR, 1978, sob o ponto de vista tcnico e econmico, a utilizao de vinhaa como fertilizante somente era vivel quando aplicada com auxlio de veculos, a saber: caminhes tanque (CT) ou sistema conjugado VDV (Veculo Distribuidor de Vinhaa).

Atualmente, a realidade de muitas usinas vem sendo alterada na busca de uma aplicao eficiente, com custo reduzido, que traga ganhos ao solo respeitando, sobretudo, as questes ambientais.

Sendo assim, este trabalho objetiva realizar um estudo econmico de diferentes formas de transporte de vinhaa em fertirrigao de cana-de-acar, a fim de determinar os custos do transporte (R$/m).

2. REVISO DE LITERATURA

A vinhaa o subproduto da fabricao do lcool, sendo composta, em sua maioria, de gua (97%). A frao slida constituda principalmente de matria orgnica e elementos minerais, e o K representa cerca de 20% dos elementos presentes e constitui o elemento limitante para a definio da dose a ser aplicada nos solos (MARQUES, 2006).

Os impactos da aplicao da vinhaa no solo e na gua subterrnea variam de acordo com as condies fisiogrficas da rea, da composio qumica da vinhaa e do volume e da periodicidade de aplicao. Notadamente so

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contaminadoras as disposies em reas de sacrifcio, em canais de transporte de vinhaa, lagoas de acumulao e tanques de rejeitos sem impermeabilizao. So necessrios incentivos ao desenvolvimento de novas tecnologias de tratamento, reduo e usos alternativos da vinhaa, em detrimento da fertirrigao, pois a elevada e crescente gerao desse efluente no comportar apenas uma forma de destinao (PEREIRA, 2003).

A evaporao da vinhaa, sem maiores despesas do que a instalao, mo-de-obra e manuteno dos concentradores e seus pertences, foi cogitada, na dcada de 50, como forma de evitar o lanamento da vinhaa nos cursos dgua (HOLLANDA FILHO, 1955).

A Comisso Permanente de Proteo aos Cursos dgua, criada por Decreto Estadual do Estado de Pernambuco, j na dcada de 40, agrupava cinco diferentes mtodos para o tratamento e aproveitamento industrial da vinhaa, quais sejam: (a) processo de evaporao ou incinerao mediante pulverizao da vinhaa nos gases de combusto; (b) processo de destilao destrutiva, ou destilao pirogenosa contnua sob presso, com recuperao de metanol, acetona, cido actico, amonaco e derivados alifticos; (c) tratamento qumico, combinando centrifugao com precipitao qumica e tratamento qumico com depurao biolgica; (d) processos biolgicos de depurao, fermentao anaerbica; (e) processo de decantao e irrigao (COUTINHO, 1955).

Partindo da constatao de que os trabalhos pioneiros sobre utilizao de vinhaa incorreram em grave erro ao recomendarem a aplicao de quantidades excessivas de vinhaa ao solo, GLORIA (1975) passou a defender a aplicao racional de vinhaa, que deve levar em conta o conhecimento de sua composio bsica, o estudo das condies do solo que a recebera assim como da cultura que ser fertilizada, o levantamento da topografia dos terrenos e consideraes econmicas determinantes.

MATIOLI & MENEZES (1984) e MATIOLI et al.(1988) dedicaram-se ao estudo de otimizao dos sistemas de aplicao de resduos lquidos na lavoura canavieira, destacando a necessidade de se elaborar projetos fundamentados em

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critrios tcnico-econmicos, visando ao mximo aproveitamento do potencial nutricional da vinhaa e o enquadramento dos sistemas de aplicao dentro das exigncias dos rgos responsveis pelo controle de poluio do meio-ambiente.

2.1. A vinhaa

Segundo SALOMON (2007), a cana chega usina sendo lavada e moda para extrao do caldo. Este caldo contm sacarose, glicose, leveduras, matria nitrogenada e etc. Posteriormente, este caldo sofre uma clarificao, concentrao e centrifugao para obteno do acar comercial e do mel. Segundo BRAILE & CAVALCANTI (1979), este mel depois de passar por um novo processo de cozimento a vcuo para a obteno do acar de segunda, transforma-se em mel final, tambm chamado mel pobre ou melao. O mosto diludo denominado mosto de melao, e enviado as dornas de fermentao. Aps a fermentao, o lquido resultante chamado de vinho, que tambm passa por um processo de centrifugao para recuperar o fermento (leveduras) a ser reutilizado no processo de fermentao. Este vinho ento enviado para as colunas de destilao para produo do lcool hidratado, que por sua vez produz como resduo a vinhaa.

Como produto da destilao, ELIAS NETO (1988) afirmou que se obtm, basicamente, o lcool e a vinhaa, qual atribui trs origens possveis, conforme o tipo de mosto: vinhaa de mosto de caldo: produzida de caldo direto para a fermentao alcolica, normalmente em destilarias autnomas, vinhaa de mosto de melao: mosto preparado com melao, subproduto da produo de acar, normalmente em destilarias anexas, vinhaa de mosto misto: mosto preparado com caldo direto e melao, normalmente em destilarias anexas.

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De acordo com ALMEIDA (1952), a composio qumica da vinhaa bastante varivel, dependendo principalmente da composio do vinho submetido destilao, o qual, por sua vez, est relacionado com outros fatores, tais como: natureza e composio da matria prima, sistema usado no preparo do mosto, mtodo de fermentao adotado, sistema de conduo da fermentao alcolica, raa da levedura utilizada, tipo de aparelho destilatrio empregado e modo de destilao adotado.

Comparada com o bagao e a torta de filtro, outros resduos orgnicos produzidos pela indstria sucro-alcooleira, a vinhaa mais rica em nutrientes, principalmente potssio, alm de clcio, magnsio, fsforo, mangans e nitrognio orgnico. Sua relao C/N igual a 15, o que a caracteriza como um material rico em protenas (CERRI et al., 1988).

Segundo CORTEZ et al., (1996), as principais caractersticas da vinhaa esto apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1: Caractersticas da vinhaa da cana-de-acar.

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A vinhaa pode ser caracterizada sob diferentes aspectos (ALMEIDA,1955), a saber: como fator de poluio dos cursos dgua, a vinhaa possui ao redutora extremamente alta exigindo, conseqentemente, uma elevadssima taxa de oxignio para se estabilizar, oxignio este retirado da gua; resiste tenazmente a quaisquer tipos de tratamento dos usualmente empregados para outros resduos industriais; produzida em grandes volumes; dos mais cidos e corrosivos resduos poluidores; encontra-se poluindo uma grande rea do Estado de So Paulo; como fator ictiolgico, a vinhaa apresenta alta nocividade aos grandes animais aquticos (peixes, sapos e crustceos); dizima a fauna piscosa da gua doce; afugenta a fauna martima que procura as costas brasileiras para o fenmeno fisiolgico da desova; destri os peixes larvfagos, causando desequilbrio biolgico dos rios; acaba com os seres da microflora e microfauna que forma o plncton dos rios; mata as plantas aquticas de vida submersa e flutuante; como fator de insalubridade, a vinhaa ocasiona poluio dos cursos dgua; produz mau cheiro, em virtude da formao de gases ftidos; possui DBO superior a 20.000 ppm, tornando as guas nas quais lanada imprpria para consumo; confere gua cheiro nauseabundo, gosto desagradvel, turbidez elevada, cor anormal e alta taxa de resduo; agrava o problema de doenas endmicas e aumenta a proliferao de insetos; como fator de ordem social, a vinhaa provoca condies odiosas entre a indstria do lcool e da aguardente com o pblico em geral, que se indigna contra a poluio ambiental; como fator de fertilizao ou de correo dos solos, a vinhaa um resduo rico em matria orgnica coloidal e em elementos minerais; contribui para elevar o pH dos solos, chegando mesmo a alcaliniz-lo; melhora as propriedades fsicas, qumicas e biolgicas dos solos; aumenta a microflora dos solos, proporcionando mais fcil nitrificao e conferindo-lhe maior ndice de fertilidade; propicia a cana-

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de-acar condies mais favorveis ao seu ciclo vegetativo, aumentando sua riqueza sacarina e a pureza do caldo, se cortada na ocasio propicia, embora retardando a maturao; modifica os padres das terras, determinando o aparecimento de ervas caractersticas e padres de solos frteis e produtivos.

No Brasil a vinhaa aplicada diretamente no solo como fertilizante e fonte de potssio. Mas, para esta prtica, deve-se fazer uma anlise das caractersticas do solo para que se possam aplicar quantidades corretas da mesma. Mas a grande desvantagem disto est associada aos custos de transporte para descarregar a vinhaa no campo. Devido a isto, se estudam novas formas de se utilizar esta vinhaa (SALOMON, 2007).

2.2. Uso agrcola da vinhaa

A aplicao de vinhaa tida como fertirrigao, processo conjunto de irrigao e adubao que consiste na utilizao da prpria gua para conduzir e distribuir o fertilizante qumico ou orgnico na lavoura, podendo ser feita por qualquer sistema de irrigao (VIEIRA, 1986). Dentro deste contexto, o termo fertirrigao, no que concerne a vinhaa no todo correto, pois se refere mais ao mtodo de irrigao empregado, no se constituindo mais do que um processo de aplicao de fertilizante e molhamento, sem controle prtico da lmina hdrica aplicada e muito menos da freqncia das aplicaes, interessando mais a quantidade de potssio carregada e transferida para o solo (FREIRE & CORTEZ, 2000).

Porm, segundo a COPERSUCAR (1978), a vinhaa utilizada como fertilizante permite alcanar o objetivo de no poluir o ambiente, uma vez que todo resduo formado devolvido cultura. Podendo assim substituir parte da adubao mineral, diminuindo custos.

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Segundo MATIOLI (1989), alm do consagrado uso agrcola na fertirrigao de canaviais, existem alternativas para aproveitamento da vinhaa. THIAGO (1980) relata que os principais produtos que podem ser extrados da vinhaa esto englobados em trs grandes grupos: fertilizante, rao animal e gs metano.

ORLANDO FILHO et al. (1983) apresentaram as seguintes alternativas de utilizao de vinhaa: produo de protenas unicelulares, atravs da fermentao anaerbica, concentrao a aproximadamente 60 Brix , com possibilidade de uso como componente de rao animal, utilizao como adubo, queima para produo de fertilizantes e, ainda, a utilizao in natura em substituio total ou parcial a adubaes minerais.

Uma nova forma alternativa de tratamento e utilizao agroindustrial de vinhaa, foi proposta por SILVA (1981a, 1981b), forma esta que dependia um mnimo consumo de energia e utiliza equipamentos j empregados na indstria aucareira, ou seja, tanques de clarificao, decantadores tipo Dorr e filtro a vcuo tipo Oliver. O processo comea com a clarificao da vinhaa, em tanques de clarificao, mediante adies de leite de cal (3,0 a 3,5 kg/m de vinhaa) e de fsforo (200 ppm), elevando o pH a 11,0. Em seguida, a vinhaa clarificada enviada a um decantador tipo Dorr, onde, sob decantao continua durante aproximadamente trs horas, resulta na obteno de um clarificado de baixo poder poluidor e de pH 9,5, e de um lodo decantado (7kg/m de vinhaa), rico em matria orgnica e em elementos minerais, principalmente clcio.

A aplicao indiscriminada de vinhaa na lavoura canavieira pode acarretar resultados negativos industrializao do acar, pois eleva os teores de potssio e de amido no caldo, cujos efeitos so altamente prejudiciais qualidade do acar obtido e esgotabilidade dos melaos (CESAR et al., 1978).

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2.3. Utilizao da vinhaa como fertilizante

ALMEIDA et al. (1950), concluram que a aplicao de vinhaa ao solo no aumenta a sua acidez, muito pelo contrrio, provoca uma elevao do pH, elevao esta tanto mais pronunciada quanto maior a quantidade de vinhaa aplicada no solo. Observaram os autores que, em aplicaes maiores ou iguais 500 m/ha, ocorreria um aumento progressivo do poder de embebio do solo e uma melhoria nas propriedades fsicas do solo.

A aplicao, por asperso, de 300 m/ha/ano de vinhaa a um Latossolo Vermelho Escuro ulico, ao longo de 15 anos, provocou elevao do pH do solo, diminuio da acidez potencial, reduo do teor de alumnio trocvel, aumento da soma de bases e da porcentagem de saturao de bases (CRUZ et al., 1993).

Recentemente, a CETESB lanou as normas para aplicao da vinhaa no solo segundo a CETESB ARTIGO 1 DA DECISO DE DIRETORIA, N 035/2005/E, DE 9-3-2005. NORMA TCNICA CETESB - P4.231 (Verso Janeiro/2005) - Vinhaa - Critrios e Procedimentos para Aplicao no Solo Agrcola a ser seguido em todo estado de So Paulo (SALOMON, 2007).

SENGIK et al. (1988), estudando os efeitos da aplicao de doses crescentes de vinhaa sobre algumas propriedades qumicas de dois solos diferentes concluram que os efeitos da aplicao de vinhaa sobre as propriedades qumicas de ambos os solos estudados se restringiram camadas superficiais dos mesmos, com a ocorrncia de maiores acrscimos de bases trocveis, reduo de teores de alumnio e hidrognio trocveis e aumento de pH. Foi observado, tambm, um desbalanceamento catinico entre potssio, presente em elevado teor na vinhaa, e clcio e magnsio.

A aplicao de vinhaa na soqueira da cana-de-acar pode influenciar, positiva ou negativamente, algumas caractersticas do solo e do produto, entre elas, SANTANA (1985) citou: elevao do pH, aumento da disponibilidade de alguns nutrientes, aumento da capacidade de reteno de gua, melhoria da

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estrutura fsica do solo, aumento da populao microbiana, imobilizao de certos nutrientes, aumento da produtividade, aumento do nmero de cortes da cana, reduo no teor de sacarose, atraso na maturao e um certo acmulo de cinzas e amido no caldo.

A aglutinao das partculas do solo que recebeu a vinhaa se d principalmente em funo da mucilagem excretada pelos microrganismos que metabolizam acares de cadeia pequena, presentes em grande quantidade na vinhaa, de tal forma que a aplicao de altas taxas de resduo mais o tempo adequado de incubao no solo, so os responsveis pelo aumento da estabilidade estrutural dos agregados do Latossolo Vermelho Escuro textura mdia (CAMARGO et al., 1983).

Todavia, o pequeno efeito da vinhaa sobre a estabilidade de agregados em gua, lcool e benzeno, atribudo a quantidade de material orgnico contido na vinhaa que no suficiente para promover agregao das partculas do solo, ou, por ser altamente biodegradvel, no consegue atuar como agente cimentante. Mesmo assim, aplicada ao solo, a vinhaa promove melhoria nos seus atributos fsicos, principalmente na sua porosidade total (LONGO et al., 1986).

A necessidade da adubao das soqueiras de cana de acar indiscutvel, tendo em vista que, em cada ciclo, a planta retira do solo quantidades apreciveis de nutrientes, que necessitam ser restitudos atravs da adubao. A vinhaa tem possibilidades de fornecer parte desses nutrientes requeridos pela soqueira, onde seu emprego deve ser prioritrio, pelo fato de sua disponibilidade ocorrer no perodo da safra (SANTANA, 1985).

2.4. Sistema de aplicao e transporte de vinhaa

De todas as formas de distribuio de vinhaa in natura ao solo, a mais desvantajosa a distribuio indiscriminada sobre o terreno no-preparado para o

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plantio, a que apresenta maiores vantagens a utilizao da vinhaa in natura como fertilizante a curtssimo e em curto prazo (LIMA, 1976).

Segundo ORLANDO FILHO (1981), a fertirrigao exige normalmente recalque de efluente para pontos de cotas mais elevadas, sendo o mesmo conduzido para os talhes por gravidade, atravs de canais. A construo dos canais e o estabelecimento de bombas e tubulaes exigem investimentos elevados, como tambm cuidados e alto custo de manuteno.

A FIGURA 1 indica segundo ORLANDO FILHO et al. (1983) uma representao esquemtica dos diversos sistemas de aplicao da vinhaa in natura na cultura da cana de acar.

InundaoInfiltrao

Sulcos de infiltrao

Aspersores semi-fixosAsperso

Canho hidralico

Vinhaa Bomba acolpada ao eixo cardanTanque sem pressurizao

Motobomba independente

Tanque pressurizado

Jato dirigidoem 2 entre linhas

Jato dirigidoem tres entrelinhas

Chuveiro

Descarga rpida

Aplicao por veculos tanque

reas de infiltrao

Descarga por

bomba

Descarga por

gravidade

Tanques de decantao

reas de seguranaAplicao por fertirrigao

Figura 1: Representao esquemtica dos diversos sistemas de aplicao da vinhaa in natura na cultura da cana de acar.

2.5. reas de segurana

So locais onde vinhaa aplicada sem uma imediata finalidade agrcola. Essas reas so indispensveis nas unidades produtoras, pois funcionam como setores de segurana, onde a vinhaa depositada quando das demais opes

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de utilizao no esto em funcionamento, evitando-se com isso a descarga do resduo em cursos de gua, com conseqentes problemas de poluio (ORLANDO FILHO, 1983).

2.6. Aplicao por fertirrigao

A utilizao da vinhaa na fertirrigao promove a adio de nutrientes ao solo, elevao da umidade e do pH e melhora a resistncia do solo eroso, resultando no acrscimo da produtividade agrcola (CAMBUIM, 1983, citado por LYRA et al., 2003).

Devido sua origem, a vinhaa pode ser considerada um extrato de levedura diludo, constituindo um meio complexo que favorece o desenvolvimento de uma gama variada de microrganismos, especialmente quando de sua aplicao ao solo como fertilizante (CAMARGO, 1954 & CALDAS, 1960 citado por SANTOS, 2009).

PENATTI et al. (1988) citam que o uso de vinhaa traz resultados positivos na produtividade agrcola da cana, alm de gerar economia com a aquisio de fertilizantes. FREIRE & CORTEZ (2000) citam que a vinhaa proporciona benefcios biolgicos, fsicos e qumicos ao solo, refletindo em maiores produtividades.

A vinhaa pode ser empregada como fertilizante orgnico, contendo alto teor de matria orgnica potssio e gua, sendo relativamente pobre em nitrognio e clcio, com baixos teores de fsforo e magnsio (PENATTI et al., 1988, citado por PAULINO et al., 2002).

A cana altamente exigente em potssio e sua carncia reflete no apenas na diminuio da biomassa produzida, como tambm no menor acmulo de acares no colmo, explicado pela menor fotossntese e pela menor translocao (GLRIA, 1985).

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A aplicao de vinhaa nas lavouras aumenta a produtividade da cultura, e, paralelamente, reduz a concentrao de acar no caldo (FREIRE & CORTEZ, 2000). Este efeito depreciativo pode ser devido, justamente, ao crescimento vegetativo mais vigoroso, o que leva ao atraso na maturao (KORNDORFER, 1990).

SANTANA (1985) afirma que, em alguns casos, o custo do sistema de distribuio de vinhaa por asperso torna-se elevado demais, a tal ponto de inviabilizar tal prtica, principalmente nos casos em que o plantio de cana feito em reas no contnuas, associado topografia desfavorvel, impedindo a construo de canais longos e mais eficientes.

SILVA et al. (1978) citam que, ao se aplicar vinhaa, deve-se ter prvio conhecimento da dose adequada, pois tanto a produtividade, quanto a qualidade tecnolgica da cana-de-acar so influenciadas por estas aplicaes.

2.7. Aplicao por inundao

Segundo ORLANDO FILHO et al. (1993), a fertirrigao por inundao um dos processos mais empricos de distribuio do efluente. A vinhaa, geralmente diluda, tem entrada pela parte mais elevada do talho e da distribuda, inundando o terreno de forma bastante heterognea. No existe controle da quantidade de vinhaa aplicada, e a distribuio no terreno totalmente irregular, principalmente em solos arenosos, sendo que, no incio da distribuio e em especial nos locais de empoamento, podero ocorrer danos planta, devido elevada quantidade aplicada, com conseqentes problemas de salinizao do solo.

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2.8. Aplicao por infiltrao

ORLANDO FILHO (1981) e ORLANDO FILHO et al. (1993) demonstraram que este sistema exige uma prvia preparao do terreno com canais principais trapezoidais ou triangulares, com declividades mximas de 0,5 a 1,0 %, os sulcos formando pequenos ngulos cm os canais, o quase a eles paralelos. De acordo com a topografia do terreno, os canais principais podero estar distanciados de 200 a 500 m. O trfego de veculos entre os talhes de ser feito atravs de carreadores situados ao lado e a montante dos canais principais, facilitando a manuteno dos mesmos.

MATIOLI & MENEZES (1984) afirmaram que a implantao deste sistema de aplicao racional de resduo lquido deve ser encarada como um sistema de irrigao por sulcos de infiltrao propriamente dito, ou seja, executando-se uma rigorosa sistematizao do terreno, de acordo com a topografia e tipo de solo. Somente assim possvel atingir a eficincia de aplicao e facilidade operacional.

Os autores citados ainda afirmam que o sistema de sulcos de infiltrao, quando implantados sem considerar as exigncias retro-mencionadas, provoca demanda de muita mo de obra, alm de aplicao de dosagens excessivas e desuniformes, que podem implicar em graves prejuzos para a cultura e o solo.

SILVA (1992) afirma que o grande volume de resduo produzido numa agroindstria sucro-alcooleira exige extensas reas para aplicao racional. Diante da dificuldade de se dispor dessas reas com caractersticas adequadas ao sistema de sulcos de infiltrao, sua difuso pode ser considerada bastante restrita.

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2.9. Fertirrigao por asperso com equipamento semi-fixo.

Neste sistema constam canais principais para a conduo da vinhaa, com declives inferiores a 0,2% e vazo mxima de 0,2 m/s, pois canais com maior capacidade de vazo necessariamente devero possuir maior seco e menor declividade, aspectos que resultaro num maior custo de implantao. A vinhaa diluda recalcada aos canais principais que margeiam os talhes, atravs de uma motobomba (geralmente movida a leo diesel) que, por sua vez, alimenta tubulaes, principais e laterais, de alumnio com acoplamento rpido e com dimetros variados. Na tubulao lateral so acoplados aspersores que geralmente operam com presso at 6 kg/cm, fornecendo uma vazo de, no mximo, 80 m hora-1 (ORLANDO FILHO et al, 1983).

LORENZETTI & FREITAS (1978) apresentam com detalhes esse sistema de aplicao, inclusive com custos, muito usado na Usina So Jos de Macatuba, SP. As motobombas a Diesel de 140 HP, operando a 1.800 rpm e a uma altura manomtrica de 40 mca, recalcam a vinhaa diluda para a tubulao principal de 600 m de comprimento, numa vazo de 300 m h-1, e so posicionadas a cada 360 m de distncia do canal. As linhas laterais, com 180 m de comprimento, operam com trs aspersores simultaneamente no espaamento de 60 x 60 m, aplicando cada aspersor uma lmina de 20, 8 mm numa rea de 3.600 m. As dosagens de vinhaa que podem ser aplicadas por esse sistema so 208 m ha-1 em uma hora, 416 m ha em 2 horas, e assim por diante.

Segundo ORLANDO FILHO et al. (1983), a principal vantagem do processo permitir um melhor controle da quantidade de resduo aplicada, homogeneidade de distribuio e no exigir preparo especial (sulcos em desnvel) do solo. Possibilita tambm vrias aplicaes durante o ciclo da cultura, principalmente no incio do desenvolvimento da mesma.

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2.10. Fertirrigao por asperso com canho hidrulico ou montagem direta

Montagem direta, segundo MATIOLI & MENEZES (1984) e MATIOLI et al. (1988), consiste basicamente num conjunto moto-bomba, acoplado a um aspersor tipo canho, montados em chassis com rodas. O sistema, quando em funcionamento, atinge um dimetro molhado de aproximadamente 140 m. Ele estacionrio e succiona a vinhaa diretamente de canais, espaados entre si de aproximadamente 100 m, dependendo das caractersticas topogrficas do terreno. Os pontos de estao da montagem direta ao longo dos canais tambm so espaados entre si de aproximadamente 100 m, de modo que as mudanas da mquina perfazem uma rede com malhas de 100 m x 100 m e, consequentemente, em cada posio, a mquina irriga uma rea de aproximadamente um hectare.

Segundo LEME et al, 1979, o mtodo de aplicao de vinhaa por asperso com canho hidrulico (conjunto de montagem direta), apresenta as seguintes vantagens: no h necessidade de sistematizao do terreno ou sulcao em desnvel; pode ser usado em reas com declive acentuado e operado em qualquer tipo de solo; pode ser usado em todos os ciclos e fases da cultura; permite perfeito controle da quantidade de vinhaa aplicada, irrigando extensas reas por unidade de tempo; apresenta baixo custo operacional e economia de mo-de-obra.

Por outro lado, apresenta, tambm, as seguintes desvantagens: desuniformidade de chuva em conseqncia das variaes instantneas da direo do vento, exige um sistema de distribuio da vinhaa por canais adequados, requer alta presso de servio, necessita de mo-de-obra operacional adequada.

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LEME (1987) props um sistema otimizado de operao do equipamento montagem direta para fertirrigao das soqueiras de cana-de-acar que, segundo ele, resulta em economia de combustvel, reduo da presso de operao, aumento da vida til dos equipamentos e maior eficincia operacional.

Muito embora este sistema otimizado tenha proporcionado maior freqncia operacional em funo da reduo das posies de estacionamento do equipamento ou reduo da rea perdida com canais, por outro lado ele tambm deu origem a alguns problemas de ordem tcnico-operacionais, tais como a desuniformidade da distribuio de presso, a maior necessidade de mo de obra para transporte da tubulao componente da extenso e a dificuldade de operar o sistema no perodo noturno. Por isso, LEME et al. (1987) apresentaram nova alternativa para aplicao de vinhaa por asperso atravs de equipamento autopropelido com tubulao de polietileno de mdia densidade (FREIRE & CORTEZ, 2000).

ORLANDO FILHO et al. (1983) afirmaram que a fertirrigao por aspersores setoriais (canho) na poca era uma prtica que estava se difundindo entre os produtores de lcool, ocupando reas que anteriormente recebiam aplicaes de vinhaa pelo sistema de sulcos de infiltrao.

2.11. Veculos tanque

Transportam a vinhaa das destilarias aos talhes, onde realizam a aplicao com considervel uniformidade. Requer estradas e carreadores em bom estado de conservao, uma frota de veculos, sistematizao dos talhes, sem barrancos e obstculos para melhor movimentao dos veculos e um planejamento de corte de cana de modo a permitir a aplicao 24 horas por dia. As desvantagens desse sistema so: a compactao do solo pelos veculos, a impossibilidade de aplicao em cana-planta, a inviabilidade da diluio da

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vinhaa e as dificuldades de aplicao em dias de chuva (ORLANDO FILHO et al.1983).

O sistema de aplicao com caminhes-tanques, segundo MATIOLI & MENEZES (1984), o mais difundido para a distribuio de vinhaa pura, realizando uma aplicao com certo controle e considervel uniformidade, sendo ele normalmente conjugado com outros sistemas, principalmente com uma rea de despejo. Esta rea destina-se a receber a totalidade das guas residurias e o excedente de vinhaa que os caminhes no aplicam por motivos adversos perfeita operao da frota.

a) Caractersticas do sistema Os primeiros tanques, atualmente fora de uso, eram construdos em

madeira. Segundo ORLANDO et al. (1983), os tanques poderiam ser de ao carbono, de ao carbono naval ou de ao inox e para a poca os tanques em fibra de vidro apresentavam problemas de corroso em decorrncia do pH cido da vinhaa (pH em torno de 4,0).

A capacidade do tanque, segundo os autores, varivel, oscilante entre 7 e 18m, e, em funo do volume do tanque, os caminhes podero ser com dois ou trs eixos. Os veculos de maior capacidade transportam e aplicam o resduo mais economicamente, porm os de menor capacidade apresentam maior versatilidade, principalmente para manobras nos talhes, assim como para movimentao em terrenos acidentados.

b) Distribuio por gravidade Segundo MATIOLI & MENEZES (1984), utiliza-se de tanques com barras

aplicadoras sendo o descarregamento da vinhaa feito por gravidade. Apresenta, como fator limitante, o efeito da variao da carga hidrulica na uniformidade de aplicao, cujas conseqncias so agravadas com o uso de baixas dosagens (vinhaa concentrada). Este sistema, de acordo com ORLANDO FILHO et al. (1983) e ORLANDO FILHO & LEME (1984), permite a aplicao da vinhaa

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atravs do escoamento por gravidade. Como se pode deduzir, esta tcnica apresenta, sob ponto de vista bastante rigoroso, certa heterogeneidade de aplicao, pois no incio h maior volume de vinhaa no tanque, maior presso e, por conseguinte, maior vazo. Com a diminuio do volume de vinhaa no tanque, registra-se menor presso. Este fator impede a uniformidade de aplicao, cujas conseqncias so maiores quando se utiliza baixa quantidade do resduo. Uma forma de contornar o problema da distribuio de vinhaa por gravidade diminuir a velocidade do veculo aps a aplicao de metade da carga do tanque. Outro fator considerado o baixo rendimento operacional, levando-se maior tempo para a completa aplicao da carga. Os terrenos mais acidentados apresentam maiores limitaes para o uso desse sistema.

Para a COPERSUCAR (1979), ORLANDO FILHO et al. (1980), ORLANDO FILHO et al. (1980), ORLANDO FILHO et al. (1983), ORLANDO FILHO E LEME (1984) e MATIOLI & MENEZES (1984), dentre as variaes do processo de aplicao de vinhaa por gravidade destacam-se quatro:

b1) Jato dirigido em duas linhas: tal sistema consiste em aplicar vinhaa em jatos dirigidos, visando duas entrelinhas de cana. Este processo foi inicialmente desenvolvido objetivando diminuir o contato da vinhaa quente com a planta, nos casos de aplicaes tardias do resduo, evitando-se com isso possvel queima das folhas. Posteriormente, verificou-se que os danos sobre a superfcie foliar, mesmo com a vinhaa quente, so mnimos e, com as recomendaes de utilizao de resduo logo aps a colheita e tratamento do palhio residual, tal efeito praticamente eliminado. Atualmente, o mencionado processo encontra-se em desuso pelas unidades produtoras, pelo fato de que, dependendo da quantidade a ser aplicada por hectare e do dimetro da sada da aplicao, poder haver ligeira eroso do solo.

b2) Jato dirigido em trs linhas: neste caso, a descarga do tanque realizada por trs jatos dirigidos, objetivando alcanar trs linhas de cana. Os

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apologistas deste sistema destacam as seguintes vantagens: o fato de se concentrar a aplicao do resduo (gua +nutrientes+matria orgnica) em uma regio onde haver maximizao do aproveitamento do mesmo, inclusive forando uma melhor brotao da soca, principalmente para incio da safra, quando ocorre dficit hdrico no solo. A outra vantagem seria menor germinao de plantas daninhas em virtude da vinhaa no atingir a entrelinha, facilitando, portanto, o seu controle. No se encontra, na bibliografia disponvel, trabalhos que realmente comprovem tais vantagens, devendo as mesmas ser testadas experimentalmente. A principal desvantagem, est na aplicao de quantidade elevadas, quando ento as sadas devero ser de maior dimetro o que poder, tambm, dependendo do tipo de solo, causar problemas de eroso,

b3) Chuveiro: o processo de distribuio da vinhaa por gravidade atravs de chuveiro um dos mais difundidos na regio centro-sul do pas. Consiste em utilizar a barra aplicadora com perfuraes que permitem a distribuio do resduo em toda superfcie do solo. Normalmente, a tubulao de sada do tanque de 4 polegadas, valor igual ao somatrio dos dimetros das perfuraes. Os primeiros chuveiros eram compostos de barra reta, de largura em torno de 2,20 m. Atualmente, visando atingir uma rea maior em cada passada, as barras tem suas extremidades recurvadas, (meia-lua), permitindo atingir faixas com cerca de 4,00 m de largura. Neste sistema, ocorrendo menor impacto do lquido no solo, os problemas de eroso so minimizados.

irrigao com caminhes de descarga por meio de barra irrigadora, todavia, estavam associados vrios problemas, dentre os quais Gentil (1979) listou os seguintes: necessidade de grande quantidade de veculos e motoristas; dificuldade de trabalhar em dias de chuva e terreno mido; incapacidade de trabalhar em terrenos acidentados e com sulcos; pequeno rendimento dirio; vazo desuniforme medida que o tanque vai se esvaziando;

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elevado custo operacional; reduzida vida til dos veculos; dificuldade de trabalho ao final das safras quando tem inicio o perodo chuvoso que pode saturar o solo.

b4) Descarga rpida: o processo de descarga rpida utilizado apenas em tanques de maior capacidade (14 a 18 m). Uma tubulao de 12 alimenta a barra aplicadora de 6, de onde emergem 6 sadas de 3, sendo a vinhaa defletida em pratos. Com isso h formao de um leque, atingindo em mdia cinco linhas de cana. A principal desvantagem do sistema a heterogeneidade de aplicao, ou seja, a distribuio melhor quando o tanque est cheio e, medida que a carga vai sendo aplicada, h uma diminuio da largura da faixa atingida pelo resduo,

c) Distribuio por bombas H diferentes sistemas de bombas que aplicam vinhaa com presso,

implicando relativa uniformidade, alm de menor compactao do solo devido ao veculo, pelo fato de atingir uma faixa de aplicao de maior largura. A desvantagem desta tcnica est associada aquisio de mais um equipamento e, portanto, existncia de mais uma pea sujeita a sofrer defeitos e desgastes na aplicao, exigindo maior manuteno do sistema. Outra particularidade desse sistema reside na aplicao da vinhaa mesmo com o terreno molhado, quando impossvel a entrada de veculo no talho. Atravs de simples modificao na direo do jato, pode-se aplicar vinhaa nas bordas dos talhes, com o veculo percorrendo apenas os carreadores (ORLANDO FILHO et al., 1983).

MATIOLI & MENEZES (1984) e MATIOLI et al.(1988) dedicaram-se ao estudo de otimizao dos sistemas de aplicao de resduos lquidos na lavoura canavieira, destacando a necessidade de se elaborar projetos fundamentados em critrios tcnico-econmicos, visando ao mximo aproveitamento do potencial nutricional da vinhaa e o enquadramento dos sistemas de aplicao dentro das exigncias dos rgos responsveis pelo controle de poluio do meio-ambiente.

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Os autores consideraram, de inicio, que todos os sistemas de aplicao apresentam certas limitaes que resultam em desperdcio de vinhaa e prejuzo no custo global de produo do acar e lcool. Por exemplo, o sistema de aplicao de vinhaa in natura atravs de sulcos de infiltrao, embora se caracterize por certa facilidade operacional, exige uma rigorosa sistematizao do terreno alem de extensas reas para sua aplicao racional. O sistema de aplicao de vinhaa atravs de irrigao por asperso atravs do sistema convencional, ou seja, succionado-a de canais que margeiam os talhes, com o auxilio de uma motobomba, e distribuindo-a atravs de aspersores convencionais, se por um lado permite melhor controle da quantidade de resduo liquido aplicado (vinhaa diluda ou no em guas residuais) e maior uniformidade de aplicao, por outro lado abrevia a vida til dos aspersores e das tubulaes de ao zincado ou alumnio devido ao elevado poder corrosivo da vinhaa. O sistema montagem direta, que compreende um conjunto motobomba acoplado a um aspersor tipo canho, montado em chassi com rodas, a melhor alternativa para o sistema de vinhaa por asperso; este processo exige, todavia, a construo de canais com carreadores laterais para a locomoo de equipamentos do sistema, alm de uma reformulao do formato dos talhes; o sistema apresenta, no entanto, vantagens como o maior controle de quantidade de resduos aplicada, a possibilidade de realizar varias aplicaes durante a mesma safra, dispensa grandes sistematizaes do terreno e irriga, em cada posio, uma rea aproximadamente de um hectare. O sistema de aplicao com caminhes-tanque promove a distribuio de vinhaa atravs de dois processos: por gravidade e por bomba (ou por sada forada) e est limitado pela distancia econmica do ponto de carregamento s reas de aplicao; trata-se de um sistema que normalmente est conjugado com outros sistemas, principalmente com uma rea de despejo. Isto posto, concluram os autores que a no otimizao dos sistemas de aplicao dos resduos lquidos na lavoura canavieira leva geralmente a um desperdcio de vinhaa e de sua riqueza mineral e orgnica, deixando de beneficiar outras reas carentes e podendo atm mesmo provocar prejuzos na qualidade tecnolgica da

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cana-de-acar proveniente das reas fertirrigadas por asperso e/ou infiltrao, devido ao excesso de filtros aplicados.

2.12. Custos e distncias mximas de aplicao de vinhaa com caminhes-tanque.

A aplicao de vinhaa com caminhes tanque, segundo (MATIOLI et al., 1988), prtica comum na grande maioria das usinas e destilarias, podendo-se afirmar que atualmente o volume de vinhaa aplicado por este sistema supera de maneira relevante os demais sistemas alternativos, como asperso (montagem direta, convencional, autopropelido) e sulcos de infiltrao.

MATIOLI & MENEZES (1984) afirmam que o sistema de caminhes tanque convencionais est limitado principalmente pela distncia econmica do ponto de carregamento s reas de aplicao. Esta distncia econmica calculada em funo do custo da adubao mineral substituda, existindo, portanto, uma distncia mxima a partir da qual a fertirrigao torna-se anti-econmica. Outra limitao apontada a baixa uniformidade de distribuio, proporcionada por este sistema, quando comparado com o sistema de asperso por montagem direta.

Os custos do sistema de caminhes tanque foram estudados por ORLANDO FILHO et al. (1980), que mostraram a vantagem da utilizao de tanques de maiores capacidades (15 m), resultando em implicaes diretas na reduo do nmero de viagens por dia, com conseqente diminuio da frota caminhoneira e dos custos de aplicao por unidade de rea.

Para uma aplicao de 150 m ha-1, SANTANA (1985) calculou os custos em funo da distncia, para caminhes tanque movidos a lcool aditivado, tipo Mercedes Bens 2213, com 3 eixos, equipados com tanque de 15 m em PVC revestidos com fibra de vidro. O autor optou pelo sistema por gravidade, justificando que, embora no apresente boas caractersticas em termos de

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uniformidade de aplicao do fluido, um dos mais econmicos e apresenta o menor custo por hectare em funo da distncia percorrida.

De acordo com MAGRO et al. (1977), a aplicao de 35 m ha-1 de vinhaa de mosto de melao, em 1976, permitia uma economicidade de distribuio at a distncia de 10 km, enquanto que, em 1980, com a elevao dos custos dos fertilizantes minerais e a produo de vinhaa de mosto misto, a dosagem varivel seria de 100 m ha-1 , numa distncia mxima de 16 km, demonstrando inclusive a dinamicidade dos custos de aplicao em funo do tipo de vinhaa e do preo de fertilizante minerais. Os autores mostram tambm os benefcios da aplicao da vinhaa atravs da fertirrigao, que, em 1980, representava uma economia de 30% em termos de rentabilidade agrcola, 9% em termos de rentabilidade industrial e 12% considerando-se os benefcios no aumento do nmero de cortes do canavial fertirrigado com vinhaa.

2.13. Transporte por circuitos hidrulicos

Dentro das atividades de uma usina, o custo que mais se agravou nos ltimos tempos foi, sem dvida, do transporte rodovirio. O que mais contribuiu para essa situao foi o aumento o preo do combustvel (SILVA, 1992). Uma alternativa para diminuio dos custos de transporte de vinhaa por caminhes tanques, segundo MENEZES et al. (1984), o transporte dutovirio que consiste na substituio de parte do percurso por tubulaes e/ou canais. Assim, em vez de um ponto de carregamento, normalmente centralizado nas proximidades da unidade industrial, passa-se para uma situao de vrios pontos de distribuio. Isto permite que a aplicao de vinhaa numa rea se processe com menor nmero de caminhes, uma vez que a distncia mdia das reas de aplicao ao ponto de carregamento substancialmente reduzida.

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PIZARRO et al. (1988) descreveram sobre projeto e operao de circuitos hidrulicos para transporte de resduos lquidos. Segundo os autores, o principal problema no dimensionamento de canais consiste em verificar com qual altura escoar certa vazo, em um canal suficientemente liso, para que seja estabelecido o regime uniforme. Os canais utilizados nos circuitos hidrulicos so em geral longos e a seo est pr-determinada pelo implemento de abertura do canal. Cabe, ento, verificar com qual altura escoar a vazo de projeto, para uma determinada declividade, e verificar se a velocidade est dentro dos limites adequados. Os autores afirmaram que a seo de um canal ser mais econmica se para a mesma rea (escavao) e mesma declividade do canal a vazo for a maior possvel.

2.14. Transporte dutovirio de vinhaa

MATIOLI (1989) salienta que a literatura pouco aborda os cuidados necessrios para um rigoroso dimensionamento das obras hidrulicas envolvidas no transporte dutovirio, o qual deve ser elaborado por tcnicos especialistas no assunto. Outro fator importante est relacionado com a perda de vinhaa conduzida por canais construdos em leito natural, MATIOLI & GUAZZELLI (1988), citados por MATIOLI (1989), baseados em levantamentos preliminares, colhidos na Usina Santa Luzia, localizada no municpio de Mato, S.P., apresentaram alguns resultados de perda de vinhaa em canais de uso contnuo.

2.15. Transporte por canais

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Segundo LOURENCETTI (2007), recentemente, uma Deciso de Diretoria da Cetesb (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de So Paulo) (Deciso de Diretoria 35, de 09/31 de 2005) homologou a Norma Tcnica P4.231 Vinhaa Critrios e Procedimentos para aplicao no solo agrcola. Esta norma apresenta como objetivo dispor sobre os critrios e procedimentos para a aplicao da vinhaa, gerada pela atividade sucroalcooleira no processamento de cana-de-acar, no solo do Estado de So Paulo. A norma suspende, imediatamente, a prtica de armazenamento e/ou disposio de vinhaa ou lodo em reas de sacrifcio, eliminando-se aquelas que ainda esto sendo utilizadas nas unidades produtoras. Outra considerao sobre a impermeabilizao dos canais mestres ou primrios de uso permanente para distribuio de vinhaa durante o perodo da safra, que dever ser feita com geomembrana impermeabilizante ou outra tcnica de efeito igual ou superior.

BANDINI (1966) fornece equaes de custo para canais revestidos e no revestidos atravs da anlise de elementos geomtricos e hidrulicos dos canais das condies topogrficas do terreno, porm, deixou de considerar alguns fatores, como o custo de energia e seo transversal, que podem ser variveis com mtodo de construo e condies de trabalho.

3. MATERIAL E MTODOS

3.1. Localizao da rea de estudo

A pesquisa foi desenvolvida na Usina Santa Adlia S/A, produtora de lcool, localizada no municpio de Pereira Barreto, a 621 km da capital So Paulo. A Usina iniciou suas atividades industriais em maio de 2007, e encerrou a primeira

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safra com um total de 1.000.000 de toneladas de cana modas. A unidade industrial destina-se apenas a produo de lcool.

As reas de aplicao de vinhaa esto localizadas na regio de Pereira Barreto e a distncia mdia de aplicao at a unidade industrial de 25 km.

3.2. Transporte e aplicao

As formas de transporte e aplicao estudadas sero as que seguem: A). Transporte com caminhes tanque em PRFV (polister reforado com

fibra de vidro) at a rea de aplicao, havendo duas possibilidades de descarregamento: a) Descarregamento em caixas de conteno, sendo que a partir desta caixa a vinhaa pode: a1)seguir por canais para aplicao, a2)ser succionada por motobomba de alta presso e pressurizada em adutora mvel acima do nvel do solo para posterior aplicao. b) Engate rpido do mangote do autopropelido na sada lateral do caminho e aplicao direta na rea.

B). Transporte, por gravidade atravs de adutora fixa, at um canal para posterior aplicao na rea.

Ressalta-se que, aps o transporte o modo de aplicao o mesmo para as formas avaliadas.

Entende-se por: Caminhes de tanque: caminhes em PRFV tipo Rodotrem, com dois

tanques de 36m cada tanque e duas sadas de descarga de 8 em cada um dos tanques.

Adutora fixa: tubulao de 350 mm e 250 mm de PVC+PRFV enterrada abaixo do nvel do solo.

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Adutora mvel: tubulao em alumnio de 8 em barras de 6 metros com capacidade de suportar vazo de 270m/hora.

Caixas de conteno: caixas de 600m com sistema de descarregamento de caminhes tanque (prprio da Usina).

A metodologia utilizada no estudo se constitui na determinao dos custos de transporte (R$/m) utilizando-se a estrutura do custo total de produo descrito por MARTIN et al.(1998).

Foram levantados os custos de transporte com veculos tanque e do transporte utilizando adutora fixa.

Foram quantificados os investimentos necessrios para cada mtodo de transporte.

O custo total (CT) para cada sistema foi composto pelos custos fixos e variveis. Nos custos fixos (Cf) foram consideradas a depreciao (D) e remunerao do capital fixo (Rk) e, nos custos variveis (Cv), os gastos com operao de cada sistema, representados por: mo-de-obra (Mo), consumo de combustvel (C), quando presente, manuteno (M) e reparos (R).

CT = Cf (D + Rk) + Cv (Mo + C +M +R) A depreciao, que representa o custo necessrio para a substituio dos

bens de capital quando se tornam inteis, foi calculada pelo mtodo linear, conforme orientao de MARTIN et al. (1998) e que pode ser mensurado pela equao 1.

D = (( Ci (1-f))/n).............................................................................................1 Em que: D= depreciao, Ci= custo inicial (preo de aquisio, novo ou usado), f = percentagem do Ci, como valor final presumido de sucata, n = vida til adicional do bem de capital (anos). Segundo MARTIN et al. (1998), a todo capital investido em bens de capital

atribui-se um juro calculado a uma taxa normal de mercado para emprego de risco equivalente, como uma remunerao do capital investido pelo empresrio. Os

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juros so calculados sobre o valor mdio do bem de capital ao longo da vida til. Sendo calculado pela equao 2.

J ou Rk = (( Ci (1+ f))/2) x i.............................................................................2 Em que: J: Juros, Rk: remunerao do capital, Ci: custo inicial (preo de aquisio novo ou usado), f : percentagem do Ci, como valor final presumido de sucata, i: a taxa anual de juros em decimal. A taxa de juros anual considerada foi de 11,25%, valor mantido pelo

COPOM, Comit de Poltica Monetria durante o ano de 2007 (BNDES, 2009). Para o clculo da mo de obra (Mo) foram considerados alm do salrio

pago ao trabalhador os encargos recolhidos pela usina sobre a folha de pagamento que totaliza 58,78%, mais plano de sade, refeio e programa de participao nos resultados (PPR).

Por ausncia de apontamentos, no transporte com caminho, para determinao dos gastos com manuteno (M) e lubrificantes utilizou-se 20% dos gastos com combustveis. Para estimar o valor dos reparos foi considerada uma taxa de 10% do valor do bem novo (MARTINS & BORBA, 2004). Em suma, para efeito do clculo de manuteno e reparos tem-se a equao 3.

M + R=0,2 x Gasto de combustvel + 0,1 x Ci................................................3 Em que: M: Gastos com manuteno, R: Reparos, Ci: custo inicial (preo de aquisio novo ou usado).

4. RESULTADOS E DISCUSSO

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A distncia mdia at a rea de aplicao considerada foi de 25 km, sendo a velocidade de deslocamento do caminho de 50 km h-1.

A quantidade de vinhaa a ser transportada foi calculada utilizando-se uma moagem/dia de 10.000 t, sendo que, para cada tonelada moda so gerados 90 litros de lcool, e para cada litro de lcool so gerados 13 litros de vinhaa, resultando num transporte dirio de vinhaa de 11.170.0000 litros de vinhaa, ou 11.700 m.

4.1. Sistema de transporte com caminhes tanque

Dimensionamento da frota de caminhes: Foi considerada a distncia mdia, at a caixa de conteno, de 21 km a

uma velocidade de mdia de 50 km h-1, o tempo de percurso do caminho de ida e volta de 50 minutos. Para o carregamento dos tanques, dois de 36 m cada, so gastos 10 minutos e para descarregamento na caixa de conteno so gastos mais 10 minutos, o que resulta em 70 minutos para o transporte de 72 m at a rea de aplicao.

Sendo assim, em um dia, um caminho capaz de fazer em mdia 20 viagens. Para transportar 11.700 m por dia so necessrios 325 tanques de 36 m, como cada caminho apresenta dois tanques de 36m, um caminho, fazendo 20 viagens por dia transporta 1.440 m, ento para transportar 11.700 m so necessrios 9 caminhes. Considerando dois veculos reserva, so necessrios um total de 11 caminhes.

Caixa de conteno As caixas de conteno possuem um volume que suporta 20 viagens dos

caminhes, ou seja, 1.440 m. So revestidas com polietileno de alta densidade (PEAD) conforme determina norma tcnica CETESB - P4.231 (Verso Janeiro/2005).

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A locao da caixa foi realizada pela usina e o revestimento foi feito por empresa terceirizada. Foi construdo um sistema de alvenaria e canos para descarregamento do caminho, sendo este custo incluso na construo da caixa.

4.1.1. Descarregamento da vinhaa em caixas de conteno, seguindo por canais para aplicao.

Os canais com 4 km de extenso a partir da caixa de conteno, totalizando 25 km de transporte at a rea de aplicao, tambm foram revestidos com PEAD, sendo estes custos contabilizados no custo de instalao do canal.

Na tabela 2 esto os valores das aquisies feitas para este sistema de transporte.

Tabela 02: Aquisies feitas para o sistema de transporte com caminhes e canais aplicadores.

Equipamentos Quantidade

Unidade

Caminhes Volvo 420 cv 11 unitrio Doly 11 unitrio Semi reboque 22 unitrio Tanques 22 unitrio Revestimento Caixas 1.440 m Construo e revestimento canal 4.000 m Carregamento 1 unitrio

Na tabela 3 encontram-se a participao percentual de cada item no custo total de transporte de vinhaa com caminho e canais aplicadores.

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Tabela 03: Valor % do custo total para o transporte de vinhaa utilizando caminhes tanque.

Item % do total Depreciao 9,7 Remunerao do capital 11,5 Mo de obra 11,3 Combustveis 47,5 Manuteno 9,5 Reparos 10,5 Total 100,0

Atravs destes valores, para o transporte de 1.170.000 m de vinhaa, quantidade gerada atravs da moagem de 1.000.000 t de cana, chegou-se a R$ 2,94 por metro cbico transportado com caminho.

MATIOLI & MENEZES (1984) afirmaram que o sistema de caminhes est limitado principalmente pela distncia econmica do ponto de carregamento s reas de aplicao.

Como desvantagens do sistema de transporte com caminhes, CORTEZ et al. (1992) citaram a compactao do solo e alto investimento na frota de carros-tanque, na manuteno e no gasto de combustvel, alm deste sistema no permitir a utilizao do vinhoto (no concentrado) em distncias superiores a 15 km, pois seria invivel economicamente.

ORLANDO FILHO et al. (1980) mostraram a vantagem da utilizao de tanques de maiores capacidades (15 m), resultando em implicaes diretas na reduo nmero de viagens por dia, com conseqente diminuio da frota caminhoneira e dos custos de aplicao por unidade de rea.

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4.1.2. Descarregamento da vinhaa em caixas de conteno, sendo succionada por motobomba de alta presso e pressurizada em adutora mvel acima do nvel do solo para posterior aplicao.

A motobomba utilizada de alta presso, pressurizando a rede, proporcionando o uso da adutora em locais em nvel. A adutora possui 4 km de extenso a partir da caixa de conteno, totalizando 25 km de transporte at a rea de aplicao, feita de alumnio e possui dimetro de 6 polegadas.

A adutora composta por unidades menores de 3 metros, sendo necessrios, um trator e uma carreta para transporte e um funcionrio para a montagem da rede.

Na tabela 4 esto os valores das aquisies feitas para este sistema de transporte.

Tabela 04: Aquisies feitas para o sistema de transporte com caminhes e adutora mvel.

Equipamentos Quantidade Unidade Caminhes Volvo 420 cv 11 unitrio Doly 11 unitrio Semi reboque 22 unitrio Trator (180 cv) + carreta 1 unitrio Tanques 22 unitrio Revestimento Caixas 1.440 m Adutora mvel 4.000 m Motobomba 1 unitrio Carregamento 1 unitrio

Na tabela 5 encontram-se a participao percentual de cada item no custo total de transporte de vinhaa com caminho.

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Tabela 05: Valor % do custo total para o transporte de vinhaa utilizando caminhes e adutora mvel.

Item % do total Depreciao 9,3 Remunerao do capital 10,8 Mo de obra 13,4 Combustveis 47,2 Manuteno 9,4 Reparos 9,9 Total 100,0

Atravs destes valores, para o transporte de 1.170.0000 m de vinhaa, quantidade gerada atravs da moagem de 1.000.000 t de cana, chegou-se a R$ 3,37 por metro cbico transportado com caminho.

A aplicao do vinhoto atravs de caminhes-tanque, em total substituio da adubao mineral, pode ser analisada mediante confronto dos custos de ambas alternativas. O custo de aplicao de vinhoto cresce com a distncia entre os pontos de carregamento e de aplicao, enquanto o custo para a adubao mineral varia muito pouco, sendo representados esquematicamente na Figura 2. Deste modo, era conveniente a utilizao do vinhoto como fertilizante at uma distncia d1, considerando-se os mesmos ganhos de produtividade. A partir deste ponto, o custo por hectare decorrente da adubao mineral (c1) seria menor, incluindo preos do insumo, transporte e aplicao, desestimulando a utilizao do vinhoto (ORLANDO FILHO et al., 1980, citado por SIMES et al., 2004).

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Figura 2: Curvas de custos de adubao e aplicao de vinhoto

4.1.3. Engate rpido do mangote do autopropelido na sada lateral do caminho e aplicao direta na rea.

Para este sistema de transporte faz-se necessrio apenas a aquisio dos caminhes para o transporte, j que a forma de aplicao a mesma utilizada nas outras formas de transporte estudadas, sendo desconsiderada para efeito do clculo do custo do transporte.

Na tabela 6 esto os valores das aquisies feitas para este sistema de transporte.

Tabela 06: Aquisies feitas para o sistema de transporte com caminhes e aplicao com engate rpido do autopropelido.

Equipamentos Quantidade Unidade Caminhes Volvo 420 cv 11 unitrio Doly 11 unitrio Semi reboque 22 unitrio

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Na tabela 7 encontram-se a participao percentual de cada item no custo total de transporte de vinhaa com caminho.

Tabela 07: Valor % do custo total para o transporte de vinhaa utilizando caminhes e aplicao com engate rpido do autopropelido.

Item % do total Depreciao 6,2 Remunerao do capital 9,1 Mo de obra 12,1 Combustveis 51,1 Manuteno 10,2 Reparos 11,3 Total 100,0

Atravs destes valores, para o transporte de 1.170.0000 m de vinhaa, quantidade gerada atravs da moagem de 1.000.000 t de cana, chegou-se a R$ 2,74 por metro cbico transportado com caminho.

Segundo CAMHI (1979), a distribuio da vinhaa atravs de caminhes com chuveiro a razo de 30 a 50 m ha-1 complementada com 0,5 kg de P2O5 por hectare, era, ento, o nico sistema racional e econmico de utilizao de vinhaa para fins de irrigao.

GERALDI FILHO et al. (1988), realizaram testes com um sistema de transporte e aplicao que compreendia um caminho tanque com reboque de dois eixos e um conjunto de aplicao de vinhaa por asperso tipo montagem direta. Os resultados dos testes mostraram-se promissores, tanto sob o aspecto tcnico como econmico, com os custos fixos e variveis correspondendo a 75% dos custos com caminho tanque convencional, embora os custos com mo de obra de aplicao fossem 5,7 vezes maiores, se referidos aos custos de aplicao

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por rea, por volume aplicado e volume por distncia percorrida, estes sempre foram menores.

4.2. .Sistema de transporte com adutora fixa

A vinhaa segue da unidade industrial pela adutora fixa na qual percorre 10 km a partir da segue por canais por 15 km at a rea de aplicao.

A adutora fixa apresenta duas tubulaes, uma externa de PVC com 350 mm e uma interna de PRFV com 250 mm, enterradas abaixo do nvel do solo e o canal apresenta 15 km de extenso, sendo revestido com PEAD.

Na tabela 8 esto os valores das aquisies feitas para este sistema de transporte.

Tabela 08: Aquisies feitas para o sistema de transporte com adutora fixa. Equipamentos Quantidade Unidade Adutora fixa 10.000 m Revestimento Canal 15.000 m

Na tabela 9 est a participao percentual de cada item no custo total de transporte de vinhaa com adutora fixa.

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Tabela 09: Valor % do custo total para o transporte de vinhaa utilizando adutora fixa.

Item % do total Remunerao do capital 29,7 Depreciao 39,1 Mo de obra 30,5 Manuteno e reparos 0,7 Total 100,0

Atravs destes valores, para o transporte de 1.170.0000 m de vinhaa utilizando adutora fixa, chegou-se a R$ 0,25 por metro cbico transportado com adutora fixa.

MENEZES et al. (1984) afirma que uma alternativa para a diminuio dos custos de transporte de vinhaa por caminhes tanque o transporte dutovirio, que consiste na substituio de parte de percurso por tubulaes e/ou canais. Assim, em vez de um ponto de carregamento, normalmente centralizado nas proximidades da unidade industrial, passa-se para uma situao de vrios pontos de distribuio. Isto permite que a aplicao de vinhaa numa rea se processe com menor nmero de caminhes, uma vez que a distncia mdia das reas de aplicao ao ponto de carregamento substancialmente reduzida.

SILVA (1992), analisando o sistema de transporte de duas Usinas, verificou que a diversificao dos pontos de carregamento dos caminhes com vinhaa, atravs do transporte utilizando adutoras, apresenta-se altamente compensadora, com reduo de aproximadamente 40% nos custos.

Com relao escolha de um ou outro sistema de transporte de vinhaa, FREIRE & CORTEZ (2000) afirmam que esta escolha deve ser feita, todavia, em funo da avaliao das condies locais de operaes e do manejo da rea de fertirrigao. Sendo assim para os sistemas estudados torna-se necessrio a verificao do manejo em cada rea, bem como as limitaes para a implantao

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de cada sistema, antes da escolha pelo mtodo mais vivel economicamente, com menor custo de transporte.

A tabela 10 mostra um resumo dos gastos para implantao de cada sistema estudado.

Tabela 10: Valores levantados para implantao de cada sistema.

Item

Caminho caixa

canal (R$)

Caminho engate rpido (R$)

Caminho caixa motobomba adutora

mvel (R$) Adutora fixa

(R$) Depreciao 334.642 198.880 366.140 113.967 Remunerao do capital 397.566 291.493 426.718 86.550 Mo de obra 387.684 387.684 526.718 88.892 Combustveis 1.634.819 1.634.819 1.860.334 Manuteno 326.964 326.964 372.067

2.000 Reparos 361.350 361.350 391.306 Total 3.443.025 3.201.190 3.943.282 291.409

Verifica-se um custo total de implantao maior para o sistema transporte com caminhes, descarregamento da vinhaa em caixas de conteno, suco por motobomba de alta presso e transporte por adutora mvel acima do nvel do solo para posterior aplicao.

Os maiores gastos com combustveis e mo de obra so verificados nos sistemas de transporte com caminhes.

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5. CONCLUSES

Verifica-se que, para as condies em que este estudo foi desenvolvido, em reas que se apresentam abaixo do nvel da unidade industrial e permite o uso de adutora utilizando a gravidade, o custo do transporte de vinhaa para fertirrigao de cana-de-acar utilizando adutora fixa apresenta as seguintes vantagens:

Reduo do custo com mo de obra, Eliminao do custo com combustvel, Custo total 95 % inferior ao do transporte com caminhes. Conclui-se que, para o transporte com caminho, o sistema caixa,

motobomba, canal, apresenta gasto de combustvel 12% inferior aos demais sistemas, sendo o sistema caminho, engate rpido o mais vivel economicamente, com menor custo de transporte, para as condies em que o estudo foi realizado.

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