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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2015.tde-26082015-085108
Document
Author
Full name
Antonio Nilson Zamunér Filho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2015
Supervisor
Committee
Widmer, João Alexandre (President)
Beauclair, Edgar Gomes Ferreira de
Magalhães, Paulo Sergio Graziano
Martins Filho, Marcílio Vieira
Wendland, Edson Cezar
Title in Portuguese
Planejamento e projeto de áreas de cana-de-açúcar: conservação do solo e logística da colheita
Keywords in Portuguese
Cana-de-açúcar
Colheita mecânica
Microterraço de drenagem
Rendimento operacional
Abstract in Portuguese
No cenário atual do setor sucroenergético, as operações mecanizadas da colheita são importantes para garantir a competitividade econômica. Entretanto, as atuais técnicas mecânicas de conservação do solo e água, atreladas a inexistência de uma fase de projeto, reduzem a eficiência operacional e econômica das máquinas e equipamentos. Diante disto, este trabalho tem como objetivo apresentar uma alternativa conservacionista baseada na drenagem superficial do excesso de chuva via microterraços de drenagem, dimensionados através de conceitos de hidráulica de canais abertos, através do planejamento e projeto detalhado das áreas de plantio visando otimizar as operações de colheita mecanizada. Foram elaborados os fluxogramas das etapas de planejamento e projeto para o plantio de cana-de-açúcar, buscando organizar e auxiliar as tomadas de decisão com a compreensão facilitada dos processos através de uma representação gráfica simples. Também foi realizada uma aplicação experimental do método proposto, para a situação analisada, os parâmetros hidráulicos atenderam às restrições conservacionistas de erosão, além do novo projeto possibilitar um incremento de 2,7% em área útil de plantio, resultando em um aumento de produção de matéria-prima. Soma-se ainda, um incremento no desempenho das colhedoras da ordem de 8,4% refletindo na redução dos custos de colheita. Concluindo, o método alternativo de conservação do solo através dos microterraços de drenagem se mostra promissor. Os conceitos de hidráulica de canais abertos, aplicados em conjunto com modelos digitais do terreno, na avaliação de alternativas de conservação do solo e da água nas etapas de planejamento e projeto de áreas de plantio, favorecem o manejo cultural, a conservação do solo e o rendimento operacional das máquinas e equipamentos de colheita de cana-de-açúcar. No exemplo prático de aplicação, os custos de implantação/ha são da mesma ordem de grandeza do método convencional de terraços de infiltração. Assim, neste caso, o lucro é maior quando se aplica o método dos microterraços de drenagem, para um ciclo de produção de cinco anos.
Title in English
Project and planning of sugarcane areas: soil conservation and harvest logistics
Keywords in English
Drainage terrace
Harvesting
Machinery productivity measurement
Sugarcane
Abstract in English
In the current scenario of the sugarcane industry, mechanized harvesting operations are important to ensure economic competitiveness. However, the current mechanical techniques of soil and water conservation, linked to the lack of a design phase reduce operational and economic efficiency of machinery and equipment. Thus, this work aims to present a conservation alternative based on the surface drainage of the rain excess by microterraces, sized through hydraulics concepts of open channel flow, through the planning and detailed design of the planting areas to optimize the operations of mechanical harvesting. Flowcharts were elaborated to represent the stages of planning and design for the sugarcane plantation, seeking to organize and assist the decision making with easier understanding of the processes through a simple graphical representation. Also an experimental implementation of the proposed method was performed, for the analyzed situation, the hydraulic parameters met the conservation restrictions of erosion, and the new design allows for increased 2.7% in planting area, resulting in increased production of raw material. Added to an increase in the performance of harvesters in the order of 8.4% reflecting the reduction of costs and increase profit. In conclusion, the alternative method of soil conservation through microterraces drain shows promising. The concepts of hydraulics of open channels, applied in conjunction with digital models of the terrain, in the evaluation of alternatives for the conservation of soil and water in the stages of planning and design of planting areas, promote the cultural management, soil conservation and the operating performance of the machines and equipment for harvesting of sugarcane. In the practical example of application, the deployment costs/ha are at the same order of magnitude, compared with the conventional method of infiltration terraces. Thus, in this case, the profit is greater when applying the method of drainage microterraces, for a production cycle of five years.
 
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Tese_ANZ.pdf (6.24 Mbytes)
Publishing Date
2015-09-02
 
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