Contribuição para análise dos custos no tratamento da água utilizando programação linear fuzzy: um modelo para o gerenciamento do abastecimento do município de Campos (RJ)

Abstract

RESUMO A água é um dos recursos naturais essenciais à sobrevivência humana, porém tem sofrido com problemas como sobrecarga de utilização, em âmbito global; distribuição desigual; e escassez, o que contribui negativamente com a disponibilidade do recurso, evidenciando, assim, a crise da água. Nesse cenário, surge então a necessidade de se gerenciar de maneira eficaz esse recurso que é tão importante e que apresenta fortes componentes de incertezas. Um importante objeto do gerenciamento é o tratamento químico pelo qual a água bruta passa para se tornar tratada e, então, adequada para o consumo - este processo corresponde ao segundo maior custo nas estações de tratamento de água, atrás apenas de despesas envolvendo recursos humanos, materiais e serviços. Sendo assim, o presente trabalho propõe um modelo de programação linear que incorpora a lógica fuzzy, uma ferramenta eficiente em modelos com incertezas, para auxiliar no gerenciamento de abastecimento de água, considerando os custos com produtos químicos usados no tratamento desse recurso no município de Campos dos Goytacazes. Este modelo foi resolvido utilizando o ambiente Rstudio e apresentou uma redução dos custos em 9,8% em relação ao modelo de programação linear padrão preparado para o sistema. Conclui-se, então, que o trabalho desenvolvido serve de ponto de partida para uma análise mais minuciosa sobre o impacto dos custos de alocação de água tratada no município e contribui positivamente para a racionalização da água bruta.ABSTRACT Water is one of the essential natural resources for human survival, but it has undergone problems such as: use overload at global level; unequally distribution; and scarcity that contributes negatively to the availability of the resource, thus evidencing a water crisis. Thus, there is a need to effectively manage this important resource, which presents strong components of uncertainties. An important management object is the chemical treatment through which raw water passes in order to be treated and then appropriate for consumption, because it corresponds to the second largest cost in water treatment plants, only after expenses involving human resources, materials, and services. Thus, the present work proposes a linear programming model that incorporates the fuzzy logic, which is an efficient tool in models with uncertainties to assist in any water supply management, considering costs with chemicals used in the treatment of this resource in the city of Campos dos Goytacazes, Brazil. This model was solved using the Rstudio environment and presented a 9.8% cost reduction compared with the standard linear programming model prepared for the system. In conclusion, the developed work serves as a starting point for a more detailed analysis of the impact of the costs of treated water allocation in the municipality and contributes positively to the raw water rationalization.