Estações de tratamento de água potável (ETA´s), dependendo da caracterização dos parâmetros do manancial de água bruta, utilizam como método de tratamento convencional, o pré-tratamento químico, a coagulação/floculação, a sedimentação, a filtração e a desinfecção.
Por volta de 5.500 municípios em todo o Brasil, que possuem ETA´s, com as mais diversas capacidades de tratamento (sendo empresas estaduais, municipais, autarquias e privadas) obviamente tendem a aderir as metas mais rigorosas de tratamento para melhorar a qualidade de sua água potável. Todas, procuram, à medida do possível, em suas capacidades de investimento (CAPEX), otimizar o processo de tratamento e assim, melhorar a qualidade da água, e diminuir seus custos operacionais (OPEX).
O principal objetivo do tratamento é obter uma água final, para distribuição na rede pública, com padrões de potabilidade em conformidade com a Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021 do Ministério da Saúde e com a melhor relação possível entre resultados e investimentos, considerando o CAPEX (instalações, máquinas e equipamentos) e o OPEX (investimentos/custos operacionais).
De todos os parâmetros exigidos na Portaria GM/MS nº 888, o que mais envolve investimentos CAPEX e OPEX, é a Turbidez, estabelecida em valor máximo permitido, como metas progressivas em 0,5 NTU para processos que utilizam filtração rápida e 1,0 NTU, para a filtração lenta.
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AI-ZT-HP Mede as cargas eletrocinéticas, cátions e ânions livres, com base no potencial ZETA. |
Para atingir estas metas, além de uma tecnologia de processo adequadamente projetada, para as condições de tratabilidade, em mínima e máxima Turbidez da água bruta, é necessário que a fase de coagulação/floculação que é o “coração” do tratamento, seja a mais funcional e otimizada possível. Exceto nos processos de filtração lenta, a coagulação/floculação é responsável pela remoção dos sólidos, da maioria dos metais pesados, dos agentes químicos e microbiológicos.
Para atingir o grau de potabilidade requerido, os principais agentes que devem ser removidos são os silicatos, íons metálicos, argilas e microorganismos (fungos, algas, vírus, bactérias e protozoários).
Devido ao tamanho destes agentes, há uma dificuldade de remoção por sedimentação ou filtração. Em sua maioria, apresentam cargas elétricas negativas, o que dificulta ou impede uma “coagulação natural”. Dessa forma, são utilizados produtos químicos como o Cloreto Férrico ou o Poli Cloreto de Alumínio (PAC), com cargas elétricas positivas, que provocam a hidrólise da água, formando complexos ou preci pitados químicos, que por neutralização/adsorção, seguido por filtração direta ou sedimentação (após aglutinação) para remover esses agentes.
Ainda hoje no Brasil, a imensa maioria das ETA´s fazem o monitoramento e o controle da coagulação/floculação por meio de ensaios em laboratório com aparelhos de JAR teste. Este método tradicional de obter dados sobre como controlar a dosagem de coagulante, apesar de obedecer modelos estabelecidos em diagramas de coagulação, depende de intervenções dos operadores, que tem a desvantagem associada de intervenções manuais constantes e a limitação inerente de prover adequadamente a realimentação do sistema, em tempo e intensidade. Além disso, ocorrem mudanças imprevistas nas características da água bruta, devido à mudanças no ambiente externo.
Essas características de monitoramento e controle, diminuem a confiabilidade do processo de coagulação/floculação e levam a uma dosagem insuficiente ou excessiva, ocasionando:
- Aumento do consumo de coagulante/floculante;
- Aumento do tempo necessário para a filtração;
- Aumento do tempo de retrolavagem dos filtros;
- Aumento de custo de desaguamento e disposição final do lodo;
- Aumento do consumo de químicos para desinfecção;
- Aumento do residual de Alumínio, Turbidez e Cor na água final;
- Perda de confiabilidade na coagulação/floculação;
- Perda de eficiência na remoção orgânica;
- Perda de eficiência global do processo;
- Perda de produção em volume métrico de água tratada;
- Perda de qualidade na água final.
De maneira geral, há um aumento significativo de custos e na direção oposta, uma perda também significativa de eficiência operacional.
Com a busca contínua de superar resultados, a administração moderna tem 3 objetivos fundamentais:
- Otimização e maximização de recursos naturais (hídricos) através da excelência operacional (Sustentabilidade e Responsabilidade Social);
- Produção mais limpa - P+L (imagem institucional e conformidade ambiental);
- Maior lucratividade (acionistas)
Com esses objetivos, as empresas do setor se orientam na busca contínua de ferramentas para otimizar seu processo, mantendo um olhar atento sobre o custo da água potável para o consumidor e a maximização de resultados financeiros que irão permitir novos e importantes investimentos reconhecidamente necessários.
Importante reforçar que só se pode alcançar o máximo de desempenho e eficiência operacional da ETA, mantendo a turbidez da água final dentro das especificações exigidas, com a otimização dinâmica da dosagem do coagulante/floculante, por meio de uma malha de controle automatizada, entre as medições e ações de controle da dosagem.
O Monitor de Coagulante é o instrumento analítico online, efetivamente reconhecido como o “Estado da Arte” no monitoramento e controle de dosagem de coagulante nas ETA´s.
O AI-ZT-HP desenvolvido e fabricado pela Digimed é um produto reconhecido e consolidado no segmento das empresas de Saneamento com as seguintes características:
- Conceito de gabinete único, sendo a unidade sensora e eletrônica integradas, não havendo limite de distância;
- Gabinetes em policarbonato-ABS de alta resistência à impactos, intempéries e áreas agressivas, com grau de proteção IP 67;
- Design robusto dos sensores em aço inox 316, resistentes ao cisalhamento;
- Pistão oscilante em Delrin - polímero com características auto-lubrificantes;
- Pistão oscilante de fácil e rápida substituição pelo usuário;
- Vazão da amostra otimizada de 2 a 8 l/min - excelente compromisso entre a auto limpeza e a economia de água;
- Filtro de entrada para sólidos - proteção do sensor;
- Sensor de fluxo com função stand-by - proteção do sensor;
- Retorno automático com restabelecimento do fluxo - garantia de confiabilidade funcional da malha;
- Ajuste de Ganho ajustável de 0,5 a 20x;
- Saída de contato de alarme de falta de fluxo - possibilita colocar automaticamente, a malha de controle em manual;
- Saída de contato para controle PWM - modo de controle por modulação de pulsos;
- Saída analógica transmissora 4-20mA - possibilita monitoramento e controle via sistema supervisório;
- Saída analógica controle PID - Inteligência de controle autônoma, independente do sistema supervisório;
- Saída MODBUS RS-485 - protocolo digital;
- Controla dosagem de floculante e coagulante.
Benefícios
- Monitoramento e controle automáticos, sem intervenção humana no processo de coagulação/floculação;
- Garantir a confiabilidade da coagulação/floculação e por conseguinte a otimização do processo;
- Resposta imediata às diversas mudanças de Turbidez da água bruta;
- Dosagem “estequiométrica” que resulta em grande economia nos custos de produtos químicos (economia de até 30%);
- Melhora o desempenho da filtração reduzindo o tempo e economizando água tratada, reduzindo a quantidade e otimizando os custos do tratamento de lodo;
- Melhora a remoção orgânica, diminuindo custos em químicos para desinfecção;
- Diminui o residual de alumínio na água final, garantindo o atendimento deste parâmetro, no atendimento a Portaria GM/MS nº 888;
- Água final de alta qualidade, com melhores índices de pH, Turbidez e Cor.
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