O tratamento de água e efluentes exige, muitas vezes, a utilização de dispositivos específicos para aprimorar e otimizar os resultados obtidos. Sopradores e compressores de ar são exemplos de equipamentos que podem ser necessários para o melhor funcionamento de uma estação de tratamento de água ou de efluentes (ETA ou ETE) quando há aeração.
Tanto o soprador como o compressor têm como principal função o deslocamento de ar atmosférico durante o processo de tratamento, produzindo ar sob pressão para ser utilizado na etapa de oxigenação. A grande diferença entre eles é que o compressor desloca baixas vazões de ar a altas pressões, enquanto o soprador desloca altas vazões de ar a baixas pressões.
Em diversos casos, a utilização deste tipo de ferramenta é fundamental para melhorar o desempenho, evitando perdas energéticas durante o processo, por exemplo, pois a quantidade de ar influencia a produtividade do tratamento de água e efluentes. Por isso, estes equipamentos proporcionam eficiência energética e economia de custos, de manutenção e produção. O tamanho da estação de tratamento, o volume de material a ser tratado e o objetivo a ser alcançado são alguns dos fatores que interferem na escolha por compressores ou sopradores.
"Os compressores são equipamentos que captam o ar na condição ambiente e, através dos rotores que giram em sentido anti-horário, acionados por um motor elétrico, proporcionam ar comprimido. Suas principais funções são comprimir o ar e elevar a pressão" – explica o engenheiro Carlos Damião de Souza, coordenador de engenharia e marketing da Aerzen. Além disso, os compressores possuem força suficiente para vencer uma coluna de ar de até um bar de pressão. Este modelo de equipamento normalmente é utilizado para aberturas de válvulas, filtros prensa e sistemas de controle.
Já os sopradores, ao contrário dos compressores, não fazem o processo de compressão interna, mas deslocam maior volume de ar. "Através de lóbulos que giram em sentido anti-horário, também acionados por motor, os sopradores pulsam o ar de forma com que ele vença a pressão gerada pelo sistema" – completa Damião de Souza. Assim, os sopradores são considerados equipamentos de deslocamento positivo, ou seja, proporcionam vazão constante e pressão variável. Para o melhor funcionamento, os sopradores, normalmente, são resfriados a ar e isentos de óleo.
Além disso, os sopradores, nas etapas de tratamento de efluentes, são responsáveis pela aeração dos tanques, tornando-se peça fundamental para o processo aeróbico do tratamento, em que as bactérias necessitam de ar para respirar e realizar as ações necessárias para transformar os resíduos orgânicos em dióxido de carbono, gás nitrogênio e água, por exemplo.
Atualmente, diversos modelos estão disponíveis no mercado, o que possibilita uma grande variedade de aplicações. No setor de água, por exemplo, o soprador é o equipamento mais indicado para estações com colunas de água de até cinco metros. Damião de Souza afirma que, para estações maiores, estudos de eficiência energética são feitos para que a empresa identifique qual é o melhor modelo para a situação, incluindo a possibilidade de integrar mais de uma tecnologia no processo.

Principais modelos utilizados em ETAs e ETEs
Compressores e sopradores estão disponíveis no mercado em variados modelos. Para definir qual o mais adequado, é necessário que especialistas analisem qual é a demanda existente na estação de tratamento, seja de água ou efluentes. Segundo Antônio Ferraro, gerente de vendas da Kaeser, o tipo de compressor mais utilizado nas estações de tratamento de água são os compressores de pistão e de parafusos.
Apesar de ter um baixo custo, o modelo de pistão é menos utilizado do que o de parafusos. Isso é devido ao fato de serem menos eficientes e lançarem muito óleo e partículas metálicas na linha de ar, o que pode comprometer o rendimento do processo.
Já os compressores de parafusos possuem alta eficiência e lançam menos óleo e partículas metálicas na linha de ar, o que faz com que este seja o modelo mais utilizado, segundo Ferraro.
Se a necessidade da estação de tratamento de água é deslocar altas vazões de ar para baixas pressões, o soprador é o equipamento escolhido. As opções mais utilizadas são os modelos de sopradores de lóbulos e de parafusos. "Ambos possuem as mesmas características no que diz respeito à vazão de ar.
Os sopradores de parafusos atingem pressões mais altas, o que o torna mais eficiente quando falamos em economia de energia" – completa o gerente de vendas da Kaeser.
O soprador de lóbulos normalmente possui melhor aplicação em estações onde a pressão é abaixo de 700 mbar, enquanto o de parafusos, geralmente, é mais adequado a pressões acima deste valor. Já em relação aos custos, o soprador de parafusos tem um investimento inicial mais alto do que o soprador de lóbulos. Contudo, a escolha pelo modelo de soprador mais adequado não deve se basear apenas nas questões de custo. As características e necessidades de cada caso e de cada estação de tratamento são os fatores mais importantes para a decisão sobre o modelo ideal.

Modelos de sopradores e compressores disponíveis no mercado
Soprador de lóbulo rotativo:
Conhecidos como "Roots", este tipo de soprador é isento de óleo. Segundo o coordenador de engenharia e marketing da Aerzen, eles têm capacidade de vazão entre 03 e 1080 m³ por minuto. Uma tecnologia patenteada pela empresa proporciona a redução integrada da pulsação, fazendo com que o equipamento emita baixos ruídos e vibrações. A Aerzen também disponibiliza no mercado sopradores lobulares com capacidade de até um bar de pressão. Este tipo de soprador também é oferecido pela Kaeser, que conta com rotores de três lóbulos que ajuda a minimizar pulsos.
Soprador de parafuso:
Os sopradores, de modo geral, geram pouca manutenção e são eficientes. Na Kaeser, o modelo de parafuso possui perfil SIGMA, que economiza energia e é silencioso.
Este modelo pode ser de alta velocidade e isento de óleo, pois como os rotores não entram em contato um com o outro, não há necessidade de lubrificação para a compressão.
Sopradores turbo:
São modelos que deslocam grandes volumes de ar e possuem alto desempenho e eficiência. Normalmente, são compostos por motores com rolamentos de alta velocidade. A Aerzen, por exemplo, fornece sopradores turbo de mancal pneumático com capacidade de um bar de pressão e vazão de 32 mil m³ por hora, segundo Damião de Souza.
Além disso, os sopradores turbo oferecem um alto desempenho e eficiência, podendo proporcionar mais de 40% de economia de energia durante o processo. Este modelo de soprador também possui a vantagem de ocupar um menor espaço físico sem perder a eficiência.

Compressor de parafuso:
Equipamentos que não utilizam óleo e funcionam a seco. Os compressores de parafuso podem ser entendidos como máquinas de lóbulo rotativo com dois veios. Segundo informações do site da Aerzen, eles funcionam de acordo com o princípio de lóbulo rotativo com compressão interna.
Os compressores de parafuso oferecidos pela Kaeser utilizam rotores de perfil SIGMA, que possibilita uma economia de energia de até 15%, quando comparada com outros rotores mais convencionais do mercado. Isso faz com que este tipo de compressor seja muito eficiente e tenha uma longa vida útil.
O compressor de parafuso foi pensado para comprimir gases neutros, ar e nitrogênio, mas, por serem versáteis, ganharam novas aplicações. Além de serem utilizados em estações de tratamento de água e de efluentes, também são eficazes para aerar tanques de águas residuais e acionar os jatos de turbinas de avião, por exemplo.
Para indústrias como a farmacêutica, alimentícia e química, que necessitam rígido controle sobre a qualidade do ar, a Kaeser oferece compressores de parafuso isentos de óleo em dois estágios. Sua tecnologia proporciona, de forma confiável, um ar sem óleo. Tanto os rotores como o corpo do compressor é planejado de modo a minimizar possíveis vazamentos. Além disso, este modelo de compressor garante eficiência energética e design de fácil manutenção.
O compressor de parafuso também é considerado quando a operação em questão necessita o fornecimento de ar comprimido constante. Este equipamento é uma boa alternativa aos compressores de pistão, que são mais antigos e menos tecnológicos. O modelo de parafuso geralmente é isento de óleo.
Compressor de lóbulo rotativo:
Este modelo de compressor pode ser considerado como uma das soluções mais inovadoras da área. A Aerzen, por exemplo, criou um novo princípio de compressão que sintetiza a composição de um compressor e um soprador – o compressor de lóbulo rotativo Delta Hybrid. Ele utiliza dois perfis diferentes de rotor. Um deles é um perfil de soprador personalizado para baixas diferenças de pressão, até 800 mbar, e o outro é um perfil de compressor projetado para pressões mais altas, até 1500 mbar. Esta tecnologia permite uma performance efetiva, poupando até 15% de energia, em comparação com os compressores tradicionais do mercado.
Compressor de pistão:
É o mais antigo modelo de compressor e o mais barato no mercado. São compressores simples, que podem ser lubrificados a óleo ou isentos de óleo, e dispõem de variadas configurações de cilindros. Por ser o compressor de menor custo e mais econômico, pois não gera gastos altos para manutenção e operação. Contudo, também possui algumas desvantagens, como ser menos eficiente do que os modelos mais modernos e tecnológicos.

Desenvolvimento do mercado
O mercado de sopradores e compressores é muito vasto. Com diversos modelos disponíveis para os clientes, estes equipamentos continuam tendo grande importância no tratamento de água e efluentes, mas também para outras indústrias, como a química, farmacêutica e de alimentos. Por este motivo, o mercado segue desenvolvendo novas tecnologias para aperfeiçoar os resultados da utilização de sopradores e compressores.
"Atualmente, os sopradores e compressores da Kaeser já são fabricados adequadamente à Indústria 4.0, com plataformas de comunicação em PROFBUS, MODBUS, PROFINET e ETERNET. Portanto, são equipamentos de altíssima tecnologia" – afirma Ferraro, gerente de vendas da Kaeser.
A Aerzen, por outro lado, se destacou no mercado a partir do conceito de Performance3, que integra três tecnologias já existentes para sistemas de aeração: sopradores lobulares, de parafusos e turbo. "O Turbo com ‘mancal pneumático’, patenteado pela Aerzen e que opera em níveis superiores de eficiência energética quando comparado com as outras tecnologias conhecidas no mercado, principalmente para grandes vazões, é o mais eficiente do mercado" – completa Damião de Souza.
Atualmente, as vendas de compressores e sopradores seguem um certo padrão de escolha. Segundo Ferraro, da Kaeser, ainda são vendidos mais sopradores de lóbulos rotativos do que sopradores de parafusos. Isso deve-se ao fato de o investimento inicial do modelo de lóbulos ser menor do que o de parafusos.
A tendência em serem vendidos equipamentos com menor custo inicial é comum em diversos mercados. Contudo, pensando-se em estações de tratamento de água e esgoto, é preciso analisar quais são as necessidades que devem ser supridas com os equipamentos para poder definir qual modelo, de compressor e/ou soprador, será mais adequado ao caso. Às vezes, um equipamento que tem um maior custo inicial pode ser mais eficiente e econômico ao longo dos anos de utilização.
Portanto, para escolher o modelo ideal, os especialistas de cada empresa estão à disposição para avaliar a estação de tratamento e verificar quais são as necessidades do cliente.
É possível pedir uma avaliação para investir no melhor equipamento para o caso em questão.
A grande variedade de modelos de sopradores e compressores pode dificultar a escolha, mas, com a ajuda de especialistas, a diversidade de equipamentos se transforma em vantagem. Pode-se criar soluções específicas para cada cliente, tornando a estação de tratamento de água e/ou efluentes mais eficiente.
Para a escolha, é preciso compreender qual é o fluxo e a pressão necessária para a estação em que será utilizada. Estas questões são importantes para definir qual é o compressor e/ou soprador ideal. Dimensionar as necessidades para a aplicação e para uma perfeita operação dos equipamentos é fundamental para fazer a escolha adequada.

Perspectivas do setor de compressores e sopradores
A expectativa do mercado de tratamento de água e efluentes em 2020 baseia-se na aprovação das novas leis de saneamento, que devem ser homologadas por meio de um Marco Regulatório ainda este ano. As novas regras para o setor de saneamento foram aprovadas no fim de 2019 pela Câmara dos Deputados. Contudo, a votação final para a aprovação do marco legal irá ocorrer agora em 2020. Todo o cenário político-econômico é favorável para o mercado, fazendo com que as empresas sintam mais confiança para desenvolver novas tecnologias, de modo a aprimorar a eficácia dos equipamentos.
"O ano de 2020 será promissor para o mercado de máquinas e equipamentos para saneamento, pois o atual cenário político e econômico e a aprovação das leis do marco legal de saneamento favorecerá este mercado" – complementa o coordenador de engenharia e marketing da Aerzen.
A eficiência energética também é uma preocupação do setor. As empresas buscam desenvolver compressores e sopradores cada vez mais econômicos, seja para questões energéticas como financeiras.
Além disso, o setor de compressores e sopradores está em expansão e acredita que a melhora na economia em 2020 possa trazer novos investimentos e novas demandas por parte dos clientes. As empresas procuraram sempre se manter atualizadas, para entregar resultados positivos para o mercado consumidor. Para tal, é preciso estar antenado não apenas nas questões econômicas do país, mas também nas necessidades dos clientes.
"O mercado de equipamentos está sempre em constante mudança. A cada dia, a exigência dos clientes por tecnologia, automação, equipamentos mais eficientes e com menor custo de aquisição e manutenção nos desafia a entregar soluções completas" – comenta Damião de Souza.

Contato das empresas
Aerzen: www.aerzen.com.br
Kaeser: www.kaeser.com.br