Operação de clarificadores e flotadores mais assertiva, rápida e segura
Por Cristiane Rubim
Edição Nº 60 - Abril/Maio de 2021 - Ano 10
Na maioria das vezes, as inovações tecnológicas estão nas novas formulações químicas. “As combinações de coagulantes inorgânicos e orgânicos fornecem excelentes resultados na clarificação final com dosagem bem menor que as dosagens de rotina”
Na maioria das vezes, as inovações tecnológicas estão nas novas formulações químicas. “As combinações de coagulantes inorgânicos e orgânicos fornecem excelentes resultados na clarificação final com dosagem bem menor que as dosagens de rotina” – indica Damián Serra, gerente regional de produto LAM da Suez.
Com maior efeito ainda, segundo ele, a automação ajuda na especificação técnica – estabilidade –, independentemente da qualidade da água bruta a ser tratada: correções automáticas de dosagem de coagulante e floculante conforme a vazão, correções de pH on-line, polimento final da turbidez da água clarificada X dosagem de floculante.
“Esta associação de combinações de químicos, automação e monitoramento remoto mediante a plataforma InSight, da Suez, estabiliza estes tipos de equipamentos e faz com que a operação fique mais assertiva, haja menor consumo de químicos, dosagem só do necessário e menor custo total operacional” – apontam Serra e Miguel D’Alessio, gerente de operações de vendas LAM da Suez.
Hoje, os sistemas de clarificação de água têm seguido para soluções que utilizam membranas, como as membranas de ultrafiltração. São sistemas bem seguros, com turbidez de permeado inferior a 0,3 NTU e remoção de vírus e bactérias. “Os sistemas de ultrafiltração têm operação totalmente automática, remota e online, e menor descarte de água de retrolavagem se comparado aos sistemas convencionais” – afirma João Carlos S. Sorgi, engenheiro de processo do departamento técnico da EnvironQuip.
Os processos de automação e controle dão maior segurança para utilizar os sistemas e tornam as operações mais rápidas e eficientes. É possível controlar a duração e a frequência dessas operações. “Com os instrumentos de medição em linha, o controle é feito em tempo real. A lógica operacional de controle protege o equipamento ou toma ação corretiva e alerta a operação de possíveis falhas e/ou desvios. Essa agilidade proporciona melhora operacional dos equipamentos e dos resultados obtidos” – explica Sorgi.
Plataforma
O processo que dispõe de uma malha analítica e sistema de controle aliados à plataforma InSight, da Suez, traz diversos benefícios ao cliente, entre eles:
• Reduz o h/h (hora/homem) dos operadores;
• Altera, até da sala de controle, os parâmetros de controle de modo simples e objetivo;
• Ajusta automático as dosagens de acordo com as variações de processo e parâmetros definidos pelos especialistas;
• Traz todas as informações, incluindo alarmes para qualquer desvio analítico inesperado de forma rápida ao time para tomadas de decisão, o que evita parada de processo;
• Entrega relatórios personalizados automáticos para cada área do cliente;
• Mantém o banco de dados histórico do processo com acesso rápido, simplificando o trabalho de gráficos de tendência e estudo de performance;
• Planeja as paradas de processo para manutenção;
• Planeja rotinas de limpeza, calibração e substituição de sensores.
Exemplos: A Suez apresenta dois exemplos de automação com a plataforma InSight em clarificador e flotador e seus resultados operacionais e nos custos.
Automação em clarificador
A performance operacional da Estação de Tratamento de Água do cliente tinha muitas oscilações na qualidade físico-química da água clarificada. O problema era discutido em reuniões para que fosse realizada a otimização do processo.
Esta água clarificada de 65 m³/h abastecia o processo produtivo da empresa, que estava com corrosão e deposição – problema de manutenção de pH neutro –, dificuldade na manutenção do biocida oxidante e elevada mão de obra nas dosagens manuais na ETA.
Os motivos principais que levaram a Suez a automatizar a ETA foram:
• Sistemas de dosagens muito antigos que não davam segurança da quantidade de químicos e havia muita manutenção;
• Operadores sem HH mínimo para fazer testes de monitoramento/correção (jar test/cubicagens);
• Não havia controle de Dosagens/dia x Qualidade da água bruta (dosagens fixas por turno);
• Oscilação muito forte no pH da água bruta fazia com que a qualidade final da água clarificada ficasse fora do padrão ideal;
• Dosagem deficiente do biocida oxidante, o que causava muita corrosão nas tubulações e equipamentos;
• Clarificação em batelada, o que exigia ação pontual em cada nova partida;
• Devido às oscilações na água bruta, os consumos ficavam excessivos, chegando a ter problemas no estoque na fábrica.
Nesta ETA, a malha de automação e a plataforma InSight contemplaram:
• Dosagem automática do coagulante e floculante x Vazão da água bruta x Turbidímetro on-line na água clarificada;
• Dosagem automática de ácido e/ou base x pHmetro on-line na água bruta até atingir a faixa ideal;
• Controle automático por medidores de ultrassom nos tanques dos produtos para indicar o consumo e controle do estoque na planta;
• Dosagem automática do biocida oxidante x analisador on-line de ORP (Potencial de Óxido Redução).
O cliente da Suez contabilizou e considerou um ganho expressivo: conseguiu uma redução anual de até US$ 6.500 para o sistema de apenas 60 m³/h. Conclusão sobre a aplicação de InSight nesta ETA:
• Estabilidade na performance físico-química da água industrial sem picos fora da faixa de controle;
• Dosagens dos produtos somente o necessário, com economia de até 10% de todos os consumos dos produtos/mês;
• Com a automação da Cloração x ORP não ocorreram picos fora da faixa de cloro indo para a unidade de processo;
• Perfeição na clarificação, água com menor turbidez e sem picos de cloro nem no pH;
• Redução de até 2 horas/turno do operador com menor h/h de jar test/cubicagem, circulação na planta, preparo de solução, controle de consumo e estoque, cloração etc;
• Menor corrosividade da água industrial nos equipamentos, aumentando a vida útil e evitando paradas não programadas.
Automação no DAF (Flotação por Ar Dissolvido)
Esta Estação de Tratamento de Efluente (ETE) de empresa de óleo de soja possuía todas as dosagens manuais e o sistema operava com muitas oscilações na vazão, pH, DQO
(Demanda Química de Oxigênio ou Matéria Orgânica), cloretos, turbidez etc.
No DAF, ocorriam super ou subdosagens que causavam descontroles no desempenho físico-químico da água tratada final e aumentavam o consumo e os custos mensais dos produtos químicos.
Outro fator crítico era o tempo mínimo de retenção no tanque de equalização onde não se homogeneizava em 100% todos os contaminantes como uma única solução.
O porquê de automatizar o DAF desta empresa:
• Diminuir reuniões urgentes no site para solucionar problemas na qualidade do clarificado no DAF;
• Agilizar os ajustes das dosagens de todos os produtos químicos;
• Reduzir o custo de produtos (R$/m3) no efluente tratado;
• Diminuir o risco de acidentes com manuseio de químicos, com menores consumos;
• Visualizar remoto as variáveis do processo por telefones celulares e tablets;
• Reduzir a necessidade de h/h para o controle analítico e operacional;
• Melhor estabilidade no processo de produção;
• Gerar relatórios automáticos.
Por meio da vazão total do efluente, controlar todas as dosagens dos produtos químicos, usando um PLC (Programador Lógico de
Controle) contendo:
• Sinal de vazão do efluente;
• Sinal do pH do pHmetro online;
• Sinal do transmissor de nível de todos os produtos;
• Painel do PLC não metálico em ambiente muito corrosivo;
• Bombas dosadoras automáticas x vazão e turbidez.
O saving total deste projeto com a plataforma InSight foi de até US$ 140 mil/ano. Savings diretos:
• Savings reais no reúso desta água do DAF pela Torre de Resfriamento, economia de água de make up;
• Redução no custo total de ácido/ano;
• Diminuição da dosagem do coagulante em até 65%, em face da dosagem somente do necessário;
• Economia de 20 m³ de água captada por ano – uso no make up do sistema de água de resfriamento –, que reduziu no efluente final descartado no rio de 20 m³/hora;
• Menor custo de fretes/ano nos produtos químicos, com menor consumo de todos os químicos;
• Menor custo de reagentes/ano, diante da menor rotina manual dos operadores.
Contatos das empresas
EnvironQuip: www.environquip.com.br
Suez: www.suez.com