Como o controle on-line pode melhorar o serviço de águas residuais

O engenheiro de aplicações da marca YSI, da Xylem, Dr. Rob Smith, ajuda as empresas públicas de águas residuais a otimizarem o desempenho. Smith é doutor em engenharia ambiental e, anteriormente, trabalhou como consultor ajudando a planejar e projetar estações de recuperação de água. Leia nossa entrevista com Rob para saber como as empresas públicas de águas residuais estão usando o monitoramento em tempo real para reduzir o consumo de energia.

Pergunta: Qual é sua função na YSI e como você ajuda os clientes a melhorar seus processos de águas residuais?

Rob: Trabalho atualmente na YSI como engenheiro de aplicações na nossa equipe municipal. Minha função é atuar como consultor técnico e ensinar a melhor forma de aplicar a instrumentação analítica na operação e no projeto de estações de recuperação de água.

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A YSI está proporcionando outra forma de aprender sobre o tratamento de águas residuais. Não apenas aprender sobre sensores e equipamento de monitoramento, mas realmente sobre o processo de tratamento em si, para que possamos ser melhores operadores, gerentes ou engenheiros.

Pergunta: Qual a importância da eficiência energética para as estações de tratamento?

Rob: É muito importante. Nos EUA, as empresas públicas de água potável e águas residuais consomem cerca de 3% da eletricidade do país. É uma cifra muito alta. Também é preciso ter em mente que esse consumo de energia está muito concentrado nas empresas públicas de água comunitárias.

Nas estações de recuperação, a maior parte do orçamento de energia é gasto, geralmente, na aeração do lodo ativado. Normalmente, cerca de 50% a 80% da energia total do orçamento de uma determinada estação são consumidos nessa parte do processo. Infelizmente, há muita ineficiência nesses sistemas, o que significa que muita energia que poderia ser conservada é desperdiçada.

Com o monitoramento contínuo da qualidade da água, os operadores sempre sabem em que estado está seu processo. Eles podem ajustar continuamente seus aeradores, misturadores ou difusores para minimizar o consumo de energia sem afetar o tratamento. Assim, por exemplo, se o nível de oxigênio dissolvido ultrapassar o necessário para a aeração e a estação estiver consumindo muita energia, esses dados podem ser imediatamente enviados ao sistema de controle da aeração e ele irá reduzir a intensidade da aeração e, consequentemente, o consumo de energia.

Pergunta: Quais são as tecnologias da YSI e da Xylem usadas para o monitoramento e controle do processo?

Rob: As tecnologias de monitoramento e controle são a plataforma IQ SensorNet da YSI, o sistema OSCAR da Sanitaire e o sistema de bombeamento de águas residuais Flygt Concertor.

A IQ SensorNet da YSI é uma plataforma de monitoramento de processo projetada especificamente para a recuperação de água. Ela consiste em uma rede de sensores que coletam medições contínuas in situ, como turbidez, oxigênio dissolvido, amônio e nitrato. Ela coleta todos os dados que uma empresa pública necessita para operar com eficiência.

Esses dados podem ser comunicados a um sistema PLC/SCADA da estação ou ao otimizador de desempenho do processo OSCAR, que pode ser programado para automatizar procedimentos importantes, aumentar a eficiência energética do tratamento e melhorar o desempenho.

O Flygt Concertor é um acionador, bomba e computador, tudo no mesmo equipamento. O entupimento de bombas é um grande problema, especialmente com os lencinhos umedecidos que supostamente podem ser “jogados na privada”. A tecnologia Concertor limpa possíveis entupimentos automaticamente. Ela também se adapta automaticamente para atingir o ponto de operação ideal.

Pergunta: Como se antevê o futuro da recuperação de recursos hídricos?

Rob: Sou bastante otimista quanto ao futuro e diria que a sustentabilidade será um grande impulsor deste setor nos próximos anos. As empresas públicas estão descobrindo que há –métodos muito mais eficientes para tratar a água do que os que temos utilizado nas últimas décadas.

É apropriado que as “estações de águas residuais” agora se chamem a si mesmas de “estações de recuperação de recursos hídricos” (WRRF – Water Resource Recovery Facilities), porque elas agora vão além de somente tratar a água. Sim, elas recuperam água, mas também nutrientes e energia do tratamento.

A intensificação do tratamento é um dos novos termos do momento que surgem em conferências e basicamente significa alcançar níveis superiores de tratamento com processos menos dispendiosos, com o fim último de recuperar mais recursos. A ideia é desviar carvão para a digestão de lodo na qual a energia possa ser recuperada e utilizar processos reduzidos de remoção de nitrogênio para minimizar os custos operacionais de aeração e produtos químicos.

Portanto, o futuro da recuperação da água é realmente brilhante e muito disso tem a ver com as novas tecnologias que estão surgindo, muitas das quais dependem em grande parte de análise e monitoramento contínuo. A YSI terá um papel importante nessa transformação.

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