I UTILIZAÇÃO DE INDICADORES DE DESEMPENHO PARA GERENCIAMENTO DE SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA

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1 I UTILIZAÇÃO DE INDICADORES DE DESEMPENHO PARA GERENCIAMENTO DE SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA Cali Laguna Achon (1) Engenheira Civil pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Doutoranda do Programa de Pósgraduação em Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). Prof. Dr. João Sérgio Cordeiro Engenheiro Civil Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP). Professor do Departamento de Engenharia Civil da UFSCar. Professor do Programa de Pós-Graduação de Hidráulica e Saneamento da EESC/USP. Endereço (1) : Rua Augusta Cantarim Zezza, 714 Bairro Jardim Itaquerê São Pedro-SP CEP: Brasil, Tel: (19) / Fax: (19) caliachon@bol.com.br RESUMO A ETA deve ser considerada e trabalhada como uma indústria de transformação, produtora de água potável. Na entrada do processo tem-se matéria-prima (água bruta) retirada da natureza e transformada em produto final (água potável), ocorrendo neste processo a geração de resíduos que, na maioria dos casos, retornam ao ambiente de maneira inadequada. Para atingir a eficiência ambiental de um sistema de tratamento de água voltado para o abastecimento público, devem ser analisadas todas as especificidades inerentes ao processo. O objetivo deste trabalho é mostrar como podem ser construídos indicadores de desempenho a partir de dados levantados em sistemas de tratamento de água e demonstrar como estes indicadores podem ser úteis para o gerenciamento destes sistemas, possibilitando a avaliação da sustentabilidade e monitoramento. Alguns exemplos de indicadores a partir de dados reais levantados em duas ETAs foram apresentados e discutidos. Conclui-se com este estudo, que dentro dos Sistemas de Tratamento de Água, o gerenciamento ainda é muito insipiente e não utiliza ferramentas simples que poderiam auxiliar sobremaneira a análise de dados e tomadas de decisões, na busca de melhoria de qualidade com ênfase na sustentabilidade ambiental. Assim gera-se uma enormidade de dados que são arquivados e esquecidos, pois são utilizados apenas com fins de inspeção e verificação de atendimento a normas e requisitos e não são trabalhos com intuito de mensurar e avaliar os sistemas, detectar possíveis mudanças e área críticas que necessitam de melhoras, e principalmente serem utilizados com fins preventivos. Os indicadores têm este papel fundamental dentro do gerenciamento, que é fornecer dados de fácil entendimento e interpretação que avalia os sistemas, num determinado instante, ao longo do tempo e também compara vários sistemas, para um melhor planejamento, operação e verificação, buscando prever os problemas e não simplesmente corrigi-los. PALAVRAS-CHAVE: Tratamento de Água, Gerenciamento, Indicadores, Eco-eficiência. INTRODUÇÃO No panorama atual há uma tendência mundial de sustentabilidade, ou seja, a busca por planejamento e gestão que visem o desenvolvimento sem causar impactos ambientais negativos, assim como o desenvolvimento racional, preservando os recursos naturais para garantir sua utilização pelas gerações futuras. De acordo com PARSEKIAN (1998) e reforçado por Cordeiro (2001), a visão gerencial dentro de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) caminha ainda muito lentamente, porque o conceito de gerenciamento ainda é muito estreito sob a ótica do responsável que pensa que administrar um serviço é organizar suas operações e processos de forma a produzir água com padrão de qualidade que atenda à legislação, o que também é importante. Porém, não é só isso que deve acontecer, a água que chega ao consumidor deve ter além de qualidade do produto, qualidade dos serviços prestados e menor custo possível, o que somente é possível quando um programa de gerenciamento é implantado na empresa tendo a adesão de todos os níveis do serviço. O gerenciamento de um sistema de tratamento de água pode ser mais complexo do que se imagina. Este envolve uma série de especificidades que, dentro de uma ETA, são tratadas com descaso, protelação e burocracia. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 Os sistemas de água para abastecimento público, englobem o manancial, onde é realizada a captação de água bruta, as adutoras, a estação de tratamento de água, onde ocorre a transformação da matéria-prima em produto final, água tratada e os reservatórios e redes de distribuição. Durante todas estas etapas são levantados grande quantidade de dados que irão posteriormente compor algumas tabelas que irão fazer parte de um relatório que será arquivado em algum local dentro da estação e provavelmente todo este trabalho será debalde. Os indicadores ambientais podem ser ferramentas que auxiliam a organização e mensuração destes dados, que precisam ser utilizados com mais propriedade e não simplesmente como indicador momentâneo de qualidade da água bruta, tratada etc. Para o gerenciamento eficaz e passível de melhoras contínuas é necessário se ter ferramentas que auxiliem esta tarefa, que é onerosa, mas indiscutivelmente necessária. Assim, os indicadores devem ser instrumentos que permitam mensurar as modificações nas características de um sistemas e também avaliar a sustentabilidade de diferentes sistemas. Analisando todas as especificidades referentes a um Sistema de Tratamento de Água, é possível fazer um diagnóstico deste, para implantação de um Sistema de Gestão Ambiental (SGA) que vise a melhoria contínua, com a aplicação de ações corretivas definitivas. O extenso processo de planejamento produz uma sólida documentação e economia de tempo e custo no desempenho de tarefas futuras. Para a empresa pública, o gerenciamento ambiental é fundamental para garantir não só a qualidade do produto como também a minimização de geração de resíduos, e resgata a filosofia da prevenção, administração por resultados, ao invés da correção, administração apaga incêndio. O objetivo deste trabalho é mostrar como podem ser construídos indicadores de desempenho a partir de dados levantados em sistemas de tratamento de água e demonstrar como estes indicadores podem ser úteis para o gerenciamento destes sistemas, possibilitando a avaliação da sustentabilidade e monitoramento. MATERIAIS E MÉTODOS Para identificação dos padrões sustentáveis é necessário definir descritores, indicadores e parâmetros que mensurem, monitorem e avaliem os sistemas. Neste âmbito, pode-se ter duas formas comparativas de avaliação do sistema: avaliação transversal (compara um ou mais sistemas iguais em locais diferentes) e longitudinal (compara as modificação de um mesmo sistema ao longo do tempo). A explicação do que são descritores, indicadores e parâmetros encontram-se no Quadro 1. Quadro 1: Conceituação de descritor, indicador e parâmetros DESCRITOR são as características significativas para a manutenção e o funcionamento do sistema que permitirão alcançar o padrão de sustentabilidade idealizado. È o que os propositores desejam, o que por ele é visto como necessário para a sustentação e permanência do sistema. INDICADOR é o instrumento que permite mensurar as modificações nas características de um sistema, ou seja, os indicadores deverão estabelecer, para um dado período, uma medida da sustentabilidade do sistema. PARÂMETRO são limites idealizados que determina o nível ou a condição em que o sistema deve ser mantido para que seja sustentável, balizadores fundamentais de um processo de medida de sustentabilidade. Fonte: DEPONTI (2002) A partir de visitas em diferentes ETAs no estado de São Paulo foi possível definir alguns descritores, ou seja, aspectos importantes para o funcionamento destes sistemas. Para cada descritor foram estabelecidos um ou mais indicadores, lembrando-se que estes devem ser capazes de mensurar as modificações ocorridas no sistema. Foram levantados dados, para possibilitar a transformação dos descritores (problemas levantados) em indicadores. As ETAs visitadas possuem tecnologia de ciclo completo, com coagulação, floculação, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 decantação, filtração e desinfecção. Os coagulantes utilizados são sulfato de alumínio sulfato férrico. Para este estudo serão apresentados resultados de duas ETAs. Os descritores definidos a partir de estudos nas ETAs foram: Consumo de energia elétrica; Consumo de produtos químicos; Perdas de água; Após a construção de indicadores a partir dos descritores, foram feitos levantamento de dados em duas ETAs, divididas em ETA 1 e ETA 2. Os dados destas ETAs foram analisados minuciosamente, forma compilados e a partir deles gerou-se indicadores com valores reais, que serão apresentados em forma de gráficos para melhor visualização de suas variações ao longo do tempo. Os dados foram fornecidos pelas próprias ETAs através de extensos relatórios de dados. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os indicadores elaborados a partir dos descritores podem ser aplicados em qualquer ETA. Eles auxiliam a mensuração e análise concreta dos sistemas, para a tomada de decisões, ou seja, são imprescindíveis para o gerenciamento destes sistemas. Os indicadores construídos, estão apresentados em forma de tabelas para as diferentes ETAs e encontram-se na Quadro 2. Os indicadores apresentados podem ser monitorados semanalmente, mensalmente ou anualmente, permitindo a comparação de dados compilados da mesma ETA através do tempo (análise evolutiva) e também uma comparação com outras ETAs que utilizam a mesma tecnologia. Quadro 2: Descritores e indicadores levantados neste trabalho. DESCRITOR INDICADOR UNIDADE Consumo de energia elétrica consumo de energia/m³ de água bruta Kwh/m³ consumo de energia da água perdida (utilizada em lavagens de filtros e decantadores) / consumo de energia da água distribuída % (Kwh/KWh) Consumo de produtos químicos consumo de produtos/m³ de água tratada Kg/m³ consumo de produtos químicos da água perdida (utilizada em lavagens de filtros e decantadores) / consumo de produtos químicos da água distribuída % (Kg/Kg) Perdas de água volume de água perdido/volume de água tratado % Alguns exemplos de indicadores a partir de dados reais levantados em duas ETAs serão apresentados através de gráficos e discutidos posteriormente. Os gráficos apresentados representados valores reais de indicadores. Estes indicadores podem ser trabalhados de diversas formas, ou seja, podem ser criados inúmeros gráficos diferentes para um mesmo indicador que forneçam resultados e conclusões com mais clareza para um determinado objetivo. Cada análise de indicadores através dos gráficos gerados tem o intuito de mostram as variações ao longo do tempo, considerando apenas um determinado mês do ano ou para a média anual ou outras considerações, como uma forma de entender, medir e gerenciar o sistema de tratamento Características principais das duas ETAs estudadas: 1. ETA 1: Vazão de projeto: 450 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante utilizado: Cloreto Férrico Tempo de operação: 24 horas 2. ETA 2: ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Vazão de projeto: 1000 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante utilizado: Sulfato Férrico até 1999 e Cloreto Férrico a partir de 1999 Tempo de operação: 24 horas Analisando o consumo de energia elétrica das duas ETAs construí-se o Gráfico 1 e Gráfico 2, que mostram o consumo de energia elétrica por metro cúbico de água tratada ao longo do ano de 2003, mensalmente. Consumo de Energia Elétrica KWh/m³ de água bruta 0,0600 0,0400 0,0200 0,0000 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO ETA 1 0,0135 0,0157 0,0007 0,0415 0,0203 0,0184 0,0158 0,0164 Gráfico 1: Consumo de energia elétrica por metro cúbico de água aduzida no ano de 2003 da ETA 1. No Gráfico 1, é importante ressaltar que a queda brusca do consumo de energia por metro cúbico de água bruta, no mês de março, precisa ser analisado com cuidado, pois pode ter ocorrido erros de transposição de dados ou mesmo erros de digitação dos relatórios, visto que os dados foram fornecidos pela própria ETA 1, pois são resultados de uma levantamento histórico. Isto mostra a importância de se ter dados confiáveis e uma equipe preparada que trabalhe com estes dados, pois alguns erros simples, de transposição, podem passar despercebidos e serem considerados como verdadeiros. Consumo de Energia Elétrica KWh/m³ de água bruta 0,1000 0,0500 0,0000 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO ETA 2 0,0671 0,0697 0,0672 0,0651 0,0888 0,0864 0,0743 0,0756 Gráfico 2: Consumo de energia elétrica por metro cúbico de água aduzida no ano de 2003 da ETA 2. Analisando os Gráficos 1 e 2, pode-se acompanhar as variações no consumo de energia no ano de 2003, nos períodos de janeiro à agosto, para as duas ETAs. Fazendo uma comparação longitudinal, enquanto na ETA 2 o consumo de energia não apresenta grandes alterações, na ETA 1 se tem uma queda brusca em março (que por ser muito baixa, gera um pouco de incerteza na confiabilidade dos dados) e um aumento considerável em abril. Estas variações precisam ser consideradas e trabalhadas, com intuito de descobrir as causas destas variações, buscando igualar ou mesmo reduzir o consumo de energia, através de um planejamento e execução de ações. O Gráfico 3 e 4 apresentam porcentagem de energia consumida para tratar um volume de água que não chega aos consumidores, que nem chega a ser distribuído, ou seja, é a energia gasta para tratar a água; utilizada nas descargas e lavagens dos decantadores, e lavagens de filtros; em relação ao consumo total de energia. È ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 importante ressaltar que esta água não retorna para ETA, portanto é uma água perdida que não chega a ser distribuída, voltando ao local de origem (manancial). Consumo de Energia Elétrica KWh perdido / KWh distribuído 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO ETA 1 3,77% 4,72% 4,60% 4,95% 1,85% 4,57% 5,25% 5,39% Gráfico 3: Porcentagem de energia elétrica consumida para tratar um volume de água que é perdido em relação ao consumo total de energia na ETA 1, no ano de 2003 Consumo de Energia Elétrica KWh perdido / KWh distribuído 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO ETA 2 4,44% 4,09% 3,95% 3,02% 3,44% 2,55% 2,87% 2,75% Gráfico 4: Porcentagem de energia elétrica consumida para tratar um volume de água que é perdido em relação ao consumo total de energia na ETA 2, no ano de 2003 Pode-se notar nos gráficos 3 e 4, apresentados anteriormente, que existem variações tanto longitudinais como transversais na porcentagem de energia gasta para tratar a água que não é distribuída. Percebe-se que não há controle do consume de água dentro das duas ETAs estudadas, a água é utilizada de maneira indiscriminada. É indiscutível a necessidade de lavar filtros e decantadores em ETAs de ciclo completo, mas o cuidado com a quantidade gasta é muito importante, assim como é importante quantificar possíveis perdas por vazamentos, pois dentro destas perdas estão inseridas outras perdas, como por exemplo, perdas de energia, de produtos químicos, e perdas da próprio água, causando um impacto ambiental. Nota-se também que não há relação entre as porcentagem de perdas no mês do ano para as duas ETAs, em agosto a ETA 1 gasta 5,39% da energia enquanto a ETA 2 gasta 2,75%, portanto não pode ser considerado um problema de sazonalidade e sim uma falta de controle e atenção ao uso desta água, que poderia estar sendo reaproveitada e utilizada de forma mais racional. Características principais das duas ETAs estudadas: 3. ETA 1: Vazão de projeto: 450 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante utilizado: Cloreto Férrico Tempo de operação: 24 horas ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 4. ETA 2: Vazão de projeto: 1000 L/s Tecnologia de tratamento: ciclo completo Coagulante utilizado: Sulfato Férrico até 1999 e Cloreto Férrico a partir de 1999 Tempo de operação: 24 horas Os Gráficos 5 e 6 comparam a porcentagem média de energia gasta para tratar a água distribuída para população com a porcentagem de energia gasta para tratar a água perdida, que não chega a ser distribuída. Porcentgem gasta com energia elétrica na ETA 1 4,22% 95,78% Tratar água desperdiçada Tratar água distribuída Gráfico 5: Porcentagem de energia elétrica gasta para tratar o volume de água distribuído e o volume desperdiçado que retorna ao manancial, na ETA 1. Porcentgem gasta com energia elétrica na ETA 2 3,24% 96,76% Tratar água desperdiçada Tratar água distribuída Gráfico 6: Porcentagem de energia elétrica gasta para tratar o volume de água distribuído e o volume desperdiçado que retorna ao manancial, na ETA 2. Percebe-se que porcentagem média gasta para tratar a água que não chega a ser distribuída para população é parecida nas duas ETAs. Apesar disto, quando analisamos cada ETA separadamente, no decorrer do ano há uma variação considerável, como pode ser observado nos Gráficas 3 e 4, que parece não ter muita relação com a sazonalidade, pois não obedece uma mesma variação quando se compara as duas ETAs. A seguir tem-se os Gráficos 7 e 8, que mostram um outro indicador, que é o consumo de produtos químicos por metro cúbico de água tratada de 1997 à 2000 para as duas ETAs estudadas. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 Consumo de Produtos Químicos (Kg/m³) 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0, ANOS Cloreto Férrico Sulfato Férrico Cal Hidratada Cloro Flúor Carvão Polímero Gráfico 7: Consumo de produtos químicos de 1997 à 2000 por metro cúbico de água tratada, na ETA 1. Consumo de Produtos Químicos (Kg/m³) 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0, , , , ANOS Cloreto Férrico Sulfato Férrico Cal Hidratada Cloro Flúor Carvão Polímero Gráfico 8: Consumo de produtos químicos de 1997 à 2000 por metro cúbico de água tratada, na ETA 2. A análise dos Gráficos 7 e 8 requer o conhecimento prévio da qualidade da água bruta, pois para entender e interpretar as variações no consumo de produtos químicos e utilizar este resultado como um indicador de desempenho para o gerenciamento destes sistemas, é necessário uma análise criteriosa dos resultados e gráficos gerados, que deve ser feita em conjunto com outros dados, como por exemplo, a qualidade da água bruta, a qualidade dos produtos químicos utilizados pela ETA neste período. Assim, este indicador pode ser de extrema importância não só para medir as variações no consumo de produtos químicos, mais também as possíveis variação na qualidade da água bruta e dos produtos químicos, a necessidade de mudanças de produtos utilizados. Podem-se tecer uma infinidade de conclusões e questões que precisam ser discutidas, e que na maioria das ETAs, fica escondida por trás de um infinidade de dados que não são trabalhados. Outro exemplo é ilustrado no Gráfico 9 e 10, através do volume de água perdido em relação ao volume de água tratado, onde este indicador é expresso em porcentagem. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 10,00% Porcentagem de água perdida na ETA 1 (%) 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% Ano Gráfico 9: Porcentagem de água perdido durante os anos de 1994 à 2000 em porcentagem em relação a água tratada, na ETA 1. 7,00% Porcentagem de água perdida na ETA 2 (%) 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% Ano Gráfico 10: Porcentagem de água perdido durante os anos de 1994 à 2000 em porcentagem em relação a água tratada, na ETA 1. Os gráficos 9 e 10 mostram claramente a evolução do índice de perdas de água dentro das ETAs 1 e 2, mostrando uma redução no nível de perdas ao longo dos anos, ou seja, fazendo uma análise longitudinal, percebe-se uma melhora considerável no índice de perdas a partir de Agora se fizermos uma comparação transversal, entre as duas ETAs, podemos notar que a ETA 1 em 1992 tinha índice de perdas maiores que a ETA 2, porém com o passar dos anos estas perdas praticamente se igualaram, reduzindo-se a aproximadamente um mesmo valor. CONSIDERAÇÕES FINAIS O que pôde-se observar neste estudo, é que apesar de estarmos estudados e colhendo dados de sistemas muito parecidos e alguns localizados na mesma região, os indicadores são distintos. Ao longo deste trabalho percebe-se que os dados são tratados meramente como resultados momentâneos, não sendo trabalhados para que possam fornecer indicadores que mensurem e avaliem a própria evolução dos sistema, identificação de possíveis erros, problemas e comparação com outros sistemas. O gerenciamento de sistemas de tratamento de água melhora não só a qualidade do produto final, mas do serviço como um todo, incluindo, a confiabilidade do serviço, satisfação dos clientes, redução de custos, facilitando a identificação de problemas e etc. Só que para este gerenciamento ser eficaz é necessário utilizar ferramentas que auxiliem sua implantação, que os indicadores fornecem, pois eles organizam dados e permitem avaliar a sustentabilidade dos sistemas. A construção de indicadores é um trabalho que exige uma equipe interdiciplinar, pois não há uma fórmula pronta, é necessária análise, interpretação e compreensão por parte dos envolvidos. Os indicadores descrevem ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 um processo específico e são particulares a esses processos, e por isso não há um conjunto de indicadores globais adaptáveis a qualquer realidade. Conclui-se com este estudo, que dentro dos Sistemas de Tratamento de Água, o gerenciamento ainda é muito insipiente e não utiliza ferramentas simples que poderiam auxiliar sobremaneira a análise de dados e tomadas de decisões, na busca de melhoria de qualidade com ênfase na sustentabilidade ambiental. Assim são gerados um enormidade de dados que são arquivados e esquecidos, pois são utilizados apenas com fins de inspeção e verificação de atendimento a normas e requisitos e não são trabalhos com intuito de mensurar e avaliar os sistemas, detectar possíveis mudanças e área críticas que necessitam de melhoras, e principalmente serem utilizados com fins preventivos. Os indicadores tem este papel fundamental dentro do gerenciamento, que é fornecer dados de fácil entendimento e interpretação que avalia os sistemas, num determinado instante, ao longo do tempo e também compara vários sistemas, para um melhor planejamento, operação e verificação, buscando prever os problemas e não simplesmente corrigi-los. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ACHON, C.L.; CORDEIRO, J.S. A busca da eficiência ambiental em Sistemas de Tratamento de Água. Anais do IV Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental. Porto Alegre RS, PUCRS, maio de CORDEIRO, J. S (2001). Gerenciamento Integrado de Resíduos de Estações de Tratamento de Águas. 20 Congresso Brasileiro d Engenharia Sanitária e Ambiental, ABES, cd, I DEPONTI, C. M.; ECKERT, C.; AZAMBUJA, J. L. B. (2002). Estratégia para construção de indicadores para avaliação da sustentabilidade e monitoramento de sistemas. Artigo técnico. UFRGS - Porto Alegre. 4. PARSEKIAN, M.P.S. (1998). Análise e proposta de formas de gerenciamento de Estação de Tratamento de Águas de Abastecimento Completo em cidades de porte médio do Estado de São Paulo. São Carlos. 183p. Dissertação (Mestrado). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. 5. SOUZA, M. P. (2000). Instrumentos de Gestão Ambiental: Fundamentos e Prática. São Carlos. Editora Riani Costa, p. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9