23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 I UTILIZAÇÃO DO DIAGRAMA DE COAGULAÇÃO (MODIFICADO) DO SULFATO DE ALUMÍNIO NA REDUÇÃO DE CUSTOS COM TRATAMENTO DE ÁGUA - O ESTUDO DE CASO: ETA DE SANTO ANTÔNIO DE JESUS. D artagnan Gomes Nascimento Filho (1) Técnico em Saneamento pelo SENAI/PARANÁ (1989). Responsável técnico pela unidade de tratamento e controle de qualidade de água da Unidade de Negócio de Feira de Santana / EMBASA (1997). Pesquisador de métodos e técnicas de tratamento e controle de qualidade de águas subterrâneas. Na atualidade Gerente do Escritório Regional de ITAPARICA - BA / EMBASA. Endereço (1) : Conjunto João Paulo II, rua L, casa 90, Mangabeira, Feira de Santana - BA, CEP Brasil Tel.: (75) ; Cel. : (75) Fax. : (75) e mail : dartagnam@gd.com.br RESUMO À água é em muitos negócios matéria prima fundamental para a produção de produtos e serviços, seu custo influencia cada vez mais na competitividade do empreendedor no mercado. Neste contexto soluções economicamente viáveis para o condicionamento de água nos diversos fins (potabilização, industria e recreação), potencializam a redução dos custos de produção, maximizando a margem de rentabilidade do negócio. A eficiência operacional focada na redução de custo e maximização da qualidade do produto final nas Estações de Tratamento de Água tem sido uma busca constante. Os produtos químicos têm uma representatividade considerável na composição dos custos de produção de água tratada e em especifico os coagulantes utilizados no processo de clarificação na maioria das ETA`s, disputam com o Cloro (liquido, sólido ou granulado) o ranking como insumo mais oneroso no processo de tratamento. Devido a seu baixo custo e disponibilidade no mercado o Sulfato de Alumínio é o coagulante mais utilizado para o processo de clarificação das águas, seja ele de ciclo completo (convencional) ou filtração direta. Este trabalho tem como objetivo a elaboração de um roteiro eficiente, que norteie o profissional da área de tratamento de água na adoção de técnicas adequadas que visam a racionalização dos custos com o sulfato de alumínio, seja qual for o processo de clarificação: ciclo completo ou filtração direta. Apresentando a analise do diagrama de coagulação modificado como uma ferramenta pratica, simples, eficiente e eficaz no controle do processo, conduzindo a resultados otimizados consolidando o binômio qualidade x baixo custo de produção. PALAVRAS-CHAVE: Sulfato de Alumínio, Produtos Químicos, Diagrama de Coagulação. INTRODUÇÃO À água é em muitos negócios matéria prima fundamental para a produção de produtos e serviços, seu custo influencia cada vez mais na competitividade do empreendedor no mercado. Neste contexto soluções economicamente viáveis para o condicionamento de água nos diversos fins (potabilização, industria e recreação), potencializam a redução dos custos de produção, maximizando a margem de rentabilidade do negócio. A eficiência operacional focada na redução de custo e maximização da qualidade do produto final nas Estações de Tratamento de Água tem sido uma busca constante. Os produtos químicos têm uma representatividade considerável na composição dos custos de produção de água tratada e em especifico os coagulantes utilizados no processo de clarificação na maioria das ETA`s, disputam com o Cloro (liquido, sólido ou granulado) o ranking como insumo mais oneroso no processo de tratamento. Devido a seu baixo custo e disponibilidade no mercado o Sulfato de Alumínio é o coagulante mais utilizado para o processo de clarificação das águas, seja ele de ciclo completo (convencional) ou filtração direta. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 OBJETIVO Este trabalho tem como objetivo a elaboração de um roteiro eficiente, que norteie o profissional da área de tratamento de água na adoção de técnicas adequadas que visam a racionalização dos custos com o sulfato de alumínio, seja qual for o processo de clarificação: ciclo completo ou filtração direta. Apresentando a analise do diagrama de coagulação modificado como uma ferramenta pratica, simples, eficiente e eficaz no controle do processo, conduzindo a resultados otimizados consolidando o binômio qualidade x baixo custo de produção. METODOLOGIA APLICADA Como a idéia inicial era validar conceitos teóricos firmados, utilizando o banco de dados existente com informações de consumo de produtos químicos, volume produzido, qualidade da água bruta, coagulada e tratada na ETA de Santo Antônio de Jesus (SAJE) montou-se o diagrama modificado de coagulação com um espectro de monitoramento de vinte e quatro (24) meses. Os dados foram tratados estatisticamente de modo a subsidiar a elaboração do diagrama de coagulação. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS Inicialmente levantamos dados operacionais e de projeto da ETA, elaborou-se um banco de dados com informações: Volume Produzido, Consumo de Produtos Químicos, Qualidade da Água Bruta e Tratada. DADOS DIAGRAMA DE COAGULAÇÃO MODIFICADO - ETA DE SANTO ANTÔNIO DE JESUS Mês Consumo Produtos Químicos Volume ÁGUA BRUTA ÁGUA TRATADA Ref. SULFATO CAL CLORO FLUOR Produzido COR TURB PH ALCAL COR TURB PH ALCAL jan , ,97 6, ,51 6,3 36 fev ,60 6, ,51 6,1 10 mar ,41 6, ,36 6,2 15 abr ,51 6, ,58 6,3 18 mai ,44 7, ,00 7,4 17 jun ,19 6, ,16 6,5 22 jul ,03 6, ,53 6,3 15 ago , ,36 7, ,58 6,6 26 Tabela 01 exemplo da tabela de dados para elaboração do Diagrama de Coagulação Mês Ref. Dosagens Remoção Turbidez SULFATO CAL CLORO FLUOR jan/02 46,39 0,00 11,09 0,72 92,68% 97,50% 6,74 fev/02 56,75 0,00 11,18 0,72 90,89% 96,67% 6,77 mar/02 38,57 0,00 10,87 0,64 91,84% 95,83% 6,79 abr/02 47,97 0,00 6,07 0,71 89,47% 96,43% 6,77 mai/02 52,81 0,00 3,94 0,70 81,62% 96,43% 6,80 jun/02 62,09 0,00 4,32 0,77 96,18% 95,00% 6,71 jul/02 57,54 0,00 4,14 0,72 89,46% 95,00% 6,70 ago/02 62,09 0,00 4,42 0,72 82,74% 95,00% 6,70 Tabela 02 exemplo da tabela de dados para elaboração do Diagrama de Coagulação Cor PH ótimo de Coagulação Uma vez de posse dos dados disponíveis nas tabelas acima, iniciou-se o tratamento estatístico dos mesmos através da elaboração do histograma de dosagem de sulfato de alumínio: ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 30,00% 25,00% 25,93% 25,93% 20,00% 22,22% 15,00% 10,00% 11,11% 5,00% 7,41% 3,70% 3,70% 0,00% 46,37 38,57 54,17 46,37 61,97 54,17 69,77 61,97 77,57 69,77 85,38 77,57 93,18 85,38 Figura 01 histograma de dosagem de sulfato de alumínio ETA SAJE Por fim o DIAGRAMA MODIFICADO DE COAGULAÇÃO da ETA SAJE: 100,00 99,90% Dosagem de sulfato de aluminio (mg/l) 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 mg/l Sulfato % Rem. Cor 99,88% 99,86% 99,84% 99,82% 99,80% 99,78% 99,76% 99,74% 99,72% Eficiência da remoção de cor (%) 0,00 6,30 6,40 6,60 6,90 7,00 7,10 7,20 7,30 ph ótimo de coagulação Figura 02 Diagrama modificado de coagulação da ETA SAJE 99,70% Com o diagrama de coagulação elaborado, uma planilha de correlação dosagem de sulfato x eficiência de remoção de Cor e Turbidez, representada graficamente passa a nortear os trabalhos: ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 100,00% 98,00% 96,00% 94,00% Remoção % 92,00% 90,00% 88,00% 86,00% 84,00% 82,00% Remoção de turbidez Remoção Cor 80,00% Dosagem mg/l Figura 03 relação dosagem de sulfato x remoção de cor e turbidez CONCLUSÕES Como evidenciado na figura 03, para, por exemplo, um aumento de eficiência na remoção de COR de 94,5 % a 96,7% (aproximadamente 2 %) houve um aumento de dosagem de 55 mg/l para 66 mg/l (incremento de 11 mg/l), caracterizando um efetivo desperdício de produto uma vez que, para o exemplo utilizado, já com 94,5 % de eficiência de remoção de cor a água tratada na ETA se enquadra na portaria 518 / 2004 do M.S. Redução de custo e consumo de sulfato de alumínio ETA SAJE Mês R$ / m³ Total Dif % jan-04 31,75 fev-04 33,40 1,65 5,19% mar-04 34,70 1,30 3,90% abr-04 28,58-6,12-17,64% mai-04 26,56-2,02-7,08% jun-04 24,69 Total -1,87-7,03% -22,66% ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 5,00% 2,71% 3,82% 2,02% 0,00% -0,12% fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04-1,01% -2,02% -5,00% -4,56% -4,05% -8,49% -10,00% -15,00% -15,94% Variação dos custos com produtos Quimicos Variação Volume produzido -20,00% Figura 04 Variação de custos e produção ETA SAJE Os resultados obtidos foram animadores e recomendaram a padronização da metodologia para o resto da unidade de negócios com excelentes resultados. Após implementação das técnicas do diagrama modificado verificamos, que entre os meses de Abril a Junho/2004, houve uma redução no consumo de sulfato de alumínio da ordem de 8% em toda UN. Inicialmente a metodologia foi aplicada apenas nas estações de grande porte, estendendo às demais ETA s a partir de Julho/2004, o que levou a uma redução global no consumo do coagulante em 21,3%. C o m parativo d e C onsum o de Sulafto de A lum ínio na U SA 2003/ Kg jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Meses ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 A aplicação do Diagrama de Coagulação Modificado mostra-se como uma ferramenta eficiente para otimização da redução de consumo e custos com coagulantes (sulfato de alumínio) e considerando que tais produtos químicos tem um impacto significativo nas despesas de exploração, torna-se necessário, a disseminação desta metodologia de modo a evitarmos dosagens excedentes e prejuízos financeiros as Empresas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. AZEVEDO NETTO, J.M., Técnicas de abastecimento e tratamento de água, Volume II. São Paulo CETESB / ASCETESB, DI BERNARDO, L. Métodos e Técnicas de tratamento de Água - V. I e II. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Rio de Janeiro, Brasil, RICHTER, Carlos A. & AZEVEDO NETTO, J.M, Tratamento de água tecnologia atualizada, São Paulo Editora EDGARD BLUCHER LTDA, VIANNA, Marcos Rocha. Hidráulica aplicada às Estações de Tratamento de Água. Belo Horizonte : Instituto de Engenharia Aplicada, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6