I-158 AUTOMATIZAÇÃO DA DOSAGEM DE SULFATO DE ALUMÍNIO NA ETA I DE BRUMADO COM UTILIZAÇÃO DE BOMBA DOSADORA E PH- METRO ON-LINE. Luiz Boaventura da Cruz e Silva (1) Químico bacharel graduado pela Universidade Federal da Bahia. Supervisor de Tratamento da Unidade de Negócio da EMBASA de Vitória da Conquista. Antônio Loreto P. de Jesus (2) Operador de ETA e responsável técnico pela operação e tratamento da água nas ETA s I e II do SAA de Brumado. Endereço (1) : Av. Paulo Filadélfo, 1185, Candeias Vitória da Conquista BA - CEP: 45050-020. Brasil - Tel: (77) 34240074 e (77) 9989 4046 - e-mail: lbvsilva@yahoo.com.br Endereço (2) : Rua São João, s/n.º, Centro Brumado BA - CEP: 46100-000. Brasil - Tel: (77) 34412839 e (77) 9997 3136 - e-mail: er-brumado@embasa.ba.gov.br RESUMO Este trabalho tem como objetivo mostrar um estudo de caso na área de Produção mais limpa, buscando identificar as dificuldades e os fatores que conduziram ao sucesso da otimização das dosagens do coagulante sulfato de alumínio no processo de floco-coagulação da água na ETA I do SAA de Brumado Sistema este integrado à Unidade de Negócios de Vitória da Conquista por conta de interferência de algas, no tratamento da água, presentes no manancial. PALAVRAS-CHAVE: Algas, floco-coagulação. INTRODUÇÃO A bacia hidrográfica do rio de Contas da qual pertence o rio do Antônio, que por sua vez é utilizado como manancial do SAA de Brumado, tem apresentado nos últimos 5 anos um quadro de intensa ocupação urbana, industrial e agrícola. A qualidade de suas águas superficiais tem se alterado significativamente devido a constante degradação ambiental de origem antrópica, notadamente pelo lançamento de esgoto sanitário in-natura, fertilizantes e resíduos industriais (principalmente ferro e manganês) oriundos das localidades de Licínio de Almeida, Caculé, cidade de Rio de Antônio, Malhada de Pedras e Vila Presidente Vargas. Destaca-se aqui o aumento da eutrofização dos corpos d água pelo enriquecimento de nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo, que tem levado à proliferação e predominância de grupos algais como o das cianobactérias. Estas podem liberar para o meio ambiente toxinas que afetam a saúde humana, tanto pela ingestão da água, como pelo como contato primário em atividades de recreação. As duas estações de tratamento de água de Brumado, mesmo do tipo convencional, não foram projetadas para tratar este tipo de água. Ainda com a introdução de novos processos como a pré-cloração, aplicação de polieletrólito e carvão ativado em pó embora onerosos, podem não ser suficientes para garantir o tempo todo a produção de água dentro dos padrões exigidos para consumo humano, já que eventual incremento na cor, turbidez da água tratada final pode significar alguma anomalia no início do processo de tratamento, notadamente na etapa da floculação. Sendo a etapa da floculação uma das mais importantes, dentro do processo de tratamento de água e sabendo-se da influência das algas na variação constante do ph do manancial, devido ao consumo de CO 2 no seu processo de metabolismo, há de se imaginar o grau de dificuldade dos operadores na aplicação de sulfato de alumínio visando a manutenção de um ph ótimo de floco-coagulação, já que essa variação do ph da água bruta acontecia em até 5 vezes ao dia, entre os limites de 5,8 a 9,5. Tendo em vista a constante necessidade de se otimizar a dosagem do coagulante, mantendo a estabilização do ph ótimo de floculação (obtido em Jarr-test) para a faixa de 6,3 6,5, optou-se por automatizar a dosagem de sulfato de alumínio utilizando-se uma bomba dosadora, marca ProMinent, acoplada a um ph-metro on-line, que por sua vez recebe o sinal de um par de ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1
sensores de ph e temperatura, instalados numa das câmaras de floculação, fazendo com que a dosadora aumente ou diminua a ejeção de solução de modo a manter o ph de floculação na faixa desejada. METODOLOGIA O trabalho foi desenvolvido nas ETA s I e II de Brumado tendo por base a metodologia da Produção Mais Limpa. A instalação e operação da bomba dosadora e demais componentes foi feita sob orientação técnica de um representante da ProMinent. O monitoramento da qualidade da água floculada e a eficiência da automatização foi comprovada em função dos resultados experimentais obtidos em ensaios com Jarr-Test e comparação de parâmetros obtidos de cor e turbidez pesquisados antes e depois da automatização. Os dados referentes à redução de consumo e custos de sulfato de alumínio e cloro gasoso foram obtidos através da extração de relatórios operacionais fornecidos pelo ER de Brumado. Igual procedimento fora adotado para a obtenção de dados referentes ao controle de volumes de água economizados em descargas de fundo nos floculadores e decantadores da ETA I. O ESTUDO DE CASO DA EMBASA 1 - PROBLEMAS IDENTIFICADOS Má qualidade da água bruta devido a proliferação de algas no manancial; Presença de ferro e manganês no manancial; Variação diária do ph de água bruta em até 5 vezes ao dia, entre os limites de 5,8-9,5 devido a influência das algas no consumo de CO 2 ; Dificuldade dos operadores em manterem a estabilização do ph ótimo de floculação para a faixa de 6,3-6,5 face a constante variação do ph da água bruta. 2 - CONSEQUÊNCIAS Má qualidade da água decantada com ascensão de flocos; Diminuição da carreira dos filtros por sobrecarga de flocos; Alto consumo de sulfato de alumínio e cloro gasoso; Alto desperdício de água devido à necessidade de constantes descargas nos floculadores e decantadores. 3 - SOLUÇÃO ADOTADA Implantação de dosagem de sulfato de alumínio controlada por dosadora comandada por sinal enviado de um ph-metro on-line, que por sua vez recebe o sinal de um par de sensores de ph e temperatura instalados numa das câmaras de água floculada, mantendo o ph ótimo de floculação na faixa desejada. Data da implantação: 17/07/2002 4 - BENEFÍCIOS BENEFÍCIO ECONÔMICO Redução de consumo e custos com produtos químicos. BENEFÍCIO NA SAÚDE OCUPACIONAL - Diminuição de esforços físicos dos operadores em subir escadas várias vezes ao dia para regular a dosagem da solução de sulfato de alumínio, a fim de manter o ph ótimo de floculação na faixa desejada. BENEFÍCIO AMBIENTAL - Redução do impacto ambiental causado pela diminuição da disposição de águas residuárias das descargas de fundo dos floculadores e decantadores, realizadas diariamente. BENEFÍCIO SOCIAL - Melhoria da qualidade da água tratada e distribuída e do ambiente de trabalho BENEFÍCIO MORAL Motivação e comprometimento dos operadores da ETA e gerência do ER com a melhoria do tratamento da água BENEFÍCIO OPERACIONAL - Estabilização do ph ótimo de floculação para a faixa de trabalho desejada. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2
5 - DISCRIMINAÇÃO DOS CUSTOS Aquisição dos equipamentos para as ETA S I e II compostos de bomba dosadora, ph-metro on-line e sensores de ph e temperatura, devidamente instalados. Custo do equipamento para a ETA I: R$ 15.000,00 Custo do equipamento para a ETA II: R$10.000,00 Custo total de investimento realizado: R$ 25.000,00 6 - CONSUMO DE SULFATO E CLORO GASOSO SITUAÇÃO ANTES E DEPOIS 6.1 - SULFATO ANTES - Período de ago a dez/2001 6.1.1 - Consumo total: 104.800 kg 6.1.2 - Consumo médio no período: 20.960 kg 6.2 - SULFATO DEPOIS - Período de ago a dez/2002 6.2.1 - Consumo total: 60.846 kg 6.2.2 - Consumo médio no período: 12.169 kg 6.3 - CLOROGÁS ANTES - Período de ago a dez/2001 6.3.1 - Consumo total: 19.280 kg 6.3.2 - Consumo médio no período: 3.856 kg 6.4 - CLOROGÁS DEPOIS - Período de ago a dez/2002 6.4.1 - Consumo total: 7.800 kg 6.4.2 - Consumo médio no período: 1.560 kg 6.5 -REDUÇÃO PERCENTUAL DE CONSUMO DE SULFATO DE ALUMÍNIO E CLOROGÁ ENTRE 2001 E 2002 6.5.1 - % Redução no consumo de sulfato: 41,94 % 6.5.2 - % Redução no consumo de clorogás: 59,54 % 7 - AVALIAÇÃO DE CUSTOS COM SULFATO DE ALUMÍNIO E CLOROGÁS 7.1 - CUSTOS COM CONSUMO DE SULFATO SITUAÇÃO ANTES - Período de ago a dez/2001 7.1.1 - Preço unitário / kg: R$ 0,2992 7.1.2 - Custo total no período: R$ 31.356,16 7.2 - CUSTOS COM CONSUMO DE SULFATO SITUAÇÃO DEPOIS - Período de ago a dez/2002 7.2.1 - Preço unitário / kg: R$ 0,2485 7.2.2 - Custo total no período: R$ 15.118,40 7.3 - CUSTOS COM CONSUMO DE CLOROGÁS SITUAÇÃO ANTES - Período de ago a dez/2001 7.3.1 - Preço unitário / kg: R$ 1,756 7.3.2 - Custo total no período: R$ 33.855,68 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3
7.4 - CUSTOS COM CONSUMO DE CLOROGÁS SITUAÇÃO DEPOIS - Período de ago a dez/2002 7.4.1 - Preço unitário / kg: R$ 2,490 7.4.2 - Custo total no período: R$ 19.422,00 7.5 - PERCENTUAL DE REDUÇÃO DE CUSTOS COM SULFATO DE ALUMÍNIO E CLOROGÁS 7.5.1 - % Redução de custos com sulfato no período entre 2001 e 2002: 51,78% 7.5.2 - % Redução de custos com clorogás no período entre 2001 e 2002: 42,63% 8 - MONITORAMENTE DA QUALIDADE DA ÁGUA DA ETA I 8.1 - ANTES DA AUTOMATIZAÇÃO DA DOSAGEM MÉDIAS DO PERÍODO DE 1º A 16/07/2002 PARÂMETROS ÁGUA BRUTA ÁGUA DECANTADA ÁGUA TRATADA ph 8,0 Cor 80 Turbidez 7,0 15,0 25 5 2,1 8.2 - DEPOIS DA AUTOMATIZAÇÃO DA DOSAGEM MÉDIAS DO PERÍODO DE 18 A 31/07/2002 PARÂMETROS ÁGUA BRUTA ÁGUA DECANTADA ÁGUA TRATADA ph 8,0 Cor 80 10 Turbidez 15,0 3,7 <5 0,8 9 - CONTROLE DE VOLUMES DE ÁGUA PERDIDA EM DESCARGAS DE FUNDO NOS FLOCULADORES E DECANTADORES DA ETA I 9.1 - SITUAÇÃO DA AUTOMATIZAÇÃO DA DOSAGEM ANTES 9.1.1 - Nº de descargas efetuadas por dia: 3 vezes 9.1.2 - Volume médio total perdido em descargas: 5.480 m³/mês. 9.2 - SITUAÇÃO DA AUTOMATIZAÇÃO DA DOSAGEM - DEPOIS 9.2.1 - Nº de descargas efetuadas por dia: 2 vezes 9.2.2 - Volume médio total perdido em descargas: 4.380 m³/mês 9.2.3 - Volume médio de água economizado em descargas: 1.100 m³/mês 9.2.4 - Redução de água economizada em descargas: 20 % CONCLUSÃO Com a solução adotada da automatização da dosagem de sulfato podemos concluir que a ETA I de Brumado teve ganhos significativos de melhoria da qualidade da água tratada e distribuída à população daquela cidade além da redução de volumes de descargas, consumos e custos com produtos químicos. Ressaltamos também ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4
os benefícios obtidos não só de ordem econômica, como também de ordem ocupacional, ambiental, social, moral e operacional. Conforme já relatamos anteriormente, a mesma automatização de sulfato fora aplicado na ETA II de Brumado, com ótimos resultados operacionais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. PROMINENT DO BRASIL LTDA. Catálogo e manual, cd room. 2. BRANCO, S. M. Hidrobiologia Aplicada à Engenharia Sanitária, 2ª ed. 245-312 p, 1978. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5