Inicio
Imprensa
Notícias
Compressores e sopradores aplicados em tratamento de água, efluentes e saneamento - REVISTA ÁGUA E AFLUENTES / Online - Internet - TRATAMENTO DE ÁGUA

Compressores e sopradores aplicados em tratamento de água, efluentes e saneamento - REVISTA ÁGUA E AFLUENTES / Online - Internet - TRATAMENTO DE ÁGUA

07/10/2013

07/10/2013

 

Tratamento de Água Data da Notícia: 7/10/2013 Fonte: Revista TAE Compressores e sopradores aplicados em tratamento de água, efluentes e saneamento  Tweet

Esta notícia já foi visualizada 29 vezes.

por Cristiane Rubim
 

Existem diversos tipos de compressores e sopradores no mercado. Para fazer uma distinção entre os dois, é preciso verificar a necessidade e fazer um correto dimensionamento do equipamento para utilização em uma ETA ou ETE. Além disso, o cliente procura por produtos que tenham eficiência energética que proporcione economia de custos, de manutenção e de produção. Os sopradores estão equipados para atender no caso de grande volume de ar e baixa pressão. Os compressores tipo Roots estão voltados para grandes volumes e média pressão. Já os compressores tipo parafuso servem para altas pressões.
Compressores e sopradores são utilizados no tratamento de água com aeração para produzir ar sob pressão, que segue para a oxigenação. 'Oxigenar o efluente por meio de aeração, ou seja, devolver à água o oxigênio perdido. O processo consiste em soprar ar dentro do efluente, através do soprador, que é um compressor de ar com menor pressão de saída. A inserção de oxigênio na água melhora sua qualidade', afirma Mauro Ricco, gerente comercial da Vibropac, empresa que atua no setor. 'Os compressores são usados na geração de ar comprimido para ar de utilidade. Já os sopradores atendem ao sistema de ar difuso, suprindo o ar para as bactérias nos tanques de aeração. No tratamento de água, os sopradores são utilizados para a contralavagem dos filtros', expõe Antonio Ferraro, gerente do centro de negócios sopradores da Kaeser Compressores do Brasil.
De acordo com Ricardo Brandão, engenheiro de produtos Sênior do departamento de
marketing e engenharia de vendas - sopradores da Atlas Copco, grupo industrial global que atua com compressores e sopradores, além de outros produtos, serviços e soluções, na maioria das aplicações onde os tanques têm profundidade menor que 15 metros, os sopradores trabalham com pressões de até 1,5 bar. Existem tanques profundos 'DeepShaft', nos quais as pressões podem ser superiores a 70 metros de profundidade.'Os sopradores são peças fundamentais para o processo aeróbico de tratamento de efluentes e também responsável pela mistura e homogeneização no tratamento de água.

 


No processo de tratamento de esgoto , é responsável pela aeração dos tanques. 'As bactérias precisam de ar para 'respirar' e realizar o tratamento do esgoto . Por isso, a qualidade do ar é tão importante', explica Brandão. Segundo ele, o ar deve ser isento de óleo (certificação ISO 8573-1 - Classe Zero) e garantir uma temperatura ideal do ar/água para as bactérias viverem melhor e como resultado um melhor tratamento de esgoto .Já os compressores são utilizados para aberturas de válvulas, filtros prensa e sistemas de controle onde a pressão são superiores a 5 bar.
A WasserLink é outra empresa que utiliza sopradores em seus projetos e instalações de tratamento de efluentes. 'O papel do soprador é vital para a boa operação da estação de tratamento de efluente (ETE), uma vez que é ele quem fornece o ar que será injetado pelos difusores de ar e fará a reação com o efluente', esclarece Fernando Mendes Rossini, diretor de marketing da empresa.
O maior gasto das ETEs e ETAs é com energia elétrica, há casos em que essa relação supera os 60% de gasto de energia elétrica. Rossini aponta que o soprador é também o responsável pelo grande consumo de energia elétrica da ETE. 'Isso torna a escolha crucial de um soprador o mais eficiente possível, sem, no entanto, comprometer a operação da ETE. 'Brandão, da Atlas Copco, complementa dizendo que os sopradores consomem, aproximadamente, 60% da energia de uma estação de tratamento. 'A escolha da tecnologia certa pode economizar mais de 30% da energia consumida em uma planta de tratamento', destaca.
A Atlas Copco, frisa ainda que a escolha correta da tecnologia de compressão pode garantir economia de até 30%. A empresa dispõe de especialistas em ar comprimido que auxiliam na escolha e definição da melhor tecnologia para o processo de tratamento. A WasserLink também dispõe de um corpo técnico para fazer este trabalho. 'Para maior eficiência, o fundamental é que o projeto seja muito bem dimensionado', afirma Rossini.
No gráfico abaixo do site da WasserLink, um estudo feito nos EUA para a Universidade do Tennesse aponta que uma ETE utiliza 71% da energia elétrica para acionar os motores, dos quais 65% são usados nos sistemas de tratamento de fluidos.

 


Tanques
Sopradores a parafuso permitem profundidades maiores do que os de lóbulo. O uso de tanque de maior profundidade é adequado nestas situações:
? Pouco espaço horizontal disponível;
? Manutenção das bolhas de ar mais tempo em contato com os efluentes. Com mais oxigênio à disposição, as bactérias do processo trabalharão melhor;
? Redução de custos na obra por ser uma construção estreita e profunda e não um tanque largo.
A profundidade do tanque faz as bolhas ficarem mais tempo em contato com o líquido para melhor transferência de oxigênio pelo caminho até a superfície. Assim, para ter o mesmo resultado, o soprador precisa produzir menos bolhas, com vazão menor e redução do consumo de eletricidade.Estudos demonstram se a altura do tanque for aumentada em 1 metro, a vazão reduz, podendo chegar até 20% (dependendo do efluente). Quanto ao consumo de energia, para cada metro de coluna aumentada, a relação vazão e potência reduz de 10% a 15%. Alguns técnicos indicam a altura ideal de cerca de 7 metros, porque, acima dessa profundidade, a pressão da água começa a despender mais energia, e a eficiência cai. A média no Brasil é de altura de 4 a 5 metros.

 



Tipos
De acordo com Brandão, no processo de tratamento de água e esgoto , é muito comum nas instalações já existentes a tecnologia trilobular. 'O soprador trilobular está sendo substituído pela tecnologia de parafuso devido à superior eficiência energética - aproximadamente 30% de redução no consumo de energia', aponta. 'Existe uma tendência no mercado para que os novos projetos sejam mais profundos, com altura útil superior a 5,5 metros, pois ocupam menor espaço, tem menor consumo de energia porque a cada 1 metro que aumentamos a altura do tanque de tratamento, o consumo de ar reduz em média 20%, menores tubos, cabos, painéis, entre outros.'
Para Brandão, os sopradores de parafuso são a tendência de mercado e será o futuro dos sopradores para tratamento de esgoto . 'Os sopradores trilobulares serão substituídos pelo parafuso, porque os sopradores de parafuso possuem maior eficiência, menor nível de ruído, menor temperatura do ar e maior variação de vazão. Acreditamos que, nos próximos cinco anos, mais de 50% dos sopradores vendidos no mundo serão do tipo parafuso.'
Rossini comenta que os sopradores trilobulares são os mais comuns utilizados hoje. 'Apresentam alta eficiência e baixo consumo de energia elétrica em relação a outras maneiras de inserir ar nas lagoas de aeração, como aeradores mecânicos e injetores, além de manutenção bem menos onerosa.' Cita também, como Brandão, os sopradores do tipo parafuso que têm eficiência ainda maior. O de lóbulo precisa se esforçar muito para conseguir, chegando a uma diferença de 45% de consumo de energia. 'Os de parafuso conseguem operar em uma profundidade ainda maior do que os sopradores trilobulares, podendo tornar a lagoa de aeração com menor área ocupada, porém, maior profundidade, diminuindo também custos com energia elétrica', completa Rossini.
Quanto à entrada no mercado dos sopradores do tipo parafuso, Rossini explica que é possível que a profundidade do tanque seja maior, aumentando, assim, o tempo de contato entre as microbolhas de ar e o efluente a ser tratado, podendo-se reduzir a vazão de ar e, consequentemente, o consumo energético. 'Porém, tal operação não é tão comum assim devido ao maior investimento necessário nos sopradores parafuso do que nos já tradicionais trilobulares, o que, muitas vezes, esbarra na verba existente do cliente para a ETE', adverte.

 

 

Novo compressor
Lançado na Feimafe no último mês de junho, o GA 7-15 VSD+ é mais um modelo da linha de compressores de parafuso rotativo lubrificado da Atlas Copco. Com melhor desempenho, menos consumo de energia, baixo nível de ruído e em formato compacto, o novo compressor atende às necessidades da maior parte das indústrias e também contribuirá com a economia sustentável. Sua tecnologia VSD+ (Variable Speed Drive) proporciona velocidade variável por frequência controlada. Quando comparado a um compressor de velocidade fixa, atinge melhores resultados de performance, mesmo a plena carga. O novo produto dispõe de ventilador mais eficiente, com sistema de admissão de ar mais robusto e melhores componentes eletrônicos, o que elimina todas as perdas com o chamado 'blow-off' e resulta em economia de energia em média de 50%, em comparação a um compressor carga/alívio de mesma potência. O VSD+ é cerca de 15% mais eficiente que o atual compressor com tecnologia VSD da Atlas Copco.

 

 


O mercado dispõe, conforme Brandão, das tecnologias parafuso, trilobular, centrífugo de estágio único e múltiplos estágios, trabalhando com ou sem inversor de frequência. 'A escolha da tecnologia de compressão depende do processo de tratamento, pois existem vários fatores que influenciam na eficiência da estação, não existe uma regra.'Os compressores utilizados para filtros prensa e válvulas são, normalmente, parafuso lubrificado. 'Indicamos a utilização de máquinas com inversores de frequência, pois propiciam economias de até 35% em energia elétrica.'
A Gardner Denver, representada no Brasil pela Vibropac, trabalha com três tipos de sopradores para todo o mercado e destaca as suas características. Sopradores tipo lóbulos, que têm custo de aquisição mais econômico; sopradores de parafuso, com custo operacional mais econômico, porém, mais caros e custo de manutenção mais elevado; sopradores centrífugos, para altas vazões e com controle operacional mais complexo.
A Vibropac fez uma mesclagem entre a simplicidade do soprador tipo lóbulos com a eficiência operacional do compressor de parafusos, o soprador de lóbulos helicoidais HeliFlow. Ele atende às necessidades de quem precisa de um equipamento com uma performance mais apurada, sem precisar fazer grandes investimentos. A Série HeliFlow é uma solução para sopradores de deslocamento positivo, já que reúne um design único e inovador rotor com operação silenciosa e foi projetado para menores pulsações e menor ruído.

 


A Kaeser também tem preocupação com a eficiência energética e projeta compressores e sopradores com alto rendimento e baixo consumo de energia. Os compressores de parafuso são isentos de óleo. Segundo Ferraro, o mais recente lançamento da empresa é o soprador Omega OFC. O produto tem painel elétrico incorporado que pode vir na opção estrela-triângulo ou com inversor de frequência, além de ser todo monitorado com sensores para evitar que trave.


A recomendação da WasserLink é que a operação de ETEs e ETAs seja feita com sopradores em vez de compressores. Isso devido à maior eficiência de aeração e consumo energético em operação conjunta com difusores de ar de bolhas finas, como é o caso de seus difusores FlexAir, seja nas configurações disco ou tubular.

 

 

Alternativas de economia
No artigo 'Wastewater Treatment: Energy-Conservation Opportunities' (Tratamento de Águas Residuais: Oportunidades de Energia e Conservação) publicado na Revista Chemical Engineering, AbtinAtaei, da Escola de Pós-Graduação em Meio Ambiente, Energia, Ciência e Investigação - ramo da I.A.U. considera estas opções para melhorar a eficiência energética e para reduzir o custo do tratamento de águas residuais.
? Otimizar aeração e transferência de oxigênio;
? Uso de controladores de frequência variável (ACV) para ajustar a velocidade de motores elétricos para atender à demanda do processo;
? Substituir antigos motores elétricos com os mais eficientes em termos energéticos;
? Maximizar a produção e utilização de biogás como combustível;
? Projetar um sistema de resfriamento de efluentes eficiente distribuído.

 



Contato das empresas:
Atlas Copco: www.atlascopco.com.br
Kaeser: www.kaeser.com.br
Vibropac: www.vibropac.com.br
WasserLink: www.wasserlink.com.br

Outras Notícias

Copyright 2013 - Instituto Trata Brasil - Todos os direitos reservados.