O avanço tecnológico acelerou o evidente crescimento industrial, levando aos consumidores uma série de benefícios que não pensávamos ver tão cedo. No entanto, um desafio ainda persiste: aumentar a produção sem comprometer recursos naturais.
A gestão dos efluentes industriais ganha destaque neste contexto, já que se resume às águas residuais geradas por processos produtivos.
Assim, espera-se que nessa água tenha sólidos suspensos, compostos químicos, matéria orgânica, metais pesados, entre outros contaminantes que, se não tratados, prejudicam o meio ambiente.
Acontece que, antes de serem descartados ou reutilizados, os efluentes devem passar por etapas de tratamento que removem impurezas físicas, químicas e biológicas. Este processo é realizado nas chamadas “ETEs”, que diz respeito às Estações de Tratamento de Efluentes.
Essas estruturas são primordiais para que exista conformidade ambiental da indústria, além de proteger os recursos hídricos e reduzir impactos gerais da indústria.
No entanto, este processo de tratamento não é simples. Além de diversos equipamentos serem necessários, a instalação deve contar com a automação industrial.
Sem essa tecnologia, etapas como controle preciso de vazão, dosagem química, e o monitoramento contínuo de parâmetros como o pH e turbidez são inalcançáveis.
E como isso é possível? Bem, neste texto você vai aprender mais sobre isso, além de conhecer dispositivos importantíssimos para o processo, como sensores inteligentes, válvulas automatizadas, bombas controladas por inversores de frequência e plataformas.
Fique por aqui e realize a leitura deste artigo rico em informações para você, profissional da indústria.
Por que automatizar o tratamento de efluentes?
O processo de tratamento de efluentes é complexo, mas a automação aplicada às estações simplesmente o transforma em um processo controlado e altamente previsível.
Caso você tenha dificuldade em enxergar os benefícios dessa tecnologia aplicada, não se preocupe. Trazemos os principais pontos pra você, veja:
- Controle contínuo da qualidade do efluente;
- Redução do consumo de produtos químicos;
- Otimização do uso de energia elétrica;
- Menor necessidade de intervenção manual;
- Prevenção de falhas operacionais;
- Rastreabilidade de dados para auditorias ambientais;
- Maior confiabilidade no atendimento às normas ambientais;
- Possibilidade de reutilização segura da água tratada.
E se você ainda não sabe como esses benefícios estão disponíveis no processo de tratamento de fluidos industriais, também trouxemos essa informação para você.
Automação nas etapas do tratamento de efluentes industriais
1. Tratamento preliminar: proteção dos equipamentos e controle inicial do fluxo
Vamos discorrer acerca da automação aplicada simultaneamente à apresentação das etapas de tratamento, a começar pelo tratamento preliminar.
O tratamento preliminar do tratamento de efluentes industriais visa proteger os equipamentos do processo. Sim, é isso mesmo que você leu.
Sabe os sólidos grosseiros e materiais que podem prejudicar os equipamentos? O foco é removê-los, para que como bombas, misturadores e clarificadores não sejam prejudicados.
Para isso, são utilizados:
- Peneiras rotativas automáticas;
- Grades mecanizadas;
- Trituradores (detritores);
- Câmaras de areia;
- Separadores de óleo e graxa;
- Tanques de aeração inicial.
A automação está presente em diversas dessas etapas.
Na peneira rotativa, a automação permite rotação automática para filtragem da água residual antes da entrada na estação de tratamento.
Os sensores de nível e pressão diferencial também são instalados no sistema, a fim de identificar o acúmulo de sólidos e acionar automaticamente a limpeza da peneira.
As bombas responsáveis pela movimentação do fluido são controladas por inversores de frequência, os quais têm a capacidade de ajustar a vazão conforme a carga hidráulica recebida, evitando transbordamentos e reduzindo consumo energético.
Por fim, destacam-se também nessa fase as válvulas automatizadas, as quais realizam a distribuição inteligente do efluente entre reservatórios ou linhas paralelas de tratamento. Desta forma, tem-se um sistema mais balanceado.
2. Tratamento primário: sedimentação, equalização e neutralização automatizadas
Agora, estamos no tratamento primário, onde ocorre a separação física dos sólidos sedimentáveis e materiais flutuantes.
Os principais equipamentos incluem:
- Tanques de sedimentação;
- Clarificadores;
- Raspadores mecânicos de lodo;
- Tanques de equalização;
- Tanques de neutralização.
Como você aprendeu lá no ensino médio, na sedimentação, as partículas mais densas se depositam no fundo do tanque formando lodo.
Já óleos, graxas e materiais leves permanecem na superfície e são removidos por skimmers, que são removedores superficiais mecânicos.
Os raspadores automatizados transportam continuamente o lodo para uma tramoia de coleta, de onde ele é bombeado para o sistema de tratamento de lodo.
A automação, nesta fase, está presente em diversos equipamentos deste sistema, e se faz evidente em:
- Controle de nível: Os sensores monitoram os níveis dos tanques de forma contínua para evitar sobrecarga ou operação a seco das bombas.
- Controle de raspadores e skimmers: motores acionados por drives permitem ajuste fino de velocidade conforme o volume de sólidos acumulado.
- Equalização automatizada: o tanque de equalização exerce a função de misturar diferentes correntes de efluentes até que se obtenha um um fluxo homogêneo.
- Neutralização automática de pH: o tanque de neutralização corrige efluentes excessivamente ácidos ou alcalinos.
- Nessa etapa, você encontra sensores de pH conectados e CLPs, os quais controlam a dosagem automática de reagentes químicos, adicionando ácido ou base de forma precisa.
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3. Tratamento secundário: automação do processo biológico
O tratamento secundário, nessa sequência, tem como responsabilidade remover a matéria orgânica dissolvida e coloidal por meio da ação de micro-organismos.
Após essa etapa, normalmente são removidos:
- 70% a 90% da DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio);
- grande parte dos sólidos dissolvidos.
Nessa fase, os principais métodos são:
3.1. Processo de lodo ativado (Activated Sludge Process)
Sendo o método biológico mais versátil e difundido, o efluente é aerado em um tanque contendo uma população microbiana em suspensão.
As bactérias aeróbias degradam a matéria orgânica, convertendo-a principalmente em:
- Dióxido de carbono (CO₂);
- Água (H₂O).
A automação, neste contexto, atua no:
- Controle da aeração por sopradores com inversores de frequência;
- Monitoramento de oxigênio dissolvido;
- Controle de temperatura;
- Sensores de turbidez;
- Recirculação automática do lodo ativado;
- Ajuste da taxa de retenção celular.
3.2. Filtro biológico percolador (Trickling Filter)
Já nesse sistema, o efluente é aspergido por braços rotativos sobre um leito de material suporte, geralmente pedras ou mídias plásticas.
Sobre essa superfície se desenvolve um biofilme microbiano responsável pela degradação da matéria orgânica.
A automação, neste método, permite:
- Controle da velocidade dos braços rotativos;
- Monitoramento da vazão de aspersão;
- Sensores de entupimento;
- Acionamento automático de bombas;
- Monitoramento de eficiência do biofilme.
Esse método pode alcançar entre 80% e 90% de remoção da DBO.
4. Tratamento terciário: polimento final e reúso da água
Aqui, chegamos na etapa final do processo de tratamento de efluentes industriais, pois aqui ocorre o refinamento da água tratada e a remoção de contaminantes que permaneceram após os processos anteriores.
Esse tratamento é especialmente importante quando a água será:
- Reutilizada industrialmente;
- Destinada à irrigação;
- Infiltrada para recarga de aquíferos;
- Descartada em ecossistemas sensíveis, como rios, estuários e áreas costeiras.
Entre os processos utilizados estão:
- Filtração por membranas;
- Filtros de areia;
- Filtros de carvão ativado;
- Desinfecção UV ou cloração;
- Troca iônica;
- Remoção de nutrientes;
- Precipitação eletroquímica.
Ao final deste processo, outros podem vir para remover as impurezas remanescentes.
Filtração automatizada
Os filtros monitorados por pressão diferencial, por exemplo, conseguem identificar automaticamente a necessidade de retrolavagem.
Filtro de carvão ativado
Já o filtro de carvão ativado é utilizado para remover:
- cloro residual;
- compostos orgânicos;
- metais pesados;
- cor;
- odor;
- substâncias tóxicas.
Sensores monitoram saturação do meio filtrante e indicam necessidade de substituição.
Desinfecção inteligente
Por fim, sistemas automatizados controlam a dosagem de desinfetantes conforme vazão e carga microbiológica, garantindo segurança sem excesso de reagentes.
Conclusão
A automação no tratamento de efluentes industriais deixou de ser apenas uma melhoria operacional para se tornar uma necessidade estratégica.
Ao integrar sensores inteligentes, válvulas automatizadas, bombas controladas por drives e sistemas supervisórios, as indústrias conseguem transformar suas estações de tratamento em processos mais eficientes, sustentáveis e confiáveis.
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FAQ – Automação no tratamento de efluentes industriais
1. Quais são os principais benefícios da automação no tratamento de efluentes?
A automação aumenta a eficiência operacional, reduz o consumo de produtos químicos e energia, melhora o controle do processo e facilita o atendimento às normas ambientais.
2. Quais equipamentos são mais utilizados na automação de ETEs?
Sensores de nível, pH, vazão e pressão, válvulas automatizadas, bombas com inversores de frequência, CLPs e sistemas supervisórios estão entre os principais equipamentos.
3. Como a automação ajuda a reduzir custos operacionais?
Ela otimiza a dosagem de reagentes, reduz desperdícios, diminui intervenções manuais e melhora o desempenho energético dos equipamentos.
4. A automação contribui para o reúso da água tratada?
Sim. O monitoramento contínuo e o controle preciso dos parâmetros do processo aumentam a qualidade da água tratada e favorecem sua reutilização em aplicações industriais.
