Tratamento de água

Tecnologias controlam operações críticas em torres

Automação e novas alternativas para o controle microbiológico movimentam o mercado de sistemas de resfriamento de água

MARCELO FURTADO

O mercado de tratamento de água industrial continua dinâmico. Liderado por grupos com know-how tecnológico internacional, e formado ainda por empresas e distribuidores de produtos com conhecimento adquirido na longa experiência prática, o setor não se ressente de ousadia comercial para manter o bom ritmo de novidades. É possível identificar tendências nas três frentes de atuação dos tratadores de sistemas de resfriamento e de vapor industrial –  no controle microbiológico, de incrustação e corrosão –, mas também nos aspectos mais amplos do tratamento, em controle e monitoramento do processo.

Um exemplo significativo dessas tendências ocorre com a Nalco, grupo de origem norte-americana e um dos líderes na área. Em outubro, a empresa apresentou com grande alarde ao mercado brasileiro um novo programa de gerenciamento de situações críticas em sistemas de resfriamento, nomeado 3D Trasar, lançado em maio pela matriz nos Estados Unidos. A escolha inicial desse lançamento para sintetizar o momento do mercado tem fácil explicação. O sistema da Nalco inclui um pacote de tecnologias para combater corrosão, incrustação e microbiologia, ao mesmo tempo em que permite o controle e o monitoramento on-line desses parâmetros, visando a melhor operação das torres de resfriamento.

A denominação 3D do novo programa, aliás, é em razão do controle ser feito sobre esses três parâmetros da água, com muita relação entre si. Não custa lembrar, por exemplo, que muitas vezes a causa da corrosão é microbiológica ou de que o acúmulo de depósitos serve como alimentação de microrganismos. Já a inclusão da expressão Trasar na marca registrada tem a ver com o fato dessa tecnologia tradicional da Nalco, de traçantes fluorescentes, ser parte integrante do sistema de controle e monitoramento.

De acordo com o gerente de marketing para América Latina, Luis Cuetos, o 3D Trasar é fruto de US$ 10 milhões de investimentos e de dez anos de pesquisa do centro de P&D da Nalco em Naperville, Illinois, EUA. Para se tornar realidade, demandou desenvolvimentos não só químicos como de software e instrumentação. 

“O objetivo básico perseguido, e que acreditamos ter alcançado, foi permitir aos sistemas de resfriamento operar com parâmetros críticos de maneira calma, sem necessidade de análises de água constantes obrigatórias para evitar stress no circuito”, afirma. “E o melhor dessa operação sob controle é permitir aos profissionais da água se aterem a outros trabalhos mais importantes de engenharia, como reuso e conservação, deixando o resfriamento praticamente automático”, completa Cuetos.	Cuca Jorge
	Cuetos: Nalco investiu US$ 10 milhões

O 3D Trasar foi possível, em suma, pelo desenvolvimento de polímeros conjugados com seus respectivos sistemas de controle, tanto de origem química como instrumental. O antiincrustante é um dispersante acrílico fornecido com a tinta do traçante aderida à sua molécula, permitindo sua leitura em um controlador (3DT-5000). De modo contínuo, o equipamento especialmente concebido monitora o nível de polímero ativo no sistema. Havendo uma mudança de parâmetro operacional, o controlador “corrige” a dosagem.

Na corrosão, houve também a fusão entre nova tecnologia química e o controle instrumental pelo 3DT-5000. Aí foi desenvolvido um inibidor de corrosão mais resistente a halogênios, o PSO, oligômero fosfino succínico (phospino succinic oligomer), com desempenho bifuncional, agindo também no combate à incrustação. Essa dupla função do inibidor, monitorada on-line e isenta de zinco, em muitos casos ajuda na prevenção da deposição de carbonato de cálcio.

O terceiro ponto do programa, o de controle microbiológico, faz uso do chamado bio-reporter. Trata-se do aditivo fluorescente Trasar modificado, dosado no sistema de resfriamento para reagir, enzimaticamente, com os micróbios. Essa reação modifica a estrutura do aditivo fluorescente. 

A leitura dos bio-reporters reagidos e dos não-reagidos, realizada pelo equipamento de controle 3DT-5000, permite os ajustes de dosagem de biocidas on-line, conforme as mudanças freqüentes que ocorrem na bioatividade da água. Seu espectro de atuação possibilita o controle contínuo, tanto das bactérias planctônicas (sobrenadantes) como das sésseis (presentes nos depósitos dos biofilmes).		Divulgação
	Dosador de bio-reporter (dir) e controlador: monitoramento e tratatemonte contínuo em torres

Segundo Luis Cuetos, o 3DT-5000 é fundamental na operação, por sua característica multifuncional, responsável por medir desde os polímeros ativos, os traçadores e os bio-reporters até a turbidez, o pH, a condutividade e a taxa de corrosão. “Seu diferencial importante  é saber o quanto de polímeros está sendo consumido efetivamente, permitindo ajustes de dosagens mais exatos”, diz Cuetos. Isso porque todo o tratamento se baseia em uma definição anteriormente realizada pelo software Optimizer. Se o consumo dos polímeros está maior ou menor do que o previsto, e se foge das variáveis do tratamento predeterminado, o sistema gera um alarme por cor e grau de perigo, faz a modificação necessária e avisa aos responsáveis, por e-mail ou no controle da operação (feita pelo software operacional, o Configurator).

A previsão da Nalco é vender o sistema para qualquer aplicação. Em uma primeira fase, porém, deve ser mais comprado por torres grandes de centrais petroquímicas, de siderurgia e de geração elétrica. Isso porque esses mercados possuem criticidade maior no tratamento. Além disso, esses setores buscam atingir ciclos altos em suas torres, para evitar gastos e perder tempo com manutenção. Apesar disso não significar que setores menores não sejam também foco da tecnologia (nos EUA, a Nalco já vende para aplicações em prédios), há caso de aplicação em refinaria nos Estados Unidos que, de acordo com a Nalco, a empresa conseguiu rapidamente o retorno sobre o investimento, evitando paradas para limpezas e mantendo ciclos altos, com ganhos de US$ 2,2 mil por dia. No Brasil, uma termoelétrica já comprou um pacote 3D Trasar.

Mais automação – A meta de ter o máximo de controle sobre os sistemas de resfriamento não é exclusiva da Nalco. Os fornecedores acostumados a trabalhar com grandes contas, em indústrias pesadas, preocupam-se em ofertar pacotes de automação e de controle e de monitoramento on-line para otimização do tratamento.

Essa movimentação é percebida nas outras empresas importantes do setor, como a Kurita e a GE Water Technologies, controladora da GE Betz. Vale a pena começar pelo exemplo da Kurita, que oferece um sistema de automação total e de monitoramento de corrosão. O sistema de automação é o Jusnavi, voltado para controle automático de purga e de injeção de produtos químicos em ambientes de alta criticidade.	Cuca Jorge
	Aguiar: cloro estável combate bactérias sésseis e algas

Segundo o superintendente de operações da Kurita, José Aguiar Jr., o Jusnavi opera com vários analisadores on-line, de diversos parâmetros de monitoramentos, cujos resultados são enviados via sinal para um controlador, responsável tanto pelo ajuste da dosagem quanto pelo blowdown do sistema de resfriamento.  “Um sistema duplo de injeção permite ajustes finos de dosagem”, explica Aguiar.

Para o superintendente da Kurita, a opção da empresa é operar com controle por meio de análise on-line dos ingredientes ativos dosados nas torres. Isso significa que a empresa não emprega traçadores, por acreditar que os dispersantes e outros aditivos e inibidores sofrem degradação na água, sem serem consumidos como ingredientes ativos. Isso pode gerar descompasso entre o percentual de traçante lido e os respectivos polímeros representados. No caso da Kurita, o controle se dá por meio da passagem da água em equipamentos que dosam reagentes para um feixe de luz realizar a leitura e dar a quantidade do ingrediente na água. Esse valor é enviado por sinais de 4 a 20 mA ao controlador, para posteriormente realizar ou não a alteração da dosagem requerida pelo tratamento.

Além da possibilidade de automação completa, a Kurita está lançando no mercado um sistema de monitoramento de corrosão por pitting (considerado o pior tipo de corrosão por provocar furos nas torres e tubulações). Trata-se de equipamento em linha que opera com um conjunto de eletrodos padrão, com peças internas contendo um pitting, cuja função é servir como referência de comparação para a água da torre. A passagem da água no eletrodo gera uma corrente, que será transformada, via cálculo matemático, pelo software do sistema em uma profundidade de corrosão. Esse cálculo gera uma tabela de monitoramento da água ou pode ser fornecido para o Jusnavi para gerar modificação de dosagem.

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