21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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I-104 – BOIA DO ALEMÃO : UMA CONTRIBUIÇÃO PARA AUTOMAÇÃO DEESTAÇÕES COMPACTAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA - ETA TIPO

TORREZAN

Osvaldo Rodrigues CarreiroMecânico de Manutenção da SABESP – Divisão de Manutenção do Vale do Paraíba, com19 anos de experiência em montagens e melhorias em equipamentos e instalações para usoem saneamento.

Endereço: Avenida Heitor Vilas Lobos 1229 - Vila Ema - São José dos Campos - SP – CEP12243-260 – Brasil - Tel. : +55 (12) 322-7966 – Fax: +55 (12) 341-7927

RESUMO

A automação de processos e rotinas de operação de ETA (Estação de Tratamento de Água) tem apresentadoresultados excelentes e vem se consolidando na alternativa mais confiável, em termos de tempo de resposta àsalterações físico-químicas dos mananciais, além do uso racional dos recursos existentes e padronização dosprocedimentos de operação.A Bóia do Alemão se situa no contexto da automação de ETA, como opção de baixo custo para o processo delavagem de filtros. Trata-se de uma solução simples, estando ao alcance de fabricação de qualquer oficinarazoavelmente montada.

PALAVRAS-CHAVE: Automação de ETA, Lavagem de Filtros

INTRODUÇÃO

A motivação para o desenvolvimento da Bóia do Alemão se deu com o programa de automação de ETA daSABESP – Unidade de Negócio do Vale do Paraíba e foi implantada inicialmente na ETA de Santo Antoniodo Pinhal , que se constituiu na primeira ETA totalmente automatizada daquela Unidade de Negócio.Cada fase do tratamento convencional foi sendo substituída por mecanismo programáveis já existentes nomercado, tais como C.L.P. – controladores lógicos programáveis e bombas dosadoras “inteligentes”, restandocomo última operação manual a lavagem dos filtros.Durante a operação da ETA, a eficiência da filtração sofre um decaimento contínuo, à medida em que oselementos filtrantes vão se saturando com o lodo retido na operação, forçando a parada do mesmo paralavagem. O procedimento anterior baseava-se no isolamento do filtro, interrompendo a chegada de água,com a colocação manual de uma comporta e, em seguida, eram feitas as manobras de válvulas, iniciando-se alavagem do filtro saturado.A dificuldade em automatizar esta fase se devia às características construtivas do filtro, que obrigariam a umasérie de reformas e conseqüentes paralisações no tratamento, para se adaptar alguma solução de mercadoexistente, tais como válvulas ou comportas motorizadas.A Bóia do Alemão foi a melhor solução, pois pôde ser confeccionada de acordo com as dimensões existentes,sendo composta de uma cuba fixada a montante do filtro, possuindo no fundo, uma abertura tipo “on-off ”,que é atuada proporcionalmente ao nível da coluna de água no filtro, por meio de uma haste e bóia. (verdesenho No. 1).O emprego da Bóia do Alemão, em conjunto com medidor de nível e válvulas motorizadas a jusante do filtro,permitiu automatizar, com sucesso, toda intervenção necessária a operação do filtro.

CICLO DE OPERAÇÃO DA BOIA DO ALEMÃO

As ETA Torrezan são empregadas para o fornecimento de água tratada de pequenas comunidades, onde namaior parte das vezes , as ETA chegam a interromper a operação à noite. Nestes casos de parada normal, ociclo começa pela fase 0.

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FASE 0 – ver DESENHO N.2

Com o inicio de operação da ETA, as entradas dos filtros ficam bloqueadas pela bóia do Alemão , pois onível de água dentro do filtro é o mínimo, não sendo suficiente para erguer a bóia da posição de repouso.Em razão do bloqueio dos filtros, o nível de água nos decantadores vai se elevando até atingir a cota dosvertedouros situados na parte superior da cuba onde fica montada a bóia do alemão.

FASE 1 - ver DESENHO N.3

Após atingir os vertedouros da cuba, a água passa a chegar ao leito dos filtros, que gradualmente tem o nívelde água sendo elevado até atingir a bóia do Alemão, que passa a flutuar, liberando totalmente a passagem deágua pelo fundo da cuba, atingindo-se a vazão máxima do decantador para o filtro. Nessa condição o nivelde água do decantador cai rapidamente para o nível normal de operação da ETA, ficando abaixo do nível dosvertedouros da cuba. Neste ponto a ETA passa a operar a condição nominal.

FASE 2 - ver DESENHO N.4

Com a operação contínua dos filtros, a eficiência de filtração vai se reduzindo, provocando uma maiorretenção de água dentro do filtro e conseqüente aumento contínuo do nível da água até atingir um sensor denível, previamente reguladoAo atingir-se o sensor de nível, automaticamente é acionado as válvulas motorizadas do filtro, fechando-sea saída para a rede/reservação e abrindo-se a saída para o descarte, esvaziando-se o filtro.Com o nível baixo de água, a bóia do Alemão para de flutuar, retornando para a posição de repouso,fechando totalmente o fundo da cuba, bloqueando a entrada de água do decantador para o filtro.A lavagem do filtro dura um tempo determinado, que após atingido, passa-se para a fase 3.

FASE 3

Após o término do tempo de lavagem, as válvulas de saída do filtro são acionadas automaticamente, abrindo-se a saída para a rede/reservação e fechando-se a saída para o descarte. Pela forma construtivas da ETATorrezan, o filtro saturado é lavada pela água vinda dos outros filtros em operação, pelo princípio de vasoscomunicantes, desse modo o nível de água no filtro recém lavado vai se elevando até atingir a bóia doAlemão , que passa a flutuar ,abrindo o fundo da cuba e liberando a passagem de vazão plena para o filtro einiciando-se a operação normal desse filtro até atingir-se a fase 2.Em resumo, as principais características da Bóia do Alemão são: baixo custo de fabricação, fácil adaptação àscondições existentes e operação sem consumo de energia.

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