Tecnologia avançada aumenta o ROI em uma estação de tratamento de águas residuais no Equador
Quer se trate de uma expansão, renovação ou nova instalação, os projetos de estações de tratamento de águas residuais não são fáceis. Normalmente, leva anos para planejar, especificar e iniciar a construção. As partes interessadas envolvidas podem ter prioridades conflitantes e níveis variados de conhecimento técnico.
Para completar, a engenharia de projetos deve ter uma abordagem multidisciplinar, onde tudo, desde a arquitetura até o encanamento, deve ser considerado. Isso torna desafiador garantir que o projeto esteja usando a tecnologia ideal. Em muitos casos, os engenheiros se contentam em usar tecnologias com as quais já estão familiarizados. Ao usar tecnologia “conhecida e confiável”, espera-se que os engenheiros evitem riscos e se concentrem em fornecer uma solução que atenda aos requisitos gerais de projeto, mesmo que não sejam os ideais.
O perigo vem de pensar que existe apenas uma tecnologia que se adapta a todas as aplicações. A verdade é que cada planta tem suas próprias características e necessidades. Existem fatores que devem ser analisados para entender qual tecnologia trará o maior benefício.
Por exemplo, algumas tecnologias, embora mais caras no início, podem oferecer maior eficiência energética e, para a maioria das estações de tratamento de águas residuais, isso pode representar uma enorme economia de custos a longo prazo. Dito isto, em regiões onde o custo da energia é relativamente acessível, o retorno sobre o investimento (ROI) pode não ser significativo o suficiente para justificar uma tecnologia energeticamente eficiente. Da mesma forma, as regiões que lutam para encontrar trabalhadores podem se beneficiar de tecnologias fáceis de usar, de menor manutenção e que exigem menos treinamento e mão de obra para operar.
Como Guayaquil investiu em tecnologia de ponta
Como a segunda maior cidade do Equador, Guayaquil tem uma população de mais de 3 milhões de pessoas. A região está crescendo rapidamente, com um aumento populacional de mais de 50% nos últimos 20 anos. Sabendo disso, a empresa pública que supervisiona as estações de tratamento de água da cidade planejou a construção da nova estação de tratamento de esgoto PTAR Esclusas, na zona sul da cidade. Anteriormente, grande parte do esgoto da cidade era despejada no rio. A nova usina foi projetada para tratar até 3 metros cúbicos por segundo, com capacidade de aumentar a capacidade para 3,5 metros cúbicos ao longo do tempo.
Além disso, a nova estação foi projetada com um sistema de tratamento secundário com o objetivo de reaproveitar parte do efluente tratado para água de serviço. Essa decisão permite que a usina reutilize 2% de sua água para fins não potáveis, como limpeza, descarga de vasos sanitários e outros.
O sistema de tratamento secundário utiliza um sistema de lodos ativados (Figura 1). O sistema de lodo ativado é um processo de remoção de nutrientes altamente eficaz, mas, como outras tecnologias de tratamento de águas residuais, é intensivo em energia. Este tratamento secundário exigia o uso de dois sopradores.
A Soluciones Aquicolas (SOLUAQUA) foi a OEM e empresa de engenharia selecionada para o projeto. Conhecendo as necessidades de energia (e custos) do sistema de lodo ativado, a SOLUAQUA procurou a AERZEN para ajudar a encontrar os sopradores certos para garantir que o processo de aeração fosse capaz de atender às necessidades de oxigênio dissolvido (OD) com o menor custo possível. A AERZEN recomendou seus turbo sopradores com eficiência energética, que requerem 30% menos energia do que outros sopradores.
Figura 1: O sistema de lodo ativado secundário foi instalado na estação de tratamento de esgoto Esclusas para reaproveitar parte de sua água para serviços não potáveis, como limpeza, resfriamento e descarga de vasos sanitários. A decisão reduzirá o consumo de água em 2% ao ano. Mas para tornar o tratamento secundário eficaz, ele foi projetado para funcionar com os turbo sopradores com eficiência energética.
Figura 2: O motor de ímã permanente da Aerzen significa que os turbocompressores requerem manutenção mínima, sem necessidade de óleo e sem fricção nas peças que podem se desgastar. Além de sua eficiência energética, esses recursos aumentam ainda mais o retorno do investimento nessa tecnologia avançada.
Benefícios dos turbo sopradores Aerzen
Um dos principais benefícios dos turbo sopradores é o baixo custo de operação. O processo de tratamento secundário consome cerca de 9.400 kWh por semana, o que custa mais de US$ 122.000 por ano. A economia com turbocompressores é estimada em US$ 36.600 por ano.
Esta não é a única vantagem desta tecnologia. Os turbo sopradores AERZEN requerem menos manutenção. Outras tecnologias de sopradores requerem trocas regulares de óleo. Além disso, vedações e rolamentos se desgastam com frequência, obrigando os operadores a parar a máquina para substituí-los.
Os turbo sopradores AERZEN usam um motor de imã permanente com rolamentos aerodinâmicos (Figura 2). Isso significa que a máquina não requer óleo, produz menos atrito e, portanto, menos peças se desgastam e precisam ser trocadas. A única intervenção necessária do operador é a troca dos filtros de ar, mas a máquina não precisa parar durante esse processo.
O motor de ímã permanente também é capaz de velocidades mais altas do que um motor assíncrono e um motor de reforço de velocidade com engrenagem, oferecendo até 40.000 rpm, em comparação com 8.000 rpm para outras tecnologias. São benefícios que não seriam obtidos se a SOLUAQUA não tivesse optado por uma tecnologia mais avançada. Embora o investimento de capital inicial tenha sido maior, os gerentes da fábrica esperam um ROI de pouco mais de um ano.
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