Uluslararası Çalışmalar

Concluída toda a montagem e programação, deu-se início aos testes da planta. Os valores de setpoint utilizados foram simulados com base nos obtidos por Lima e Capelo Neto (2015). As perdas de cargas nos filtros 1 e 2 e no PFP foram simuladas através da restrição de válvulas manuais. Esse processo foi realizado para simular a elevação de pressão no sistema que ocasionaria a perda de carga indicando o término da carreira de filtração. Caso o procedimento anterior não fosse realizado, o tempo necessário para os testes aumentaria muito, elevando os gastos com água de forma desnecessária. Alguns dos valores simulados podem ser vistos na Figura 56 a seguir:

Figura 56 – Exemplos de valores simulados no teste da planta

Fone: Autor

Comentário de linha

Símbolo de uma Entrada Símbolo de uma Saída

81 Alguns valores lidos pelos sensores de pressão antes do início dos testes são mostrados na Figura 57:

Figura 57 – Valores dos transmissores de pressão antes do início dos testes

Fonte: Autor

A Figura 58 mostra a ETA em operação e a Figura 59 processo de lavagem sendo executado:

Figura 58 – ETA operando

82 Figura 59 – ETA operando F2 na lavagem do PFP

Fonte: Autor

Os resultados obtidos com os testes do sistema serão comentados no próximo capítulo.

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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Obteve-se, como visto nos itens do capítulo anterior, um sistema de automação para lavagem das unidades filtrantes de uma estação de tratamento de água por dupla filtração modificada. A planta apresentou bom desempenho na fase preliminar de teste, com os valores de setpoint baseados nos observados por Lima e Capelo Neto (2015) e a perda de carga simulada. Devido performance dos filtros descendentes, destaca-se que em trabalhos anteriores, foi acompanhado o desempenho do sistema ao longo de aproximadamente 48h, todavia nem a turbidez e nem a perda de carga evoluíram o suficiente para sinalizar o término da carreira de filtração, o que motivou a simulação desses valores na fase de teste.

Ressalta-se que o sistema desenvolvido pode representar uma importante ferramenta de auxilio no estudo da nova configuração de dupla filtração modificada com filtros descendentes pressurizados, possibilitando dentre outros aspectos, o estudo mais detalhado da correlação entre a perda de carga e a variação de turbidez. Destaca-se também a possibilidade do estudo da eficiência da malha de pressão em relação ao uso de turbidímetros em ETA.

A lógica desenvolvida cumpriu com o esperado, automatizando a lavagem das unidades filtrantes, possibilitando ainda a criação de fluxogramas do processo automático e manual que podem ser usados para operação da ETA piloto nos dois modos. Também foi possível selecionar e montar os equipamentos utilizados na automação, escolher e programar o controlador e avaliar a planta em condições simuladas.

Em trabalhos futuros, todavia, faz-se necessário a determinação de valores mais apropriados às condições particulares da ETA. A avaliação da performance do sistema com a implementação desses novos dados em uma situação real, ou seja, ao longo de uma carreira de filtração, também se faz necessária. Sugere-se, posteriormente, a realização do estudo econômico para atestar a viabilidade financeira da ETA com lavagem de filtros automatizada.

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6 CONCLUSÃO

Observou-se que a proposta de automação desenvolvida foi capaz de realizar a lavagem do pré-filtro e filtro operante de uma ETA de dupla filtração modifica, objetivo principal do trabalho. Dessa forma, o sistema ofereceu condições melhores para o estudo da nova configuração de dupla filtração modificado do que uma ETA tradicional, possibilitado ainda avaliar a eficiência de uma malha de pressão ao invés de turbidez, que reduziu consideravelmente o custo de um sistema automatizado, aumentado a possibilidade de viabilização financeiramente do projeto, podendo assim adequar o processo de automação ao contexto das pequenas comunidades rurais.

A lógica desenvolvida subsidiou a elaboração dos fluxogramas do processo automático e manual. Foi possível selecionar e montar os equipamentos utilizados na automação graças também à lógica proposta.

Constatou-se que a escolha e o posicionamento das eletroválvulas geram pouco tempo de acionamento das mesmas. Espera-se que este fato diminua a probabilidade de falhas ou defeitos dos equipamentos. Ressalta-se também que o sistema permite o funcionamento da ETA em caso de pane elétrica devido a colocação de válvulas manuais, em série com as eletroválvulas NA e em paralelo com as eletroválvulas NF.

O PLC CLW-02 20VR-D 3RD e as expansões CLW02 8ER – D mostraram-se eficiente para a automação desenvolvida. Dentre as vantagens observadas, destacam-se: baixo custo, que contribui para viabilização financeira do projeto para pequenas comunidades; tamanho compacto, reduzindo a necessidade de quadros de comando maiores e mais caros;

software de programação (Clic02 edit V3) gratuito e em português; espaço e capacidade de

processamento coerente com as necessidades presente e futuras da planta e, ainda, a possibilidade de inserção de novos dispositivos (tanto digitais quanto analógicos) em futuras aplicações. Destaca-se ainda a possibilidade de comunicação em rede e integração com sistemas supervisórios.

Notou-se que na operação da ETA, utilizando os valores de referência baseados nos resultados de Lima e Capelo Neto (2015) e na simulação de perda de carga do pré-filtro do filtro 1 e do filtro 2, o sistema respondeu conforme o esperado, ou seja, o processo de lavagem das unidades filtrante ocorreu autonomamente sem a intervenção do operador.

Salienta-se que os setpoints condizentes com as características da ETA e a performance do sistema em condições reais, ou seja, ao longo de uma carreira de filtração, não foram observados no presente trabalho, devido a excelente performance dos filtros descendentes que elevou o tempo necessário para o término da carreira de filtração. Ressalta-

85 se que tanto os setpoints quanto a performance do sistema devem ser determinados e avaliados em futuros trabalhos para que se possa constatar quão eficiente é o sistema proposto.

Para a operação da ETA em questão, o operador terá mais disponibilidade para desempenhar outros serviços, uma vez que o sistema só requer a presença do operador somente para sua supervisão. Dessa forma, o sistema proposto poderá reduzir a necessidade de mão de obra especializada nas estações de tratamento, fato que representa uma dificuldade a mais em pequenas localidades rurais.

Os equipamentos utilizados na automação são confiáveis, relativamente acessíveis do ponto de vista financeiro, são conhecidos pelos técnicos e profissionais da área elétrica em geral, possuem assistência técnica na região, são de fácil manipulação, fácil reposição e durabilidade considerável. Dessa forma, o processo de automação proposto deverá oferecer um excelente custo benéfico. Contudo, na próxima etapa do projeto, deve-se realizar um estudo econômico para constatar sua viabilidade financeira.

Como a sucesso da filtração está vinculado também à qualidade do processo de coagulação, o desempenho do sistema pode ser afetado por falhas ocorridas nessa etapa. Dessa forma, como proposta de futuros trabalhos, sugere-se o desenvolvimento de uma malha de controle robusta envolvendo também o processo de coagulação. Desenvolvendo-se um sistema que, de posse de um banco de dados de pH, turbidez, cor e alcalinidade do afluente e efluente da ETA piloto, possa decidir a quantidade de coagulante ideal para cada situação da água afluente à estação, maximizando a performance do sistema atual proposto.

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