Uma estação municipal de tratamento de águas residuais em Penang, Malásia, enfrentava dificuldades com a confiabilidade operacional de seu sistema de processamento. O clima tropical, com umidade frequentemente superior a 90% e temperaturas médias de 32°C, criava condições adversas para os equipamentos de controle.
Falhas em válvulas causavam interrupções frequentes nos processos de tratamento, impactando tanto os custos operacionais quanto a qualidade do tratamento. A estação, que atende aproximadamente 480.000 habitantes, precisava de uma solução que pudesse suportar essas condições e, ao mesmo tempo, fornecer controle confiável.
O Desafio
A instalação enfrentou vários problemas interligados:
- A alta umidade e a exposição ao sulfeto de hidrogênio estavam corroendo os atuadores de válvulas padrão, levando a falhas a cada 8 a 14 meses
- A operação manual da válvula em toda a instalação de 4 hectares exigia tempo excessivo da equipe, especialmente durante eventos de chuvas fortes
- As flutuações de energia local durante a estação das monções estavam danificando componentes eletrônicos
- A conformidade com os Regulamentos de Qualidade Ambiental (Esgoto) da Malásia exigiu um controle de processo mais preciso
“Estávamos presos em um ciclo difícil”, explicou Tan Wei Liang, Gerente de Operações da usina. “Nosso ambiente exige muito dos equipamentos, mas não podíamos continuar com os constantes reparos e interrupções no serviço.”
A Solução
Após avaliar diversas opções, a unidade implementou os atuadores de válvulas elétricas AOX em fases. A equipe de implementação selecionou:
- Série AOX-L atuadores elétricos lineares à prova d'água para sistemas de dosagem de produtos químicos
- Série AOX-Q atuadores de um quarto de volta com proteção IP67 para controle de bacia de aeração
- Atuadores moduladores AOX-VR para regulação de fluxo na área de tratamento primário
A seleção foi baseada em características específicas que abordavam os desafios da planta:
- Revestimento em pó epóxi e proteção IP68 para resistência à corrosão em ambientes tropicais
- Unidades de controle locais para operação manual durante a manutenção
- Proteção integrada contra surtos para estabilidade de energia na estação das monções
- Capacidades de autodiagnóstico compatíveis com o seu sistema SCADA existente, embora limitado
“Inicialmente, estávamos preocupados com a integração com nossos sistemas de controle mais antigos”, observou Nurul Hasan, engenheiro elétrico da instalação. “Mas a flexibilidade dos atuadores nos permitiu atualizar nossos controles de válvulas sem precisar substituir toda a infraestrutura de monitoramento, o que estaria além do nosso orçamento.”
Processo de Implementação
A implementação enfrentou vários desafios típicos de projetos de infraestrutura municipal:
- Avaliação inicial:Os engenheiros realizaram uma avaliação do local durante condições de seca e monções para entender toda a gama de ambientes operacionais.
- Implementação piloto: Seis atuadores foram instalados na área mais problemática — o processo de tratamento primário — com um período de avaliação de três meses. Durante essa fase, foram necessários ajustes nos parâmetros de controle e nos protocolos de comunicação para corresponder aos sistemas existentes da estação.
- Implantação em fases:Após a adaptação bem-sucedida das unidades piloto, 42 atuadores adicionais foram instalados ao longo dos 18 meses seguintes, conforme as alocações orçamentárias se tornaram disponíveis.
“A instalação não foi isenta de desafios”, admitiu Ahmad Reza, Supervisor de Manutenção. “Descobrimos que alguns dos nossos flanges de válvula não correspondiam às dimensões padrão devido a modificações anteriores. O fornecedor nos ajudou a adaptar os suportes de montagem para acomodar essas variações, o que nos economizou tempo e dinheiro consideráveis.”
Resultados e Benefícios
Após 24 meses de operação com os novos atuadores, a instalação relatou diversas melhorias mensuráveis:
- Os eventos de manutenção relacionados a válvulas diminuíram em 62%, de aproximadamente 12 incidentes por trimestre para 4-5
- O tempo da equipe dedicado à operação manual da válvula foi reduzido em aproximadamente 23 horas por semana
- Consumo de energia no processo de aeração reduzido em 8,3% através de controle mais preciso
- A precisão da dosagem química melhorou, resultando em uma redução de aproximadamente 11% no uso de coagulante
“A mudança mais significativa foi a confiabilidade durante a temporada de monções”, observou Wei Liang. “Anteriormente, este foi o nosso período mais desafiador, com múltiplas falhas. No ano passado, mantivemos uma operação consistente, apesar de termos enfrentado uma das temporadas de chuvas mais intensas dos últimos anos.”
Impacto financeiro
Os benefícios financeiros do projeto foram monitorados pela autoridade municipal de águas:
- Os custos anuais de manutenção diminuíram em aproximadamente RM 110.000 (~$26.000 USD)
- A economia média de custos com produtos químicos foi de RM 84.000 por ano (~$20.000 USD)
- As melhorias na eficiência energética contribuíram com aproximadamente RM 67.000 (~$16.000 USD) em economias
- O retorno do investimento está projetado em 28 meses, um pouco mais longo do que as estimativas iniciais, mas ainda dentro dos parâmetros aceitáveis para a infraestrutura municipal
“O departamento financeiro inicialmente questionou se o prêmio por atuadores resistentes à corrosão era justificado”, disse Nurul. “Mas a vida útil estendida e a redução da manutenção de emergência comprovaram o valor do investimento em equipamentos projetados para nossas condições específicas.”
Esperando ansiosamente
Com base nas melhorias de desempenho, a instalação incluiu Atuadores AOX em seu programa de padronização para atualizações contínuas. Atualmente, eles estão trabalhando com a autoridade municipal de águas para garantir financiamento para:
- Substituição das válvulas manuais restantes nas áreas de tratamento secundário
- Atualização para atuadores inteligentes AOX-Q com recursos de comunicação aprimorados para processos críticos
- Implementação de um programa de manutenção preditiva com base nos dados de diagnóstico agora disponíveis
“Aprendemos que o controle de válvulas é fundamental tanto para a eficiência operacional quanto para a conformidade”, concluiu Wei Liang. “O que começou como uma necessidade para resolver problemas recorrentes evoluiu para uma oportunidade de aprimorar nossa capacidade geral de tratamento, dentro das nossas restrições orçamentárias.”
Este estudo de caso demonstra como a tecnologia apropriada de atuadores de válvulas, selecionada para abordar desafios ambientais e operacionais específicos, pode proporcionar melhorias significativas em instalações de tratamento de águas residuais, mesmo com as complexidades de implementação comuns em projetos de infraestrutura municipal.
