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A corrida agora é pela maior eficiência energética, redução de custos e performance dos produtos


Escolher o soprador correto é fundamental já que ele é responsável pelo grande consumo de energia elétrica de uma ETE. Para atender esta demanda, o que se vê hoje nas empresas com a evolução dos sistemas e equipamentos e necessidade de mercado, até por influência da crise econômica, é a forte aceleração no investimento para atingir maior eficiência energética, redução da área ocupada, menores gastos com instalação e manutenção e a melhor performance dos produtos. O soprador joga ar dentro do efluente, suprindo o ar que as bactérias precisam para sobreviver e fazer o tratamento do esgoto. São quatro os destacados no Brasil hoje, de lóbulos (Roots), de parafusos, híbridos e os centrífugos (turbos). Os turbos são uma tecnologia moderna para ETAs e ETEs ainda despontando no país com um custo bem mais alto que o das outras.
Agora a corrida é por maior eficiência no processo de tratamento de água e esgoto. "Há uma tendência no aumento na profundidade dos tanques para aproveitar ao máximo a eficiência de transferência de oxigênio no efluente, redução da área ocupada e do consumo de energia e menores gastos com instalação", salienta Ricardo Brandão, gerente de produtos da Atlas Copco.
O perfil dos novos sistemas também vem mudando a cada dia acompanhando a tendência de enxugar o espaço de trabalho. "As lagoas estão sendo substituídas por tanques com 6 ou 7 metros de altura e as áreas ocupadas das estações têm diminuído em mais de 40%", exemplifica. Por isso, Brandão enfatiza que é muito importante a escolha da tecnologia correta para garantir a maior eficiência e menor consumo de energia. "Não existe uma tecnologia mais eficiente, mas sim a melhor tecnologia para seu processo", resume.   
O mercado tem mudado muito e em pouco tempo há uma evolução rápida para adaptação às novas realidades e necessidades que se apresentam. "Há cinco anos, quando a Atlas Copco introduziu o soprador parafuso no mercado mundial, fomos um dos pioneiros na divulgação da importância da eficiência energética no processo de aeração em pequenas e médias estações de tratamento", ressalta Brandão. Com isso, segundo ele, hoje o mercado na busca por novas tecnologias tem comprovado a superioridade e maior eficiência do soprador do tipo parafuso quando comparado a tecnologias tradicionais. "Tanto é verdade que já superamos a marca de 300 sopradores do tipo parafuso no Brasil", avalia.
Os especialistas destacam que apesar da excelência dos sopradores tipo parafuso, hoje a maioria dos sopradores é do tipo Roots, sistema de lóbulos paralelos de deslocamento positivo. "Não há nada contra o sistema tipo Roots, mas ele não é o mais eficiente. Nosso mercado ainda olha para o preço, o valor da aquisição, o que é uma visão de curto prazo.
A tecnologia evoluiu e trouxe benefícios, que se percebem no dia a dia", afirma Mario Tenani, coordenador de vendas da Aerzen do Brasil.
Já na opinião de Roberto Silvestre, gerente comercial da VazFlux Sopradores, os sopradores tipo Roots são os mais utilizados porque, além do preço acessível, proporcionam um custo-benefício compatível com as ETAs e ETEs, baixo consumo de energia para pressões até 700/800 mbar, vida útil de 25/30 anos ou mais e custo de manutenção baixo em relação aos outros tipos de equipamentos. Outra tecnologia no mercado são os sistemas híbridos, segundo Tenani, é a junção entre o lobular e parafuso. "Esta tecnologia inovadora é a melhor dos dois mundos porque é possível atender a altos padrões de performance com altíssima disponibilidade do equipamento", ressalta.
Mas além dos sopradores de tipo Roots, parafuso e híbrido, o que está se destacando no mercado hoje também é a tecnologia turbo.
"A tecnologia que o turbo traz é a mais moderna para ETAs e ETEs, porém, ainda nem tanto difundida no Brasil", aponta Tenani. "Hoje existem os turbocompressores e os sopradores de parafuso que são tecnologias mais novas, mas com preços muito altos, chegando a ser, dependendo do caso, cerca de quatro vezes mais caros que os sopradores tipo Roots da Pedro Gil", adverte Silvestre, referindo-se aos sopradores da empresa espanhola que a VazFlux representa.

 

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Vida à água 

Quando uma água que está ruim recebe oxigênio volta a ter vida porque o oxigênio promove a manutenção de colônias de microrganismos que consomem o material orgânico. Ao ser injetado, o oxigênio atua como auxiliar na limpeza da água, quando decantada e filtrada. "Por meio de tecnologias combinadas à inserção de oxigênio, consegue-se acelerar o processo de tratamento de efluentes", assevera Mario Tenani, coordenador de vendas da Aerzen do Brasil.
A inserção de oxigênio na água melhora a eficiência do tratamento, obtendo-se uma água de qualidade. "Porém, com as tecnologias existentes, o consumo energético para separar o oxigênio do ar é muito superior ao dos sopradores de parafuso ou centrífugos, o que inviabiliza a substituição de um sistema que utiliza sopradores por geradores de oxigênio. Para algumas aplicações, não tem jeito, é preciso utilizar o oxigênio. "Em nosso portfólio, dispomos de geradores de oxigênio que também são utilizados em estações de tratamento", cita Ricardo Brandão, gerente de produtos da Atlas Copco.

 

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Eficiências
Normalmente, um dos fatores que diferenciam os produtos é a eficiência que cada um oferece. Na opinião de Amauri Oliverio, diretor da Wortec Comércio de Compressores, o rendimento e a eficiência dos equipamentos são muito parecidos. Ele ressalta que as pesquisas realizadas hoje não estão tão voltadas para desenvolvimento de produtos, mas sim, por exemplo, para uso de menos óleo no tanque. "As pesquisas estão mais focadas na economia de energia, manutenção ou performance dos produtos", afirma.
Quanto às diferenças entre as eficiências, no caso dos sopradores, por exemplo, cada um deles tem sua característica própria e deve ser utilizado de forma adequada. Tenani explica resumidamente a diferença entre os equipamentos com base nos produtos da Aerzen do Brasil. "Por exemplo, a máquina Turbo, com a sua construção extremamente compacta, oferece a maior vazão e altíssima eficiência energética. Enquanto o Hybrid consegue modular nos picos de demanda, sem sair da sua faixa de alta eficiência. Já o Roots é a solução básica", compara.
No caso dos sopradores centrífugos, Antonio Ferraro, gerente do centro de negócios-sopradores da Kaeser Compressores do Brasil, esclarece que a eficiência é menor do que nos de lóbulos, podendo o range chegar a 15%, dependendo do fabricante, bem como do tipo do equipamento, múltiplo estágio ou simples estágio com multiplicador de rotação. Já ao comparar a eficiência entre os de lóbulos e de parafusos, esta diferença varia dependendo da pressão que o soprador será submetido. "Se a pressão for abaixo de 650 mbar, não existirá praticamente diferença. Acima de 650 mbar, esta diferença pode chegar a, no máximo, 30%, mas isso em casos muito extremos", avalia.
Aproveitando este alto grau de diferença em eficiência, Brandão discorre sobre as qualidades dos sopradores tipo parafuso. "Os sopradores do tipo parafuso são aproximadamente 30% mais eficientes que os sopradores trilobulares. Além da eficiência energética, seu grande diferencial é a maior variação de vazão, a menor temperatura do ar e o acionamento direto", elenca. O gerente de produtos diz que o mercado está percebendo que o acionamento direto pode incrementar em até 10% a eficiência quando comparado à polia e correia em máquinas mais antigas e que não perde a eficiência com o tempo. "A grande capacidade de variação de vazão do soprador parafuso garante a melhor adaptação da vazão de ar no processo, propiciando o incremento em até 35% na economia de energia", analisa.

 

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Sopradores destacados no Brasil
Sopradores de Lóbulos (Roots) –
Seu uso se deve por gerar grandes volumes de ar à pressão de até 1 bar. No Brasil, são utilizados há 70 anos em aplicações específicas: transporte pneumático de produtos a granel, ar de combustão e, posteriormente, ar difuso para ETAs e ETEs.

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Sopradores de Parafusos – Apesar de possuírem características muito próximas dos sopradores de lóbulos, têm melhor eficiência. Para atingi-la, é necessário que a pressão de operação seja acima de 650 mbar. Seu custo é mais alto do que os de lóbulos e mais baixo do que os centrífugos.

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Sopradores Híbridos – É a junção entre a tecnologia lobular e a de parafuso. Atende altos padrões de performance (eficiência energética) e baixa manutenção com 60 mil horas de operação contínua, mantendo a qualidade do ar comprimido.

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Sopradores Centrífugos (Turbo) – Têm como aplicação o sistema de ar difuso com geração de volumes maiores do que os de lóbulos. Mas para atingir pressões mais altas, é preciso mais do que um estágio. Operam com rotações muito altas e seu investimento inicial e custo operacional também são muito altos.

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Fontes: Kaeser Compressores do Brasil e Aerzen do Brasil.


 

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Inovação
A busca por novas tecnologias não para. A Kaeser, que está no Brasil desde 2002 comercializando sopradores de lóbulos, comprova essa disposição. Em 2008, a empresa lançou no mercado mundial uma nova linha de sopradores com painel elétrico incorporado na cabina acústica: os modelos OFC/STC. O OFC dispõe de partida com inversor de frequência, já o STC tem partida em estrela triângulo, com todo um sistema de controle do bloco soprador e do motor. "Nestes sopradores, vinha instalado o Sigma Control Basic, controlador que garante que a unidade sopradora e o motor não travem", conta Ferraro.
A partir de 2014, a Kaeser inovou mais vez com os sopradores de parafusos SFC/STC com controladores Sigma Control 2. "Eles possuem as mesmas características do Sigma Control Basic, porém, levando-se em conta a necessidade de estarmos conectados", destaca. A empresa continuou em suas inovações com a incorporação desta vez de conexão sem fio (Wire), Ethernet ou Data Bus (Profbus, modbus) e entrada para cartão SD. Nele, é possível armazenar e transferir todas as informações: vazão, pressão, temperatura do ar na entrada e saída, rotação, temperatura e nível do óleo etc.
Entre as novidades no segmento, a Atlas Copco lançou na Weftec – Exposição Técnica Anual da Federação Ambiental da Água, a maior da América do Norte – os sopradores centrífugos de mancais magnéticos com vazões de até 11.000 m³/h. "Além disso, trouxemos o conceito Plug and Play dos compressores de ar para os sopradores, reduzindo o nível de ruído, com menor área ocupada e todos os componentes mecânicos e elétricos integrados à máquina", relaciona Brandão.
A empresa começou também a fabricar sopradores de parafuso no Brasil para vazões de até 6.000 m³/h e completou seu portfólio para vazões até 10.000 m³/h.
A empresa investe na busca constante por eficiência energética. "Nossa meta é reduzir em 20% o consumo de energia de nossos clientes até 2020", afirma Brandão. Para garantir essa redução, a empresa está desenvolvendo e aprimorando os produtos atuais para incremento da eficiência e maior vida útil.
O soprador parafuso e o centrífugo de mancal magnético são exemplos dessa aposta. Segundo ele, o soprador centrífugo de mancal magnético é isento de óleo com motor de imã permanente, inversor integrado, filtros e todos acessórios integrados à máquina. Seu eixo é livre e não precisa de rolamentos. É centralizado por sensores que aumentam a eficiência de transmissão em mais de 5%. Normalmente, são mais eficientes para vazões superiores a 7.000 m³/h, porém, dependendo da pressão e vazão, Brandão diz que o soprador parafuso é mais eficiente.
"Existe uma tendência na utilização de tecnologias híbridas parafuso e centrífugo, pois a capacidade de variação de vazão do soprador parafuso é única, podendo chegar até 80%, em qualquer pressão de trabalho, onde as outras tecnologias têm uma variação média de 30%", avalia. No caso de sistema de aeração onde existe uma grande variação de vazão, a empresa analisa o processo para garantir qual a melhor tecnologia a ser escolhida. "Por fabricarmos todas as tecnologias, conseguimos selecionar a melhor para cada processo e aplicação", garante o gerente de produtos.
Também pensando em inovar, recentemente as duas empresas, VazFlux, que representa a Pedro Gil, companhia espanhola há 118 anos no mercado mundial, atualizaram os sopradores de baixa pressão para proporcionar melhor rendimento e, consequentemente, menor consumo de energia elétrica. Desenvolveram um painel de controle dos parâmetros do equipamento, como temperatura de entrada e saída e pressão de entrada e de operação, e forneceram alarmes para a troca de óleo, troca/limpeza do elemento filtrante, reaperto das correias de transmissão, excesso de vibração, entre outros controles. "Este sistema proporciona menores paradas de manutenção corretiva e dá longa vida ao soprador", afirma Silvestre.
Tenani compartilha da opinião de que a preocupação central passa a ser a eficiência energética, ou seja, "gastar menos para fazer mais" devido a uma série de restrições naturais ou impositivas atuais. Dentro desse conceito, a Aerzen do Brasil disponibiliza hoje tecnologias para sopradores todas isentas de óleo: Roots (lóbulos paralelos), Hybrid (parafuso) e Turbo (centrífugo). "Estas soluções podem ser combinadas de forma inteligente a ponto de fornecer a máxima eficiência ao sistema de tratamento de água. Mas cada caso é individual", salienta.

 

Contatos das empresas:
Aerzen:
www.aerzen.com.br
Atlas Copco: www.atlascopco.com.br
Kaeser: www.kaeser.com.br
VazFlux: www.vazflux.com.br
Wortec: www.wortec.com.br

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