Reciclagem de água de refrigeração que funciona – porque o tratamento e a reciclagem são pensados em conjunto

A água de purga não é um meio constante, mas varia dependendo da carga, evaporação, qualidade da água de reabastecimento e estratégia operacional (en espessamento). Isso altera o teor de sal, os compostos orgânicos, a carga de sólidos e as concentrações de produtos químicos de tratamento. No entanto, muitos programas clássicos de torres de refrigeração não estão concebidos para que a água de purga seja posteriormente submetida a etapas de tratamento, incluindo processos baseados em membranas, e devolvida.

São particularmente críticos:

• Ingredientes dos aditivos para torres de refrigeração que danificam ou sujam as membranas (por exemplo, determinados tensioativos/dispersantes, adjuvantes à base de polímeros, componentes biocidas/inibidores ou excipientes) que podem causar incrustações, problemas de humedecimento ou desgaste do material.

• As dosagens de choque (por exemplo, biocidas) geram concentrações elevadas a curto prazo, que desestabilizam o pré-tratamento e as etapas de membrana ou exigem um percurso adicional de adsorção/decadência.

• A entrada de iões metálicos e os produtos de corrosão em caso de proteção anticorrosiva inadequada aumentam a tendência para precipitações/depósitos (por exemplo, hidróxidos de ferro), o que sobrecarrega os filtros, UF/RO e permutadores de calor.

• O crescimento biológico/bioincrustação prejudica significativamente a segurança operacional do tratamento (aumento da pressão diferencial, limpezas mais frequentes, queda de desempenho).

Um programa de aditivos coordenado aborda esses pontos de forma específica: estabiliza a química da água e a microbiologia na torre de refrigeração, reduz a entrada de substâncias críticas na água de purga e, assim, garante uma qualidade reproduzível da água bruta. Só essa reprodutibilidade torna a reutilização da água tecnicamente controlável e económica.

A diferença essencial é a concepção do sistema como uma cadeia de processos: tratamento da torre de refrigeração (pré-requisito) → tratamento (reciclagem) → retorno (integração). Muitos conceitos começam apenas no tratamento. Na prática, porém, a química da água de refrigeração a montante é o fator decisivo para que o tratamento possa funcionar de forma estável.

Tecnicamente, a solução inclui normalmente:

• Tratamento de água de refrigeração preparatório para instalações: os programas de aditivos (proteção contra corrosão, inibidores contra crescimento biológico, eventualmente dispersão/controlo de incrustações) são selecionados e dosados de forma a serem compatíveis com o tratamento posterior. O objetivo é obter uma qualidade definida e reciclável da água de purga.

• Nível de reciclagem para águas residuais: Dependendo da qualidade da água e do objetivo (taxa de reciclagem, condutividade, partículas em suspensão, matéria orgânica), é projetada uma cadeia de tratamento adequada. Na prática, esta consiste frequentemente em pré-filtragem/filtragem fina, eventualmente floculação/separação, adsorção/desinfecção opcional e, se necessário, etapas baseadas em membranas.

• Retorno e integração operacional: A água tratada é devolvida de forma controlada ao circuito da torre de refrigeração. A interação entre a estratégia de espessamento, o controlo da condutividade, a dosagem de aditivos e a capacidade de tratamento é ajustada de forma a manter a estabilidade operacional (sem «picos químicos» nem acumulação gradual de componentes problemáticos).

A vantagem desta abordagem: não recebem uma instalação de tratamento isolada, mas sim um sistema completo e coordenado que permite segurança de processo, disponibilidade e taxas de reciclagem realistas – mesmo em condições de funcionamento variáveis.

Para uma avaliação de potencial tecnicamente fiável, são importantes sobretudo os parâmetros que descrevem a variabilidade da água bruta, o tratamento químico e os fluxos de massa. É precisamente para isso que a vossa lista de verificação foi concebida.

São particularmente relevantes:

• Dados do sistema e fluxos: volume do sistema, quantidade de água em circulação, alimentação de água fresca, taxa de purga, estratégia de regulação (controlada por condutância/tempo), grau de espessamento típico.

• Química de tratamento: aditivos utilizados (inibidores, biocidas, dispersantes), tipo de dosagem (contínua/intermitente), particularidades conhecidas (por exemplo, alterações sazonais).

• Qualidade da água: condutividade, pH, dureza/alcalinidade, eventualmente metais/turbidez/TOC, indicadores de problemas conhecidos (corrosão, depósitos, bioincrustação).

• Condições limitantes: espaço, possibilidades de integração, objetivos pretendidos (poupança de água, custos, ESG/pegada ecológica), restrições operacionais.

Procedimento após a receção:

1. Verificação de plausibilidade e conceito geral: verificamos se o tratamento deve ser orientado mais para a estabilização/separação (sólidos/materiais biológicos) ou também para a dessalinização (por exemplo, em caso de condutividade muito elevada).

2. Avaliação da compatibilidade dos aditivos: identificamos potenciais «showstoppers» (substâncias críticas para a membrana, dosagens de choque, riscos de bioincrustação/incrustação metálica) e deduzimos ajustes para um programa de tratamento reciclável.

3. Visita ao local e conceito de medição: Em seguida, se desejar, iremos até si, avaliaremos a integração no local (hidráulica, área de instalação, amostragem, automação) e, se necessário, definiremos um breve programa de medição para garantir o dimensionamento.

Assim, a lista de verificação resulta num roteiro técnico claro: tratamento adequado, tecnologia de instalação apropriada, taxa de reciclagem realista e um conceito operacional que funciona no dia a dia.

A ALMAWATECH desenvolve e produz com a ALMA AQUA os seus próprios aditivos de processo para sistemas de refrigeração, sistemas de caldeiras, instalações de membranas e instalações de águas residuais. Isso permite-nos ter um profundo conhecimento dos mecanismos de ação, interações e limites dos programas de tratamento químico da água,uma vantagem decisiva na reciclagem da água de refrigeração.

No contexto da reciclagem da água de refrigeração, isso significa concretamente:

• Conhecemos a composição química e o comportamento dos nossos agentes ativos ao longo de todo o processo, desde a torre de refrigeração até ao tratamento e reciclagem.

• Os programas de aditivos podem ser concebidos especificamente para inibir a corrosão e a bioincrustação, sendo simultaneamente compatíveis com membranas e sistemas de tratamento.

• Efeitos secundários indesejáveis, como incrustação da membrana, formação de espuma, incompatibilidades ou acumulação de substâncias problemáticas, podem ser considerados já na fase de desenvolvimento do produto.

Como dominamos tanto a química como a engenharia de instalações a partir de uma única fonte, podemos não só combinar o tratamento e a reciclagem da água de refrigeração, mas também coordená-los com precisão em termos químicos e de engenharia de processos. Este é um elemento central para um funcionamento estável e económico a longo prazo.

Nas empresas de produção, os sistemas de refrigeração são geralmente os maiores consumidores individuais de água. A principal perda ocorre por evaporação e, em maior medida ainda, pela purga necessária para limitar a acumulação de sais e outras substâncias.

Em comparação com outros fluxos de água em funcionamento, os sistemas de refrigeração oferecem, portanto, vantagens especiais para a reutilização da água:

• Elevados volumes contínuos de água com composição básica relativamente constante

• A água de purga é produzida regularmente e de forma previsível.

• Grande parte da água pode, após um tratamento adequado, ser reintroduzida no circuito de refrigeração com a mesma qualidade.

• Qualquer redução na taxa de purga tem um impacto direto na necessidade de água fresca e na quantidade de águas residuais.

Por esse motivo, o potencial de economia de água em sistemas de refrigeração é frequentemente muito maior do que em outros fluxos de água de processo. Em muitos casos, é possível obter reduções de dois dígitos percentuais no consumo de água fresca no circuito de refrigeração, dependendo do projeto do sistema, da qualidade da água e do modo de operação.

A operação sustentável de uma instalação de reciclagem de água de refrigeração está indissociavelmente ligada à operação segura e em conformidade com as normas de todo o sistema de refrigeração. A reciclagem de água de refrigeração não deve ser considerada isoladamente, mas deve ser parte integrante do circuito de água de refrigeração. É exatamente aqui que entra a abordagem holística da ALMAWATECH.

Análise holística do sistema de refrigeração e da instalação de reciclagem

A ALMAWATECH projeta o sistema de refrigeração e a instalação de reciclagem de água de refrigeração como um sistema interligado. O tratamento da água de refrigeração é concebido de forma a garantir tanto o funcionamento seguro da torre de refrigeração como o funcionamento estável da instalação de reciclagem. As alterações no grau de espessamento, na taxa de purga ou na dosagem de aditivos são sempre avaliadas tendo em conta os seus efeitos em ambas as partes do sistema.

Segurança operacional e higiene de acordo com a 42.ª BImSchV e VDI 2047 Folha 2

Na Alemanha, a operação de torres de refrigeração está sujeita à 42.ª BImSchV, bem como aos requisitos de higiene da VDI 2047 Folha 2. A ALMAWATECH apoia os operadores no cumprimento integral destes requisitos, mesmo em conceitos de reciclagem integrados:

• Funcionamento higienicamente impecável do sistema de refrigeração através de programas coordenados de biocidas e inibidores

• Garantia de uma qualidade estável da água para minimizar o risco de crescimento de legionelas

• Apoio na implementação de um diário de operações de acordo com a 42.ª BImSchV

• Integração do sistema de reciclagem de água de refrigeração no conceito de higiene e segurança existente do sistema de refrigeração

Amostragem, monitorização e relatórios

Um componente central do conceito operacional é um conceito estruturado de monitorização e amostragem, que abrange tanto o sistema de refrigeração como a instalação de reciclagem:

• Definição de pontos de amostragem adequados na água em circulação, água de purga e água reciclada tratada

• Análises químicas, físicas e microbiológicas regulares (por exemplo, condutividade, pH, indicadores de corrosão, bioincrustação, legionelas)

• Apoio na organização e avaliação dos exames exigidos por lei, de acordo com a 42.ª BImSchV (Portaria Federal Alemã sobre Proteção contra Poluição).

• Avaliação técnica dos resultados da análise e definição de medidas para otimizar o tratamento da água de refrigeração e a instalação de reciclagem

Os dados obtidos são incorporados num sistema de relatórios compreensível, que auxilia os operadores em auditorias internas, inspeções oficiais e no âmbito de relatórios ESG ou de sustentabilidade.

Acompanhamento contínuo e otimização

A ALMAWATECH acompanha ativamente o funcionamento das instalações mesmo após a sua entrada em funcionamento:

• Revisões regulares das operações e instalações

• Ajustamento do tratamento da água de refrigeração em caso de alteração das condições de funcionamento

• Otimização do modo de reciclagem para maximizar a taxa de retorno, mantendo a segurança operacional

• Formação do pessoal operacional na utilização do sistema de refrigeração e da instalação de reciclagem

Através da estreita integração entre a química da água de refrigeração, a tecnologia de reciclagem, a monitorização e o conhecimento da regulamentação, a ALMAWATECH garante que a reciclagem da água de refrigeração não só é tecnicamente viável, como também pode ser operada de forma segura, em conformidade com a legislação e economicamente sustentável a longo prazo.