A indústria responde por pouco menos de um quinto das captações de água doce do mundo, segundo o Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos, e, para muitas plantas, a água deixou de ser uma linha de utilidades no orçamento para se tornar a restrição por trás da licença de operação. No tratamento de efluentes industriais e de água de processo, a primeira pergunta costuma ser qual equipamento comprar. Deveria ser o que a água de fato contém.
Um desafio, muitos processos
Quase todo problema industrial de água pode ser resolvido de mais de uma forma. Remover sulfato da água de mina, recuperar condensado em uma usina ou reduzir o lançamento de uma fundição admite diferentes combinações de tratamento químico, processos biológicos, membranas, troca iônica, evaporação e cristalização. As opções diferem no custo de capital, mas diferem muito mais no custo de operar por vinte anos, na quantidade de água que recuperam e no volume de resíduo que deixam para trás.
Fornecedores naturalmente propõem a tecnologia que conhecem melhor, e uma proposta isolada pode parecer convincente. O papel do dono da planta é outro: comparar rotas completas de tratamento, da captação ao lançamento final ou ao reúso, sobre a mesma base.
A química define os limites
A composição da água decide o que é possível. Cálcio e sulfato impõem um teto para o quanto uma corrente pode ser concentrada antes que o gesso precipite. Sílica, bário e estrôncio impõem seus próprios limites. Matéria orgânica e atividade biológica determinam o fouling. Metais pesados e contaminantes-traço definem o que o concentrado ou o lodo pode legalmente se tornar.
Um simples balanço de massa mostra por que isso importa. Uma unidade de osmose reversa operando com 75% de recuperação concentra cerca de quatro vezes os sais que rejeita; com 90%, cerca de dez vezes. Se uma determinada água alcança essa recuperação sem incrustar depende inteiramente de sua química. A mesma membrana pode ir bem em um site e falhar em outro.
O tratamento é escolhido uma vez, mas é pago todos os dias da vida da planta.
Projetar para a faixa real, não para a média
A água industrial raramente é estável. A água de mina muda com as chuvas e com o minério processado; a água da usina muda ao longo da safra; a água de processo muda a cada ajuste a montante. Uma rota projetada para a análise média pode parecer ótima no relatório de laboratório e falhar na estação chuvosa.
Um bom projeto parte da faixa de condições que a planta de fato vai enfrentar, incluindo o pior caso plausível, e verifica se cada etapa continua funcionando, e se o lançamento continua em conformidade, em toda essa faixa.
Custo de ciclo de vida e licença
A planta mais barata de construir costuma ser a mais cara de operar. Produtos químicos, energia, troca de membranas, destinação de lodo e salmoura e mão de obra de operação se acumulam ao longo da vida da planta, e o custo da não conformidade pode superar todos eles. No Brasil, os padrões de lançamento de efluentes são definidos pela Resolução CONAMA nº 430/2011, ao lado das normas estaduais e das condicionantes de cada licença, e o próprio uso da água está sujeito a outorga e, em diversas bacias hidrográficas, à cobrança prevista na Política Nacional de Recursos Hídricos.
O Brasil detém cerca de 12% da água doce do planeta, segundo a ANA, mas a maior parte dela está na bacia amazônica, longe de onde se concentra a maior parte da indústria do país. A crise hídrica de São Paulo em 2014 e 2015 e a seca severa de 2021 mostraram como um recurso abundante pode se tornar, rapidamente, uma restrição local.
Perguntas que valem a pena antes de escolher
- A química completa da água foi caracterizada ao longo das estações, incluindo os componentes menores que causam incrustação e fouling?
- Foram comparadas rotas completas alternativas, ou apenas fornecedores alternativos da mesma rota?
- A comparação considera o custo de ciclo de vida, o volume de água recuperada e o risco de não conformidade, e não apenas o custo de capital?
- Para onde vão o concentrado e o lodo, e quanto isso vai custar daqui a dez anos?
O tratamento de água é uma decisão de engenharia com efeitos de longo prazo. Acertar a química no início costuma ser a melhoria mais barata que uma planta pode fazer. A HydroQ, uma das empresas do grupo, aplica essa disciplina de partir da química à engenharia de água e de processos.
Fontes
- UNESCO, em nome da ONU-Água, Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos 2024
- CONAMA, Resolução nº 430/2011, condições e padrões de lançamento de efluentes, 2011
- Governo Federal, Lei nº 9.433/1997, Política Nacional de Recursos Hídricos, 1997
- ANA (Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico), participação do Brasil na água doce do planeta, 2019
