Um Salto Tecnológico na Medição do Cloro

RESUMO

A monitorização dos níveis de cloro é de extrema importância em diversos setores de atividade, sobretudo no âmbito da gestão da água. O cloro, devido às suas propriedades desinfetantes e oxidantes, encontra-se em aplicações variadas, desde o tratamento da água potável até a sua utilização em piscinas, processos industriais e questões de saúde pública. A sua importância é particularmente evidente e relevante no setor das indústrias de tratamento de água, cuja principal missão passa por distribuir água potável em conformidade com as regulamentações legais impostas às empresas que atuam neste setor. No contexto do tratamento de água, o cloro desempenha um papel crucial na desinfeção, eliminando eficazmente micro-organismos como bactérias e vírus. Manter uma concentração de cloro adequada é essencial para eliminar esses agentes infeciosos e contaminantes, que teriam efeitos tóxicos, cancerígenos e de desregulação endócrina nos seres vivos, nomeadamente na saúde Humana.

Foi realizada uma prova de conceito num reservatório onde tem água de duas proveniências. Esta aplicação é um derradeiro desafio para a sonda HSI MP5, uma vez que estas proveniências geram alta oscilação nos valores de medição e a precisão ao longo do tempo neste contexto é importante manter.

Para tal a ZEBEN, disponibilizou uma sonda HSI MP5 da HALOGEN, sendo que foi necessário ajustar as ligações, para ser possível comparar os valores da sonda HALOGEN com a sonda que o cliente já tinha implementada de uma marca de referência. Estes valores eram constantemente comparados e verificados com a solução fotométrica portátil, sendo esta devidamente calibrada e certificada.

Palavras-Chaves: Cloro; HALOGEN; Monitorização; Comparação de sondas; Fotómetro

INTRODUÇÃO

No que compete às entidades gestoras de sistemas de abastecimento, é necessário garantir que a água com fins para consumo, seja entregue nas suas condições ideias, livre de quaisquer microrganismos, parasitas ou com concentrações anormais de qualquer outro produto constituinte de potencial perigo para a saúde humana. De acordo com o Decreto-Lei nº. 306/2007, de 27 de agosto, cabe às entidades gestoras fazer esse controlo, garantido que o valor de cloro residual livre na rede de distribuição esteja compreendido entre 0.2 mg/l e 0.6 mg/l.

Sendo que o teor de cloro vai diminuindo ao longo de todo o seu transporte, é necessário ajustar os valores em pontos estratégicos garantido assim uma água “segura”.

Os sistemas de doseamento devem ter uma monitorização contínua 24 horas por dia, minimizando quaisquer oscilações nos valores e sendo possível atuar atempadamente em casos de problemas.

A ZEBEN com vários anos de experiência, oferece, todas e quaisquer soluções para medição e controlo de cloro. Para medição de cloro, com a mais recente parceira HALOGEN, dispõe de uma sonda multiparamétrica, na qual esta utiliza o método amperimétrico para a sua medição, com sistema de autolimpeza integrado permitindo assim que os elétrodos de medição permaneçam limpos e sem oxidação mesmo sem a ausência de cloro. Ela dispensa de membrana de permeabilidade e também eletrolítico condutivo para os Iões. Dispensa ainda, qualquer necessidade do uso de reguladores de fluxo, pois ela dispõe do seu próprio circuito, e ajustasse consoante as condicionantes presentes. Com estas características esta sonda pode ser introduzida diretamente em rede de distribuição, sem que haja qualquer tipo de desperdício.

CONTEXTUALIZAÇÃO

A ZEBEN recebeu uma solicitação de um importante player, responsável pela gestão e exploração dos serviços municipais do ambiente, a empresa ÁGUAS DA COVILHÃ, que apresentou uma necessidade incomum. O objetivo era estabelecer uma monitorização meticulosa e precisa dos níveis de cloro e pH na água. A complexidade reside na matriz da água, que exibe notáveis oscilações na sua composição química, devido à captação deste recurso ser realizada em diferentes fontes de abastecimento.

A solução proposta inclui a implementação de uma sonda HALOGEN MP5, capaz de monitorizar parâmetros essenciais como:

• Cloro;
• pH;
• Potencial Redox;
• Condutividade;
• Temperatura

Esta solução foi instalada numa célula de fluxo. Para possibilitar a dosagem precisa de cloro tendo por base os valores verificados pela sonda, foi ainda disponibilizado um controlador adicional.

Todos os dados obtidos pela sonda foram acompanhados de uma forma remota pela equipa ZEBEN e também pela equipa das ÁGUAS DA COVILHÃ, com auxílio a soluções de telemetria cedidas pela ZEBEN.

No ponto de monitorização, o cliente já possuía uma sonda previamente instalada e aproveitou-se a oportunidade para comparar o desempenho da nova solução com o equipamento existente. Neste cenário, os resultados aferidos, conforme é possível verificar adiante, falam por si, destacando a eficácia da solução proposta.

SOLUÇÃO APRESENTADA

Para o presente caso de referência, a solução proposta envolveu o fornecimento dos seguintes equipamentos:

• Sonda HALOGEN HSI MP5;
• Controlador de Cloro AQUA MONITOR dotado de sistema de doseamento, com PID para injeção de cloro;
• Fotómetro Portátil;

Figura 1 - Controlador AQUAMONITOR e Sonda HSI MP5

A instalação no local do cliente, foi executada de acordo com a imagem abaixo:

Figura 2 - Instalação da Sonda HSI MP5 na instalações das ADC

Como evidenciado no Gráfico 1, a sonda HALOGEN MP5, iniciou imediatamente a coleta de dados e a acompanhar todas as oscilações presentes. No estágio inicial, observou-se uma notável disparidade entre os valores gerados pela sonda recém-instalada (amarelo), os obtidos pela sonda preexistente (cinzento) e os valores medidos por meio de um fotômetro portátil do cliente.

Essas oscilações eram uma consequência direta do funcionamento contínuo do sistema de dosagem, portanto, não atuando em função dos valores aferidos, sendo que sempre que existe oscilação no caudal, existem picos de cloro.

A equipa ZEBEN colaborou numa estreita coordenação com a equipa da HALOGEN para calibrar a sonda, levando em consideração as significativas oscilações inerentes ao sistema. A sonda HSI MP5 foi uma surpresa bastante positiva para todos os envolvidos, tendo demonstrado um desempenho notável no ambiente operacional.



Gráfico 1 - Leitura da sonda HALOGEN MP5 sem calibração

Após a conclusão do processo de calibração, é possível verificar conforme o Gráfico 2, que os valores obtidos são muito mais condizentes com a realidade, alinhando-se com as expectativas observadas. Ao ser comparada com a sonda da marca de referência, previamente instalada, e com o fotômetro portátil do cliente, a sonda HSI MP5 demonstrou resultados mais próximos das concentrações reais de cloro na água. É relevante mencionar que a sonda HSI MP5 da HALOGEN incorpora um sensor de pH interno, permitindo uma compensação precisa com base nesse parâmetro.

Esta implementação bem-sucedida representa um marco na otimização da monitorização e controlo dos níveis de cloro e pH na complexa matriz de água das Águas da Covilhã.

Gráfico 2 - Valor de Cloro medido após calibração

IMPLEMENTAÇÃO

A implementação de todo o sistema foi todo executado pelo cliente uma vez que a solução fornecida é de fácil instalação e configuração.

Imagem 1 - Instalação da sonda HALOGEN MP5

RESULTADOS E BENEFÍCIOS

Sendo uma tecnologia recentemente lançada no mercado de análise da qualidade da água, o teste realizado concluiu-se com êxito, atendendo às expectativas do cliente.

Conforme pudemos verificar nos gráficos apresentados, o local de instalação da Sonda HSI MP5, sofre de uma enorme variação de cloro, onde permitiu por à prova todos os dotes da sonda. Aliado a isso foi vantajoso o cliente ter uma sonda já instalada para ter método de comparação e também ter feito medições recorrentes com o fotómetro portátil.

Os valores de cloro medidos e introduzidos na rede, oscilam entre 0.6 mg/l e 1 mg/l, ressalvando que este (local de teste) é o ponto logo a seguir ao sistema de doseamento. De referir que durante a distribuição os valores do cloro tendem em baixar, de modo a chegar ao consumidor final, dentro dos parâmetros definidos por lei.

Quanto aos valores de pH, verifica-se uma discrepância, pois a sonda HSI MP5 tem uma medição e compensação “ativa”, tornando assim uma medição mais eficiente e precisa, ao contrário da sonda preexistente.

Esta solução oferece uma série de vantagens tanto a curto como a longo prazo. É notável a sua facilidade de montagem e manutenção, podendo ser realizada pelo próprio cliente. Dependendo do modo de operação, a manutenção pode ser agendada em intervalos anuais ou até superiores! Com a sonda MP5, o cliente não enfrenta a necessidade frequente de enviar técnicos para substituição de membranas e eletrolíticos a cada trimestre, tudo graças à tenologia inovadora que este equipamento incorpora.

CONCLUSÃO

Este caso de sucesso demonstra claramente a capacidade da sonda multiparamétrica MP5 Halogen MP5 da Zeben em lidar com desafios complexos de monitorização de cloro e pH em ambientes com flutuações significativas nas características da água. A precisão e a consistência dos dados fornecidos pela sonda MP5 não apenas otimizaram o controlo dos processos, mas também reduziram os custos de manutenção e garantiram um funcionamento eficiente do sistema de dosagem do cloro. Além disso, a capacidade de monitorização remota aprimorou a gestão da qualidade da água, garantindo uma resposta ágil a qualquer alteração nas condições deste recurso tão valioso e essencial.

Este caso destaca a excelência da ZEBEN em fornecer soluções inovadoras e confiáveis no campo da instrumentação para o setor da água, contribuindo significativamente para a otimização das operações e a melhoria da qualidade da água em sistemas complexos e exigentes como o das ÁGUAS DA COVILHÃ.

REFERÊNCIAS


Lisboa, E. P. (Dezembro de 2015). EPAL. Obtido em Novembro de 2023, de 

https://www.epal.pt/EPAL/docs/default-source/agua/ficha-cloro.pdf?sfvrsn=2

República, D. d. (27 de Agosto de 2007). Obtido em Novembro de 2023, https://www.dgrm.mm.gov.pt/documents/20143/93227/DL_306_2007.pdf/0110fdc9-a8c3-795d-0e52-ca7f3ab1b1d2

Systems, H. (s.d.). Obtido em Novembro de 2023, de
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