O conceito de automação em saneamento básico assemelha-se muito ao que acontece no setor elétrico. Da mesma forma que esse segmento pode ser dividido em geração, transmissão e distribuição de energia, o setor de saneamento possui a produção de água, transporte para os reservatórios e distribuição aos consumidores. Entretanto, a água usada precisa ser descartada, e aí entra todo o sistema de coleta de esgoto e tratamento de efluentes. “Isso significa diferentes necessidades e diferentes tipos de automação”, explica Mário Filho, diretor geral da Honeywell, empresa que forneceu equipamentos à Cegelec, para compor a automação de estações de tratamento de esgoto da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - Sabesp.
A distinção também está na escassez de investimentos: a automação em saneamento básico ainda é pontual. Isso foi reflexo da falta de recursos das companhias de saneamento, majoritariamente estatais.
Outro entrave enfrentado para a adoção de automação eram aspectos geográficos, que influenciavam os meios de comunicação. Geralmente as unidades de monitoração e controle remotas estão instaladas em locais que não possuem infra-estrutura de telecomunicação ou energia elétrica, implicando até o aproveitamento de estruturas alternativas. “Hoje já existem tecnologias acessíveis de baixo consumo energético para a comunicação com o centro de controle, não só a parte física como a parte lógica – como telefonia celular – que permite, por um custo baixo, implantar soluções bastante distribuídas e protocolos seguros”, avalia Mário Filho. Os principais atrativos para justificar o investimento em automação residem na melhoria da qualidade do tratamento de água e esgoto através do monitoramento e controle em tempo real, redução de custos operacionais através do gerenciamento de energia elétrica consumida e controle de perdas. “Existe uma perda muito grande de água em vazamentos, ligações clandestinas, mau estado de hidrômetros, que pesa no índice de performance de uma companhia de saneamento. Imagine gastar energia elétrica e produtos químicos, que são caros, para elevar e tratar a água, e só ser consumido 60%. Quando mais a companhia puder elevar o índice de aproveitamento, será melhor, porque diminui o custo da produção”, avalia o diretor da Honeywell.
Para esses tipos de perda, Mario Filho recomenda a implantação de sistemas integrados de controle e medição que identifiquem as falhas na rede.

Da captação à distribuição

O controle em saneamento básico começa já na captação de água, em cursos d’água, que será destinada às estações de tratamento de água. A automação já começa na elevação da água bruta até as Estações de Tratamento de Água — ETA. Nas ETAs, a qualidade da água com o custo adequado é função primordial do sistema local.
Isso soluciona uma série de dificuldades operacionais, como manter operadores nas unidades de tratamento, ligando e desligando bombas. Hoje, por comandos realizados principalmente por telemetria, várias unidades podem ser assistidas a partir de um centro de controle operacional com funções de operação, otimização e planejamento (menor custo, maior segurança).
Da estação de tratamento de água para os reservatórios, entra a concepção de transmissão. Nesse caso, os benefícios da automação residem principalmente na redução do consumo de energia e no controle de perdas. A questão é: qual a forma ótima de manter água nos reservatórios para não falhar no abastecimento? “Existe uma forma de otimizar essa transmissão, consumindo menos energia para abastecer o reservatório. Para isso, é necessária a implementação de controladores de partida e parada de bombas e sistemas de medição de nível dos reservatórios para monitoração remota, além de softwares de otimização”.
A partir da medição da vazão de água tratada distribuída, é possível estimar o consumo variando por hora, dia ou estação do ano – semelhante ao que existe para medição de energia elétrica. Esses dados podem servir de base para otimizar a elevação, visando manter o reservatório num determinado nível para atender a demanda prevista para os próximos minutos ou horas. Da mesma forma que para a energia elétrica, o abastecimento de água é um sistema integrado e interligado (imaginem quando daqui alguns anos for necessário um “apagão” de água). Com um agravante, ainda se discute a propriedade/responsabilidade da água, se das Prefeituras ou Estados. Para que o planejamento seja possível é necessário a normatização dos sistemas de medição e controle, enfim “O sistema de controle também terá que que ser flexível, aberto e distribuído”.

Soluções para o fornecimento de energia elétrica

A energia elétrica é um insumo básico e fundamental em todas as fases da produção de água e do tratamento de efluentes.
Assim, as estações isoladas de medição de índices pluviométricos e níveis de afluentes e reservatórios se utilizam de unidades terminais remotas, que já têm um baixo consumo de energia elétrica e permitem soluções econômicas, alimentadas por energia solar (painel fotovoltaico).
Nas estações de bombeamento e elevação o maior consumo de energia elétrica está nos procedimentos de partida e parada dos motores das bombas. Neste caso, a redução do consumo de energia elétrica é obtida com a utilização de técnicas que possibilitam bombas com velocidade (e portanto fluxo) variável aliadas a técnicas de rodízio/seqüenciamento destas bombas.
Observe que no tratamento da água propriamente dito a energia é quase totalmente gravitacional, mas no tratamento de efluentes há consumo elevado de energia elétrica.
Nas estações de tratamento de efluentes utilizam-se unidades de co-geração a partir do gás gerado no próprio processo. “Como existe geração de gás metano como resultado da aeração do efluente, este gás é utilizado para produzir energia elétrica, requerida para alimentar as bombas, compressores e outras utilidades da planta”, explica Mário Filho.