4. METODISKE BETRAKTNINGER
4.4 T ROVERDIGHET , BEKREFTBARHET OG OVERFØRBARHET
A análise efetuada aos dados decorrentes do trabalho de campo, permitiu verificar que o maior consumo de energia de uma ETAR, independentemente da sua dimensão, está localizado no processo de tratamento biológico. Note-se que a maioria dos consumos pertencentes a este processo está afeta ao processo de arejamento, responsável pela introdução de ar nos tanques biológicos.
Foi possível concluir que, em determinadas etapas (p.ex. Arejamento),os consumos energéticos variam em função da tecnologia utilizada e da forma como o seu funcionamento é estabelecido, tal como referido no relatório de melhores práticas para estações de tratamento de águas residuais elaborada pela WERF (Energy Efficiency in Wastewater Treatment in North America:Best Practices and Case Studies of Novel Approaches, 2010).
A análise por dimensão de ETAR (tipologia) permitiu verificar que em estações de grande dimensão, construídas num passado recente e em que a sua atividade é feita no interior de edificado, existe a preocupação crescente com o tratamento do ar existente nas instalações e na sua periferia. Esta preocupação leva a que tenham sido instalados sistemas de desodorização que se têm revelado grandes consumidores de energia. Os resultados alcançados decorrentes das medições efetuadas durante o trabalho de campo permitiram determinar que os consumos energéticos associados a este processo podem representar, dependendo da sua dimensão, cerca de 16% do total de consumos de uma instalação.
Com o presente trabalho, foi possível concluir que as condições de uso e consumo de energia em sistemas de tratamento de águas residuais são afetados por diversas variáveis, revelando-se, consideravelmente, complexos e dinâmicos. A avaliação do caso de estudo e dos dados recolhidos na pesquisa bibliográfica evidenciou que os consumos de energia das ETAR variam em função dos volumes de água tratada, da carga poluente a tratar, tal como comprovado através das análises de regressão efetuadas ao longo do presente estudo, mas também do fator de carga associado a cada instalação.
A análise ao caso de estudo permitiu verificar a influência que os diferentes tipo de tecnologias de tratamento, e respetiva operação das mesmas, têm no nível de consumos das ETAR A utilização de sondas que, em função das necessidades do processo, controlem o arranque e a paragem de equipamentos (p.ex. bombas ou compressores) permite a otimização do processo mas também a racionalização dos consumos de energia.
A análise efetuada permitiu verificar que os indicadores energéticos habitualmente utilizados na avaliação energética deste tipo de instalações, nomeadamente aqueles definidos no âmbito do SGCIE, não se revelam válidos na caracterização do desempenho energético de ETAR.
Desta forma, e tendo em consideração o caso de estudo apresentado, assim como o funcionamento deste tipo de instalações, é possível afirmar que a melhor forma de avaliar o seu desempenho energético passa por definir metodologias que relacionem as diferentes variáveis produtivas associadas ao seu processo de tratamento, tal como evidenciado através dos trabalhos desenvolvidos no âmbito do projeto Energy Star Score (2014) e do autores de “Energy
Performance Indicators of Wastewater Treatment: field study with 17 Portuguese plants” (Silva
& Rosa, 2015).
Tendo em consideração o trabalho desenvolvido no âmbito da presente dissertação é importante destacar que a utilização da ferramenta matemática pode revelar-se útil na geração de modelos que permitam “explicar” a variação do consumo de energia resultante em função das variáveis independentes.
O conjunto de dados utilizados revelou-se pouco representativos do universo de instalações existentes no país (apenas foram consideradas 13 ETAR), tendo-se revelado uma questão crítica no que se refere à definição, avaliação e validação deste tipo de modelos. Neste âmbito, é necessário selecionar amostras de maior dimensão, de forma a criar condições que permitam desenvolver sistemas de contagem utilizados na quantificação dos consumos de energia e das variáveis independentes em causa (p.ex. volume tratado e carga poluente removida). Deverão, ainda, ser considerados sistemas de contagem que permitam a recolha de dados representativos das variáveis utilizadas nos processos de tratamento de águas residuais e que alertem os utilizadores para a supressão de registos que estejam associados a situações de funcionamento anómalas.
A recolha dos dados deverá considerar a definição de conjuntos de instalações que possam representar uma determinada classe de ETAR, dando especial atenção às questões relacionadas com a sua dimensão, processos existentes, tipo de afluente e nível de automação em função de variáveis qualitativas. Este tipo de procedimento será essencial à definição de modelos globais que sirvam de base comparativa à avaliação do desempenho energético das instalações e que contemplem amostras representativas de tipologias atualmente existentes no panorama nacional. No mesmo contexto deverão ser consideradas plataformas que permitam a reunião e divulgação deste tipo de dados de forma estruturadas e de fácil acesso que possibilite o desenvolvimento de estudos que resultem num maior conhecimento das questões energéticas associadas a este sector. Tal como abordado ao longo da presente dissertação, a aferição da qualidade do afluente de forma rápida e frequente revelou-se uma problemática habitual neste sector. Note-se que este tipo de registo baseia-se em análises laboratoriais, morosas e dispendiosas, que inviabilizam a sua determinação frequentemente. O aparecimento de sondas que permitam a determinação instantânea deste tipo de parâmetros poderá revelar-se essencial para a caracterização da carga poluente tratada, possibilitando o desenvolvimento de estudos que procurem um melhor conhecimento acerca da forma como estas variáveis influenciam os consumos energéticos deste tipo de instalações.