Sensor de sólidos em barragens de rejeito

Sensor de solidos em barragens de rejeito

Em uma barragem de rejeito, a lâmina d’água não é um elemento passivo nem um simples reservatório. Ela participa ativamente dos processos de disposição, adensamento e drenagem dos sólidos, influenciando diretamente a estabilidade física do maciço, o comportamento geotécnico do rejeito depositado e a segurança operacional da estrutura. A fração sólida em suspensão é um dos indicadores mais sensíveis desse equilíbrio. Sua concentração e distribuição variam conforme o regime de lançamento, a granulometria do rejeito, a eficiência de decantação e a presença de recirculação interna. Alterações aparentemente pequenas nesse balanço podem sinalizar erosão interna, ressuspensão de finos, falhas em sistemas de drenagem ou mudanças no comportamento reológico do rejeito, com impacto direto na estabilidade ao longo do tempo.

Risco operacional antes do colapso visível

A estabilidade de uma barragem de rejeito raramente se perde de forma abrupta. Antes disso, o sistema manifesta sinais sutis, frequentemente associados ao aumento anormal da turbidez ou da matéria em suspensão (MES) em zonas onde se espera água clarificada. Esses aumentos podem estar ligados à ressuspensão de finos previamente sedimentados, à erosão de taludes submersos, a falhas em cortinas drenantes ou a perturbações hidráulicas causadas por chuvas intensas ou mudanças no ponto de lançamento. Esses fenômenos não são apenas hidráulicos: eles afetam o adensamento do rejeito, a formação da praia de deposição e podem estar associados a mecanismos de instabilidade interna. Inspeções visuais e amostragens pontuais não capturam essa dinâmica, pois, em barragens ativas, as condições podem mudar em horas ou minutos, dificultando a correlação entre causa e efeito sem dados contínuos.

Exigência normativa sem números, mas com responsabilidade técnica

Do ponto de vista regulatório, a Lei nº 12.334/2010, que institui a Política Nacional de Segurança de Barragens, não estabelece limites numéricos específicos para turbidez ou sólidos em suspensão no interior das barragens. Ainda assim, ela exige monitoramento contínuo e interpretação técnica de parâmetros que afetem a segurança estrutural, especialmente em estruturas classificadas com Dano Potencial Associado elevado. A legislação reforça a necessidade de instrumentos capazes de detectar desvios operacionais com antecedência suficiente para permitir ação corretiva. Além disso, quando há vertimento ou recirculação para corpos hídricos, passam a valer os critérios da Resolução CONAMA nº 357, que restringem a alteração da qualidade da água receptora. Assim, o controle interno da carga de sólidos atua também como barreira preventiva de conformidade ambiental.

Faixas operacionais como indicador de estabilidade

Em barragens de rejeito, a relevância da turbidez não está na faixa máxima teórica de medição, mas nas variações operacionais características de cada estrutura. Cada barragem apresenta uma faixa “normal” de sólidos em suspensão, definida pelo tipo de minério, pela granulometria do rejeito e pelo regime de lançamento. Dentro dessa faixa, variações relativamente pequenas, porém rápidas, já são tecnicamente significativas. Um aumento progressivo da turbidez em zonas de água clarificada pode indicar perda de eficiência de decantação ou ressuspensão induzida por correntes internas. Quando a medição é convertida para mg/L de material em suspensão – MES, o dado óptico passa a representar diretamente a carga sólida efetiva, facilitando a definição de limites operacionais internos no Plano de Segurança da Barragem e a análise de tendências ao longo do tempo.

A instrumentação integrada ao comportamento hidráulico

Nesse contexto operacional, o sensor digital de turbidez NTU da Aqualabo se insere como parte do próprio sistema de monitoramento da estabilidade, e não como um acessório isolado. Baseado no princípio nefelométrico por dispersão de luz infravermelha a 90°, o sensor apresenta robustez óptica e estabilidade de leitura em meios com alta carga de partículas, típicos de barragens de rejeito. A tecnologia infravermelha por fibra óptica reduz a interferência da cor do rejeito e melhora a repetibilidade em suspensões minerais complexas. A possibilidade de operação tanto em NTU quanto em MES (mg/L) permite alinhar a medição às necessidades reais do processo, seja para análise de tendência óptica, seja para correlação com balanços de massa sólidos.

Instalação permanente e confiabilidade ao longo do tempo

A construção submersível IP68 viabiliza a instalação permanente do sensor em pontos estratégicos do reservatório, como zonas de água clarificada, canais internos ou estruturas de recirculação. Em ambientes com elevado potencial de incrustação e deposição, o acessório de limpeza automática HYDROCLEAN reduz a deriva de leitura e mantém a confiabilidade do dado ao longo do tempo. A comunicação digital aberta via MODBUS RTU RS-485 ou SDI-12 facilita a integração com sistemas de aquisição de dados e supervisórios já utilizados no monitoramento de segurança de barragens, permitindo que a informação de turbidez e MES seja tratada como variável crítica de decisão do processo.

Controle contínuo como ferramenta de decisão

A medição contínua da turbidez transforma um parâmetro historicamente qualitativo em uma variável operacional mensurável, rastreável e interpretável. Com dados online, é possível estabelecer linhas de base de comportamento normal e identificar desvios em tempo quase real, viabilizando ações corretivas como ajuste do ponto de lançamento, redistribuição de fluxo ou inspeções direcionadas em áreas críticas. Do ponto de vista da segurança, o monitoramento de sólidos suspensos contribui para a detecção precoce de processos erosivos internos ou falhas de decantação que podem comprometer o adensamento do rejeito e a estabilidade do maciço. A conversão para MES também auxilia no controle da recirculação de água de processo, evitando o retorno excessivo de sólidos à planta e melhorando a eficiência global.

Estabilidade construída pela observação contínua

Em barragens de rejeito, a estabilidade não é apenas resultado de análises geotécnicas estáticas, mas do acompanhamento contínuo do comportamento real do sistema. O monitoramento de turbidez e sólidos em suspensão funciona como um indicador sensível de alterações hidrodinâmicas e operacionais que antecedem problemas mais graves. Registros contínuos e calibrados, conforme boas práticas com padrões certificados de formazina, fortalecem a rastreabilidade exigida pela legislação de segurança de barragens e pelos órgãos ambientais. Ao focar em faixas operacionais relevantes, e não em limites teóricos, a instrumentação passa a sustentar decisões técnicas baseadas em dados confiáveis. Nesse cenário, a água do reservatório deixa de ser apenas um meio físico e se transforma em uma fonte contínua de informação crítica para a gestão responsável e segura de barragens de rejeito.

Sensor NTU

NTU – Sensor digital de turbidez

Sensor NTU

A sonda óptica de turbidez NTU é baseada no princípio nefelométrico, com medição por dispersão de luz infravermelha a 90°. A ampla faixa de 0 a 4000 NTU garante excelente desempenho em aplicações de monitoramento de qualidade da água.

 

  • Tecnologia infravermelha de fibra óptica

  • Faixas de medição: 0 a 4000 NTU (em 4 faixas + faixa automática)

  • Possibilidade de medição em mg/L (MES: 0–4500 mg/L)

  • Construção robusta e submersível (IP68)

  • Opção de limpeza automática com acessório HYDROCLEAN

  • Protocolo de comunicação aberto (MODBUS RTU RS-485 ou SDI-12)

  • Sensor com consumo de energia muito baixo

Tem dúvidas sobre calibração, manutenção, integração ou suporte técnico?

FAQ – NTU

Como calibrar um sensor de turbidez?

A calibração é feita com padrões certificados de formazina, em concentrações conhecidas. Após a calibração inicial, recomenda-se verificar a precisão medindo novamente os padrões e ajustar se necessário. Calibrações e registros periódicos garantem medições confiáveis.

É importante limpar regularmente a janela óptica para remover depósitos e incrustações. Sistemas de limpeza automática (como HYDROCLEAN ou a versão com autolimpeza de alguns modelos) ajudam a reduzir a frequência de manutenção. Também é recomendado calibrar periodicamente com padrões de turbidez e proteger o sensor de impactos mecânicos.

 

Sim. O design compacto e leve permite o uso tanto em sistemas fixos quanto em medições de campo, oferecendo flexibilidade em diferentes cenários de monitoramento.

 

O projeto óptico e os sistemas de autolimpeza ajudam a minimizar a influência de bolhas de ar e incrustações, mantendo a estabilidade da leitura mesmo em condições desafiadoras.

 

A comunicação Modbus RS-485 ou SDI-12 possibilita integração fácil com controladores, dataloggers e sistemas supervisórios, com transmissão de dados em tempo real e maior imunidade a ruídos.

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