OPTIMIZATION IN THE MAINTENANCE OF INDUSTRIAL DRINKING FOUNTAINS: A KINETIC CASE STUDY OF SIMPLIFIED DRAINAGE
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202512122339
Renato de Jesus Silva1
Siomara Dias da Rocha2
RESUMO
A manutenção e a higienização de bebedouros industriais constituem um processo sanitário crítico, diretamente relacionado à saúde dos usuários e executado sob riscos operacionais e microbiológicos. No presente estudo de caso, identificou-se uma falha na etapa de esvaziamento do reservatório de água. Atualmente, a drenagem é realizada pela bandeja inferior mediante a abertura das torneiras; entretanto, mesmo após esse procedimento, o equipamento permanece com água no reservatório, exigindo sua inclinação ou virada. Essa prática gera risco de tombamento, quebra de componentes e acidentes. Outra alternativa observada envolve a retirada manual da água residual com baldes, prática que aumenta a probabilidade de contaminação cruzada e danos por uso de materiais inadequados. Como solução, propõe-se a instalação de uma válvula de drenagem no fundo do reservatório, conectada a um registro compacto em PVC do tipo esfera, permitindo o escoamento total da água sem necessidade de movimentar o bebedouro. A proposta visa aperfeiçoar a cinética da manutenção, reduzindo riscos ergonômicos e microbiológicos, além de assegurar maior segurança sanitária ao processo.
Palavras-chave: Manutenção Industrial. Drenagem Sanitária. Bebedouros Industriais. Segurança Operacional.
1 INTRODUÇÃO
Os bebedouros industriais são equipamentos essenciais em ambientes produtivos, especialmente em polos fabris de grande circulação, como o Polo Industrial de Manaus (PIM). Sua função principal é garantir o fornecimento contínuo de água potável, refrigerada e segura aos colaboradores, contribuindo diretamente para o bem-estar e a produtividade das equipes. A importância desses sistemas de abastecimento tem sido amplamente ressaltada por pesquisas que relacionam hidratação adequada e desempenho ocupacional (OLIVEIRA JUNIOR, LIMA & FERREIRA, 2023). Assim, a confiabilidade desses equipamentos integra um conjunto fundamental de práticas de saúde e segurança no trabalho.
A manutenção preventiva periódica dos bebedouros é um fator determinante para a conservação da qualidade da água distribuída. Estudos apontam que falhas na higienização de reservatórios e componentes hidráulicos podem favorecer o crescimento microbiológico, comprometendo a potabilidade e expondo os usuários a riscos sanitários (SANTOS, 2023). Segundo MARTINS et al. (2021), procedimentos inadequados de limpeza em sistemas de água potável industrial estão entre as principais causas de contaminações cruzadas. Esse cenário reforça a necessidade de rotinas padronizadas de manutenção e inspeção técnica.
No entanto, observa-se que práticas operacionais inadequadas durante o processo de higienização podem, além de comprometer a qualidade da água, expor os mantenedores a riscos físicos evitáveis. Falhas em etapas de drenagem, desmontagem ou manipulação do reservatório frequentemente resultam em esforços desnecessários, aumentando o risco ergonômico e mecânico (DEL’ARCOS et al., 2020). A literatura tem demonstrado que a adoção de métodos simplificados e ergonomicamente seguros reduz significativamente acidentes e retrabalhos em processos de manutenção industrial (ADAM & OLIVEIRA, 2022). Logo, há um problema concreto envolvendo tanto segurança ocupacional quanto eficiência sanitária.
A partir desse contexto, surge a necessidade de investigar soluções de engenharia que otimizem a higienização dos bebedouros industriais, especialmente no que se refere ao processo de drenagem do reservatório, etapa crítica e frequentemente subestimada. Conforme destaca SILVA et al. (2023), intervenções estruturais simples podem gerar melhorias expressivas no desempenho operacional de equipamentos hidráulicos. Assim, compreender a cinética do processo de drenagem e propor um mecanismo que reduza o tempo de escoamento e a exposição do operador torna-se essencial para garantir maior eficiência e segurança.
Dessa forma, este estudo de caso tem como objetivo analisar os problemas identificados no processo de manutenção dos bebedouros industriais do PIM e propor uma solução de engenharia simplificada, porém de alto impacto operacional. A pesquisa justifica-se pela relevância prática e social da temática, pois os resultados podem contribuir para a melhoria dos protocolos de higienização, para a preservação da potabilidade da água e para a redução de riscos ao mantenedor. Ao final, espera-se demonstrar como a otimização da drenagem pode aprimorar a eficiência da higienização sob uma perspectiva cinética e operacional, reforçando a importância de intervenções técnicas baseadas em evidências.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Estado da Arte
Os bebedouros industriais e públicos são amplamente utilizados como fontes de água potável em ambientes coletivos, especialmente em instituições de ensino e espaços produtivos. No entanto, a literatura evidencia que a segurança hídrica desses equipamentos depende diretamente de processos adequados de higienização e manutenção periódica. Em estudo conduzido em uma Instituição de Ensino Superior, Oliver, Paula & Veiga (2021) identificaram parâmetros bacteriológicos inadequados em amostras de água coletadas em bebedouros, destacando a vulnerabilidade sanitária decorrente de rotinas de limpeza irregulares.
A higienização inadequada dos bebedouros também foi ressaltada por Santos (2023), que avaliou diferentes equipamentos coletivos e propôs um plano de higienização considerando o ambiente de instalação. A autora demonstrou que a ausência de protocolos padronizados, aliada à falta de treinamento dos mantenedores, favorece a contaminação microbiológica e compromete a qualidade da água disponibilizada aos usuários.
Outro aspecto relevante diz respeito ao impacto da localização dos bebedouros. Martins et al. (2021) identificaram presença de microrganismos potencialmente patogênicos, como Staphylococcus aureus e Salmonella spp., em bebedouros instalados próximos a banheiros, sugerindo que fatores ambientais interferem diretamente na integridade microbiológica das superfícies e da água. Esse achado reforça que aspectos externos ao equipamento também influenciam a qualidade fornecida.
Apesar desses riscos, nem todas as pesquisas identificam contaminação na água. Rodrigues (2022) verificou em estudo na Universidade Federal do Paraná – Setor Palotina que, mesmo quando as superfícies dos bebedouros apresentavam contaminação, a água ainda atendia aos padrões de potabilidade. Esse resultado indica que a higienização superficial não é suficiente para garantir a segurança global e que a manutenção interna do sistema precisa de maior atenção.
Por outro lado, quando a manutenção é falha ou inexistente, o risco aumenta significativamente. Em uma instituição de Rondônia, Sobral (2021) constatou que 39,5% das amostras de água de bebedouros apresentavam coliformes totais ou termotolerantes, sendo classificadas como impróprias para consumo humano. Esses dados reforçam a necessidade de políticas robustas de manutenção preventiva e controle microbiológico.
Assim, o estado da arte demonstra que os estudos atuais focam principalmente na qualidade da água e das superfícies de bebedouros, com forte evidência de que falhas de higienização e manutenção são responsáveis por riscos sanitários. Contudo, nota-se uma lacuna científica no que se refere à análise operacional da manutenção, especialmente sobre a eficiência dos processos de drenagem, ergonomia do mantenedor e impacto estrutural nos equipamentos, o que fundamenta a importância da presente pesquisa.
2.2 Estado da Técnica
O estado da técnica relacionado aos bebedouros industriais se concentra nas tecnologias existentes para purificação, controle microbiológico, refrigeração e distribuição de água. Entretanto, observa-se que a maior parte das patentes e documentos técnicos aborda melhorias estruturais no sistema de filtragem e dispositivos bacteriostáticos, enquanto poucos tratam da etapa de drenagem e higienização interna dos reservatórios, elementos críticos no processo de manutenção.
A literatura técnica disponível aponta para métodos tradicionais de limpeza que exigem desmontagem parcial do equipamento, drenagem manual e manipulação direta do reservatório. Essa abordagem, apesar de amplamente utilizada, apresenta limitações operacionais, como alto tempo de serviço, esforço físico excessivo e maior exposição do mantenedor a riscos ergonômicos e microbiológicos. Martins et al. (2021) e Santos (2023) já destacavam que falhas nas técnicas de higienização estavam relacionadas à inadequação dos procedimentos atualmente empregados.
Adicionalmente, embora exista uma variedade de dispositivos industriais voltados ao controle microbiológico da água, como filtros de carvão ativado, lâmpadas UV e barreiras bacteriostáticas, não se encontram descrições tecnológicas robustas sobre sistemas de drenagem automatizada ou mecanismos estruturais que reduzam a manipulação manual do equipamento. Isso evidencia uma lacuna no estado da técnica em comparação com as necessidades operacionais relatadas em ambientes industriais.
Portanto, observa-se que há tecnologias consolidadas para purificação e distribuição de água, mas há carência de soluções práticas e simplificadas voltadas para a manutenção e higienização, especialmente no que diz respeito ao escoamento cinético do reservatório. A proposta desenvolvida neste estudo se insere justamente nessa lacuna, contribuindo para o avanço técnico ao propor um mecanismo de drenagem simplificada que pode reduzir o tempo de higienização, melhorar a segurança do mantenedor e aumentar a eficiência operacional dos bebedouros industriais.
3 METODOLOGIA
A metodologia adotada neste estudo foi estruturada para garantir coerência com os objetivos da pesquisa, que visam avaliar, aprimorar e analisar a eficiência cinética de um sistema de drenagem simplificada aplicado à higienização de bebedouros industriais.
3.1 Tipo e abordagem da pesquisa
Trata-se de uma pesquisa aplicada, por buscar a solução de um problema real de manutenção industrial; quali-quantitativa, por envolver observações relativas de tempo, eficiência e redução de contaminantes; exploratória e descritiva, pois investiga o funcionamento atual dos bebedouros e descreve o comportamento do sistema após as intervenções.
3.2 Local da pesquisa
O estudo foi conduzido em um ambiente industrial de grande fluxo, contendo bebedouros industriais de aço inox, modelo padrão com reservatório e serpentina de refrigeração. Os experimentos foram executados no setor de manutenção predial da empresa, em espaço controlado e supervisionado. Seguiram-se todas as normas de segurança do trabalho previstas na NR-12 e NR-17 durante o manuseio e desmontagem dos bebedouros, incluindo o uso de EPIs obrigatórios (luvas, máscara, óculos de proteção). A manipulação de soluções sanitizantes seguiu-se as orientações da RDC 216/2004.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Problemas operacionais e de segurança na drenagem
A análise do processo atual de manutenção dos bebedouros industriais evidenciou problemas operacionais significativos relacionados à drenagem incompleta do reservatório. Durante a higienização convencional, a água residual permanecia no fundo do equipamento, em torno de 10 a 15 cm, obrigando o mantenedor a realizar ações de alto risco físico, como tombamento do equipamento ou remoção manual da água com baldes e panos. Essas práticas, além de ergonomicamente desgastantes, aumentam o risco de lesões e podem danificar componentes internos, como tubulações e o termostato, conforme já identificado em estudos sobre riscos ergonômicos em manutenção industrial (KROLL; SACHETTO & BRESSIANINI, 2022).
O levantamento observcional também revelou que o projeto padrão dos bebedouros não contempla um ponto de drenagem no fundo do reservatório, limitando a eficiência do escoamento por gravidade. Como consequência, o mantenedor precisa aplicar volumes adicionais de água durante a segunda fase de limpeza, o que aumenta o risco de contaminação cruzada e desperdício de recursos hídricos. Esses resultados corroboram com estudos que demonstram que falhas na infraestrutura dos equipamentos e na sequência de higienização elevam o risco sanitário e operacional (OLIVER; PAULA; VEIGA, 2021 e SANTOS, 2023).
As Figuras 1 e 2 apresentam problemas estruturais identificados para drenagem do reservatório
Figura 1. Processo atual de esvaziamento do reservatório de água.
Figura 2. Esvaziamento parcial do reservatório de água do bebedouro.
O projeto atual dos equipamentos impede a drenagem total do reservatório, pois não existe um ponto de escoamento localizado no fundo da estrutura. Como consequência, durante os procedimentos de limpeza, parte da água residual carregada de sabão, partículas sólidas e impurezas da etapa inicial permanece acumulada na base do tanque. Essa retenção indesejada dificulta a higienização completa, prolonga o tempo de manutenção e favorece o acúmulo gradual de resíduos. Ao final do processo, o operador é obrigado a recorrer a métodos adicionais para remover manualmente o material retido, aumentando o esforço operacional e a possibilidade de contaminação cruzada. Um ponto de drenagem inferior seria, portanto, crucial para otimizar o fluxo de limpeza e garantir maior eficiência sanitária. A Figura 3 demonstra o processo de limpeza manual do bebedouro com água e sabão.
Figura 3. Bebedouro durante o processo de limpeza com água com sabão.
Para remover esses resíduos, o mantenedor é forçado duas escolhas:
- Virar o bebedouro:
Para realizar a remoção completa do sabão e dos resíduos gerados na primeira fase da limpeza, o mantenedor precisa adotar um procedimento inadequado: inclinar o equipamento de forma acentuada, chegando em muitos casos a virá-lo quase de cabeça para baixo (Figura 4). Essa manobra forçada busca permitir que a água corrente percorra o interior do reservatório, arrastando a solução residual que permanece no fundo devido à ausência de um ponto de drenagem adequado.
Essa operação improvisada impõe riscos consideráveis ao trabalhador, que fica sujeito a esforços excessivos, torções e posturas instáveis, aumentando a probabilidade de lesões ergonômicas. Além disso, o próprio equipamento é exposto a danos estruturais, como ruptura de tubulações internas, desalinhamento de componentes e possíveis deslocamentos do termostato, comprometendo seu funcionamento.
Na etapa seguinte, para tentar compensar essa limitação do projeto, o mantenedor precisa aplicar água em grande volume diretamente no interior do reservatório (Figura 5), na tentativa de diluir e expelir os resíduos remanescentes. Ainda assim, o processo é ineficiente, demanda tempo adicional e não garante a completa remoção das impurezas
Figura 4. Bebedouro vertido para remoção da água com sabão.
Figura 5. Aplicação de água com abundância para retira da água com sabão.
- Retirar manualmente:
Para de outra forma é necessário fazer utilização de vaso ou balde e panos para retirar a água suja da primeira fase. Este procedimento aumenta drasticamente o risco de contaminação da água, pois a introdução de um recipiente externo e a manipulação da água residual suja contaminado por reintroduzir o vaso ou balde no reservatório do bebedouro até que se esvazia e depois passa o pano para enxugar o fundo do reservatório contaminando equipamento, porém essa forma não é orientada a fazemos devido ao grande risco de contaminação.
4.2 Problemas de risco sanitário e contaminação cruzada
O diagnóstico também apontou vulnerabilidades sanitárias associadas à manipulação da água residual. A utilização de baldes ou panos para a remoção manual do líquido acumulado favorece a contaminação cruzada, introduzindo microrganismos do ambiente externo no reservatório e comprometendo a integridade do processo de higienização. Além disso, a limpeza de componentes externos, como bandeja de drenagem e carenagem sem materiais dedicados contribui para a transferência de contaminantes para o interior do equipamento. Esses achados dialogam com evidências do estado da arte, que ressaltam a necessidade de protocolos rigorosos de higienização para prevenir a contaminação microbiana (RODRIGUES, 2022; MARTINS et al., 2021).
Na etapa final do processo, foi utilizada solução de álcool 70%, apresentada na Figura 6, como agente sanitizante. A aplicação desse produto no interior do reservatório, ilustrada na Figura 7, mostrou-se eficaz na desinfecção, desde que a drenagem anterior estivesse completa e sem resíduos da fase inicial de limpeza. Assim, verifica-se que a limitação estrutural do equipamento impacta diretamente a eficácia do processo de sanitização, corroborando estudos que defendem ajustes técnicos no design para maior segurança hídrica (SOBRAL, 2021).
Figura 6. Álcool 70% utilizado no Processo de Sanitização.
Figura 7. Processo de sanitização: uso de álcool 70%.
4.3 Resultados da proposta de Engenharia
A instalação de uma válvula de PVC com registro esférico no ponto mais baixo do reservatório demonstrou melhorias significativas em todos os aspectos críticos da manutenção. O escoamento completo da água residual por gravidade simplificou o procedimento, eliminando a necessidade de tombamento ou retirada manual. Com isso, observou-se:
- Redução de tempo de drenagem: o processo, anteriormente lento e dividido em duas fases, passou a ser concluído rapidamente, permitindo início imediato da limpeza com esponja e detergente.
- Eliminação do risco ergonômico: o mantenedor não precisou inclinar ou levantar o equipamento, reduzindo esforços físicos e prevenindo lesões.
- Diminuição do risco de contaminação: a água residual foi direcionada diretamente para o sistema de escoamento, evitando o contato com baldes, panos ou superfícies externas.
- Preservação do equipamento: a eliminação do tombamento e da manipulação excessiva protegeu tubulações, termostatos e outros componentes internos.
Esses resultados corroboram a literatura sobre intervenções estruturais simples com alto impacto operacional. Shah e Ward (2003) destacam que ajustes de design, mesmo que economicamente modestos, podem gerar grande ganho em eficiência e segurança na manutenção de equipamentos industriais. Também demonstrou que pequenas melhorias estruturais e organizacionais típicas das práticas enxutas produzem ganhos imediatos em desempenho, redução de desperdícios e padronização de processos, reforçando a eficácia de soluções de baixo custo aplicadas ao chão de fábrica.
4.4 Análise cinética do processo de drenagem
A comparação entre a prática atual e a prática proposta evidenciou ganhos cinéticos significativos. Enquanto o método convencional dependia de abertura de torneiras e manipulação manual, a drenagem controlada por registro reduziu drasticamente o tempo de escoamento, padronizando o processo. A análise quantitativa apresentada na Tabela 1 demonstrou:
Tabela 1 – Comparativo Cinético e Operacional entre os Métodos de Drenagem.
O estudo demonstra que a introdução de um ponto de drenagem otimizado não só melhora a eficiência do processo, como também reforça a aplicação rigorosa do protocolo sanitário, permitindo que o mantenedor siga corretamente as etapas de esponja dedicada, álcool 70% e uso de luvas.
Os resultados evidenciam que a solução estrutural simples proposta promove um impacto significativo na manutenção de bebedouros industriais, tanto do ponto de vista operacional quanto sanitário. A redução do esforço físico e do risco de contaminação alinha-se às melhores práticas observadas no estado da arte, ao mesmo tempo em que supera limitações do estado da técnica, que carece de dispositivos de drenagem eficazes.
Além disso, a padronização do procedimento e a simplificação do processo representam uma oportunidade de treinamento mais eficiente, redução de tempo de manutenção e preservação do patrimônio, com baixo custo de implementação. Tais aspectos reforçam a relevância prática do estudo, podendo servir como modelo replicável em outros pólos industriais e ambientes de grande circulação.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
As análises evidenciam que intervenções estruturais de baixo custo, quando guiadas por observação criteriosa das rotinas de manutenção, produzem efeitos imediatos na eficiência operacional. A inclusão de pontos de drenagem, melhorias de acessibilidade e ajustes simples de design reduziram retrabalhos, tempo de limpeza e riscos ao operador. Os resultados dialogam com a literatura, que reforça o potencial transformador de soluções enxutas e economicamente viáveis no ambiente industrial. Além disso, o estudo demonstra que pequenas mudanças físicas, quando alinhadas ao fluxo real de uso do equipamento, ampliam a segurança e fortalecem a padronização dos procedimentos. Conclui-se que a adoção sistemática dessas melhorias representa um caminho estratégico para aumentar a confiabilidade dos equipamentos e otimizar a manutenção sem demandar grandes investimentos.
REFERÊNCIAS
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1Discente do Curso Superior de Engenharia Mecânica na Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica (FUCAPI) – Manaus – AM – Brasil. e-mail: renatojsilva32@hotmail.com
2Docente do Curso Superior de Engenharia Mecânica na Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica (FUCAPI) – Manaus – AM – Brasil. Doutora em Química (PPGQ/UFAM). e-mail: siomararocha.quimica@gmail.com