Filtro prensa - prensando para filtrar - Revista Meio Filtrante
por Tiago Dia
Filtro Prensa é um equipamento para separação sólido-líquido, consiste em uma estrutura de aço carbono maciço e um conjunto de placas filtrantes com alta resistência mecânica. Os elementos filtrantes permeáveis recobrem essas placas, gerando uma passagem forçada de soluções com resíduos. “Esta composição forma um equipamento industrial robusto, destinado a separar líquidos e sólidos por pressão”, comenta Luciana Benetton, Gerente de marketing da Tecitec, empresa que trabalha há 20 anos com as lonas de filtros prensa e há 10 anos com fabricação do sistema de filtração em si. Na Tecitec, a estrutura e a montagem são fabricadas internamente, as placas filtrantes de polipropileno são importadas, e em alguns filtros são utilizadas bombas de duplo diafragma. As placas filtrantes, colocadas seqüencialmente, formam uma câmara de recesso, onde o sólido será separado (chamado aqui de “torta”, pelo aspecto do seu molde). Estas placas são revestidas por elementos filtrantes que retêm os sólidos no interior das câmaras e permite a passagem do líquido.
O filtro é alimentado com a suspensão a ser filtrada, por intermédio de uma bomba de recalque. Essa suspensão flui contra os elementos filtrantes permeáveis (lona), os quais só permitem a passagem do líquido, retendo os sólidos no interior das câmaras.
À medida que a concentração de sólidos aumenta, a pressão de alimentação se eleva proporcionalmente, obrigando os sólidos a se aproximarem cada vez mais entre si, expelindo desta forma o líquido presente. “A característica de compactação obtida no interior das placas filtrantes proporciona, ao final do processo de filtração, “tortas” facilmente manuseáveis e com baixa concentração final de líquido em sua composição”, comenta Renato Marne, Gerente Industrial da Tecitec.
“A fase líquida da suspensão continua fluindo através das lonas, sendo drenada das placas como um filtrado isento de sólidos”, diz Miguel Brito, Engenheiro de vendas da Andritz Separation, empresa que começou seu trabalho no Brasil com a aquisição da divisão filtros da centenária Netzsch, há dois anos. O mercado definiu padrões de tamanho, tipo de placa e grau de automação. Os filtros chamados 400, 500, 630, 800, 1000, 1200, 1500, 2000 referem-se aos tamanhos de suas placas de filtração (por exemplo: 400x400 mm, 500x500 mm, e assim sucessivamente).
A funcionalidade do equipamento pode ser definida como manual, semiautomático e automático. O que determina as características dessa funcionalidade é a quantidade de operações (ciclos) por período, dimensão do equipamento e a periculosidade do meio de operação. “Um dos principais tipos de filtros prensa existentes são os Filtros Prensa de Câmara e o Quadriplaca”, conta Alberto Rodriguez, Gerente Geral da Bomax do Brasil, fabricante de filtro prensa há 10 anos, com projetos e desenvolvimento originados dentro da empresa.
Por Quadriplaca entende-se quadro e placa. Neste projeto há uma placa ranhurada para acomodação dos elementos filtrantes e uma outra para o alojamento dos sólidos. Os resultados são semelhantes aos do tipo câmara de recesso. A diferença aqui é que se permite usar um maior volume de elementos filtrantes.
As placas tipo câmara de recesso são os mais conhecidos, possuem espaço em cada uma das duas faces ranhuradas, ondeé separado o material retido pelo elemento filtrante. Há ainda placas tipo câmara de recesso com diafragma, como conta Ramon E. Stocco, Engenheiro da aplicação da Grabe Bombas e Equipamentos Industriais, fabricante de filtro prensa, e também fabricante e importador das bombas utilizadas na alimentação desses tipos de
filtros. “São placas desenvolvidas para processos de maior produção, permitem ciclos de filtração em média 40% mais rápidos que os tipos anteriores”. No início deste processo a operação do sistema é similar ao do tipo câmara de recesso, porém, com os diafragmas não se é necessário aguardar a saturação total das tortas para obter-se uma melhor desidratação. “As câmaras de filtração são preenchidas com os sólidos até certo ponto, em seguida os diafragmas das placas são inflados, o que causa uma prensagem e desaguamento mecânico do material retido”, explica.
Aplicações do Filtro Prensa
Este equipamento é considerado uma das principais alternativas de desidratação mecânica do lodo gerado em Estações deTratamento de Água (ETA) e Efluentes (ETE), por exemplo. “A parte líquida isenta de sólidos é geralmente reaproveitada no processo industrial”, comenta Rodriguez da Bomax. De diversos tamanhos e número de placas, o Filtro Prensa é empregado em processos industriais diversos e deságüe de lodo gerado nessas estações de tratamento, reduzindo ao máximo o volume final do resíduo gerado.
“Normalmente, o equipamento é aplicado em soluções com maior concentração de sólidos, onde o volume a ser retirado necessita de um sistema que permita uma fácil extração dos materiais retidos, com baixo índice de umidade”, explica Stocco da Grabe. Destaca-se, entre essas aplicações:
• Meio ambiente: para efluentes industriais e lodos sanitários;
• Lodos de tratamento de água potável e industrial: lodos de águas subterrâneas, águas de superfície e do tratamento de águas de rios;
• Minérios, Minerais: argila, bentonita, caulim, cerâmica, lodos de minérios flotados e carvão;
• Metalurgias: extração química e úmida de titânio, chumbo, níquel, entre outros;
• Química: pigmentos e corantes, silicatos, lixívias, carbonato de cálcio, entre outros;
• Indústria alimentícia: amido, farinha de arroz, mandioca, mosto, fermento, óleos vegetais, gordura animal, gelatina, entre outros;
• Indústria de bebidas;
• Indústria farmacêutica. Benetton dá mais exemplos sobre os segmentos industriais que utilizam o Filtro Prensa: “Em praticamente todos os tipos de segmentos industriais, entre eles a fabricação de caolim, massa cerâmica, fertilizantes, sucroalcooleiro, derivados de petróleos, biocombustíveis e minerais”.
Tecnologias e matérias–primas
Segundo Marne, os primeiros equipamentos chegaram após a segunda guerra mundial. Na década de 50 diversos filtros foram importados e já se iniciava a fabricação de alguns equipamentos no Brasil, que tinha suas placas confeccionadas em ferro fundido ou madeira.
Hoje, as matérias-primas utilizadas são o aço carbono e inoxidável para a estrutura, termoplásticos para as placas e tubulações, componentes elétricos, eletrônicos, pneumáticos e têxteis de alta tenacidade. “Nos Filtros Prensa para fins industriais, de saneamento e extração de óleos, é utilizado estrutura em aço carbono, placas de filtração e componentes básicos em materiais plásticos (poliuretano, polipropileno, etc.). Já nos Filtros Prensa para bebidas e aplicações sanitárias: estrutura, placas de filtração e componentes básicos em aço inoxidável”, diz Stocco.
Segundo os fabricantes, existem diversas tecnologias empregadas em um filtro prensa. Existem, por exemplo, a Oleodinâmica, o Oxicorte, corte por plasma, usinagem pesada e caldeiraria, injeção de termo plásticos, fundição e microfundição de componentes, eletro/eletrônica e sistemas de automação, óleos hidráulicos e pneumáticos.
Presente e futuro dos filtros prensa
Hoje o mercado de filtro prensa no Brasil é considerado excelente pelos fabricantes, graças a sua participação nos mais variados segmentos.“É um mercado muito promissor em função da legislação ambiental e necessidades de recuperação de produtos em processos industriais”, comenta Alberto Rodriguez, da Bomax. Ramon E. Stocco, da Grabe, diz que há perspectivas de crescimento, em função dos mercados onde ainda existe probabilidade de investimentos.
“Principalmente nos setores de saneamento, tratamento de água e efluentes industriais, e empresas de extração de óleo vegetal (devido ao Biodiesel)”, conta.
Para Luciana Benetton, da Tecitec, no futuro o princípio de operação deste equipamento não será alterado. Sua aplicação, o processo de filtração e a separação entre sólidos e líquidos proporcionarão um grande atrativo neste já conceituado filtro. “A disponibilidade crescente de novas tecnologias permite o desenvolvimento de equipamentos com maior eficiência, redução de custos para fabricação e facilidade operacional”, comenta.
“Nossas perpectivas sempre foram excelentes, temos uma visão futurista para o equipamento com uma aplicação que começa a ser discutida no Brasil – o
Biodiesel, talvez este seja, em poucos anos, um grande mercado para o filtro prensa, levando em consideração o que o governo vem fazendo no intuito de divulgação e prospecção de negócios futuros para este setor”, comemora Miguel Brito, da Andritz.
Benefícios
As vantagens do filtro prensa são muitas, os fabricantes destacam:
• O particulado é removido em forma de tortas compactas e consistentes, o que facilita o manuseio e transporte;
• As altas pressões de filtração compactam o material retido, reduzindo consideravelmente o volume final, o que proporciona grande economia tanto na armazenagem quanto no transporte e no descarte do material, principalmente em se tratando de materiais não reaproveitáveis (efluentes industriais, entre outros);
• Com seu princípio de funcionamento, é um dos processos de filtração que permite a maior desidratação do material retido, gerando tortas com concentração de até 70% de sólidos, aproximadamente;
• O filtrado é extraído com baixo índice de impurezas, podendo ser inclusive reaproveitado em alguns casos;
• Seu manuseio é relativamente simples, dispensando a necessidade de mão-deobra especializada;
• Diminuição sensível no consumo de energia, ar comprimido e produtos químicos;
• Menor custo de Transporte e Armazenagem;
• O equipamento normalmente apresenta grande robustez construtiva, baixo índice de manutenção e longa vida útil, fazendo com que o custo operacional e o de manutenção sejam baixos.
“O filtro prensa é o mais indicado pela relação custo/benefício, pois ele prepara o resíduo para uma destinação final mais adequada ao meio ambiente e aproveitamento em processos industriais”, explica Rodriguez da Bomax. Essa indicação deve-se à sua característica que permite a elevada eficiência na separação entre sólidos e líquidos, destacando-o entre os demais equipamentos. No segmento alimentício e farmacêutico, o filtro prensa é considerado um instrumento gerador de matéria-prima para os demais processos, graças a sua separação de partículas finas que possibilita uma lavagem efetiva da torta, podendo recuperar materiais valiosos e alcançar um alto teor de pureza, como comenta Brito, da Andritz. “Podemos citar que é mais indicado pela praticidade de trabalho, flexibilidade de expansão do volume e área, sem alterar a estrutura do equipamento”.
Fonte: Revista Meio Filtrante Ano V – Edição nº 25 – mar/abr 2007