Em uma sociedade onde o tratamento de água e efluentes é vital, seja no ambiente pessoal ou industrial, os filtros são parte importante do desenvolvimento. Existem diversos tipos de filtros disponíveis no mercado, cada qual com as suas indicações preferenciais e suas características. O filtro leito, por exemplo, é um dos tipos existentes no Brasil.
Formado por um vaso (carcaça), que é uma espécie de reservatório, e elementos filtrantes, o filtro leito tem como objetivo filtrar e purificar o líquido que passar por entre suas estruturas. Em seu interior, uma camada de material granulado é usada para filtrar as impurezas e resíduos do líquido.
"Um filtro leito consiste na concentração de um meio filtrante, que pode ser areia, carvão, zeólita e outros, dentro de um vaso. O nome ‘leito’ deve-se ao fato do meio filtrante ficar sempre no fundo do recipiente, formando um tipo de ‘cama’, ou seja, um leito. A água passa pelo meio filtrante, que retém as impurezas" – contextualiza Jackson Barbosa, designer de produtos da Laffi Filtration.
O leito, formado por um meio filtrante, retém partículas sólidas enquanto permite a passagem da água "limpa". Este modelo de filtração é muito utilizado para filtrar água e efluentes (como o esgoto) e pode ser utilizado como pré-tratamento ou polimento final para o líquido. Já a carcaça, que também pode ser chamada de vaso ou tanque, é fabricada a partir de chapas de aço carbono, aço inox ou até produzida em polietileno rotomoldado, revestido por fibra de vidro (PRFV).
Esta composição entre leito e carcaça forma a estrutura essencial de um filtro leito. Para o melhor funcionamento, "o filtro é dotado de quadro de manobras com válvulas e manômetros" e a carga filtrante deve ser aplicada conforme a necessidade de filtragem, segundo informações da Laffi Filtration.
O tratamento por filtro leito segue os mesmos princípios dos processos convencionais de filtração. O diferencial é a maneira com que o meio filtrante é disposto no filtro. Carvão ativado, areia e zeólita são alguns dos materiais filtrantes que podem ser utilizados na composição do filtro leito.
A eficiência da filtração depende de diversos fatores, incluindo o tipo de líquido a ser tratado e o meio filtrante utilizado. Os materiais filtrantes devem ser escolhidos com precisão para proporcionar os melhores resultados aos clientes. É necessário distribuir o meio filtrante pela carcaça com cuidado, para não levar à obstrução da superfície de filtragem.

Funcionamento de um filtro leito
Dentro da carcaça do filtro, alguns procedimentos ocorrem para que o líquido seja filtrado com grande qualidade e para que o funcionamento do filtro não seja afetado. Durante o processo de filtração, "o fluido é forçado a passar pelo leito, o que faz com que as impurezas fiquem ‘retidas’ por bloqueio mecânico, adsorção ou troca iônica. As etapas que acontecem no filtro leito são filtração, retrolavagem (e/ou regeneração) e enxágue" – explica Barbosa.
Após o leito reter as partículas sólidas, o fluido limpo é direcionado para a parte inferior da carcaça. Estes equipamentos são compostos por uma ou mais camadas de materiais filtrantes e o fluido a ser filtrado percorre o filtro por meio de gravidade ou pressão.
O filtro leito tem capacidade para filtrar o líquido, mas, "dependendo dos resultados que o cliente necessita, recomenda-se um filtro cartucho ou mesmo um filtro bolsa no final da filtração" – completa o designer de produtos da Laffi Filtration.
Em uma filtração convencional, é realizada uma clarificação de grandes volumes. A suspensão, por pressão ou gravidade, é direcionada para o meio filtrante. O fluido que atravessa o meio filtrante é chamado de filtrado e a contínua deposição de partículas sobre o material poroso forma a torta.
Os meios filtrantes são uma espécie de membrana que retém as partículas do fluido a ser tratado. Segundo Adalberto Pessoa Junior e Beatriz Vahan Kilikian, autores do livro Purificação de produtos biotecnológicos (2005), estes meios devem ser resistentes ao ataque químico e à ação química para suportar as condições do processo de filtração.
É possível classificar os meios filtrantes utilizados para filtros leito em Leitos Granulares Soltos e Leitos Rígidos. Os materiais granulares soltos são comumente utilizados na clarificação de soluções diluídas. Areia, pedregulho e carvão são alguns dos tipos de meios filtrantes desta categoria. Já os leitos rígidos são mais frágeis e normalmente compostos por quartzo, alumina ou barro.

Diversos tipos de filtros leito
O filtro leito é formado por uma estrutura, que pode ser chamado de vaso ou carcaça, e o meio filtrante responsável pela filtração. Segundo Barbosa, da Laffi Filtration, "o vaso pode ser construído em aço carbono, aço inox ou fibra de vidro. Em seu interior, válvulas automáticas ou manuais servem para fazer as manobras necessárias no fluxo do processo de filtração".
Diversos tipos de meios filtrantes podem ser utilizados no filtro leito. Carvão ativado, areia, resina de troca iônica e zeólita são os principais materiais utilizados. Independentemente do material escolhido, as carcaças dos filtros leito são praticamente iguais. Apenas a parte interna é distinta por conter meios filtrantes diferentes.
Por possibilitar variados tipos de aplicações, a escolha do melhor meio filtrante deve ser feita baseada em análises e estudos para definir qual é o mais adequado para cada cliente.
Cada aplicação precisa de um determinado meio filtrante. Em alguns casos, pode ser necessário utilizar mais de um tipo de material para conseguir o resultado esperado da filtração.

Filtro de leito de resina de troca iônica
"Resinas de troca iônica são grânulos que têm em sua estrutura molecular radicais ácidos ou básicos passíveis de troca por outros íons em solução. Os íons positivos ou negativos fixos nestes radicais são substituídos pelos íons contaminantes na solução. A operação de troca iônica é a troca entre estes íons presentes (contaminantes) e íons sólidos presentes na resina", segundo informações do site da NaturalTec.
Os filtros leito de resina de troca iônica tem como objetivo remover as partículas compostas por íons (cátions e ânions). Devido à interação química entre a resina e os sais dissolvidos, ocorre a troca iônica que possibilita a remoção de partículas diferenciadas.
Este tipo de filtro leito é muito utilizado em equipamentos como os desmineralizadores e os abrandadores. Responsáveis por desmineralizar a água através da remoção de íons dos sais minerais dissolvidos, estes dispositivos removem famílias de íons, incluindo cátions e ânions.
Estes equipamentos fazem parte de sistemas de tratamento de água para processos industriais que necessitam baixos níveis de condutividade. Um exemplo de indústria onde este tipo de filtração é necessário é a farmacêutica, além de empresas que tratam a água para uso em caldeiras.

Filtro de leito poroso granular
Este tipo de filtro é geralmente usado para separar pequenas quantidades de sólidos de grandes volumes de líquidos. Um exemplo de utilização é na clarificação de águas. Segundo o livro de Pessoa Junior e Kilikian, o modelo mais simples para explicar o funcionamento de um filtro de leito poroso granular é uma "caixa" com fundo falso perfurado onde é depositado um material filtrante como pedregulho ou areia.
A principal vantagem deste filtro é o baixo custo de instalação, operação e manutenção. Contudo, para a utilização do filtro de leito poroso granular, é necessária uma área maior, pois a velocidade de filtração é mais baixa.
Dois exemplos de filtros de leito poroso granular são os de areia e os de carvão ativado granulado.

Filtros de leito de areia
Os filtros de leito de areia removem sólidos em suspensão e impurezas, como o barro. Além de separar os sólidos, possuem também a capacidade de reter bactérias, o que os torna úteis para sistemas de águas residuais. Este tipo de filtro normalmente contém um sistema de drenagem que recolhe a água no fundo da carcaça e distribui pelo tecido subterrâneo, infiltrando a água no chão.
Além disso, ao possibilitar a retrolavagem, incentiva a utilização do leito de areia como acabamento final em estações de tratamento de água. Estes filtros podem exigir substituições ocasionais de areia, conforme a necessidade. Contudo, mesmo com esta possível necessidade de manutenção, o filtro de leito de areia continua sendo uma opção viável e confiável.

Filtros de leito de carvão ativado granulado
Este tipo de filtro é utilizado para remover ou reduzir a quantidade de materiais não biodegradáveis dissolvidos no fluido. Uma vantagem do sistema de filtração com carvão ativado granulado é a possibilidade de regeneração do carvão exaurido, proporcionando uma operação mais ecológica e econômica.

Filtro de leito de zeólita
Os filtros leito de zeólita podem ser aplicados nos mesmos casos em que filtros leito de areia. Contudo, a zeólita possibilita um leito menor e mais compacto, comparado com vazões iguais a serem tratadas. As características deste material filtrante permitem uma maior taxa de filtração e intervalos mais longos entre as retrolavagens.
A zeólita é amplamente utilizada em filtros leito cujo objetivo é remover ferro, manganês e amônia do líquido a ser tratado, além de remover cor e turbidez da água. Este meio filtrante também pode ser utilizado no refino de petróleo.
Após ativação química, este elemento torna-se capaz de remover determinados elementos químicos e metais pesados. Por esses motivos, o filtro de leito de zeólita também pode ser utilizado, por exemplo, para remoção de elementos específicos ou como pré-tratamento de água.

Filtro de leito misto
Este tipo de filtro pode ser composto de carvão ativado, cristal de quartzo, areia lavada, zeólitos diversos e carvão antracitoso. É amplamente indicado para o tratamento de água bruta, redução de cloro, eliminação da turbidez e retirada de matéria orgânica.

Como escolher o tipo de filtro leito
A grande variedade de filtros disponíveis no mercado pode dificultar a escolha pelo mais adequado. Para definir o melhor tipo de filtro, estudos e análises devem ser feitos por especialistas no assunto. O tamanho das partículas a serem retiradas, por exemplo, é um dado importante para determinar o filtro e o meio filtrante a ser utilizado.
No caso dos filtros leito, os principais objetivos a serem atingidos são remover o cloro, as cores da água, os sais e alguns metais. Estes são os resultados esperados para as empresas que decidem implementar o tratamento de água ou outros fluidos por meio de um filtro leito.
Além de avaliar os resultados obtidos por este tipo de filtração, é importante ter em conta os benefícios que o filtro leito pode apresentar. Segundo o designer de produtos da Laffi Filtration, as principais vantagens são a possibilidade de filtrar grandes vazões, o baixo custo relativo do meio filtrante a ser utilizado no leito e a alta eficiência de filtração. A simplicidade operacional e o baixo custo de manutenção também são benefícios da utilização do filtro leito.
Segundo a Laffi Filtration, as taxas de filtração em função da área filtrante, do volume do meio filtrante e até do tempo de contato entre a água e o leito são fatores a serem considerados para que o filtro leito instalado tenha uma boa performance e possibilite uma maior durabilidade do sistema.

Manutenção do filtro
Os filtros leito necessitam uma manutenção periódica. "De modo geral, estes equipamentos exigem troca dos meios filtrantes e das vedações" – explica Barbosa.
Estes tipos de filtros também possuem um sistema de retrolavagem, permitindo que, após a saturação do meio filtrante, o filtro volte a operar normalmente. O processo de retrolavagem baseia-se na passagem de água através do filtro, mas em sentido contrário ao fluxo da filtragem. O objetivo da retrolavagem é remover as partículas, orgânicas e/ou inorgânicas, que ficam retidas no meio filtrante. Para leitos de resina de troca iônica, por exemplo, é necessário fazer uma regeneração química do leito, além do processo de retrolavagem.

Mercado em crescimento
O tratamento de água para uso humano e industrial necessita diferentes tipos de filtrações.
A indústria farmacêutica, por exemplo, requer uma alta qualidade de água para os processos industriais necessários para a produção. Já a água de caldeira precisa ser tratada de modo a retirar a dureza (cálcio e magnésio). Caso contrário, a tubulação pode entupir e o funcionamento das operações pode ser afetado.
Ao possibilitar diversas aplicações, os filtros leito possuem uma grande abrangência de clientes, como a já citada indústria farmacêutica.
As indústrias química, alimentícia e petrolífera também fazem parte da gama de consumidores.
O mercado de atuação dos filtros leito vem crescendo, porque a exigência de práticas ambientais responsáveis e a necessidade de reutilização de água, seja por questão econômica ou de consciência ecológica, está fazendo com que cada vez mais empresas repensem o tratamento de água e efluentes.

Contato da empresa
Laffi Filtration: www.laffi.com.br