De maneira geral, os filtros são compostos basicamente de três componentes: a mistura a ser filtrada (normalmente um fluido e um conjunto de partículas sólidas), um elemento filtrante (obstáculo à passagem do conjunto de sólidos) e uma força motriz (que faz com que o fluido supere a barreira do elemento filtrante) que pode ser gravidade, força centrífuga, pressão de bombeamento, sucção, entre outros. Hoje, o mercado oferece inúmeros tipos de filtros e elementos filtrantes, um deles é o filtro de tambor a vácuo.

Trata-se um equipamento de filtragem utilizado em diversos segmentos da indústria, seu formato cilíndrico de grande proporção é muito usado para separação de líquidos e sólidos. Sua aplicação consiste em um reservatório onde a mistura fica armazenada, a medida em que o tambor gira, a água suja é separada por um forte sistema de sucção a vácuo interno, sendo filtrada e bombeada para fora, deixando apenas os resíduos sólidos presos na superfície externa do tambor, que são descartados por um raspador e que podem ser reaproveitados.

De acordo com o engenheiro Egon Scheiber, gerente comercial da Mausa Equipamentos, esse tipo de produto é composto basicamente pelo tambor rotativo; pela bacia, onde o tambor fica parcialmente imerso na mistura a ser filtrada; pela tubulação interna, pela qual flui o líquido filtrado; e pelo sistema de vácuo, que causa a depressão na face interna do elemento filtrante.  Normalmente o tambor e suas tubulações internas são produzidos em aço inox e a bacia pode ser em aço carbono.

O tambor tem setores de filtração separados por barras divisoras trapezoidais, estes setores de filtração possuem grades de drenagem de polipropileno que funcionam como suporte para o tecido filtrante. "Internamente o tambor é sustentado por anéis de aço carbono que dão a rigidez necessária ao tambor, o mesmo possui munhões que se apoiam em mancais fixos na bacia e deslizam sobre buchas de Celerom ou rolamentos. A bacia por sua vez suporta todo o peso do filtro e o agitador trabalha dentro da mesma, para manter a solução alimentada homogênea" – completa Edison Silva, representante da VLC Sistemas de Filtração.

A filtração realizada através de um filtro rotativo de tambor a vácuo objetiva a separação de sólidos e líquidos. Também conhecida como filtração úmida, de acordo com Ana Cristina Mazzali Stauch, representante da Remae, este processo tem a grande vantagem de ser continuo e automatizado, podendo operar com grandes volumes de produção ininterruptamente. 

Suas aplicações se estendem desde beneficiamentos aplicados em plantas de mineração, alimentícias e siderúrgicas, onde se objetiva o processamento de produtos e insumos, até sistemas de filtração de efluentes, onde se pode recuperar água e soluções para reúso, assim como transformar os sólidos retirados em co-produtos, gerando economia e novos itens consumíveis.

O composto/polpa (mistura de líquido com sólidos com uma textura espessa) é puxado por tubulação e colocado dentro da bacia do filtro a vácuo que fica em rotação constante. Através da ação do vácuo, a polpa é succionada na zona inferior, sendo que os sólidos são retidos no tecido e o líquido/ar é aspirado pela tubulação através do receptor de filtrado, dotado por uma perna barométrica na parte inferior um selo hidráulico. Silva explica que a sucção resulta em dois compostos: 

- Sólido ou "torta", como é conhecido - é o resultado da filtragem processada, este resíduo sólido é separado com uma pequena parcela da fase líquida e este composto é descartado do filtro geralmente por sopro, esteira tipo belt ou raspagem direta.

- Líquido - o filtrado que passa pela tela sendo sugado por vácuo, é recolhido em um receptor de filtrado enclausurado sendo estocado em um tanque onde é retirado por uma bomba de filtrado.

"O Filtro rotativo a vácuo pode ser utilizado em todos os processos que necessitam de uma separação líquido/sólido, destacando-se em praticamente todos segmentos da indústria, como por exemplo, Usinas de Açúcar e Álcool, Mineração, Farmacêutica, Saneamento, Papel e Celulose, Etanol, Siderurgia, Bebidas e Alimentos. Porém não são recomendados na filtração de Pellet Feed (minério de ferro). Do mais, recomenda-se aplicá-los em processos onde há polpa ou solução com sedimentação muito rápida – destaca o representante da VLC. 

Outra situação onde a aplicação deste tipo de filtro tem desvantagens é para os casos onde os sólidos tenham uma densidade que proporcione sua decantação muito rápida na bacia, como por exemplo no excesso de areia no lodo de cana de açúcar. "Para esses casos, a Mausa desenvolveu o Dispositivo de Remoção de Areia (DRA). Através deste sistema, os sólidos decantados na bacia são removidos constantemente" - explica Scheiber. Ele conta ainda que esse tipo de filtro também não opera onde são necessárias pressões elevadas para que o líquido seja separado dos sólidos (líquidos ou misturas muito viscosas), pois o maior diferencial possível de pressão entre os dois lados do elemento filtrante é de 1,0 atm ou 1,0 bar.

Nos filtros de tambor a vácuo se faz necessário o uso de elementos filtrantes, sendo os tecidos técnicos a opção mais usual. A escolha adequada do elemento filtrante é fundamental para que se obtenha os resultados desejados como filtrado mais límpido, desprendimento da torta, maior produtividade com aumento da espessura da torta, umidade reduzida, reaproveitamento do líquido e da torta e elevada vida útil do tecido filtrante, além da facilidade de lavagem e montagem e baixa manutenção. 

Ana Cristina explica que o tecido utilizado no elemento filtrante só pode ser determinado em sua composição, gramatura, permeabilidade e demais caraterísticas técnicas, após a solução a ser filtrada passar por exaustivos testes de laboratório, onde são simuladas diferentes situações exigidas pelo processo de filtração em um equipamento conhecido com Leaftest. 

"Mesmo se tratando de produtos iguais ou similares, devido às diferentes caraterísticas de um equipamento, sistema de fixação do tecido, temperatura de processo, granulometria do sólido, características físicas, Ph da solução, modos de operação, velocidade, pressão do vácuo, entre outros, não existe uma solução pronta. Cada cliente e processo necessitam ser muito bem avaliados e ter o tecido customizado para um resultado eficiente" – enfatiza a representante da Remae. 

Ela explica ainda que existem três diferentes sistemas de fixação dos tecidos ao tambor. O primeiro deles é a manta inteiriça fixada por gaxetas, cordas e/ou arames. Nesse caso envolve todo o tambor e tem a necessidade de um sistema de sopro para descarte da torta. 

O segundo é a manta inteiriça envolta e sobreposta livre no tambor, com ou sem guias laterais de alinhamento não necessita sistema de sopro, apenas faca raspadora para descarte da torta. Por fim, os painéis fixados ao tambor por gaxetas, arames, ou sistema de guias de borracha auto-travantes. 

Com relação aos tecidos destinados a filtração em filtros de tambor a vácuo, são geralmente constituídos por matéria prima, que pode ser poliéster, poliamida, polipropileno ou algodão, Os fios podem ser multifilamentos, monofilamento, fibras cortadas ou intercalados entre si. Os tipos de tecidos mais utilizados são os agulhados, planos ou multicamadas, já a contextura, pode ser tela, sarja, cetim, propex, reps, panamá, multicamadas, entre outros. 

A espessura dos tecidos aplicáveis podem ser de 0,1 mm a 3 mm e gramatura de 100 a 750 g/m2. 

Os tipos de acabamentos têxteis necessários para estabilização são termofixado, calandrado, resinado ou engomado. "Cada elemento filtrante, também deve ser customizado em sua forma e características de confecção, com esquadramentos precisos, cortes e costuras exatas, instalação de acessórios de fechamento como grampos de aço inox, Velcrons, zíperes, vulcanizações, guias de borracha, canais de fixação, reforços de outros tecidos em áreas de vedação e atrito, soldas eletrônicas, cortes a laser, etc" – completa Ana Cristina. 

Para o sucesso de qualquer desenvolvimento e determinação do tecido filtrante adequado ao processo, se faz necessário a realização de testes de laboratório com Leaftest. São avaliadas temperatura e Ph do processo, que determinarão qual matéria prima aplicada ao tecido química e fisicamente resistente ao processo. Uma solução de difícil filtração pode identificar nos testes, a necessidade de se acrescentar um floculante, auxiliar filtrante, espessante, ou até mesmo uma pré-camada de perlita ou terra diatomácea aderida ao tecido filtrante.

Ana Cristina explica ainda que a permeabilidade do tecido é determinante para uma filtração adequada sem passagem de sólidos (perda) e reduzida umidade da torta. A gramatura e espessura do tecido filtrante, também, são determinantes na avaliação do tipo de fixação do tecido e sua resistência mecânica para evitar furos e rasgos e a tração. De acordo com a especialista, para se obter uma performance desejada no processo de filtração com filtros de tambor a vácuo, além de ter um equipamento capaz de atender à demanda desejada é de suma importância se desenvolver um tecido adequado ao processo e produto.

"Esses filtros possibilitam a utilização de lavagem ou embebição para extração da maior quantidade possível do líquido ou obtenção de maior pureza dos sólidos retidos. Servem quando se deseja o líquido mais isento de sólidos, ou os sólidos com a menor quantidade do líquido da mistura. Além destas vantagens de processo, estes equipamentos apresentam poucos custos com manutenção e são de fácil operação" – ressalta Scheiber.

Para Silva, esse equipamento no Brasil possui uma larga aplicação em usinas de açúcar e álcool para recuperação de sacarose. Para 2018, a indústria brasileira de bens de capital prevê a retomada dos negócios com o crescimento disseminado em todas áreas conforme projeção da Associação Brasileira de Máquinas e Equipamentos, a Abimaq​. 

"Mediante esse cenário econômico nacional, há previsão de recuperação de mercado de filtros rotativos no seguimento de Saneamento, Siderurgia, Alimentos, Química, Farmacêutica. Por se tratar de uma operação simples e continua, com descarga e lavagem de tela constante. 

As principais vantagens da filtração em Filtros de Tambor a Vácuo são a operação simples e baixo custo de manutenção" – completa.