O engenheiro Pablo César Sturm, da Unitek do Brasil, empresa de engenharia de tratamento da água há 19 anos no mercado brasileiro, nos explica um pouco sobre o que é o processo de microfiltração, suas características, aplicações e a diferença dos outros sistemas para entendermos melhor cada processo em si. Uma das suas observações sobre a microfiltração é que, hoje a tecnologia atual utilizada direciona os processos para melhorar a automatização dos sistemas de produção, diminuir recursos utilizados, como energia elétrica e consumo de água, e garantir tanto a qualidade do permeado como a manutenção dos componentes. "É por este motivo que os diferentes fornecedores de equipamentos e membranas de microfiltração trabalham com este foco", ressalta Pablo.
Em primeiro lugar, o engenheiro esclarece que é preciso entender o que é a filtração para depois falar sobre microfiltração e fazer a comparação com outras tecnologias."A filtração é um sistema por onde passa um fluido (líquido ou gás) através de um dispositivo (filtro) composto por um meio de filtração (leito de filtração, multicamada, membrana, etc.) para fazer uma separação dos sólidos que vêm junto com o fluido e obter, assim, um fluido mais limpo", exemplifica.
Filtração por gravidade: o fluido passa pelo meio filtrante por ação desta força.
Filtração pressurizada: o fluido é forçado a passar pelo meio filtrante por meio de bombas que fazem pressão suficiente para uma filtração com maior velocidade (flux), o que diminui a área requerida para se obter uma mesma vazão.
Sobre a diferença entre a filtração direta e a transversal:
Filtração direta: passa todo o fluido através da membrana. Periodicamente, o processo necessita de retrolavagem para eliminar os sólidos acumulados na superfície da membrana. Durante a filtração, não há geração de efluente, formado somente na retrolavagem.
Filtração tangencial ou crossflow: o fluido é transportado tangencialmente no meio e uma parte dele, junto com os sólidos, é eliminada do sistema, que pode ser ou não circulado novamente pela alimentação. Outra parte menor do fluido passa através da membrana, gerando água permeada. É um processo constante e a retrolavagem opcional.
"Para aplicações onde a carga sólida é elevada, a filtração tangencial é a mais recomendada já que o mesmo fluido -alta velocidade de fluxo tangencial - e as partículas sólidas ajudam a manter a superfície da membrana limpa, fazendo um arrastão", explica o engenheiro da Unitek do Brasil.



A microfiltração remove sólidos em suspensão, bactérias e absorve também parte dos contaminantes virais da água a ser tratada, que,apesar de serem menores que os poros da membrana de microfiltração, se acoplam às bactérias e acabam sendo absorvidos juntos. Além disso, há uma redução na turbidez da água. "A microfiltração reduz a quantidade de vírus, bactérias e material orgânico e o grau de remoção está relacionado ao tamanho do composto e do poro da membrana. Ter um tamanho de poro específico e processos contínuos ajuda a obter como resultado final uma água com qualidade constante (Turbidez <1, SDI <1, etc.), o que é de grande importância para processos em que a qualidade é crítica", esclarece Pablo.
Segundo ele, a microfiltração é um processo de filtração que utiliza membranas ou filtros de cartucho para separar sólidos suspensos da água, ficando o tamanho da partícula a ser retida por volta de 0,1 a 10 micra. Aqui, ele vai falar sobre os sistemas de membranas de fibra oca e aponta a diferença entre os processos existentes. "A diferença entre a microfiltração e outros processos que utilizam membranas, como a nanofiltração e osmose reversa, é que a microfiltração e ultrafiltração são filtrações propriamente ditas, o que significa que fazem uma separação física dos elementos suspensos na água. Enquanto a nanofiltração e osmose reversa operam uma separação dos sólidos dissolvidos não física - por tamanho da partícula - e, sim, baseada na carga elétrica dos componentes dissolvidos", assinala.



Fazendo uma comparação entre os materiais ou compostos que as distintas tecnologias rejeitam, observamos nos gráficos abaixo as diferenças mencionadas.



São diversas as indústrias onde a microfiltração pode ser utilizada, conforme Pablo."Isso porque é uma tecnologia que serve tanto para tratamento de água como também para efluente, pré-tratamento ou para polido, remoção de compostos específicos, etc. Sempre que se puder converter física ou quimicamente um composto num material suspenso com tamanho adequado poderá ser removido pela microfiltração", destaca o engenheiro.
De acordo com a necessidade da aplicação, os módulos de microfiltração podem ser de fibras ocas ou tubulares. "Geralmente, as membranas tubulares são usadas para efluentes ou recuperação de metais pesados porque possuem alta resistência química e abrasão. Já as membranas de fibras ocas são utilizadas para água ou processos com sólidos menos abrasivos", afirma Pablo.
A estrutura interna das membranas é muito similar. A diferença no processo de fabricação do polímero resulta em diferentes tamanhos dos poros das membranas.
Devido à estrutura capilar ou tubo das membranas, a filtração pode ser feita desde o interior ou exterior da membrana, que varia de característica conforme o fornecedor.

Principais aplicações • Tratamento da água de poço, superficiais, água de mar ou efluente terciário como pré-tratamento de osmose reversa ou nanofiltração; • Remoção de ferro e manganês oxidado da água; • Remoção de arsênico (com coagulação); • Diminuição de turbidez e SDI; • Redução de carga orgânica e remoção de patógenos microbianos com coagulação para contabilização de águas superficiais; • Tratamento de polido de efluentes terciários para produzir água de irrigação ou aplicações de reúso; • Tratamento de efluentes para obedecer a regulações de esgotos; • Remoção de metais pesados de efluentes industriais ou mineiros; • Tratamento em torres de resfriamento; • Redução de dureza (precipitação de cálcio e magnésio); • Remoção de flúor (precipitação); • Remoção de sais pouco solúveis (precipitação).

Pontos positivos
• Requer pouca atenção do operador;
• Garante qualidade constante de permeado;
• Operação em forma contínua ou intermitente sem problema nenhum;
• Reduz o consumo de produtos químicos por não ser necessário realizar a sedimentação de sólidos;
• Equipamentos são modulares e ampliáveis.

Pontos negativos
• Elevado consumo de eletricidade para processos com alta vazão de recirculação se comparamos com processos convencionais.
• Necessidade de limpezas periódicas das membranas.
• As membranas de microfiltração não são recomendadas para as seguintes aplicações:
• Águas com óleos e graxas.
• Águas com alto conteúdo orgânico (águas municipais).
• Águas carregadas com orgânicos (por exemplo, ácido cítrico).
• Águas com cadeias poliméricas longas (foulling de membranas).
• Águas com temperaturas elevadas (> 50 – 55 °C).
• Custo de instalação e manutenção similar ao da ultrafiltração, porém, esta última tem uma filtração melhor.