As centrífugas clarificadoras e os decanters são equipamentos que usam as forças centrífugas, gravitacionais e de inércia para separações de líquidos e/ou sólidos. O princípio de funcionamento é utilizar a rotação para suspensão dos suspensos. Ainda temos no mercado as centrífugas separadoras, que além de separar esses suspensos, também separam substâncias de densidades diferentes, isso por que materiais pesados normalmente giram de forma diferente dos mais leves. À medida que as substâncias são separadas, elas podem ser recolhidas de vários modos.
Os decanters são indicados para suspensões com alta carga de sólidos, enquanto as centrífugas clarificadoras são indicadas para aplicações onde a carga de sólidos é mais baixa, mas que ainda precisa de boa clarificação.
Praticamente todos os setores industriais podem utilizar esses tipos de separadores, desde o desaguamento de rejeitos de mineração até remoção de microrganismos e células nas indústrias alimentícia e farmacêutica. De acordo com Alexandre Moraes, head of separation sales da GEA Equipamentos e Soluções, são máquinas muito versáteis e presentes em diversos segmentos.
São bastante utilizados em sistemas em embarcações e usinas termoelétricas para purificação de óleo combustível, em cervejarias para remoção de leveduras, em laticínios, produção de vacinas, produção de biocombustíveis, nas indústrias de animais e vegetais, em diversos métodos na indústria química e em mineração, sem tratamento de água e efluentes. Ainda assim, diariamente são encontradas novas aplicações para esses equipamentos.
“São muito utilizados nas indústrias de bebidas, mas nas últimas décadas vários impostos são aditados a esta tecnologia em seus processos. Para cada aplicação, temos uma configuração de máquina que se adequa ao processo e ao produto. Existem soluções nas áreas de recursos renováveis, indústria naval, óleo e energia, química, farmacêutica e meio ambiente” – destaca Moraes.

Ele explica que o processo é simples. Nas centrífugas, o tambor de rotação gira na vertical e é equipado com pratos de separação, aumentando a área de clarificação. Os sólidos se depositam na periferia do tambor e de tempos em tempos são descartados, de forma manual ou automática. Em algumas aplicações, os sólidos são descartados de forma contínua. A alimentação é contínua, assim como a saída de líquido clarificado.
Já nos decanters, o tambor gira na horizontal e é equipado por uma rosca transportadora, que remove continuamente os sólidos depositados na parede do tambor. A alimentação também é contínua, assim como saída de sólidos e a descarga de líquido clarificado.

Segundo a engenheira Estela Testa, CEO da Pieralisi América, além de estar presente nas indústrias química, alimentícia e farmacêutica, o decanter centrífugo também atua na desidratação do lodo biológico, desidratação de lodo químico nas Estações de Tratamento de Efluentes, Estações de Tratamento de Água e Estações de Tratamento de Despejos Industriais. “Utilizado para selecionar fases de desidratação do lodo, os decantadores centrífugos são usados em uma tecnologia moderna que combina a capacidade de tratar produtos com alto teor de uso com uma excelente técnica de clarificação” – afirma.

Além disso, para a separação de fases sólido-líquido, também é utilizado em processo de desidratação de diversos produtos, como estações de tratamento de esgoto urbanos e industriais (curtume, frigorífico, celulose, têxteis, etc), limpeza de tanques de borra de óleos residuais da indústria petroquímica, recuperação de lama da perfuração, água de lavagem de frutas; recuperação de amido, polpa de tomate, sucos de frutas, borras de destilaria, refino de gorduras de fritadeiras, água de lavagem de açúcar e cana, borra de flotadores de açúcar, produção de biodiesel, no processamento de etanol de cereais e na secagem e separação de grãos secos por destilação (DDG).
Estela explica que o motor principal conectado ao eixo do decanter aciona a rotação do tambor. A força centrífuga extremamente alta gerada no interior do tambor é proporcional à velocidade de rotação e ao diâmetro do tambor rotativo. O produto a ser clarificado entra pelo tubo de alimentação, passa na rosca interna para ser distribuído na parte central do conjunto rotativo e depois é acelerado. A força centrífuga que atua sobre as partículas sólidas é responsável pela separação sólido-líquido.
“O desempenho da separação está relacionado não apenas aos detalhes mecânicos, mas também aos parâmetros operacionais (força centrífuga, vazão, velocidade diferencial, níveis de líquido) e às características específicas do produto (densidade, viscosidade, quantidade e dimensão das partículas sólidas).” – ressalta a engenheira.

Principais vantagens, manutenção e cuidados
A utilização desses equipamentos traz inúmeras vantagens. Para Morais por se tratar de um processo de separação contínuo, esses equipamentos permitem um alto grau de automação em sua operação, principalmente porque não há consumo de elementos filtrantes, nem da deposição dos mesmos. Estas vantagens se convertem em processos mais eficientes e com menor impacto ambiental.
“Além de retirar sólidos, as centrífugas permitem também a separação de líquidos em suspensão. Essa característica é muito importante em algumas aplicações, por exemplo, em embarcações utilizamos centrífugas para purificar o combustível, removendo impurezas e água em suspensão. Isto protege os motores e diminui o consumo” – explica.

A manutenção do equipamento é de acordo com o produto a ser trabalhado e deve ser orientado pelo fabricante junto ao usuário final antes da aquisição do sistema. Uma vez operando dentro das condições estabelecidas pelo fabricante a manutenção é preventiva a cada 8.000 horas para trocas das juntas de vedação, garantindo aumento da vida útil do sistema.
Para Estela, o mercado dos decanters centrífugos é positivo ano a ano, porém o grande sucesso do sistema trouxe aventureiros nacionais no setor, que trazem materiais de fabricação de baixa qualidade, baixa eficiência do sistema e problemas de automação. Por isso o usuário deve efetuar a escolha de seu equipamento não olhando apenas o valor de investimento e sim toda a análise da vida útil e rendimento do equipamento.
“O setor segue inovando com sistemas compactos tipo plug and play eliminando qualquer tipo de obra civil, menor tempo de implementação e start up, temos também sistemas de monitoramento on-line, com o fabricante da máquina cada vez mais perto do usuário final, garantindo a confiabilidade do equipamento” – enfatiza a engenheira.
Com relação a manutenção dos equipamentos Moraes explica que por se tratar de máquinas rotativas, onde existe um desgaste natural, para cada máquina há um plano de manutenção preventiva baseado no tempo / horas de operação para checagem de vedações, rolamentos, etc.
Por outro lado, nem tudo é vantagem, em alguns casos, o custo de investimento em centrífugas e decanters é mais alto que em sistemas de filtração convencional, porém o custo de operação é menor. Ao longo do tempo o investimento inicial mais alto se paga com a economia proporcionada com o uso da centrífuga.
Ainda é importante mencionar que trata-se de um sistema que exige um investimento inicial médio mas que se converte em economia de operação. A escolha do equipamento deve ser bem feita e o usuário deve observar todos os aspectos da marca a ser escolhida como: materiais certificados de primeira linha, referência no país, assistência técnica para pronto atendimento entre outros para que o usuário tenha a melhor experiência com a tecnologia.
Para cada aplicação é necessário configuração de máquina que se adequa ao processo e produto. “O produto deve ser bem especificado e principalmente a escolha de um fabricante confiável que sabe dimensionar o sistema, escolher os materiais de fabricação adequados para cada processo, para que não haja desgaste prematuro e operação inadequada para o equipamento” – destaca Estela. 

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