Diversos tipos de meios filtrantes são utilizados no mercado de tratamento de água e efluentes. As membranas de filtração, por exemplo, são elementos com grande adequação às necessidades, pois podem ser de diferentes tipos e servem para necessidades diversas. O que diferencia cada tipo de membrana é a sua capacidade de retenção, proporcionada pela disposição dos poros ao longo do meio.
"As membranas são meios filtrantes compostos por películas extrafinas que apresentam pequenos poros em sua área, possibilitando a determinação do tipo de membrana. Elas são divididas em: microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa" – explica Fernado Barauna, diretor técnico comercial da BFilters.
Para cada tipo de partícula a ser filtrada, existe um tipo de membrana mais adequado para que seja obtida a melhor performance de filtração. Este meio filtrante é estruturado a partir de polímeros, que podem ser difluoreto de polivinilideno (PVDF), politetrafluretileno (PTFE), polietersulfona (PES), poliacrilonitrila (PAN), poliamida (PA) e outros, segundo Ricardo Pinheiro, gerente da divisão de negócios LPT (Liquid Purification Technology) da Lanxess.
Devido à porosidade da membrana, composta pelos polímeros, os sólidos, partículas e microrganismos são retidos. Este tipo de elemento filtrante proporciona uma alta eficiência de filtração e remoção de contaminantes do líquido a ser tratado.
Por ter um desempenho elevado para a filtração, removendo também a cor e a turbidez do líquido, as membranas são utilizadas no setor industrial, "empregadas em sistemas desmineralizadores, dessalinização da água do mar e salobra, clarificação de líquidos, produção de água reagente e como componentes em sistemas de tratamento de efluente" – completa Barauna, da BFilters. As membranas também são muito utilizadas em instalações onde há reúso da água para outras atividades.

Por que escolher membranas como meio filtrante?
Durante o processo de escolha do meio filtrante ideal, é preciso levar em consideração o tipo de líquido a ser tratado, a qualidade necessária do filtrado, o espaço para os equipamentos e o orçamento disponível.
As membranas de filtração possibilitam, por exemplo, a retenção de bactérias, vírus e materiais dissolvidos, como os cloretos. Esta é uma das considerações que deve ser feita ao pensar na escolha de uma membrana filtrante.
Em relação ao espaço e ao orçamento, as membranas podem ser consideradas ótimas opções para a filtração. As suas vantagens são "uma menor área de instalação, maior eficiência de filtração, menor custo operacional, pois não precisam de muitas paradas para manutenção, produção de água filtrada e/ou tratada por maior tempo seguido e com qualidade estável" – segundo Luciano Nascimento, diretor técnico da Vexer.
Além de serem instaladas de forma compacta, as membranas possuem tecnologias muito eficientes, que trazem resultados superiores aos encontrados em meios filtrantes convencionais. Segundo Barauna, diretor técnico comercial da BFilters, outra vantagem das membranas está relacionada "ao baixo consumo de produtos químicos em seu processo, evitando que este seja prejudicado por excessos e contribuindo, também, com o meio ambiente".
A utilização de membranas é indicada para tratamento de água e esgoto, dessalinização, desmineralização e outros. Segundo Pinheiro, da Lanxess, elas podem ser aplicadas nos casos "em que se necessita uma altíssima qualidade de filtrado, onde não se tem área suficiente para a instalação de um sistema de filtração convencional e onde o manuseio de químicos para regeneração, como no caso de resinas de troca iônica, seja complicado ou restrito".
Outro caso em que é indicado o uso das membranas são os processos produtivos cujo objetivo é manter a qualidade da água constante, por exemplo. "A alimentação de caldeiras, devido aos riscos de incrustações por meio da alimentação com água muito carregada de sais, e as indústrias farmacêuticas, cosméticas e alimentícias necessitam de membranas para manter a qualidade da água dentro das especificações exigidas pelos órgãos de fiscalização" – exemplifica Barauna, da BFilters.
O processo de tratamento de efluentes também exige a utilização de membranas de filtração. Com legislações cada vez mais restritivas de descarte e a possibilidade de reúso do efluente, é necessário realizar um processo de filtração de grande eficiência.
Após analisar as características da filtração por membranas e suas diferentes aplicações, deve-se identificar qual o tipo mais adequado a cada caso. O mercado atual disponibiliza uma grande variedade de membranas, de modo a possibilitar uma utilização mais personalizada para cada tipo de líquido a ser tratado e para os resultados esperados pelos consumidores.

Variedade de membranas filtrantes
As membranas filtrantes existentes no Brasil consistem em membranas de microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e de osmose reversa. A escolha pelo tipo de membrana mais adequada depende dos materiais a serem retidos e de suas aplicações .
Segundo Nascimento, diretor técnico da Vexer, "as membranas de ultrafiltração removem da água qualquer tipo de moléculas maiores que 0,01 micron, dentre elas os coloides, vírus e bactérias. Já as membranas de osmose reversa removem da água íons dissolvidos menores que 0,001 micron, como os íons metálicos, sais dissolvidos, herbicidas, pesticidas e outros".
Outra aplicação para as membranas de osmose reversa é na dessalinização da água do mar ou água salobra. Com este processo de filtração, é possível transformar a água salina em água potável. Este tipo de tratamento será muito recorrente nos próximos anos, dada a redução de disponibilidade de água potável, seja por questões climáticas ou por ações humanas que prejudicam a qualidade da água doce disponível. Portanto, pensar a utilização de membranas de osmose reversa como solução para a dessalinização é uma forte tendência de mercado, principalmente em países com pouca disponibilidade de água doce.
"A dessalinização por membranas de osmose reversa é uma tecnologia responsável por remover até 99% dos sais presentes na água, matéria orgânica e pesticidas. A química desta membrana permite superior entrelaçamento da camada de poliamida. Por serem semipermeáveis, as membranas retêm o sal e liberam apenas a passagem de água pura" – explica o diretor técnico comercial da BFilters. Este tipo de membrana é normalmente utilizada em casos onde é necessário reduzir os TDS (sólidos dissolvidos totais). Um dos modelos de membrana de osmose reversa mais conhecido do mercado é o MBR (Membrane Bio Reactor).
Segundo Daniel Pavan, gerente de vendas da Kubota, "o sistema MBR é, basicamente, a integração do sistema biológico convencional (aeróbio) de tratamentos de lodos ativados trabalhando em conjunto com a filtração por membranas".

Outros tipos de membrana disponíveis atualmente são as de microfiltração (MF) e a de ultrafiltração (UF). "Quando falamos de membranas de MF e UF, buscamos a remoção de sólidos suspensos. Estas membranas operam com baixa pressão e são utilizadas para clarificação e remoção de turbidez da água, além de outras aplicações de concentração em processos industriais" – detalha Marcelo Bueno, gerente regional (Brasil) da Toray.
As membranas de nanofiltração, por outro lado, removem sólidos dissolvidos e são classificadas como membranas de alta pressão, muito utilizadas para reduzir a condutividade da água para aplicações em caldeiras e na indústria de alimentos e bebidas.

Uma novidade que está chegando ao mercado brasileiro é a membrana de fibra oca produzida pela Mitsubishi. Importadas pela Potencial Zeta Engenharia, estas membranas são utilizadas em tratamento de efluentes com tecnologia de membranas MBR.

Processos de manutenção
As membranas de filtração, como todos os meios filtrantes, exigem um certo cuidado para possibilitar o melhor desempenho do equipamento. Quando a manutenção preventiva é realizada, reduz-se o risco de paralisações na produção. Portanto, para alcançar bons resultados, é preciso estar atento às etapas de manutenção indicadas pelo fornecedor da membrana.
Segundo Bueno, da Toray, os projetos que utilizam membranas já possuem uma previsão sobre limpezas de manutenção (química e hidráulica), variando conforme a aplicação do meio filtrante. É importante salientar que a manutenção é fundamental para o aumento da vida útil das membranas.
Retrolavagem, lavagens químicas para desincrustação e sanitização para remoção de biofilmes são alguns dos processos que podem ser realizados para manter a qualidade das membranas.
"As manutenções vão desde a manutenção regular de bombas e válvulas a limpezas químicas regulares, no caso das membranas de ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa. Após alguns anos de operação, há a necessidade de troca dos elementos filtrantes.
O período indicado para este procedimento depende da qualidade do material, do tempo de uso, nível de contaminantes e de uma operação correta" – explica Pinheiro, da Lanxess.
Já as membranas MBR, por exemplo, exigem pouca manutenção e intervenção. Segundo Pavan, gerente de vendas da Kubota, as membranas MBR da Kubota passam por uma limpeza química a cada três ou quatro meses. "Não há necessidade de retrolavagens ou limpezas mecânicas, caso os equipamentos estejam em sua condição normal de trabalho" – acrescenta Pavan.

As membranas de osmose reversa, por outro lado, possuem uma manutenção que está evoluindo para otimizar o tempo de operação. "A manutenção preventiva deste tipo de membrana consiste na troca dos elementos filtrantes do pré-tratamento e na sanitização das membranas, evitando, assim, a incrustação e aumentando a vida útil do processo" – afirma Barauna, da BFilters.

Custo-benefício
A instalação de sistemas de filtração por membranas ainda é considerada um investimento mais caro, quando comparado com outros elementos filtrantes. Contudo, as vantagens e economias proporcionadas a longo prazo fazem com que a utilização de membranas tenha um bom custo-benefício.
"As membranas entregam uma alta qualidade da água tratada com menor espaço de instalação e custos operacionais mais baixos, proporcionando um ótimo custo-benefício. Por exemplo, o baixo consumo de químicos e o fato de não gerar lodo são dois pontos que contam muito a longo prazo e viabilizam a aplicação das membranas filtrantes ao invés de sistemas mais convencionais" – comenta Bueno, da Toray.

Além disso, o sistema de membranas para filtração requer menos paradas para manutenção, o que faz com que a qualidade da água se mantenha constante por um período maior.
Segundo Roberto Yoshida, consultor da Potencial Zeta Engenharia, à medida que restrições ambientais se incrementam, o uso de membranas passa a ser uma solução economicamente viável. "Alguém imaginava que no Brasil, um dos países com maiores reservas de água doce, iria se falar em dessalinização de água do mar ou se iniciaria a discutir como utilizar esgoto tratado como fonte de água potável? Em todos estes debates, as membranas fazem parte da solução" – comenta Yoshida.

Mercado brasileiro
O mercado brasileiro de membranas ainda enfrenta alguns entraves para demonstrar aos consumidores a vantagem da utilização deste meio filtrante. A ideia de que as membranas são muito caras e de difícil operação está sendo quebrada, mas ainda faltam investimentos em novos projetos e conscientização sobre a questão ambiental, principalmente no que diz respeito aos recursos hídricos.
Entender que a dessalinização da água do mar e o reúso de efluentes devem ser consideradas fontes que ampliam a matriz hídrica, segundo Bueno, da Toray, contribuiria com a ampliação deste mercado. "Não podemos ficar reféns da chuva para encher os reservatórios ou mesmo buscar água cada vez mais distante dos pontos consumidores. Isto deve fazer parte do planejamento das cidades e dos estados, pois é um tema político" – completa o gerente regional.
Ao compreender estas necessidades de mercado e as possibilidades de utilização das membranas em relação à sustentabilidade, as vendas terão um aumento significativo. "Nosso país já está precisando de alternativas de preservação do meio ambiente. Em muitos outros países, muito se utiliza a água do mar como fonte de água para abastecimento. No Brasil, ainda faltam regulamentações sobre isso" – explica Barauna, diretor técnico da BFilters.
Apesar de a utilização das membranas como meio de preservação ambiental ainda não ser tão explorada no Brasil, outras demandas existentes na indústria e na sociedade mantêm o mercado ativo.
O aumento nas fiscalizações nos processos de produção das empresas, o que inclui o tratamento da água utilizada, é um dos motivos que fez aumentar a procura por membranas filtrantes. Devido a sua alta eficiência, este meio filtrante é um dos escolhidos para a filtração de água e efluentes nas indústrias. Segundo Barauna, "as empresas, com o tempo, vêm percebendo que o sistema de membranas proporciona redução de custo a longo prazo e melhor eficiência na qualidade de água final".
No Brasil, os principais consumidores de membranas filtrantes são as indústrias, principalmente a alimentícia, de bebidas, óleo e gás. O tratamento e/ou clarificação de água, dessalinização, desmineralização e tratamento de efluentes também são casos em que é indicada a utilização de membranas.
Contudo, este tipo de meio filtrante está ganhando espaço em prédios comerciais e shoppings centers devido a uma redução de custos, segundo Bueno, da Toray. As membranas de ultrafiltração para tecnologia MBR, por exemplo, são muito usadas para a reutilização da água a partir do tratamento de esgoto. "Seja em escala de municipalidade (privado ou estatal), de baixo volume, como em edifícios comerciais, ou médio volume, como o reúso de efluentes tratados em aplicações industriais, o tratamento de esgoto é o maior mercado de membranas de ultrafiltração.
O que viabiliza este mercado de reúso de água é o custo ascendente da água e sua escassez em locais específicos" – explica Yoshida, consultor da Potencial Zeta Engenharia.
As membranas filtrantes, portanto, têm capacidade de aumentar o seu mercado consumidor no Brasil, pois as diversas demandas existentes, sejam por questões de investimento ou questões ambientais, potencializam a utilização deste meio filtrante em diferentes aplicações nas indústrias e na sociedade.

Contato das empresas
BFilters: www.bfilters.com.br
Kubota: www.kubota-mbr.com
Lanxess: www.lanxess.com.br
Potencial Zeta Engenharia: www.potencialzeta.com.br
Toray: www.toray.com
Vexer: www.vexer.com.br