terça-feira, 17 de outubro de 2017

O bom e velho filtro "São João" ....



Certos termos caem na sabedoria popular e se consagram. Algumas marcas comerciais passam a denotar o produto, como por exemplo "Gillete" para lâminas de barbear, "Nylon" para poliamidas, "Teflon" para  PTFE (politetra fluoretileno) e assim por diante.
Assim, também o "Filtro São João" acabou por dar nome a todos os filtros de barro. 
O genuíno filtro "São João" produzido em Jaboticabal (SP) pela cerâmica Stefani

Recentemente o livro "The Drinking Water Book" escrito por Colin Ingram, escritor de artigos científicos, reconheceu o filtro de barro como um dos melhores dispositivos para purificação de água.

Na realidade, não é exatamente o filtro o responsável pela purificação, mas sim o elemento filtrante, a "vela". 

Normalmente produzida em materiais cerâmicos, sinterizados a altas temperaturas, formam uma estrutura porosa, com poros sub-micrônicos, que retém sólidos em suspensão, e por consequência, também alguns poluentes e eventualmente até micro organismos maiores.

Deve-se a Oswaldo Cruz a disseminação do uso dos filtros, consequência da sua tese de doutorado "Veiculação Microbiana pelas Águaspara obtenção do título de médico e bacteriologista, em 1892.


Um dos primeiros filtros a gravidade, utilizando velas para purificação de água.
Os dois exemplares estão em exposição no Parque Nelson Lorena, em Cachoeira Paulista (SP)


Filtro de cerâmica exposto no museu ferroviário em S. João del Rey
Portanto, para ter uma filtração eficiente, é necessário escolher um elemento filtrante (vela) de qualidade pois é ela que garante a retenção das impurezas. A vela de qualidade irá sujar mais rapidamente, o que significa que ela está realmente retendo as impurezas e purificando a água.

Filtro de pedra vulcânica porosa (Angra). O "elemento filtrante" é a pedra, que se enche de água por cima e vai gotejando para o reservatório de barro.


Existem velas com carvão ativado para adsorver o cloro proveniente da água tratada. A ingestão de água clorada por longos períodos não é salutar. O cloro não faz bem ao organismo, embora seja um bactericida muito eficiente.

Outras velas indicam possuir carvão ativado com prata coloidal. Estas velas identificam um ambiente bacteriostático, ou seja, não estimulam o crescimento de bactérias quando a água em seu interior fica parada por muito tempo. No entanto, não matam bactérias, como as vezes somos levados a crer.

Com o descobrimento da presença dos micro-plásticos na água potável, mesmo a água tratada pelas concessionárias requer filtração antes do consumo. Clique aqui para saber mais sobre a poluição por micro-plásticos.

Com este assunto em alta, existem muitos artigos com alguma incorreção falando sobre filtros, então é importante consultar alguém com conhecimento técnico sobre o assunto para esclarecimentos.

Algumas sugestões de leitura sobre o tema:

A PNEUMOTRONIC  fabrica filtros e elementos filtrantes confiáveis que podem reter as micro-partículas plásticas presentes na água e se coloca à disposição para esclarecimento de dúvidas. Consulte nosso site.

Colaboraram com o artigo:
Enison Pozzani (Hidrosense)











segunda-feira, 18 de setembro de 2017

A Poluição dos Mares - Um alerta grave

O problema da poluição dos mares vem se agravando, a ponto da ONU criar a campanha "Clean Seas", mares limpos em português.
Hoje o maior agente poluidor são os plásticos de modo geral. Sacolas, embalagens usadas, móveis, caixas de transporte. Pode-se encontrar de tudo no mar, descartado de modo irresponsável. 
Ilhas outrora paradisíacas, na rota de correntes marinhas, hoje estão com suas praias tomadas por dejetos plásticos, e quem perde é a ecologia, os seres vivos e até os turistas.

O mecanismo de poluição funciona mais ou menos assim:
1 -  a embalagem utilizada é descartada de qualquer modo, não sendo direcionada para a reciclagem.
2  -  esta embalagem, na próxima chuva será levada pela correnteza, e infalivelmente cairá em algum riacho, afluente de um rio, que termina em outro rio maior. Este rio maior desaguará inevitavelmente no oceano, portanto aquela embalagem levada pela correnteza, chegará algum dia ao oceano, com certeza, se nenhuma medida for tomada.

De modo geral, as embalagens são fabricadas com plásticos olefínicos, que tem densidade menor que a água, portanto sempre flutuam, e assim são facilmente arrastados pela água.

Podemos dividir esta poluição marítima em dois grandes grupos:  Macro poluição e Micro poluição.

Macro poluição: formada por objetos poluidores visíveis ao olho nú.



Esta poluição é mais fácil de ser remediada, começa por um intenso processo de educação da população, auxiliada por máquinas que já estão sendo desenvolvidas para limpar os mares. Mas o trabalho é hercúleo....  A  ONU avaliou que até 2050 haverá (em peso) mais poluição plástica do que peixes no mar.
Este tipo de poluição afeta principalmente os animais, que veem em objetos sobre nadantes uma atrativa guloseima:

Qualquer animal marinho interpretaria esta sacola plástica como uma apetitosa água viva.  Bem, pelo menos aqueles que se alimentam delas.
Pássaros marinhos encontram em objetos sobre nadantes com belas cores, irresistíveis alimentos, e que depois não são digeridos, levando a ave a morte.


O leitor é convidado a refletir sobre sua ação com seu lixo descartável, e a tomar uma atitude: reciclar, difundir a idéia, voluntariar, participar de grupos de discussão.  Tome uma iniciativa, enquanto há tempo......


 Micro poluição:   esta poluição é causada por partículas plásticas microscópicas, normalmente não visíveis a olho nú, e é tão ou até mais perigosa que a macro poluição. Somente agora os cientistas tem notado este tipo de poluição, e ainda  há poucas medidas para sua contenção.

Estas partículas vem principalmente de duas fontes:
1 - micro-beads:  são tecnicamente conhecidas como cêras. São importante componente de shampoos, cremes esfoliantes, e muitos outros produtos cosméticos e de limpeza.  São partículas de Polietileno, um plástico olefínico, muito pequenas, que dão cremosidade a produtos cosméticos, dão aquele aspecto perolizado em cremes,  mas também são utilizados em batons, produtos de limpeza, tintas, e até papel carbono. 

Mas a poluição vem dos produtos cosméticos. Quando você utiliza um shampoo, ao se enxaguar, ele corre pelo ralo, e irá acabar em um estação de tratamento de esgotos. Se houver na sua região....
O fato é que as estações de tratamento de esgotos (ETE) não estão preparadas para reter partículas sobre nadantes. Uma das fases de purificação das águas é a decantação, que funciona apenas para partículas mais pesadas que a água. Depois de tratada, a água vai para o descarte hídrico, em algum rio, mas ela estará levando todas estas partículas, que como no caso da macro poluição irá um dia chegar ao mar. 
Chegando ao mar, devido seu tamanho, adsorvem (fixam em sua superfície) partículas tóxicas, como metais pesados, compostos tóxicos, etc. Nós não enxergamos, mas seres aquáticos vão confundir estas partículas com plâncton, e irão ingeri-las. Depois, entram na cadeia alimentar, até chegar aos peixes, que pescados, irão nos alimentar.
Então, aquelas partículas que estavam no seu shampoo, um dia você irá comê-las, enriquecidas por muitas substâncias tóxicas.
Quando estas ceras foram criadas, não se imaginava este efeito negativo, tanto que nas instruções de segurança constava que eram inertes para o ser humano, e tinham até classificação FDA (Food and Drug Association).
Os Estados Unidos e Canadá estão banindo estas ceras dos produtos cosméticos, até 2019.  Já, os legisladores brasileiros ainda não tem nenhuma posição sobre o assunto. Na própria imprensa encontramos artigos ainda não muito exatos. Nem mesmo a SABESP  tem posicionamento sobre o assunto.

2  - micro-fibras: hoje em dia é raro a utilização de tecido puro de algodão, fibra natural. A maioria dos fios dos tecidos são uma mistura de fibras naturais e sintéticas.  As principais fibras sintéticas são de poliamida, e de poliéster que conferem ao tecido propriedades como anti-amarrotamento, brilho, e elasticidade.
Bem, esta roupa, ao ser lavada, libera pequenas quantidades destas micro-fibras, que seguem o mesmo processo que as micro-beads. A água da máquina de lavar também irá para o tratamento de esgoto, e tudo se repete.

A Folha de S Paulo, publicou um bom artigo sobre o assunto: clique aqui para lê-lo


Não deixe de ler, entender o assunto, e engajar-se para resolver este problema.
Lembre-se que a água é um bem cada vez mais precioso.

Concluindo, a filtração da água vem se mostrando cada vez mais importante, até mesmo para água tratada.  Portanto, filtre a água que você bebe e utiliza para cozinhar.

quarta-feira, 5 de outubro de 2016

Comparando elementos filtrantes com diferentes estruturas

Resolvemos testar elementos filtrantes da PNEUMOTRONIC, produzidos em plástico micro-poroso sinterizado e elementos filtrantes de fibras de polipropileno,  produzidos através do processo chamado de blown-melt.

A intenção é desmistificar o poder de filtração do plástico micro-poroso frente aos elementos filtrantes de fibras de PP, que hoje invadem o mercado, principalmente com produtos de origem chinesa.

Levando em conta que ambos são elementos de filtração de profundidade, é possível realizar uma comparação plenamente válida entre os dois filtros.

Os elementos são mostrados abaixo:

Elemento de 9 3/4" padrão, com capacidade de retenção de 1 micron

Utilizamos um elemento de nossa fabricação, de mesmo tamanho (9 3/4") e capacidade de retenção de 10 microns .Siga este link para saber mais sobre este elemento
Elemento filtrante politubos, com capacidade de retenção de 10 microns

O teste foi realizado com a intenção de comprovar, através de meios práticos, se a capacidade de retenção dos elementos filtrantes de fibra estava de acordo com o que é apresentado em sua embalagem.

A ideia do teste foi colocar o elemento de fibra de PP na 1ª etapa do sistema de filtração e um elemento filtrante PNEUMOTRONIC na 2ª etapa. Desta forma, esperava-se que o elemento de fibra recebesse toda a sujeira presente na água e que o elemento filtrante PNEUMOTRONIC não fosse contaminado com impurezas. Afinal, os elementos de fibra utilizados alegavam possuir maior capacidade de retenção (1 micron), quando comparados com os nossos elementos filtrantes (10 microns).

O dispositivo de testes pode ser visto na foto abaixo:


A água fornecida pela concessionária na nossa região contém elevado teor de sólidos dissolvidos. O que a torna apropriada para os testes, mas péssima para a utilização dos moradores....

Após cerca de 4 horas de testes e aproximadamente 1000 litros de água filtrada, o resultado foi este:


Os elementos filtrantes ficaram com o seguinte aspecto:



Fica evidente que o elemento de 1 micron foi ineficaz, tendo em vista que o elemento filtrante PNEUMOTRONIC apresentou maior retenção de sólidos, mesmo após a pré filtragem realizada pelo elemento de fibra.


Os resultados também apresentam coerência em relação à queda de pressão sofrida em cada filtro, onde nota-se uma queda de pressão maior no elemento de 10 microns, sendo que o esperado era exatamente o contrário.


Na foto abaixo, são apresentadas três micrografias realizadas em um microscópio eletrônico de varredura de um elemento filtrante PNEUMOTRONIC com capacidade de filtração de 10 microns, em três ampliações diferentes.
A explicação é muito simples: como vemos nas micrografias abaixo, os poros dos elementos filtrantes sinterizados são coerentes no plástico micro-poroso e apresentam boa uniformidade. Isto garante a precisão e qualidade na capacidade de retenção dos elementos filtrantes PNEUMOTRONIC.


Portanto, foi possível concluir a superioridade na capacidade de filtração do plástico micro-poroso diante de seus concorrentes de fibras.

É preciso ter-se em conta a responsabilidade do processo de filtração ao se empregar elementos filtrantes de qualidade duvidosa.

Com isto, deixamos a seguinte ideia para processos de filtração: FILTRO QUE NÃO ENTOPE É FILTRO QUE NÃO FUNCIONA.......

Saiba mais sobre filtração neste outro artigo:
Filtração de superfície x filtração de profundidade


segunda-feira, 7 de setembro de 2015

INTEGRANDO A CAPTAÇÃO DE ÁGUA PLUVIAL E O BOMBEAMENTO SOLAR

Não adianta captar a água pluvial e não dar-lhe uma destinação nobre. Aqui, estamos falando de 3 fases:
  • Bombeamento alimentado por energia solar, utilizando-se painéis foto-voltaicos
  • Tratamento adequado da água a ser armazenada
  • Integração reservatório / captação / bombeamento
 Nesta postagem, iremos focar na primeira fase, para entender  as várias interações entre a potência foto-voltaica obtida, e balancear as cargas,  para finalmente entendermos a capacidade de bombeamento do nosso sistema.  Lembramos que todo o nosso sistema é montado em  escala reduzida, e vamos balanceando o volume captado de água da chuva,  a potência foto-voltaica, e a capacidade  de armazenamento de água que obtemos.

Na realidade, estaremos relacionando áreas:
  • Área de Captação de água de chuva
  • Área de captação de energia solar
  • Área de armazenamento x altura de armazenamento.
É importante lembrar que tanto a captação de água pluvial, quanto a captação de energia solar necessitam de grandes áreas,  fator este as vezes impeditivo de se implantar um sistema destes.
Por isto, estamos estudando todo o interrelacionamento destes fatores.

Nosso sistema de bombeamento solar:

 A localização da captação de água de chuva já havia sido escolhida, em função da incidência da luz do sol.
Optou-se por um sistema em DC, 12V pela sua simplicidade e economia de componentes.




Na sucção da bomba, para evitar entrada de corpos estranhos, um filtro de sucção

A montagem, ainda próvisória, será adequadamente fixada ao solo, como forma de  prevenção de ventos fortes, comuns no local.

 Todos os componentes do sistema de potência foram instalados sob o painel, formando uma montagem compacta

Controlador de carga, para adequar o consumo da bomba e a carga da bateria

 Bomba de diafragma, em uma montagem compacta, potência nominal de 84 W, e vazão máxima de 1.8 gpm (6.8 lit/min).
Esta bomba tem uma válvula de segurança que não permite seja ligada na ausência de água na sucção. Muito útil !

 Volume interessante de água, mesmo com baixa insolação.

O módulo é autônomo , compacto e envia uma água pré-filtrada

O sistema mostrou-se equilibrado com o volume de captação de água, e o próximo passo será o tratamento da água bombeada.  Na próxima postagem........



sexta-feira, 13 de março de 2015

Unidade Piloto de coleta e armazenamento de água da chuva

Quem sabe, faz. Então resolvemos construir uma unidade piloto para coletar água da chuva, certificar os cálculos para dimensionamento da cisterna, tudo de acordo com as normas ABNT.   E ainda, utilizando a maior parte possível de restos de construção. A simplicidade foi a mola propulsora deste projeto. Ficou assim:



Elementos essenciais de um sistema de coleta de águas da chuva:


Breves comentários sobre cada item:

1  -  CALHA  A escolha da calha é um fator importante, pois deve conduzir toda a água que cai sobre a cobertura.  Encontramos poucos produtos que atendam a norma ABNT 10844. O dimensionamento é importante para que não se perca água principalmente em momentos de precipitação mais intensa. Não menos importante é o dimensionamento dos pontos de descida. Tudo isto é abrangido pela norma, daí a importância de segui-la.


2  -  FILTRO DE FOLHAS  Este é um item importante no sistema, pois vai separar as impurezas grosseiras, trazidas pelo primeiro fluxo da chuva. Este primeiro fluxo lava o telhado, e traz além de folhas, outras impurezas, e é importante evitar que estas se acumulem na cisterna. Adicionalmente, este filtro é auto-limpante.


3  -  DESVIADOR DA PRIMEIRA ÁGUA   Embora isto não esteja descrito como obrigatório na norma  ABNT 15527, é uma prática de segurança. O primeiro fluxo de água, ao lavar o telhado traz uma carga grande de poluentes. Por isto é necessário descartar o primeiro e as vezes até o segundo milímetro de água da chuva. O próprio IPT, órgão referência em engenharia e tecnologia, aponta para esta necessidade. Veja mais aqui. Construimos um modelo simples, tipo bola de ping-pong como bóia, para desviar o primeiro fluxo e direcionar o restante para a cisterna.  Este reservatório deve ser dimensionado em função da área do telhado.  A água contida neste reservatório pode ser usada para a rega de plantas, pois contém alguns nutrientes úteis para o jardim.
O reservatório deve conter um dreno, para esvaziar-se automaticamente e aguardar a próxima chuva já vazio.






































4  -  CISTERNA  Aqui também existem várias opções de mercado, em termos de capacidade e forma construtiva.  O projeto do sistema deve definir se esta cisterna será subterrânea, elevada, e de qual capacidade.  Normalmente a cisterna, que pode ser até uma caixa d'água, é quem ocupa o maior espaço físico do sistema, então é um fator importantíssimo em novos projetos de construção civil, ou um exercício de criatividade em construções já existentes.
No nosso caso, a cisterna é apenas uma caixa de coleta, que quando cheia, irá bombear a água coletada para uma caixa d'água que alimenta a descarga dos vasos sanitários. E o sistema de bombeamento pode ser autônomo e automático, alimentado por energia solar. Mas isto é assunto do blog da PNEUMOSOLAR 


A PNEUMOTRONIC pode ajudar com o dimensionamento dos vários componentes de um sistema de coleta de águas pluviais, inclusive com a instalação de sistemas de filtração necessários em aplicações mais nobres para esta agua coletada.

quinta-feira, 5 de fevereiro de 2015

A Salinidade na Água

Salinidade na água significa o total de sólidos solúveis. É um aspecto  importante da qualidade da água potável.  Por exemplo, água destilada, dessalinizada ou pluvial tem níveis mínimos de sais dissolvidos.  No entanto a água potável necessita de um mínimo de sais dissolvidos, para ser palatável.
Os minerais nela presentes são importantes para que os diversos processos bioquímicos e mecanismos fisiológicos do organismo ocorram de maneira adequada e equilibrada. A questão que surge é quanto de sais, quais e que limites máximos podem ser admitidos em água potável? Quais sais são venenosos, e quais são benéficos ao organismo?
Na escola secundária, estudamos que um sal é o produto da reação química entre um ácido e uma base. Esta reação ocorre em meio aquoso, e portanto a solução resultante é composta por água e pelo sal dissolvido na água. 
É importante lembrar que de toda a água do planeta, mais de 97% é salgada, ou seja, possui sais dissolvidos. Estamos falando não só de água marinha, mas também de aquíferos com alto teor de ferro, magnésio e outros sais. Para potabilizar a água, devemos reduzir as concentrações dos sais a níveis mínimos aceitáveis. Sais insolúveis são fáceis de serem retirados, pois separam-se pela simples filtração, porém os sais solúveis são mais difíceis de serem separados, e necessitam de tecnologias mais avançadas, e consequentemente, mais caras.
No Brasil, seguimos a portaria 2.914 do Ministério da Saúde, que estabelece os padrões de potabilidade, e que as concessionárias de águas devem seguir. As contas da SABESP trazem os dados da qualidade da água fornecida, em obediência a esta portaria.


sábado, 30 de agosto de 2014

Elementos Filtrantes PoliTubos

A idéia do feixe já foi exaustivamente explorada ao longo da história. Até Benito Mussolini, adotou como símbolo de seu governo "il fascio", e remete a velha história que você não quebra um aglomerado de gravetos, mas pode sim, quebrá-los um por um.

Na filtração de membranas, esta idéia é utilizada. Devido a baixíssima permeabilidade das membranas, áreas quilométricas são necessárias para uma vazão razoável. Então milhares de fibras ocas são justapostas, somando uma grande área.
Assim chegamos ao meio termo, e a PNEUMOTRONIC desenvolveu cartuchos filtrantes PoliTubos.

A ideia é equilibrar o diâmetros dos tubos, a quantidade deles, e a área filtrante derivada de todos eles. Assim, mantendo-se a mesma taxa de filtração, com uma área maior, conseguimos vidas úteis dos cartuchos PoliTubos muito superiores. Duram de duas a mais de três vezes  que os cartuchos convencionais.















Para entender melhor o texto, algumas definições básicas:

área filtrante:  como o próprio nome já diz, é a área superficial de um meio filtrante, perpendicular ao fluxo do fluído que está sendo filtrado

capacidade de retenção: é o limite de retenção do meio filtrante, é a menor partícula sólida que este meio consegue reter. Normalmente especificado em microns .

cartucho filtrante tradicional
cartucho filtrante: corpos cilíndricos com estrutura porosa, feitos de fibras celulósicas ou de plástico micro-poroso,  ou de metais sinterizados, ou de cerâmica, utilizados para filtração. Normalmente estes cartuchos tem o sentido de filtração de fora para dentro. Então a área filtrante é calculada tomando-se o raio externo do cartucho.

taxa de filtração: é a vazão em m3/h que cada metro quadrado de área filtrante suporta. Entende-se que a vazão é perpendicular a área de filtração. Normalmente especificada em m3/m2 h.

filtração de superfície: filtração onde apenas a superfície da midia filtrante retem os particulados. Por exemplo, uma peneira

filtração de profundidade: filtração em que o meio filtrante tem uma espessura milhares de vezes o tamanho da partícula a ser retida, onde toda a espessura tem a função de reter partículas. Já explicado aqui, em uma postagem anterior.


permeabilidade: facilidade de passagem do fluxo por um meio filtrante. Relaciona a taxa de filtração  ao diferencial de pressão entre as duas faces do meio filtrante, a face de entrada e a face de saída do fluxo.


PNEUMOTRONIC oferece ao mercado vários tipos de elementos filtrantes PoliTubos,  para as mais diversas aplicações. Ampla faixa de capacidades de retenção, desde 100  até 1 micron. As alturas disponíveis vão desde 1/2 altura padrão ( 4 7/8 " ), altura padrão ( 9 3/4") até 3 alturas ( 29 1/4 " ).


Alguns modelos de elementos filtrantes PoliTubos fabricados pela PNEUMOTRONIC
Testes efetuados, mostram a diferença entre um cartucho tradicional e um elemento PoliTubos, mostrado no gráfico abaixo:
perda de pressão na passagem pelo elemento filtrante, em função da vazão

Utilizou-se um jig de filtração, e vários pontos das curvas foram obtidos e lançados no gráfico.
Para o jig montado, o filtro deveria suportar uma vazão de até 90 lit/min.

Porém, para o cartucho tradicional, a pressão começa a subir acentuadamente a partir já da metade desta vazão nominal, certificando que o elemento filtrante PoliTubos é a solução ótima para operações de filtração.

Todo filtro "entope". Filtro que não "entope" é filtro que não está funcionando.  Portanto, o que deve ser procurado é aumentar a vida útil do filtro, aumentar o período entre trocas de elementos filtrantes. E o elemento filtrante PoliTubos cumpre bem esta tarefa.

Saiba mais no site da PNEUMOTRONIC