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As Origens Do Filtro Rotativo A Vácuo.

Sem dúvida descreve-se aqui, um curioso episódio na história da filtração. A necessidade pode muito bem, ser a mãe da invenção, mas a esperança pelo lucro é certamente o pai...


Sem dúvida descreve-se aqui, um curioso episódio na história da filtração.
A necessidade pode muito bem, ser a mãe da invenção, mas a esperança pelo lucro é certamente o pai, se o número de filhos for o critério. Quem pode duvidar que é o ilusório brilho do ouro ou pelo menos do bronze, que é o estímulo por trás de virtualmente inúmeras estranhas patentes registradas diariamente, mesmo que tantos de seus esperançosos inventores estejam condenados à decepção?
Não há melhor ilustração disso, e da famosa ligação entre o lodo e o dinheiro, do que as origens do filtro rotatório a vácuo, igualmente embutido em um não provável par industrial cuja característica comum é a necessidade de processar vastas quantidades de lodo, extrair ouro da pedra e eliminação de esgoto.

A contribuição do ouro.
A contribuição do ouro tem apropriadamente conseqüências românticas, tais como a decisão de Edwin Oliver de mudar seus estudos de engenharia civil
para de
engenharia de mineração, enquanto fazia sua viagem de trem de volta à Universidade da Califórnia em setembro de 1897, deu-lhe uma visão de fervorosa atividade da corrida do ouro. Dez anos mais tarde, portanto em 1907, enquanto trabalhava para as Minas North Star da Califórnia, o primeiro filtro de tambor de Oliver (2 pés de diâmetro por 1 pé de comprimento ou face) estava construído; dentro de 6 meses, quatro filtros de 6 pés de diâmetro por 6 pés de comprimento ou face, já estavam separando com sucesso os lodos que desde então atormentava a aplicação em larga escala, do processo de cianida do ouro, levando à formação da
"Oliver Continuous Filter Company" (Companhia Oliver de Filtros Contí-nuos) em 1910 e sub-seqüentemente à moderna Dorr Oliver Corporation de fama mundial.
Ainda mais romântica, é a ligação com a lua-de-mel de Oliver em 1905, mesmo possivelmente sua jovem noiva não ter repartido seu entusiasmo, para a fábrica de papel que visitaram e para as telas cilíndricas que alinhavaram a semente de sua invenção!
As condições férteis que permitiram um crescimento tão rápido dessa semente foram criadas pela confluência de duas seqüências distintas de eventos, uma política e outra técnica. A linha significativa que percorria a complexa e turbulenta política dos Estados Unidos durante os anos finais do século XIX era a briga entre a prata e o ouro como a base para o sistema monetário federal, acabando finalmente no Gold Act de 1900, que liberou o tesouro de suas obrigações de comprar uma grande quantidade de prata a cada mês. Quando o mercado da prata teve um colapso, o ouro estourou, dando um enorme estímulo para a exploração das pedras de baixo grau, abundantemente disponíveis, a chave-técnica para isso era o processo de cianida pelo qual a patente arquivada pelo químico de Glasgow John Mac Arthur, utilizando informações de testes das pedras da Califórnia, estavam sendo finalizados, assim como o jovem engenheiro
estudante Edwin Oliver, estava fazendo aquela viagem histórica de trem.
As Origens Do Filtro Rotativo A Vácuo.
A primeira patente.
Por uma irônica virada do destino, o reconhecimento científico por Mac Arthur, (incluindo a medalha de ouro de 1902 da Instituição de Mineração e Metalurgia na Inglaterra) não foi refletido financeiramente, pois tristemente, suas patentes foram julgadas inválidas internacionalmente.
Mac Arthur, recebeu total suporte e investimentos para esta patente de dois médicos, R. W. e W. Forrest.
A primeira patente válida e arquivada e os reais inventores.
A ironia total disso, é revelada por dois fragmentos da história do filtro rotatório a vácuo, um sendo a patente arquivada por Edwin Oliver em 1908 e concedida, após somente 8 meses; outra, palavras escritas por ele 40 anos mais tarde:
"A mais interessante de todas as patentes antigas que eu já li... (foi concedida... em 1872...para os irmãos britânicos Hart e Hart residentes na Inglaterra...) para um filtro contínuo a vácuo similar em quase todos os aspectos, aos filtros de Oliver..."
A patente incorporava características, que nem o Oliver nem qualquer outro fabricante de filtro rotativo, adotaram por muitos anos:.
William e James Hart, ficaram mais para trás ainda, não recebendo recompensa financeira nem reconhecimento, desaparecendo por muitas décadas até que seus nomes reapareceram pela primeira vez em público em 1946.
Um outro quarto de século teve que passar, antes que suas histórias, fossem mais rigorasamente ajuntadas, fazendo a inventividade desses, na verdade pai e filho, não irmãos, (como mencionado por Oliver) ainda mais surpreendente por causa da humildade de sua formação, e não ajudado por suporte como ocorreu com Mac Arthur.

A causa do anonimato dos inventores
A causa do desaparecimento temporário dos Harts, foi atribuído por Edwin Oliver devido suas patentes serem mal conduzidas, nos Arquivos do
Escritório de Patente dos Estados Unidos; Como isso pode ocorrer, é apenas uma das questões não respondidas; rodeando esse alusivo par, uma vez que foi certamente arquivada e indexada corretamente em Londres.Talvez a dica seja a total ausência da palavra "filtro", ou outro derivativo disso, de suas patentes, o título que acusa "Um aparato melhorado para a secagem de precipitados de esgoto, cimento, polpa de papel e outras máterias de fluído ou semifluído":..
Ou talvez Oliver e seus contemporâneos, foram mal encaminhados pela omissão de pedras de ouro, dessa lista diversa de materiais,
e pela precedência dada aos precipitados de esgoto, para as quais os primeiros filtros de Oliver não estavam instalados (em Milwaukee) até 1922 ?
As Origens Do Filtro Rotativo A Vácuo.A real contribuição do esgoto.
O esgoto foi outrora, a fundação e o cemitério para as grandes expectativas, que devem ter guiado William Hart e seu filho James Hart, durante os obscuros meses finais de 1872, quando a balbúrdia de greves dos mineiros, maquinistas, trabalhadores de gás, cozinheiros, até mesmo da Polícia de Londres, foi refletida no "The Sunday Times" reportando que "As previsões para comida do inverno vindouro, não são nada animadoras. Carne, batatas e carvão, são prometidos a preços que aterrorizam todos os homens de renda moderada.
Calamidades recaíram sobre nós como uma nação...".
A extensão de suas esperanças, talvez possa ser medida, por uma reportagem contemporânea diferente: "... não deve haver dúvida, que se os experimentos de Crossness tiverem êxito, não só a Companhia Nativa Guana se tornará uma das maravilhas financeiras da época, mas a nação em grande parte sentirá o efeito".
Se tanto foi prometido para a nação, quanto mais para os homens de negócios, que estavam literalmente vivendo no auge desses experimentos cruciais, e que pensavam que tinham as respostas para os problemas técnicos, que já estavam ameaçando estourar essa bolha posterior do South Sea!

Um pouco da vida e o surgimento dos filtros pelos Hart
Empregado pela Comissão Metropolitana de Obras de Londres, (a £ 2,00 para uma semana de 54 horas), William Hart, era um engenheiro de manutenção na Estação de bombeamento Crossness, inaugurada e aberta com grande cerimônia pelo príncipe de Gales, a estação de bombeamento - assistido, no dia 5 de abril de 1865, como parte do magnífico sistema de esgoto de Bazalgette, onde os 50 milhões de galões UK (aproximadamente 227.000 m3) de esgotos gerados diariamente em Londres na época, localizada no sul do Tâmisa, entrariam no rio por apenas um ponto, seguramente fluindo da metrópole.
Para certificar-se de que a descarga ocorreria, somente durante a baixa da maré, o esgoto era coletado em um vasto reservatório subterrâneo, de 61 acres (aproximadamente 24,7 hectare ou 246.856 m2), na qual era bombeado os esgotos de nível fundo, por quatro máquinas de jato de vapor massivas, assistidas por William Hart, morando convenientemente com sua família, em uma das 21 casas construídas, sobre o reservatório

A história incompleta


A história incompleta dos eventos dos anos subseqüentes, podem apenas ser levemente alinhavada aqui.
O surpreendente volume natural do rio pelo vasto surgimento de esgoto bruto, a subseqüente manifestação pública, a conseqüente Comissão Real que foi a predecessora, e sua contrapartida moderna com responsabilidades ambientais, muito maiores, tudo estimulou o entusiasmo, dos muitos que enxergaram uma chance de converter lodo, em dinheiro, tipicamente (apesar de não exclusivamente) via a produção de fertilizantes. O candidato proeminente era a Nativa Guana Co Ltda., que estava autorizada, a construir por seus próprios custos, uma planta piloto de 500.000 g. p. d. UK (aproximadamente 2273 m3/dia) para demonstrar seu processo ABC patenteado (nomeado a partir da mistura de sulfato de alumínio ("Alum"), sangue seco e argila usados como aditivo). O experimento, deu-se ao final de agosto de 1872 ao final de novembro, e então intermitentemente até 17 de fevereiro de 1873.
No dia 5 de dezembro de 1872, os Harts arquivaram sua patente.

Questões sobre a história dos filtros a vácuo
Algum dia se construiu algum filtro Hart?
Talvez nunca saberemos; mas certamente William Hart, pouco se beneficiou de sua invenção, pois ele morreu sem deixar um testamento em 1895, deixando uma trivial quantia de £ 80 4s 6d. Ao que se parece, um filtro fora construído, mas este quando experimentado no lodo do esgoto de Crossness, decepcionantemente falhou, parcialmente por causa das dificuldades inerentes de tal lodo, o que é soube-se somente mais tarde, é que era impraticável o manuseio deste tipo de material, sem um pré tratamento adequado, e também parcialmente por causa do projeto do Hart ser demasia-damente sofisticado para as técnicas fabris, daquela época. O insucesso da aplicação na época, que consagraria a idéia de um filtro contínuo a vácuo, barrou na escolha do produto, ou também, na falta de um pré tratamento da matéria principal a ser filtrada. Quanto a Compa-nhia Nativa Guana Ltda, e suas riquezas prometidas, ela relutou por muitos anos para encontrar sua morte sem lucros em 1926.
O projeto de Hart, chegou a ser transmitido e explorado por outros, especialmente os outros em sua Inglaterra nativa? Muito mais adiantado que outros filtros rotatórios anteriores, incluindo a versão Solvay patenteada em 1896, como outras patentes concedidas durante os anos anteriores à 1a.Guerra Mundial, sua história subseqüente até agora não permitiu sua reconstrução.
Henry Hart registrou a morte de seu pai no dia 21 de dezembro de 1895, e foi-lhe concedidas cartas de administração no dia 6 de janeiro de 1896; e depois, silêncio.
As Origens Do Filtro Rotativo A Vácuo.A mais promissora, mas totalmente abortiva chave, foi a descoberta de um desenho de engenharia datado de 30 de abril de 1918 nos arquivos da instinta companhia Kestner, da qual a atual APV-Bowser Co Ltd descendeu.
Particularmente interessante foi ter notado, que esse desenho do "filtro rotatório a vácuo Kestner" traz as iniciais J. A. R. testemunhando sua aprovação por James Arthus Reavell, que também fundou o Kestner Evaporator and Engineering Co Ltd; surpreendentemente, porém mais apropriadamente, ele era não apenas nascido no mesmo ano, que a patente de Hart foi arquivada mas, um século mais tarde, ainda vivia. Frustradamente, contato via um outro membro idoso da família Reavell, Brian, que estava intimamente envolvido com o Kestner de 1932 a 1969, não forneceu maiores informações históricas daquele período evidentemente esquecido.

A importância da filtração contínua a Vácuo
Se isto for surpreendente, também é a ausência de qualquer menção do filtro rotatório a vácuo, naquela fundação da literatura de engenharia química, o Handbook (Livro de notas) de George Davis, publicado em 1901; mas talvez isso, possa ser explicado por suas origens consideravelmente anteriores em suas palestras na Escola Técnica de Manchester em 1887. Ainda assim, que explicação pode haver para a afirmação, publicada em 1914 no primeiro livro devotado exclusivamente a filtração: "o filtro prensa... possui vantagens tão exclusivas que hoje não está presente em nenhum outro filtro" ? Menos de uma década mais tarde, estas palavras mais precisas foram escritas: "O maior passo em direção a filtração, foi a invenção e o desenvolvimento do filtro rotatório a vácuo".
Não muito distante Perry (1941) declara em seu Handbook, que Filtros contínuos rotativos a vácuo, manuseiam mais tonelagens de sólidos, do que qualquer outro tipo de filtro combinado, o que permanece até os dias de hoje.

A introdução dos filtros contínuos a vácuo no Brasil.
Não podendo deixar de falar, do primeiro filtro contínuo rotativo a vácuo, instalado no Brasil, tem-se registrado no livro de Antonio Porta Arqued (1955) que, foram instalado em usina de açúcar e álcool no Brasil em 1927 pela primeira vez, Filtros rotativos contínuos a vácuo do fabricante Oliver Campbell.
Já Spencer e Meade (1967), citam que após a introdução dos filtros rotativos a vácuo, por volta de 1935, substituíram rapidamente os filtros prensa, portanto, isto leva-nos a concluir que, o Brasil foi o primeiro país a ter em operação, um filtro rotativo a vácuo para lodo de caldo de cana.

As Origens Do Filtro Rotativo A Vácuo.
O príncipe de Gales
inaugurando a
estação de bombeamento;
assistido, talvez, por
William Hart na
extrema direita?
(Reproduzido, 15 de
abril de 1865).

Engº Walter Luiz Polonio (1)
Aluno de Mestrado na Universidade Estadual Paulista -FE/UNESP-BAURU-SP
Modalidade equipamentos e processos industriais
polonio@netsite.com.br


(Este artigo é parte da revisão de literatura da Dissertação de
Mestrado do estudo de Filtração a Vácuo).
(1) Coordenador de Engenharia Industrial da
Usina da Barra S.A. Açúcar e Álcool.Eliete Maria Gonçalves
Depto. de Matemática- FC/UNESP- BAURU- SP
elietemg@fc.unesp.br
Paulo Cezar Razuk
Depto. de Engenharia Mecânica FE/UNESP-BAURU-SP
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