Genombrytningstider

Genombrytningstider är ett mått på hur lång tid det tar innan ett barriär- eller filtreringssystem förlorar sin effekt så att ett ämne börjar passera igenom eller nå en observerbar nivå i filtratet eller systemet. Begreppet används i flera teknikområden där separation, skydd eller begränsning av transport är central, till exempel i vatten- och luftfiltrering, adsorption och membranteknik. En genombrytningstid beskriver därmed hur länge systemet kan bibehålla sin funktion under givna förhållanden.

Inom vattenrening och luftfiltrering används genombrytningstider oftast för att bedöma när ett föroreningselement börjar bryta igenom ett adsorbent eller en membranbarriär. Den definieras vanligen som tiden tills koncentrationen av det studerade ämnet i filtratet eller permeatet når en förutbestämd tröskel i relation till influenskoncentrationen, ofta uttryckt som ett C/C0-värde där C är perifer koncentration och C0 initial koncentration. Olika studier kan välja olika trösklar, exempelvis 0,05 eller 0,1.

Mätning sker vanligtvis genom breakthrough-curver som visar hur föroreningshalten i filtratet ökar över tid. Faktorer som påverkar genombrytningstiden inkluderar inflödeskvalitet, flödeshastighet, temperatur, pH, avsättningskapacitet hos sorbenter och förekomst av föroreningar som konkurrerar om adsorption eller hindrar transport genom membranet.

Betydelsen av genombrytningstider ligger i planering och dimensionering av reningsprocesser, för att kunna optimera kapacitet, bestämma serviceintervaller och bedöma risker i driftsmiljöer. Det råder därför ofta variation i definitioner och trösklar mellan olika tillämpningar.