Mikrofiltráció

Mikrofiltráció olyan membrános szűrési folyamat, amelynek célja a folyadékba keveredett szilárd részecskék, kolloidok és nagyobb mikroorganizmusok eltávolítása a résméret alapján. A mikrofiltrációs membránok tipikusan 0,1–10 mikrométeres pórusmérettel rendelkeznek, ezért hatékonyan távolítják el például iszapot, suspended solids, zavaró kolloidokat és nagyobb mikroorganizmusokat, miközben a legtöbb oldott só és kis molekulák áthaladhatnak.

Működési elv és üzemmódok. A folyadék általában a membrán felületén keresztül áramlik (cross-flow vagy dead-end üzemeltetés). A részecskék az adott pórusméret miatt a membrán felületén vagy a belsejében fennakadnak, és a tisztított áramlás a másik oldalon továbbhalad. A fouling, azaz a membrán felületének és pórusainak elzsírosodása vagy eldugulása, mindennapos kihívás, ezért gyakran önszabályozó vagy tisztítási intézkedéseket alkalmaznak (Cleaning-In-Place, CIP).

Alkalmazások. Széles körben használják vízkezelésben a szennyeződések, hordalék és bakteriális szennyezés eltávolítására; az élelmiszer- és italiparban a tej tisztítása és clarifikációja, gyümölcslevek tisztítása, sör és bor érlelés előtti szűrése; biotechnológiában és gyógyszeriparban a sejttörmelék és nagyobb molekulák eltávolítása a folyamatokból. Mikrofiltrációt gyakran alkalmaznak a steril szűrés előtti, tisztítás előtti előkészítésre is.

Anyagok és modulok. A membránok lehetnek kereskedelmi polimerekkel készülőek, például cellulose acetate, PES, PVDF, polyszulfone vagy PAN alapúak. A modulok közé tartoznak a hollow-fiber, tubuláris és spirálisan tekeredő (spiral-wound) kialakítások, melyek különböző áramlási és karbantartási igényekhez alkalmazkodnak.

Előnyök és korlátok. Előnyei közé tartozik az alacsonyabb hőmérsékletű feldolgozás, a gyors művelet, a kisméretű oldott anyagokra gyakorolt korlátozott hatás és a könnyű integrálhatóság más folyamatokba. Korlátai közé tartozik a részecskék és a nagy molekulák eltávolítására korlátozott hatékonyság, a fouling és a rendszeres tisztítás szükségessége. A mikrofiltrációt gyakran kombinálják más membrántechnikákkal az optimális tisztítás érdekében.