filtrieren

Filtrieren bezeichnet ein Trennverfahren, bei dem feste Bestandteile aus Flüssigkeiten oder Gasen durch Durchlass durch ein poröses Trennmedium entfernt werden. Das Medium lässt das Fluid passieren, hindert jedoch die Feststoffe.

Es gibt Tiefenfiltration (das Material wirkt als Tiefenfilterbett, das Partikel in der Tiefe ablegt) und Oberflächenfiltration (Partikel bleiben auf der Oberfläche der Membran). Filtration erfolgt auf verschiedenen Skalen: Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration; bei einigen Anwendungen wird Umkehrosmose als Membranprozess eingesetzt.

Typische Trennmedien sind Filterpapiere, Sand- und Kieselgurbetten, Aktivkohle sowie keramische oder Polymermembranen. Tiefenfiltration hält Partikel im Filterbett fest; Oberflächenfiltration nutzt Membranen, die Partikel an der Oberfläche zurückhalten.

Anwendungen umfassen die Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung, die Bier- und Getränkeherstellung, pharmazeutische Produktion, Labor- und analytische Arbeiten, sowie Luftfilterung in Gebäuden und Fahrzeugen. Filtration kann zur Entfernung von Schwebstoffen, Geruchsstoffen oder Mikroorganismen eingesetzt werden, je nach Medium.

Wichtige Prozessaspekte sind Vorfiltration, Filterbeladung und Fouling, Reinigung oder Regeneration (Rückspülen bei Tiefenfiltern, chemische Reinigungen oder Disposition bei Membranen) und die Bestimmung von Filtrationsdruck bzw. Durchfluss. Das durch das Medium folgende Fluid wird als Filtrat bezeichnet; die zurückgehaltenen Feststoffe als Retentat. Sterilfiltration ist eine spezielle Anwendung, die sicherstellt, dass Mikroorganismen reduziert oder eliminiert werden.