Was ist Mikrofiltration?
Die Mikrofiltration ist eine Art der Filtration, bei der spezielle Membranen mit mikroskopischen Poren verwendet werden, deren Größe von 3,9 Millionstel Zoll (etwa 0,1 Mikrometer) bis 390 Millionstel Zoll (etwa 10 Mikrometer) reicht. Die Größe der Poren gibt der Mikrofiltration ihren Namen. Es wird verwendet, um alle Partikel, die größer als 39 Millionstel Zoll (etwa 1 Mikrometer) sind, aus einer Lösung zu entfernen.
Wärmesterilisation ist typischerweise nicht für die Verwendung mit allen Flüssigkeiten wünschenswert. Einige Getränke wie Saft, Wein und Bier verlieren beim Erhitzen ihren Geschmack. Ebenso verlieren einige Arzneimittel ihre Wirksamkeit beim Erhitzen. Eine der Hauptanwendungen der Mikrofiltration ist die Kaltsterilisation. Bakterien sind größer als ein Mikrometer, daher werden diese Mikromembranen verwendet, um Bakterien aus Flüssigkeiten zu entfernen, ohne Hitze zu verwenden.
Mikrofiltration wird auch zur Abwasserbehandlung eingesetzt, damit das Wasser sicher in die Umwelt zurückgeführt werden kann. Es wird verwendet, um Öl und Wasser zu trennen, und kann verwendet werden, um Fett aus Nahrungsmitteln zu trennen, während Wasser und Eiweiß zurückbleiben. Es kann auch als Vorbehandlung von Wasser für andere Prozesse wie Umkehrosmose verwendet werden.
Im Allgemeinen funktioniert die gesamte Filtration teilweise durch den Diffusionsprozess. Jedes Molekül einer Lösung hat eine gewisse kinetische Energie und bewegt sich herum, wobei es von anderen Molekülen und den Wänden des Behälters abprallt. Diejenigen Moleküle, die auf den Filter treffen, fließen durch ihn und werden von ihm gefiltert.
Ein Mikrofiltrationssystem besteht im Allgemeinen aus einer sauberen Flüssigkeit und einer durch einen Mikrofilter getrennten Lösung. Auf die Lösungsseite wird ein niedriger Druck ausgeübt, der sie mit einer höheren Geschwindigkeit durch den Mikrofilter drückt, als es die Diffusion allein erlauben würde. Der Filter entfernt alle großen Partikel und die auf der anderen Seite austretende Flüssigkeit wird von allem gereinigt, was größer ist als die Poren im Filter.
Es gibt eine häufige Variante der Mikrofiltration, die als Cross-Flow-Mikrofiltration (CFMF) bezeichnet wird. In dieser Version wird die Flüssigkeit tangential über die Oberfläche des Mikrofilters gepumpt. Gereinigte Flüssigkeit fällt durch den Filter und wird darunter gesammelt. Der Vorteil der Cross-Flow-Mikrofiltration besteht darin, dass derzeitige Abfallentsorgungssysteme ihren Zufluss erhöhen können, ohne neue Fermenter hinzuzufügen, um Flüssigkeiten durch die Mikrofilter zu pumpen. Mit CFMF müssen Flüssigkeiten lediglich über zusätzliche Filter fließen, wodurch der Bedarf an neuen Geräten verringert wird.
Harte oder scharfe Partikel im Zulauf können Mikrofilter beschädigen. Aus diesem Grund ist es in der Regel wichtig, dass alle Flüssigkeiten vor dem Mikrofiltern vorgefiltert werden. Auf diese Weise können die größten und gefährlichsten Partikel entfernt werden, bevor die empfindlichen Mikrofilter beschädigt werden können.