Les tecnologies de filtració per membranes estan sent cada cop més utilitzades en els processos productius de nombroses indústries. La seva capacitat per separar extractes i essències naturals molt específiques a temperatures baixes o ambientals les converteix en una tecnologia més rendible per a aquest propòsit que altres mètodes tradicionals.
El tipus de membrana que s’escull és un factor important per garantir un bon funcionament i un òptim rendiment del procés. Existeixen diverses classes de membranes que s’adapten a diferents aplicacions segons quin sigui el nivell de filtrat requerit. Les membranes en espiral, les membranes ceràmiques, les membranes d’acer inoxidable, les membranes tubulars, les membranes de fibra buida i les membranes “plate & frame” són els models més habituals.
La filtració per membranes és una tecnologia a pressió que s’utilitza per dur a terme separacions líquides diverses. Les seves diferents modalitats són la microfiltració, l’ultrafiltració, la nanofiltració i l’osmosi inversa.
La osmosi inversa és especialment adequada per a processos de deshidratació, concentració/separació de substàncies, o tractament de residus líquids. És molt útil per concentrar sòlids dissolts o en suspensió, per una banda, i obtenir un rebuig líquid que conté una molt baixa concentració de sòlids dissolts per l’altra.
L’ultrafiltració és un procés de fraccionament selectiu que s’utilitza habitualment per al fraccionament de llet, sèrum i proteïnes. Concentra sòlids en suspensió i soluts de pes molecular major a 1000. Per la seva banda, el rebuig líquid conté soluts orgànics de baix pes molecular i sals.
La nanofiltració sol aplicar-se per a desmineralitzat, remoció de color, i desalinització.
La microfiltració és un procés de flux de baixa pressió a través de membrana per a la separació de col·loides i partícules suspeses en el rang de 0,05 – 10 microns. La microfiltració s’utilitza per a fermentacions, clarificació de brou i clarificació i recuperació de biomassa.
Aplicacions industrials
La filtració per membrana pot ser aplicada en infinitat d’indústries en les quals intervenen processos químics. La indústria de l’alimentació, amb especificacions importants en els sectors làctic i del sucre, la farmacèutica, la biotecnològica i la química, pròpiament dita, són àmbits en els quals la filtració per membranes pot ser de gran utilitat.
L’aplicació de les diverses tècniques de filtració per membranes en la indústria alimentària abasta infinitat de camps. Entre els més comuns es poden citar la concentració de clara d’ou, la clarificació i preconcentració de sucs de fruites, la concentració i extracció de cendres de gelatina porcina, vacuna o d’os, la clarificació de la salmorra de carn per a la remoció de bacteris i reús de la salmorra, la concentració de proteïnes de vegetals i plantes com soja, colza i civada i la desalcoholització de vi i cervesa.
Indústria làctica: la filtració per membrana és una part valuosa del procés de producció, especialment en la manufactura d’ingredients làctics. Les seves aplicacions es poden dividir en tres categories: aplicacions a la llet, aplicacions al sèrum i altres aplicacions com el clarificat de salmorra de formatge.
Indústria d’almidons i edulcorants: el benefici principal és l’increment en el rendiment dels productes, entre els quals s’inclouen la clarificació de xarops de blat de moro com dextrosa i fructosa, la concentració d’aigua de rentat de l’amidó, l’enriquiment de dextrosa, la de-pirogenació del xarop de dextrosa i el fraccionament/concentració d’aigua de maceració.
Indústria del sucre: la filtració per membranes es pot utilitzar per clarificar el suc no processat sense utilitzar clarificadors primaris, eliminant així molts problemes ambientals i millorant la qualitat i el rendiment d’altres mètodes tradicionals. Les membranes també poden clarificar, fraccionar i concentrar diverses solucions de sucre en el procés de producció.
Indústria química: molts processos químics utilitzen la filtració per membranes per dessalar, diafiltrar i purificar tints, pigments i abrillantadors òptics, netejar les corrents d’aigües residuals i de rentat, la concentració i deshidratació de minerals com argila caolínica, diòxid de titani i carbonat de calci, la clarificació de càustics, la producció de polímers o la recuperació de metalls.
Indústria farmacèutica: la collita de cèl·lules o recuperació de biomassa és un pas important en un procés de fermentació, especialment en fabricar productes com els antibiòtics. La filtració millora la producció i redueix la tasca de l’operari i el cost de manteniment. Les membranes són també una part estàndard de les línies de producció industrial d’enzims en concentrar enzims prèviament a altres processos.