¿Qué es una membrana? Tipos de membranas. ¿Qué es la ultrafiltración? ¿Qué es la microfiltración? Aplicaciones Ventajas.
Elaborador por: Andrea Peña Eduardo Silva Alexandra Rojas Patricia Urquía
Introducción La microfiltración y la ultrafiltración son procesos dependientes de la temperatura, que retienen sólidos disueltos y otras sustancias del agua en menor medida que la nano filtración y la ósmosis inversa.
El principio de la micro y ultrafiltración es la separación física. Es el tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos.
2
Membranas Las membranas son láminas delgadas de material poroso que se puede utilizar para varias separaciones químicas. Las membranas pueden construir muchas películas de polímero, algunas de las membranas están hechas de cerámica, fibra de carbono, y sustratos porosos metálicos. Los poros pueden medirse en dimensiones atómicas (angstroms) hasta 0.01 micras.
Tipos de membrana: Existen basicamente 4 tipos de membranas de ós3
mosis en el mercado actualmente, cada una remueve tipos o tamaños ligeramente diferentes de substancias presentes en el agua.
Los cuatro tipos son:
Osmosis Inversa
Nanofiltración
Ultrafiltración
Microfiltración
Es el tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos.
Las sustancias que son más pequeñas que los poros de la membrana son retenidas parcialmente, dependiendo de la construcción de una capa de rechazo en la membrana.
Las sustancias de mayor tamaño que los poros de la membrana son retenidas totalmente. 4
Microfiltración La microfiltración es un proceso de filtrado donde se opera con membranas semi -permeables de baja presión. El objetivo de este proceso es la eliminación de sólidos en suspensión pero no retiene el paso de sales disueltas y macromoléculas.
Membrana utilizada. Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 – 10 µm. Estas membranas de microfiltración retienen todas las bacterias. Parte de la contaminación viral es atrapada en el proceso, a pesar de que los virus son 5
más pequeños que los poros de la membrana de micro filtración. Esto es porque los virus se pueden acoplar a las bacterias. La microfiltración puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.1 mm.
Tecnología CMF. Esta tecnología, llamada "separación por membrana de microfiltración de flujo cruzado" (CMF) es capaz de eliminar más patógenos que
la pasteurización, sin afectar a la capacidad del huevo para espumar, coagular y emulsionar. Esto significa que los huevos tratados con CMF podrían substituir sin riesgo en aquellos productos en los que se requieren estas características.
frutas, vinos y cerveza.
Un estudio piloto mostró que el tratamiento con CMF elimina cerca del 99,99% de salmonella enteriditis de la clara de huevo líquido no pasteurizado. Asimismo, CMF puede ser usado para eliminar las esporas de bacillus anthracis de las claras de los huevos.
Separación de bacterias del agua (tratamiento biológico de aguas residuales). Separación de emulsiones de agua y aceite. Separación sólido-líquido para farmacias e industrias alimentarias.
Ventajas.
Aplicaciones de la
Pre-tratamiento del agua para nanofiltración y ósmosis inversa.
Proceso eficiente. Grado de filtración pequeño. Remoción de bacterias y virus. Remoción de turbidez.
microfiltración.
Aclaramiento de zumos de 6
Ultrafiltración La ultrafiltración es el tipo de Filtración que utiliza membranas para separar diferentes tipos de sólidos y líquidos. El tamaño de poro no es tan fino como en la Nanofiltración y tampoco requiere tanta energía para efectuar la separación, y es mas pequeño que el de las membranas de microfiltración.
Se utilizan membranas entre los 5-500nm. Hay tres tipos de membranas:
Membrana utilizada. La membranas de Ultrafiltración están dispuestas en forma de capilares y están construidas con materiales plásticos que son porosos semipermeables. 7
Membrana en espiral: Consiste en varias capas consecutivas de membranas y material de soporte enrollado alrededor de un tubo. Esto maximiza el área de filtrado. Son más baratas, sin embargo, son más sensibles a la polución. Membrana tubular: La solución a filtrar se hace circular por el núcleo de una membrana y el líqui-
do ya filtrado se recoge en una cajas tubulares. Se usa para líquidos viscosos o de muy mala ca-
lidad. El sistema no es muy compacto y tiene un alto coste por unidad de área instalada.
Membrana de fibra hueca: Los módulos contienen varios tubos o fibras de pequeño diámetro (de 0,6 a 2 mm). La solución a filtrar fluye a través de los núcleos abiertos de
fibras y el líquido percolado es recogido en un cartucho que rodea las fibras.
Aplicaciones:
La industria de productos lácteos (leche, queso). La industria alimentaria (proteínas). La industria del metal (separación de emulsiones agua/aceite, tratamiento de pinturas). La industria textil. 8