膜ろ過 – 定義

導入

膜濾過は、液相で行われる物理的分離プロセスです。目標は、溶媒に溶解または懸濁した種を膜を通して精製、分別、または濃縮することです。

導入

膜分離技術は以前から知られていましたが、その開発は最近のものです。 1970 年代以来、当社はこれらの技術を主に乳製品、飲料、卵製品、フルーツジュース、水処理業界で活用してきました。これらのプロセスは比較的少ないエネルギーを消費し、選択的です。

膜濾過を実行すると、次のことが得られます。

• 保持液 (膜に保持された分子および/または粒子)
• 透過液または濾液（膜を通過する分子）

この技術により、たとえば、液体をろ過によって液体から液体に含まれる微生物を分離し、微生物を数えることが可能になります。この方法は固体粒子を含まない液体に適用されます。

膜は一般に次のような特徴があります。

• 孔径
• カットオフ閾値 (溶質の 90% が膜に保持される臨界モル質量)
• それらの選択性
• それらの浸透性

さまざまな膜プロセス

圧力勾配と細孔サイズに応じて、次のようになります。

• 精密濾過: 膜の反対側の圧力差により、処理対象の流体が膜を接線方向 (垂直ではなく) に通過する間に、サイズが 200 ～ 1000 nm の粒子を除去します。
  • 保持される要素:細菌、細胞断片、コロイド状物質。
  • 応用分野:水の浄化および排水処理。

• 限外濾過では、孔径0.1 ～ 10 µm の膜が使用されます。水と低分子量の小分子のみが膜を通過し、高分子量の分子は保持されます。
  • 保持される要素: ポリマー、タンパク質、コロイド。
  • 応用分野：食品産業、タンパク質などの高分子（103～106Da）の精製・濃縮、バイオ産業、機械産業（自動車、表面処理など）、石油化学など。

• ナノ濾過は、低圧または中圧でも低分子量化合物を分離できる非常に興味深い機能を提供します。多価イオン化塩 (カルシウム、マグネシウムなど) とモル質量300 ダルトン未満の有機化合物を阻止し、逆浸透とは異なり完全に脱塩されていない水を生成します。
  • 応用分野：選択的脱塩、使用済み銅析出浴の再生など。

• 逆浸透
  • 応用分野：海水淡水化、貴重品回収など

• パーベーパレーションは、成分の 1 つに対して優先的な親和性を持つ緻密な膜を通して部分的に蒸発させることにより、液体混合物の成分を分離するプロセスです。
  • 応用分野: エタノール (および他の溶媒および有機混合物) の脱水、有機化合物の抽出など。

• 電気膜技術 (単純電気透析、双極膜電気透析、電気分解、電気脱イオン化) は、イオン交換膜全体でイオンを選択的に移動します。