Mikrofiltration

Abtrennung im Mikrometerbereich

Bei der Mikrofiltration strömt das Medium durch eine Membran mit Poren im Mikrometerbereich. Zurückgehalten werden Bestandteile, die grösser sind als die wirksame Porenstruktur, während die flüssige Phase die Membran passiert. Das Verfahren arbeitet druckgetrieben und wird dort eingesetzt, wo eine definierte Fest-Flüssig-Trennung mit geringer thermischer Belastung gefragt ist. In Getränkeprozessen ist dies vor allem dann relevant, wenn Trübung, Keimlast oder Restpartikel kontrolliert werden sollen, ohne das Produkt über Wärmebehandlung zu führen.

Einsatz in Bier-, Wein-, Saft- und Wasserprozessen

Mikrofiltration kommt in unterschiedlichen Getränkelinien zum Einsatz, etwa zur Klärung von Bier und Wein, zur Behandlung von Säften oder bei Wasser- und Prozessmedien. Je nach Produkt kann sie nach Gärung, Lagerung, Vorklärung oder vor der Abfüllung in die Linie eingebunden werden. Entscheidend ist, welche Stoffe entfernt werden sollen und wie empfindlich das Getränk auf Scherung, Druck oder Sauerstoffeintrag reagiert. Auch Zwischenströme wie Rückläufe, Spülmedien oder teilgeklärte Produktströme können mikrofiltrativ behandelt werden.

Betriebsweise, Membranmaterial und Modulbauform

Mikrofiltration wird in unterschiedlichen Anlagenkonzepten ausgeführt. Möglich sind Endfiltration im Durchsatzbetrieb oder tangential geführte Verfahren, bei denen der Produktstrom parallel zur Membran läuft. Als Membranmaterialien kommen je nach Medien- und Reinigungsanforderung polymere oder keramische Ausführungen in Frage. Auch die Modulbauform variiert, etwa als Hohlfaser-, Rohr-, Platten- oder andere Membranmodule. Begriffe wie Discmodule beschreiben dabei die bauliche Ausführung eines Moduls, nicht die Trennstufe selbst.

Abgrenzung zu Ultrafiltration, Sterilfiltration und anderen Filterstufen

Innerhalb der übergeordneten Filtration bezeichnet Mikrofiltration eine klar definierte Membrantrennung für Partikel und grössere zurückzuhaltende Bestandteile. Sie ist von der Ultrafiltration abzugrenzen, die feinere Stoffe wie Makromoleküle oder Kolloide stärker erfasst. Eine Sterilfiltrationsanlage ist stärker auf mikrobiologisch definierte Endfiltration ausgelegt, während Mikrofiltration je nach Prozess auch als Vorstufe oder Klärschritt dient. Crossflowanlagen beschreiben vor allem die Betriebsweise oder den Anlagentyp, nicht die Trennschärfe. Klassische Filter, Filterzubehör oder Kieselguranlagen sind wiederum andere technische Ausprägungen der Fest-Flüssig-Trennung und nicht mit membranbasierter Mikrofiltration gleichzusetzen.