La microfiltrazione è un tipo di filtrazione che utilizza membrane speciali con pori microscopici che variano in dimensioni da 3.9 milionesimi di pollice (circa 1 micrometri) a 390 milionesimi di pollice (circa 10 micrometri). La dimensione dei pori è ciò che dà il nome alla microfiltrazione. Viene utilizzato per rimuovere tutte le particelle più grandi di 39 milionesimi di pollice (circa 1 micrometro) da una soluzione.
La sterilizzazione a caldo in genere non è desiderabile per l’uso con tutti i liquidi. Alcune bevande, come succhi di frutta, vino e birra, perdono sapore quando vengono riscaldate; allo stesso modo, alcuni prodotti farmaceutici perdono la loro efficacia quando vengono riscaldati. Uno degli usi principali della microfiltrazione è nella sterilizzazione a freddo. I batteri sono più grandi di un micrometro, quindi queste micro membrane vengono utilizzate per rimuovere i batteri dai liquidi senza utilizzare il calore.
La microfiltrazione viene utilizzata anche per trattare le acque reflue in modo che l’acqua possa essere restituita in sicurezza all’ambiente. Viene utilizzato per separare olio e acqua e può essere utilizzato per separare il grasso dai prodotti alimentari lasciando dietro di sé acqua e proteine. Inoltre, può essere utilizzato come pretrattamento dell’acqua per altri processi, come l’osmosi inversa.
Generalmente, tutta la filtrazione funziona in parte mediante il processo di diffusione. Ogni molecola di una soluzione ha una certa energia cinetica e si muove, rimbalzando su altre molecole e sulle pareti del contenitore. Quelle molecole che colpiscono il filtro lo attraversano e vengono filtrate da esso.
Un sistema di microfiltrazione è generalmente composto da un liquido pulito e una soluzione separata da un microfiltro. Viene applicata una bassa pressione al lato della soluzione che la forza attraverso il microfiltro a una velocità maggiore di quella consentita dalla sola diffusione. Il filtro rimuove tutte le particelle grandi e il liquido che emerge dall’altra parte viene purificato da tutto ciò che è più grande dei pori del filtro.
Esiste una variante comune della microfiltrazione chiamata microfiltrazione a flusso incrociato (CFMF). In questa versione il liquido viene pompato tangenzialmente sulla superficie del microfiltro. Il liquido purificato cade attraverso il filtro e viene raccolto al di sotto di esso. Il vantaggio della microfiltrazione a flusso incrociato è che consente agli attuali sistemi di gestione dei rifiuti di aumentare il loro afflusso senza aggiungere nuovi digestori per pompare i liquidi attraverso i microfiltri. Con CFMF, i liquidi devono semplicemente fluire su filtri aggiuntivi, riducendo così la necessità di nuove apparecchiature.
Le particelle dure o taglienti nell’afflusso possono danneggiare i microfiltri. Per questo motivo, di solito è importante che tutti i liquidi vengano prefiltrati prima della microfiltrazione. Ciò consente di rimuovere le particelle più grandi e pericolose prima che possano danneggiare i delicati microfiltri.