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DOCENTE:M. en C. Olivia Garca Galindo

PRESENTAN:Aldo Josu Favela FloresLydia Enith Nava Rivera

Karla Janeth Martnez MacasKarla Patricia Ruiz Mazcorro

Karla Janeth Rodriguez Moreno

Samuel Villa Flores

PROCESOS DE BIOSEPARACIN

Gmez Palacio, Dgo. 04 de Marzo de 2014

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Los procesos que usan membranas se originaninicialmente ante la necesidad de producir

tecnologas ms econmicas y eficientes que lasformas tradicionales de separacin. Ejemplo deeste desarrollo, lo representa la tecnologa deosmosis inversa, a partir de la dcada del 60.

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Posteriormente, en los aos 70, se aplic en otrossectores, entre ellos la industria alimentaria ybiotecnolgica, gracias a los nuevos materialespara membranas y equipamientos, as como laautomatizacin de procesos (Saavedra & Romero,

1999).

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La microfiltracin el proceso de separacin de partculas detamao inferior a 10 m de un fludo, lquido o gas (Avda, 2009).

Tambin se define como el paso de bacterias, fluidos, molculaso iones entre la pared cavitaria y el material de restauracin(Gmez S. & De La Macorra, 2007).

Imagen 1.Diagrama de filtracin de flujo transversal.

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Se utilizan para remover slidos ensuspensin hasta bacterias del agua atratar. Parte de la contaminacin viral esatrapada, a pesar de que los virus son mspequeos que los poros de la membranade microfiltracin, ya que pueden

acoplarse a las bacterias y quedarretenidos en conjunto. Logran reducirsignificativamente la turbidez del agua.

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La retencin puede producirse por el paso del agua atravs de un material poroso o de una membrana; ypuede producirse en dos formas de flujo distintas:"deadend"o "crossflow".

Los filtros dead end funcionan de la mismaforma que los filtros multimedia: cuandouna corriente de agua pasa a travs deellos, se acumulan los slidos sobre la

superficie y en el interior del mediofiltrante, y se obtiene una corriente deagua de producto.

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Los filtros crossflow (siemprede membranas) permitenobtener dos corrientes al

pasar un caudal de agua atravs del filtro: una que fluyeparalela a la membranaarrastrando los slidos

retenidos, y la otra,purificada, que pasa a travsde ella.

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Los filtros de cartucho (tipo dead end) sonmuy utilizados como proteccin a equipos,como puede ser una smosis o una

nanofiltracin, esto es porque si el aguatuviera gran contenido de slidos se taparancon facilidad, y debido a que no sirvencomo mtodo de remocin de slidos

disueltos sino que solo remueven partculasen suspensin, como bacterias,macromolculas, slidos en suspensin,dejando pasar coloides, virus, dureza, color,pesticidas y sales.

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La MF y la UF son procesos dependientes de la temperatura,que retienen slidos disueltos y otras sustancias del agua enmenor medida que la nanofiltracin y la smosisinversa(Lenntech, 2014).

En la micro filtracin se usan membranas microporosassimtricas con tamaos de poro de 0,1 a 10 m, y las

diferencias de presin establecidas a travs de la membranason de 0,1 a 2bar, generalmente (Hernndez, 2003).

Figura 1.Planta de Tratamiento de aguas servidas Luggage Point in Brisbane, Australia;Fuente: Fundacin Chile, 2010.

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Al igual que para los filtros de jeringa, podemos dividirsu uso en dos grandes grupos de microfiltracinbiolgicay microfiltracin analtica. Estn disponiblesen varios tipos de medio filtrante siendo los ms

comunes:

Nitrato de celulosa [NT] Acetato de celulosa [CA] Polietersulfona [PES]

Niln Polivinilideno de difluorido[PVDF] Celulosa Regenerada [Regen] Politetrafluoro etileno[PTFE]

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Microfiltracin biolgica (acuoso / no orgnico)

Las membranas para aplicaciones biolgicas cubrentodo el espectro de filtracin en entorno acuoso. Entrelas principales aplicaciones se encuentran las

detecciones de rutina, el recuenta total y laidentificacin de microorganismos en control decalidad para el industria farmacutica, de alimento ybebidas e instituciones gubernamentales, as que lasfiltraciones de soluciones de biomolculas y deblotting.

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Microfiltracin analtica (acuoso / orgnico)Las membranas para aplicaciones analticascubren todo el espectro de filtracin en entornoacuoso/orgnico. Entre las principales

aplicaciones se encuentran el control analtico delos principios activos de los frmacos, deteccinde fraciones constituyentes de formulaciones ypreparacin de tampones y mezclas para

HPLC/UPLC.

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Para realizar procesos de microfiltracin de manera ptimaes muy importante seguir una serie de normas que nosfacilitarn las tareas y mejorarn los resultados como:

El volumen de la muestra a filtrar:

Cuadro 1.Medidas recomendadas para el dimetro del filtro en proceso de microfiltracin.

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El poro de la membrana:

Cuadro2.Medidas recomendadas para el dimetro del poro de la membrana enproceso de microfiltracin.

Imagen 2.Cartuchos filtrantes demembrana PTFE.

Imagen 3.Brevundimonas diminutas ATCC 19146,retenida en superficie de una membrana negra

de policarbonato de 0.4m (SEM pictures-scalebar= 1m) Fuente: Controlbiogen 2011.

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El material del filtro:

Cuadro 3. Caractersticas fsicas y qumicas de los materiales de membranasempleadas en los procesos de microfiltracin.

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Cuadro 4.Valores de eficiencia de un proceso de microfiltracin; Fuente:

Fundacin Chile, 2010.

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Cuadro 5.Condiciones de operacin para un proceso de microfiltracin; Fuente:

Fundacin Chile, 2010.

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VENTAJAS

Alta eficiencia y bajos consumos energticos. Uso reducido de reactivos qumicos, incluso disminuye el

consumo posterior de cloro en la etapa de desinfeccin.

Puede tratar grandes volmenes de agua.

Bajos costos de operacin.

Tamaos pequeos para las plantas de tratamiento.

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DESVENTAJAS

Genera entre un 30 y 60 % de rechazo (lavado de lamembrana) segn el agua tratada que deben disponerse otratarse.

No son eficientes para el tratamiento de aguas con elevadocontenido de elementos.

A pequeas escalas puede resultar ms cara que a mayoresescalas (economa de escalas).

Las membranas no son completamente semipermeables,pueden ocurrir fugas de algunos co-iones de la misma cargaque la membrana. Este efecto es generalmenteinsignificante en soluciones con concentracin baja, peropueden ser graves en soluciones concentradas, como elagua de mar (SINIA, s.f.).

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Los sistemas de microfiltracin los puedes instalaren la casa, apartamento, oficina, bares,restaurantes, hoteles, jardines infantiles yestablecimientos pblicos en general.

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Algunos ejemplos de aplicaciones dela microfiltracin son:

Esterilizacin por fro de bebidas y

productos farmacuticos.

Clarificacin de zumos de frutas, vinosy cerveza.

Separacin de bacterias del agua(tratamiento biolgico de aguasresiduales).

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Tratamiento de efluentes.

Separacin de emulsiones de agua y

aceite. Pre-tratamiento del agua para smosis

inversa.

Separacin slido-lquido para farmacias e

industrias alimentarias.

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En proyectos de agua potable, la microfiltracin esutilizada principalmente como pre-tratamiento aun proceso ms fino, por ejemplo, la smosisinversa. Se puede tambin utilizar slo en lapotabilizacin de agua de superficie.

En proyectos de aguas residuales, la microfiltracinse puede emplear como sustituto de unclarificador secundario como en los Reactores

Biolgicos de Membranas. Puede tener la mismafuncin en el tratamiento de aguas jabonosaspara separar los slidos suspendidos del aguaantes de seguir en el proceso (Lenntech, 2014).

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Equipo de filtracin para anlisis deaguas

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Material Equipo Reactivos

Probeta de 250 mL

Equipo de filtracin

para anlisis de

aguas o en su

defecto equipo para

filtrado al vaco:

bomba para vaco,

embudo Buchner y

matraz kitasato

medio de cultivo (VRBL)

Papel filtro con poros de 0,45

m

Mechero de bunsen

Pinzas metlicas para

diseccinIncubadora

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1. Esterilizacin depinzas metlicasde diseccin

2. Tomar 100 mlaguacontaminadapreviamente conColiformes

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3. En condiciones de

asepsia abrimos filtromicrofiltracin de 0,45m de tamao de poro

4. Instalamos filtro en el

portafiltros de la rampade filtracin de vaco

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5.Ajustamos latapadera del equipo

de filtracin y abrimostapadera

6.Filtracin de lamuestra problema

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7.Abrimos equipomicrofiltracin para

iniciar el vaco delagua problema

8.Quitamos el filtrocon losmicroorganismos

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9.Establecemos el filtroen el medio de cultivodeseado (VRBL) e

incubamos a 37Cdurante 2 das

10.Despus de laincubacin hacemos elrecuento de colonias

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GRACIAS POR SU ATENCION!DISTRITO IBIO T.M. ._./