Embora as membranas de PES sejam amplamente utilizadas para concentração de proteínas, dispositivos médicos e tratamento de água e esgoto, sua principal desvantagem é a natureza hidrofóbica inerente, que causa incrustação na membrana. A literatura demonstra uma quantidade significativa de pesquisas sobre a modificação de membranas de PES por meio de diversos métodos para reduzir a incrustação e melhorar o desempenho. Apesar de décadas de pesquisa, a disponibilidade comercial de membranas de PES carregadas é extremamente limitada.

Tecnicamente, as principais abordagens para o desenvolvimento de membranas de PES carregadas são a modificação do polímero de PES e a modificação da superfície. Apesar de apresentações anteriores sobre a concentração de proteína do soro de leite com membranas carregadas produzidas por modificação da superfície, o sucesso a longo prazo dessas membranas não ocorreu.

As membranas ZwitterCo utilizam uma nova química de copolímero zwitteriônico. Em vez de uma mudança radical na química de membrana existente, as membranas ZwitterCo representam um salto à frente com uma química de membrana antiincrustante revolucionária que demonstrou ser permanente e estável em operação de campo.

. visite nossa página de inovação em nosso site para saber mais sobre química.

O gráfico continha dados fornecidos pelo nosso cliente. Em alguns dias, os dados eram fornecidos apenas para as membranas ZwitterCo Evolution SF.

Evolução SF Os elementos sanitários são ideais para as seguintes aplicações: alta concentração de proteína em sólidos, fluxos com alto teor de gordura e concentração de proteína onde o NF já está sendo usado (e a rejeição de lactose e cinzas não é necessária).

A Evolution SF substitui membranas de UF mais rígidas na extremidade final de um sistema, como as classificadas como 3 kDa e 5 kDa. Se as membranas de UF que precisam ser substituídas forem de 10 kDa ou mais, a Evolution PCM deve ser considerada.

A Evolution SF pode substituir membranas NF convencionais à base de piperazina, frequentemente classificadas entre 200 Da e 800 Da MWCO. Uma questão importante a ser considerada ao substituir membranas NF é: "O que mais a NF precisa reter além de proteína no meu produto?". A Evolution SF não foi projetada para rejeitar significativamente espécies menores, como lactose ou minerais.

Por exemplo, na produção de WPI, um evaporador não pode ser usado para elevar os sólidos antes da secagem, pois isso desnaturará a proteína. Em vez disso, uma abordagem é usar a NF para remover a água e elevar os sólidos antes da secagem. Se o Evolution SF for usado nesta aplicação, mais lactose passará e aumentará ainda mais a proteína, resultando em uma densidade aparente mais alta. Além disso, os elementos Evolution SF podem ser limpos de forma mais simples e eficiente do que os elementos NF convencionais, incluindo o uso de cloro, se necessário.

A espessura das membranas Evolution é consistente com a das membranas convencionais com suporte de poliéster, de modo que a área da membrana das espirais Evolution é equivalente aos elementos de membrana convencionais.

Sistemas limpos e higienizados com altas temperaturas e pH elevado são encontrados principalmente na Europa Ocidental. Membranas específicas com revestimento de polipropileno, frequentemente chamadas de pHT ou HpHT, são vendidas para esses sistemas.

As especificações de temperatura das membranas Evolution são equivalentes às das membranas sanitárias produzidas com base em poliéster – 55 °C / 131 °F para operação contínua e 50 °C / 122 °F para limpeza. Produtos químicos sanitizantes comuns, como cloro (embora não para RO) e ácido peracético, são utilizados para garantir a higienização completa dos sistemas. A ZwitterCo está colaborando com clientes para explorar a higienização em temperaturas mais altas e realiza pesquisas em andamento para expandir a gama de membranas Evolution.

As membranas Evolution SF são uma substituição direta das membranas convencionais, e as mesmas bombas e motores serão usados ​​na substituição das membranas NF. Nossa experiência indica que a Evolution SF funcionará com a mesma pressão ou com uma pressão menor que a NF convencional.

Os elementos Evolution SF já estão em conformidade com a FDA para processamento de soro de leite e leite, e os elementos Evolution PCM e Evolution RO, também em conformidade com a FDA, estarão disponíveis até o final de 2025. Estamos buscando certificações adicionais, incluindo USDA, 3A Sanitary Standard 45-03, Halal e Kosher para membranas Evolution. Também começamos a trabalhar no Regulamento Europeu (CE) 1935/2004 para 2026.

Sim, existe um estudo de caso em nosso site mostrando esses dados de um processador de soro de leite dos EUA usando Evolution RO para concentrar fluxos de efluentes.

A ZwitterCo começou a buscar o Regulamento Europeu (CE) 1935/2004, com previsão de conclusão para 2026. Consulte a pergunta 7 (acima) para obter mais informações sobre certificações regulatórias.

Uma quantidade significativa de trabalho analítico foi realizada em busca da conformidade com a FDA. Esses dados confirmaram que os potenciais constituintes do copolímero zwitteriônico estão presentes em níveis tão baixos, se presentes, que podem ser considerados seguros com razoável certeza.

Os elementos de membrana Evolution SF, incluindo seus subcomponentes individuais, foram determinados como estando em total conformidade com a Lei Federal de Alimentos, Medicamentos e Cosméticos e regulamentações aplicáveis ​​a aditivos alimentares, incluindo, mas não se limitando a 21 CFR 174.5 (“Disposições gerais aplicáveis ​​a aditivos alimentares indiretos”), quando usados ​​de acordo com as diretrizes.

Resposta curta: não.

No início do webinar, discutimos duas maneiras diferentes de aplicar a tecnologia zwitteriônica: a tecnologia ZwitterShield™, que é a química zwitteriônica ligada às membranas existentes, e a tecnologia ZwitterCore™, que representa membranas fundamentalmente novas onde a camada zwitteriônica realiza toda a separação (consulte nosso página de inovação para saber mais sobre isso).

Nossas membranas que utilizam a tecnologia ZwitterCore, incluindo Evolution SF e PCM, não foram irreversivelmente contaminadas por compostos orgânicos em nenhuma aplicação. Por exemplo, no setor de águas residuais, onde iniciamos nossa tecnologia, podemos lidar com até 5% de óleo na alimentação e recuperar totalmente o desempenho, o que é um grande diferencial de nossas membranas.

Em aplicações de água e esgoto usando nossas membranas de osmose reversa com tecnologia ZwitterShield, observamos algumas incrustações irreversíveis, o que não é surpreendente em nível de osmose reversa. Como nossa tecnologia aborda compostos orgânicos, enfrentamos alguns desafios com incrustações inorgânicas em nossas membranas de osmose reversa.

No entanto, nas cinco instalações que operamos com efluentes de águas residuais na indústria de laticínios usando a Evolution RO, não observamos nenhuma incrustação irreversível na membrana. Observamos obstruções físicas onde a pré-filtração não estava devidamente instalada, mas isso é um problema à parte.

As membranas de evolução não existem há tempo suficiente para validar isso completamente; no entanto, esperamos que durem pelo menos dois anos e meio nessas aplicações.

Esperamos que as membranas Evolution tenham uma vida útil mais longa do que as membranas convencionais, pois a química de limpeza é a principal causa da degradação da superfície das membranas. Como as membranas Evolution da ZwitterCo exigem uma limpeza menos agressiva, elas devem durar mais.

As membranas Evolution representam uma criação de valor significativa para processadores de alimentos, laticínios e biotecnologia. Seu preço é compatível com essa criação de valor e resultará em um custo total de propriedade menor do que as membranas convencionais.

A ZwitterCo oferece um modelo de assinatura e um modelo de venda direta para facilitar aos clientes o teste das membranas Evolution e adoraria demonstrar isso com um teste em sua fábrica. Entre em contato conosco para discutir mais.

O Evolution SF não foi projetado para rejeitar sal ou lactose, portanto, embora retenha proteína, tanto a lactose quanto o sal passarão para o permeado. Como isso provavelmente dificultará o descarte do permeado, a dessalinização do soro de leite salgado não é vista como uma aplicação ideal para o Evolution SF.

Como a RO Evolution ainda possui um componente de poliamida, a tolerância ao oxidante da RO Evolution é a mesma da RO convencional. Assim como a RO convencional, o cloro não deve ser usado com membranas RO Evolution.

Por outro lado, as membranas Evolution PCM e Evolution SF são tolerantes ao cloro com diretrizes semelhantes às membranas PES UF convencionais.

Em termos de concentração de açúcares e outros solúveis, temos uma instalação em uma refinaria de milho que utiliza um sistema de tratamento SF-RO. A alimentação tem alto teor de sólidos e alta viscosidade, e eles estão realizando a concentração do produto. O sistema de tratamento que utiliza nossas membranas tem apresentado um desempenho bastante bom.

Em termos de recuperação de água em geral, esta é uma aplicação com enorme potencial para a ZwitterCo, tanto em proteínas vegetais quanto em muitas outras aplicações. Nossas membranas podem recuperar água que atualmente é enviada para águas residuais, incluindo água de diafiltração, água de enxágue ou água de processo. Ao utilizar nossas membranas nessas aplicações, as plantas podem reduzir sua demanda por água doce e diminuir a quantidade de águas residuais tratadas. Com a futura certificação de grau alimentício, planejamos buscar o reúso de água para processos e teremos prazer em discutir testes com qualquer planta interessada.

Graças à natureza antiincrustante da membrana, acreditamos que podemos atingir teores de sólidos mais elevados com a RO Evolution em comparação com a RO convencional. Embora ainda não tenhamos dados específicos sobre esta aplicação, teremos prazer em realizar um teste com você em sua planta para demonstrar isso.

A tecnologia ZwitterShield™ nas membranas de RO Evolution melhora a resistência à incrustação e a facilidade de limpeza; no entanto, não altera as propriedades de rejeição da camada de barreira de poliamida na membrana. Portanto, esperamos que a DBO no permeado de RO seja aproximadamente a mesma que a observada em membranas de RO convencionais.

As membranas Evolution são projetadas para substituir diretamente as membranas sanitárias convencionais e têm os mesmos limites de pressão. A pressão é principalmente uma função da construção do elemento espiral, portanto, a química da nossa membrana não afeta esses limites.

Pressões máximas de operação:

• Evolução PCM: 300 psi (20 bar)
• Evolução SF: 580 psi (40 bar)
• Evolução RO: 800 psi (55 bar)