Ultrafiltration

L'ultrafiltration est un procédé baro-membranaire : le transfert a lieu sous l’effet de la pression. Cette pression transmembranaire (PTM) est entre 1 et 10 bar[2]. Ces membranes sont alors dites « basses pressions ».

Le mécanisme de séparation est un tamisage : il résulte de la différence de taille entre les composants et celle des pores de la membrane, typiquement entre 2 et 50 nm (mésopores[3]).

L'hémofiltration est une ultrafiltration du sang à travers la membrane d'un hémofiltre : le produit recueilli (l'ultrafiltrat) est rejeté avec les déchets qu'il contient, le volume perdu est compensé avec du plasma.

L'ultrafiltration est utilisée dans l’industrie agroalimentaire pour purifier ou concentrer des solutions de macromolécules (10³ - 10⁶ Da) :

• Produits laitiers industriels : l'ultrafiltration permet d'extraire l'eau, et de retenir dans ce qui est destiné à devenir un fromage industriel des éléments qui, dans le procédé traditionnel, s'échappent dans le petit-lait. Il en résulte une réduction du temps d'égouttage du caillé et une meilleure valorisation du lait.
• Fruits transformés industriels : clarification de jus de fruit.

L'ultrafiltration est utilisée dans la séparation et purification des protéines dans la recherche fondamentale[4] ;

Unités d'ultrafiltration utilisées pour la potabilisation des eaux de surface

Procédé universel qui peut être installé seul ou intégré dans une chaîne de traitement plus complexe, l’ultrafiltration clarifie et désinfecte l’eau en une seule étape. Pour le traitement de gros volume, le maintien en bon état de l'ultrafiltre impose néanmoins plusieurs étapes préalables : dégraissage, dégrillage, décantation, etc.

• Production d'eau potable : En utilisant un seuil de filtration de l'ordre de 10 nm , tous les pollens, algues, parasites, bactéries, virus, germes et grosses molécules organiques sont stoppés. On obtient une eau clarifiée et désinfectée sans utilisation de produits chimiques. Cependant, si la consommation n'est pas immédiate, il reste nécessaire de traiter l'eau au chlore pour qu'elle reste potable.
• Traitement des eaux usées : l'ultrafiltration est utilisée en fin de chaîne comme clarificateur et sert donc à séparer les boues biologiques de l'effluent épuré.