Una semplice classificazione dei sistemi di filtrazione acqua nell’industria alimentare e delle bevande

I sistemi di filtrazione acqua, in un qualsiasi impianto industriale del settore alimentare o delle bevande, sono numerosi quanto le diverse applicazioni di processo necessarie alla produzione, ognuna delle quale ha le proprie specifiche richieste in fatto di flusso e purezza dell’acqua impiegata, a seconda sia della specifica operazione sia del campo d’attività – dall’inscatolamento, alla preparazione di bevande zuccherate, alla distillazione. Giusto per fare qualche esempio, le applicazioni nelle quali è’ necessaria la filtrazione acqua possono includere:

• Il pre-trattamento di acque di superficie, o provenienti dagli acquedotti, o da pozzi
• Il trattamento della condensa
• La filtrazione acqua di processo
• La sterilizzazione dell’acqua di servizio
• La gestione delle acque di scarico…

A prescindere dalla specifica applicazione, quindi, è evidente che le istanze in cui si rende necessaria la filtrazione acqua nell’industria sono numerose e diversificate, il che richiede una classificazione dei relativi sistemi per potersi orientare utilmente.

Le due grandi categorie in cui è possibile dividere i sistemi di filtrazione acqua sono basate sul mezzo di filtrazione utilizzato: avremo quindi filtri granulari e filtri a membrana.

La filtrazione acqua granulare ha una storia di applicazione lunga diversi decenni, soprattutto nel settore dell’industria alimentare e delle bevande, ed è quindi ben nota a molti operatori del settore. Con questi sistemi è possibile rimuovere dall’acqua particelle sospese di un diametro che arrivi fino ai 10 micron circa; in caso di particolari necessità, tuttavia, l’immissione nel flusso dell’acqua di alcune sostanze coagulanti, o di polimeri flocculanti che aggreghino le particelle sospese prima del passaggio nel filtro, permette di eliminare anche particelle di diametro intorno al micron di diametro. Il funzionamento di questi filtri è piuttosto elementare: fra le particelle del mezzo di filtrazione acqua – come ad esempio dei granuli di carbone o granelli di sabbia – rimangono degli spazi, come dei pori, nei quali le particelle restano intrappolate mentre l’acqua sfugge.

Diverso è il caso dei sistemi di filtrazione acqua a membrana: qui si fa uso, appunto, di membrane microporose, progettate per eliminare particelle molto più piccole rispetto al caso precedente. In un caso limite, quello dell’osmosi inversa, non esistono nemmeno pori veri e propri, dato che si usano membrane semipermeabili, ma è possibile eliminare addirittura ioni metallici; ma anche nei filtri a membrana propriamente detti le prestazioni sono assolutamente notevoli.

Abbiamo infatti i sistemi di microfiltrazione, che sono in grado di eliminare particelle da 1 micron a 0.1 micron di diamtro, come nel caso delle cartucce di filtrazione acqua; i sistemi di ultrafiltrazione, in grado di rimuovere dal flusso particelle da 0.1 a 0.01 micron di diametro, come diversi materiali organici ad alto peso molecolare; e i sistemi di nanofiltrazione, che possono arrivare a separare particelle del diametro di 0.001 micron, e quindi anche le sostanze organiche dal peso molecolare più ridotto, per una filtrazione acqua di elevatissimo livello.