Membrane fouling characterization by confocal scanning laser microscopy

Resumen

En sectores tan diversos como la industria alimentaria, la biotecnología y el tratamiento de aguas residuales, la filtración tangencial con membranas se viene utilizando de forma creciente en la separación, purificación y clarificación de distintas corrientes de proceso que contienen gran variedad de compuestos orgánicos. La limitación principal para el empleo industrial de las técnicas de separación por membranas es el ensuciamiento de éstas. El ensuciamiento se atribuye, de forma general, a la reducción en el diámetro de los poros, a su bloqueo y/o a la formación de un depósito en la superficie de la membrana. El avance en el desarrollo de técnicas para la caracterización, el control y la prevención del ensuciamiento de las membranas ha estado limitado por la falta de técnicas adecuadas y no invasivas para la medición del ensuciamiento. El objetivo principal del presente proyecto es desarrollar estrategias apropiadas para aplicar microscopía láser confocal de barrido (CSLM) al estudio del ensuciamiento de membranas de filtración, centrándose en el ensuciamiento causado por macromoléculas biológicas. En la tesis se han llevado a cabo experimentos de microfiltración (MF) de soluciones modelo puras y de mezclas de proteínas, polisacáridos y polifenoles. Las imágenes captadas mediante CSLM de las membranas al final de diferentes experimentos de filtración, han servido para obtener información cualitativa, sobre localización de las distintas moléculas, y cuantitativa, sobre la presencia individual de cada compuesto en el interior y la superficie de la membrana. Se han realizado también intentos de aplicación de visualización en línea mediante CSLM del proceso de microfiltración.