Ultrafiltracija kao moguće rješenje zamućenja vode dubrovačkog područja

Rijeka Ombla jedan je od najvećih krških izvora u Republici Hrvatskoj te se od davnina koristi za vodoopskrbu grada Dubrovnika i okolnog područja. Do problema dolazi nakon velikih oborina koje su česte na dubrovačkom području i uslijed kojih dolazi do zamućenja na izvoru Omble te voda postaje neispravna za piće. Ultrafiltracija se nameće kao najučinkovitije rješenje tog problema. Membranske tehnologije karakteristične su po tome što za separaciju koriste membrane. Prijenos kroz membranu događa se kao rezultat pokretačke sile koja djeluje na komponente u ulaznoj struji, tako je permeat dio struje koji prolazi kroz membranu, a retentat dio koji je membrana zadržala. Četiri su osnovna membranska procesa, a to su: mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija i reverzna osmoza. Kod procesa mikrofiltracije, na membrani se zadržavaju mikroorganizmi, alge, bakterije itd. Ultrafiltracija je napredniji proces te se njime uklanjaju i virusi i proteini iz onečišćene vode. Nanofiltracija je membranska tehnologija koja služi za omekšavanje vode, dok je reverzna osmoza ''najsavršeniji'' proces jer ima najviši postotak separacije međutim nakon što voda prođe kroz proces reverzne osmoze potrebno ju je dodatno mineralizirati

Effect types of membrane filtration of water on trihalogenmethane formation potential

Prirodne vode, podzemne i površinske, često sadržavaju povišene koncentracije prirodnih organskih tvari (NOM). Prirodne organske tvari dospijevaju u vode ispiranjem tla ili biološkom razgradnjom biljnih i životinjskih materijala u vodi. Najznačajnija komponenta prirodnih organskih tvari su humusne tvari. Humusne tvari su nepoželjne u vodi jer vodi daju boju, okus i miris te na sebe vežu različite kontaminante (teške metale, pesticide). Naročito značajan problem predstavljaju povedane koncentracije humusnih tvari u vodi pri dezinfekciji vode klorom pri čemu nastaju štetni halogenirani nusprodukti trihalogenmetani (THM) koji djeluju toksično i kancerogeno na ljudski organizam. Humusne tvari su kompleksna smjesa spojeva koji se razlikuju po strukturi, molekularnoj težini, boji i poziciji funkcionalnih skupina, ovisno o porijeklu i starosti organskog materijala, vrsti vode, ekološkim i klimatskim uvjeta što rezultira i različitom reaktivnošdu s klorom, odnosno različitim njihovim potencijalom za nastanak trihalogenmetana, a što se izražava takozvanim potencijalom nastanka trihalogenmetana (THMFP).Membranski procesi uključuju odvajanje otopljenih, koloidnih i suspendiranih sastojaka iz vode primjenom selektivnih membrana na temelju njihove međusobne razlike u veličini, obliku i kemijskoj strukturi. U ovom radu ispitan je utjecaj pojedinih vrsta membrana na učinak uklanjanja organskih tvari iz vode, odnosno, na smanjenje potencijala nastanka kancerogenih trihalogenmetana.Natural waters, groundwater and surface, often contain elevated concentrations of natural organic matter (NOM) due to geological composition or biological decomposition of plant and animal material in the water. The most significant component of natural organic matter are the humic substances. Humic substances are undesirable in water because they cause appearance of color, taste and smell. Because of their molecule structure (long carbon chains and/or rings), humic substances often bind a variety of contaminants (heavy metals, pesticides). Significant problem is the heightened concentrations of humic substances since they, during the water disinfection with chlorine, form toxic and carcinogenic by-products trihalogenmethanes (THM). Humic substances are complex mixtures of organic compounds with different structure, molecular weight, number and position of functional groups depending on the origin and age of the organic material, the type of water, environmental and climatic conditions which results in a different reactivity with chlorine so called trihalogenmethane formation potential (THMFP).Membrane processes are efficient methods for ions, colloids and solids removal from water based on their molecular weight and chemical structure. This paper investigated the NOM removal efficiency of different membrane types and their ability to reduce the trihalogenmethane formation potential

Effect types of membrane filtration of water on trihalogenmethane formation potential

Prirodne vode, podzemne i površinske, često sadržavaju povišene koncentracije prirodnih organskih tvari (NOM). Prirodne organske tvari dospijevaju u vode ispiranjem tla ili biološkom razgradnjom biljnih i životinjskih materijala u vodi. Najznačajnija komponenta prirodnih organskih tvari su humusne tvari. Humusne tvari su nepoželjne u vodi jer vodi daju boju, okus i miris te na sebe vežu različite kontaminante (teške metale, pesticide). Naročito značajan problem predstavljaju povedane koncentracije humusnih tvari u vodi pri dezinfekciji vode klorom pri čemu nastaju štetni halogenirani nusprodukti trihalogenmetani (THM) koji djeluju toksično i kancerogeno na ljudski organizam. Humusne tvari su kompleksna smjesa spojeva koji se razlikuju po strukturi, molekularnoj težini, boji i poziciji funkcionalnih skupina, ovisno o porijeklu i starosti organskog materijala, vrsti vode, ekološkim i klimatskim uvjeta što rezultira i različitom reaktivnošdu s klorom, odnosno različitim njihovim potencijalom za nastanak trihalogenmetana, a što se izražava takozvanim potencijalom nastanka trihalogenmetana (THMFP).Membranski procesi uključuju odvajanje otopljenih, koloidnih i suspendiranih sastojaka iz vode primjenom selektivnih membrana na temelju njihove međusobne razlike u veličini, obliku i kemijskoj strukturi. U ovom radu ispitan je utjecaj pojedinih vrsta membrana na učinak uklanjanja organskih tvari iz vode, odnosno, na smanjenje potencijala nastanka kancerogenih trihalogenmetana.Natural waters, groundwater and surface, often contain elevated concentrations of natural organic matter (NOM) due to geological composition or biological decomposition of plant and animal material in the water. The most significant component of natural organic matter are the humic substances. Humic substances are undesirable in water because they cause appearance of color, taste and smell. Because of their molecule structure (long carbon chains and/or rings), humic substances often bind a variety of contaminants (heavy metals, pesticides). Significant problem is the heightened concentrations of humic substances since they, during the water disinfection with chlorine, form toxic and carcinogenic by-products trihalogenmethanes (THM). Humic substances are complex mixtures of organic compounds with different structure, molecular weight, number and position of functional groups depending on the origin and age of the organic material, the type of water, environmental and climatic conditions which results in a different reactivity with chlorine so called trihalogenmethane formation potential (THMFP).Membrane processes are efficient methods for ions, colloids and solids removal from water based on their molecular weight and chemical structure. This paper investigated the NOM removal efficiency of different membrane types and their ability to reduce the trihalogenmethane formation potential

Ultrafiltration of reconstituted demineralized whey

U ovome radu proučavana Je djelotvornost procesa ultrafiltracije (UF) rekonstituirane sirutke, demineralizirane ionskim izmjenjivačima (I. I.) ili elektrodijalizom (E. D.). Rekonstituirana demineralizirana sirutka ugušćena je ultrafiltracijom oko 10 i 20 puta od početnog volumena. Tijekom ultrafiltracije demineralizirane sirutke praćene su promjene temperature, kiselosti (°SH i pH), protoka permeata kao i njihov utjecaj na faktore koncentracije proteina, laktoze i pepela (također kalcija). Ultrafiltracijom rekonstituirane (I. I.) demineralizirane sirutke kao i (E. D.) demineralizirane sirutke proizvedeni su koncentrati proteina sirutke (UF-KPS1 i UF-KPS2) sličnog sastava.The efficiency of ultrafiltration (UF) process of reconstituted whey, de-mineralized by ion exchange (I. E.) or electrodialysis was studied. Reconstituted demineralized whey was concentrated using ultrafiltration about 10 and 20 fold of its initial volume. During ultrafiltration of demineralized whey changes of temeperature, acidity (°SH and pH) and permeate flux were followed and the influence of them on concentration factors of proteins, lactose and ash (as well as calcium), were investigated. Composition of whey protein concentrates (UF-WPC1 and UF-WPC2) achieved by ultrafiltration of reconstituted (I. E.) or (E. D.) demineralized whey (I. E.) or (E. D.) was very similar

The application of ultrafiltration in the production of fermented milk products

U radu se navode bitne značajke razvojnog programa proizvodnje fermentiranih mliječnih proizvoda u kojem primjena ultrafiltracije (UF), a sve češće u kombinaciji s mikrofiltracijom (MF), ima glavnu ulogu: povećanje nutritivne i zdravstvene vrijednosti proizvoda, produženje trajnosti i postizanje proizvoda ujednačenog sastava i kakvoće. Iznose se prednosti primjene UF i MF za obradu mlijeka, osobito za obradu sirutke te uloga dobivenih koncentrata proteina pri proizvodnji fermentiranih mlijeka te svježih i mekanih sireva. Osnovna uloga UF je povećanje količine biološki najvrjednijih proteina sirutke koji također potiču rast uporabljenih kultura bakterija mliječne kiseline u proizvodu. Postižu se i neke tehnološke prednosti, te značajne uštede pri proizvodnji, osobito pri proizvodnji sira.This paper focuses on progress in the development programme of fermented milk product production in which the ultrafiltration (UF) very often in combination with microfiltration (MF), has a major role: the increase nutritional and health value of the product, prolongation of shelf life and obtaining a more stable quality of the final products. The advantages of the application of UF and MF for milk and especially for whey treatment and the role of obtained protein concentrates in production of fermented milks, fresh and soft cheeses are given. The essential role of UF is to increase the quantity of the most biologically valuable whey proteins which also stimulate the growth of lactic acid bacteria in fermented products. Some technological benefits and significant savings in production are also realized, especially in cheese production

Membrane processes in water treatment

Membranski procesi su vrlo važan dio tehnologije za pročišćavanje voda uslijed globalnog porasta populacije, kao i onečišćenja prirodnih vodnih resursa. Osnovica membranskih postupaka je korištenje membrana koje razdvajaju dolazni tok sirove vode na permeat - dio dobavne struje koja prolazi kroz pore membrane i predstavlja obrađenu vodu te retentat, dio dotoka koja zaostaje na membrani i sadrži povećane koncentracije različitih polutanata. Membrane mogu biti izrađene od anorganskih i organskih materijala, s raznim dimenzijama pora i radnim tlakovima koji se moraju upotrijebiti kako bi se postiglo učinkovito filtriranje. Na temelju navedenih ključnih parametara - dimenzija pora i radnog tlaka, membranski procesi se klasificiraju: reverzna osmoza, nanofiltracija, ultrafiltracija, mikrofiltracija i elektrodijaliza. Kako bi se povećala učinkovitost membranskih procesa, ali i njihova pristupačnost, membrane se povezuju u elemente ili tzv. module koji značajno olakšavaju membranskih procesa. Membranski procesi su vrlo važni u procesima desalinizaciju, dezinfekcije, omekšavanje i recikliranje i ponovnu uporabu vode.Membrane processes became very important part of water treatment technologies due to increase of global population as well as contamination of natural water resources. The base of membrane processes are the membranes that separate incoming raw water to permeate - part of the inflow which passes through the membrane pores and present treated water, and retentate, part of the inflow, which lags behind the membrane and contain elevated concentrations of various pollutants. The membranes can be made of inorganic and organic materials, with various dimensions of pores and pressures that have to be used to achieve efficient filtration. Based on above mentioned key parameters, pore dimensions and pressure, the membrane processes are classified as: reverse osmosis, nanofiltration, ultrafiltracija, microfiltration and electrodialysis. In order to increase efficiency of membrane processes and its affordability, membranes are associated in a membrane element or module which makes membrane filtration easy to use. Membrane processes are very important in the processes of desalination, disinfection, softening, and recycling and reuse of water

The application of ultrafiltration in the production of fermented milk products

U radu se navode bitne značajke razvojnog programa proizvodnje fermentiranih mliječnih proizvoda u kojem primjena ultrafiltracije (UF), a sve češće u kombinaciji s mikrofiltracijom (MF), ima glavnu ulogu: povećanje nutritivne i zdravstvene vrijednosti proizvoda, produženje trajnosti i postizanje proizvoda ujednačenog sastava i kakvoće. Iznose se prednosti primjene UF i MF za obradu mlijeka, osobito za obradu sirutke te uloga dobivenih koncentrata proteina pri proizvodnji fermentiranih mlijeka te svježih i mekanih sireva. Osnovna uloga UF je povećanje količine biološki najvrjednijih proteina sirutke koji također potiču rast uporabljenih kultura bakterija mliječne kiseline u proizvodu. Postižu se i neke tehnološke prednosti, te značajne uštede pri proizvodnji, osobito pri proizvodnji sira.This paper focuses on progress in the development programme of fermented milk product production in which the ultrafiltration (UF) very often in combination with microfiltration (MF), has a major role: the increase nutritional and health value of the product, prolongation of shelf life and obtaining a more stable quality of the final products. The advantages of the application of UF and MF for milk and especially for whey treatment and the role of obtained protein concentrates in production of fermented milks, fresh and soft cheeses are given. The essential role of UF is to increase the quantity of the most biologically valuable whey proteins which also stimulate the growth of lactic acid bacteria in fermented products. Some technological benefits and significant savings in production are also realized, especially in cheese production

Evaluation of the importance of modified ultrafiltration in pediatric cardiac surgery.

Kardiopulmonalni bajpas (KPB), pogotovo u pedijatrijskoj kardiohirurgiji, je značajan uzrok postoperativnog morbiditeta. Pedijatrijski pacijenti, zbog primene KPB-a, razvijaju snažnu sistemsku inflamatornu reakciju koja rezultira povećanom propustljivošću kapilara i multiorganskom disfunkcijom. Ultrafiltracija, tokom i posle KPB-a, je značajna tehnika u borbi protiv neželjenih efekata KPB-a. Modifikovana ultrafiltracija (MUF) je u prethodnim godinama postala široko prihvaćena tehnika ultrafiltracije u pedijatrijskoj kardiohirurgiji. Ova studija ima za cilj da ispita da li primena MUF, kao dela kombinovane strategije ultrafiltracije (sa konvencionalnom ultrafiltracijom), ima uticaj na parametre kliničkog stanja ranog postoperativnog toka dece operisane zbog urođenih srčanih mana, a u uslovima smanjene upotrebe hipotermije i smanjenja stepena hemodilucije. Materijal i metode: Studija je obuhvatila 98 uzastopnih pedijatrijskih pacijenata (velika kohorta) telesne mase do 12 kg, sa urođenim srčanim manama koji su podvrgnuti kardiohirurškoj korekciji upotrebom KPB-a. Pacijenti su podeljeni u u dve grupe na osnovu sprovedene procedure (MUF i Non MUF), a posebna pažnja je posvećena pacijentima telesne mase do 5 kg ( mala kohorta, 49 pacijenata). Standardizovani institucionalni anesteziološki i perfuzioni protokoli su primenjeni kod sve operisane dece. Izostanak MUF u non MUF grupi je bila jedina razlika u perfuzionoj praksi operisanih pacijenata. Rezultati: Post filtracioni hematokrit je bio statistički značajno veći u MUF grupi obe kohorte (velika kohorta p= 0.001; mala kohorta p=0.04). U postoperativnom toka pacijenti MUF grupe ređe su zahtevali transfuziju deplazmatisanih eritrocita (velika kohorta p=0.01; mala kohorta cohort p=0.07), ali su češće primali sveže smrznutu plazmu (velika kohorta p=0.04; mala kohorta p=0.05). Među grupama obe kohorte nije bilo razlike u hemodinamskom statusu, postoperativnoj drenaži, brojnim respiratornim parametrima i dužini mehaničke ventilacije, dužini boravka u odeljenju intenzivne nege i dužini hospitalizacije. Zaključak: Ukoliko konvencionalana ultrafiltracija obezbedi adekvatnu hemokoncentraciju, MUF ne rezultira pozitivnim efektima, osim smanjene potrebe za postoperativnom transfuzijom krvi. Sa druge strane, MUF uzrokuje veću primenu sveže smrznute plazme u postoperativnom periodu. Od naročitog interesa je da ovo važi i za pacijente telesne mase do 5 kg, kod kojih bi MUF trebalo da ima najizraženije pozitivne efekte.Cardiopulmonary bypasses (CPB), particularly in pediatric cardiac surgery, significantly contributes to the development of postoperative morbidity. Pediatric patients due to CPB develop a systemic inflammatory response syndrome which increases total body water and may result in multi-organ dysfunction. Ultrafiltration, during and after CPB, is an important tool which mitigates these side effects. Modified ultrafiltration (MUF) has gained wide acceptance as a powerful tool against cardiopulmonary bypass morbidity in the previous years. The present study aimed to reevaluate the importance of MUF as a part of combined ultrafiltration strategy on early clinical outcomes in infants undergoing pediatric cardiac surgery within conditions of decreased use of hypothermia and mitigation of hemodilution. Methods: Ninety-eight patients (overall cohort) weighing less than 12 kg who underwent surgical repair with cardiopulmonary bypass for functionally biventricular congenital heart disease were randomized to receive modified and conventional ultrafiltration (MUF group) or just conventional ultrafiltration (No MUF group). A special attention was paid to forty-nine neonates and infants weighing less than 5 kg (small cohort). where the benefits of ultrafiltration are expected to be more pronounced. Patient management was standardized, the outcome assessors were blinded to group allocation. Results: Post filtration hematocrit was significantly higher in the MUF group for both cohorts (overall cohort p= 0.001; LW cohort p=0.04), but not at other time points. During the postoperative course, patients in the MUF group received fewer packed red blood cells, (overall cohort p=0.01; LW cohort p=0.07), but required more fresh frozen plasma (overall cohort p=0.04; LW cohort p=0.05). There was no difference between groups in hemodynamic state, chest tube output, duration of mechanical ventilation, respiratory parameters, duration of intensive care unit and hospitalization stay. Conclusions: If conventional ultrafiltration provides adequate hemoconcentration modified ultrafiltration does not provide additional positive benefits except for reduction in blood cell transfusion, This, however, comes at the cost of needing more fresh frozen plasma. Of particular importance is that this also applies to infants with weight bellow 5 kg where modified ultrafiltration was supposed to have the greatest positive impact

The application of ultrafiltration in the dairy industry

Premda je ultrafiltracija novija tehnika, čini se da ova inovacija postaje sve važnija, kako u proizvodnji tradicionalnih, tako i novih proizvoda mnogih industrija. Posljednjih nekoliko godina objavljeno je mnogo radova o primjeni ultrafiltracije u mljekarskoj industriji. Većina njih vezana je samo na mala laboratorijska postrojenja

Ultrafiltration of the whole milk

Autori su ispitivali upotrebu suvremenih procesa ultrafiltracije ponomasnog mlijeka. Korištena je oprema za ultrafiltraciju firme ALFA-LAVAL sa membranom druge generacije tubularnog tipa marke ROMICON. Svježe pasterizirano punomasno mlijeko je koncentrirano na 26,10-30,16% suhe tvari i 12,24-18,07% proteina. Utvrđeni su parametri ultrafiltracije, koeficijent zadržavanja proteina, propustljivost proteina, fluks permeacije, optimalne temperature i dr. Retentat je korišten za proizvodnju bijelog mekog sira i nisko laktoznog jogurta.Studies of the use of ultrafiltration in the dairy industry have been concerned with processing of whole milk. Tubular ultrafiltration membranes were used - ultrafiltration pilot unit UFS - 1, ALFA-LAVAL with the ROMICON holow fiber cartridge. Fresh, pasteurized, whole milk was concentrated to 26,10-30,16% total solids and 12,24-18,07% proteins. The positive effect of temperature on the permeate flux with increasing concentration factor indicated the importance of concentration polarization in whole milk ultrafiltration. The rejection coefficients for milk proteins, fat, lactose and ash did not wary with temperature or pressure. Retentates were used for making white soft cheese and low lactose yogurts