Desenvolvimento de algoritmo de seleção de filtros microbiológicos aplicados em processo produtivo de soluções líquidas
Data
2023-07-18
Autores
Silva, Mayara Strini da 
Orientadores
Bresolin, Igor Tadeu Lazzarotto
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
Com a pretensão de obter máxima segurança para seus produtos, uma companhia multinacional, após sofrer um grande incidente microbiológico na produção de enxaguante bucal, decidiu implementar o uso de sistema de filtros absolutos esterilizantes de membrana de 0,2 μm de diâmetro de poro. A observação de altos investimentos nessa aplicação inadequada ao sistema produtivo, motivou um estudo que revelou uma opção de membrana microbiológica compatível com as condições de produção e 82,7% mais barata. A concentração de especialistas dentro de empresas fornecedoras de membranas filtrantes e o alto custo para experimentações leva, muitas vezes, à aplicações inadequadas de tecnologias que já são consideradas maduras. O desenvolvimento de um processo de separação por membranas conta com embasamento teórico e prático e, para melhor direcionar e trazer agilidade para sua implementação faz-se necessária uma metodologia de seleção mais assertiva e eficiente da membrana de filtração no processo de produção de soluções líquidas. O dimensionamento dos filtros por teste de filtrabilidade considerando as condições de produção (variação de pressão, volume, vazão do fluxo, temperatura) juntamente com a caracterização do fluido e membrana utilizada, são o suporte técnico da recomendação para o algoritmo de seleção de membranas. Os resultados foram avaliados paralelamente ao estudo de custos dos diferentes meios filtrantes para a microfiltração com o intuito de justificar o custo agregado ao processo de manufatura. No entanto, a escolha dos tipos de filtros prioriza a garantia do atendimento aos objetivos do fabricante e manutenção das características físico-químicas da solução pré filtração.
Aiming at obtaining maximum safety for its products, a multinational company, after suffering a major microbiological incident in the production of mouthwash, decided to implement the use of a 0.2 μm pore size sterilizing absolute membrane filter system. The observation of high investments in this inadequate application to the production system motivated a study that revealed an option for a microbiological membrane compatible with the production conditions that is 82.7% cheaper. The concentration of specialists within filtering membrane suppliers and the high cost of experimentation often lead to inadequate applications of technologies that are already considered as mature. The development of a membrane separation process has a theoretical and practical basis and, in order to better directs and speeds up its implementation, a more assertive and efficient selection methodology for the filtration membrane in the production process of liquid solutions is necessary. The sizing of the filters by filterability test considering the production conditions (volume, flow rate, temperature) together with the characterization of the liquid solution and membrane used, are the technical support of the recommendation for membrane selection algorithm. The results were evaluated in parallel to the study of costs of the different filter media for microfiltration to justify the added cost to the manufacturing process. However, the choice of filter types prioritizes the guarantee of meeting the manufacturer's objectives and maintaining the physical and chemical characteristics of the pre-filtration solution.
Aiming at obtaining maximum safety for its products, a multinational company, after suffering a major microbiological incident in the production of mouthwash, decided to implement the use of a 0.2 μm pore size sterilizing absolute membrane filter system. The observation of high investments in this inadequate application to the production system motivated a study that revealed an option for a microbiological membrane compatible with the production conditions that is 82.7% cheaper. The concentration of specialists within filtering membrane suppliers and the high cost of experimentation often lead to inadequate applications of technologies that are already considered as mature. The development of a membrane separation process has a theoretical and practical basis and, in order to better directs and speeds up its implementation, a more assertive and efficient selection methodology for the filtration membrane in the production process of liquid solutions is necessary. The sizing of the filters by filterability test considering the production conditions (volume, flow rate, temperature) together with the characterization of the liquid solution and membrane used, are the technical support of the recommendation for membrane selection algorithm. The results were evaluated in parallel to the study of costs of the different filter media for microfiltration to justify the added cost to the manufacturing process. However, the choice of filter types prioritizes the guarantee of meeting the manufacturer's objectives and maintaining the physical and chemical characteristics of the pre-filtration solution.