Markt für Ultrafiltrationsmembranfiltration

Marktübersicht

Laut Reed Intelligence wird der globale Markt für Ultrafiltrationsmembranfiltration im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von ungefähr 7,3 % wachsen.

Der Prozess der Ultrafiltration, oft als UF bezeichnet, ist eine physikalische Trennung, bei der eine Membran mit Perforationen einer bestimmten Größe verwendet wird, um einzelne feste Partikel oder große Moleküle aus einem Flüssigkeitsstrom zu entfernen. Die Ultrafiltrationstechnik besteht hauptsächlich darin, einen Flüssigkeitsstrom über eine flüssigkeitsdurchlässige Membran zu leiten. Die Ultrafiltration funktioniert nach dem Konzept der Größenausschluss, da Partikel, die größer als die Löcher in der Ultrafiltrationsmembran sind, nicht hindurchfließen können. Diese Technik wird verwendet, um Wasser zu reinigen, indem alle Partikel und kolloidale Stoffe sowie einige der wichtigsten gelösten Schadstoffe entfernt werden.

Zu den Vorteilen von Wasseraufbereitungstechnologien auf Basis von Ultrafiltration gehören die chemikalienfreie Aufbereitung, die Herstellung eines Produkts mit gleichbleibender Qualität, das nicht von der Qualität der Lebensmittel beeinflusst wird, die Reduzierung der Anlagengröße und eine geringere Umweltbelastung. Zu den wichtigsten Endverbrauchern der Ultrafiltration zählen die Chemie-, Stahl-, Kunststoff- und Harz-, Papier- und Zellstoff-, Pharma-, Lebensmittel- und Getränkebranche sowie Erfrischungsgetränke und Konserven. Ultrafiltration wird auch in Kraftwerken, Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen und anderen Industrien eingesetzt.

Das Umsatzwachstum im Ultrafiltrationsmarkt wird durch eine steigende Nachfrage nach Abwasseraufbereitungsanlagen angetrieben, die wiederum durch ein schnelles Bevölkerungs- und Industriewachstum weltweit getrieben wird. Dies wird einer der Haupttreiber für die Expansion des Ultrafiltrationsmarktes sein. Darüber hinaus hat eine steigende Nachfrage nach Einrichtungen für Wohn- und Gewerbegebäude zu einem sprunghaften Wachstum der Farben- und Lackindustrie geführt. Dies hat die Nachfrage nach hochwirksamer Ultrafiltration erhöht, die winzige Partikel aus Verdünnern und anderen Farbzusammensetzungen entfernt. Dies wird voraussichtlich die Nachfrage nach Ultrafiltration in den kommenden Jahren erhöhen.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Ultrafiltrationsmembranfiltration

• Steigende Nachfrage bei Biopharmazeutika zur Entfernung von Pyrogenen und Endotoxinen

Pyrogene sind Fragmente bakterieller Zellwände. Aufgrund ihrer chemischen Stabilität können Pyrogene nicht immer von Bakterien abgebaut werden. Die Qualitätskontrolle bei der Herstellung biopharmazeutischer Produkte hängt in hohem Maße von der Fähigkeit der Ultrafiltration ab, Pyrogene und Endotoxine ordnungsgemäß aus Lösungen zu entfernen. Der biopharmazeutische Sektor ist bestrebt, die höchstmögliche Produktqualität zu erzielen, indem das Kontaminationsrisiko ausgeschlossen wird. Dies ist einer der Hauptgründe für die steigende Nachfrage nach Ultrafiltrationsmembranen.

• Steigendes Bewusstsein für Grauwasserbehandlungen

Das „Grauwasser“ umfasst alle Arten von Abwasser, das in Wohn- oder Gewerbegebäuden anfällt. „Grauwasser“ bezieht sich auf das Abwasser, das typischerweise von Duschen, Badewannen, Waschbecken und Waschmaschinen erzeugt wird. Zunächst wird das Wasser mithilfe einer Ultrafiltrationsmembran recycelt und wiederverwendet. Nachdem das Wasser im Filter ist, wird es für verschiedene Zwecke verwendet. Infolgedessen besteht eine wachsende Nachfrage nach Ultrafiltrationsmembranen zur Abwasserfiltration.

Globale Beschränkungen auf dem Markt für Ultrafiltrationsmembranfiltration

• Empfindlich gegenüber oxidativen Chemikalien

Der Ultrafiltrationsprozess ist in Gegenwart oxidativer Substanzen wie hoher Konzentrationen von Salpetersäure, Schwefelsäure, Peroxiden und Persulfaten äußerst empfindlich. Da es chemische Korrosion verursacht, verkürzt die Einwirkung von Natriumhypochlorit (NaOCl) die Lebensdauer der Membranen. Dies tritt immer dann auf, wenn ein Bruch in der Membran durch einen Prozess verursacht wird, der nicht rückgängig gemacht werden kann. Dies kann zu einer Beschädigung der Membran führen, die im Ultrafiltrationsprozess versagt. Dies führt zu einer Hemmung des Wachstums des Marktes für Ultrafiltrationsmembranen.

• Probleme im Zusammenhang mit der Lebensdauer und Effizienz der Membran

Die Lebensdauer der in einem Trennverfahren verwendeten Membran unterliegt gewissen Betriebsgrenzen. Membranen müssen normalerweise zwei bis fünf Jahre nach ihrer Inbetriebnahme ausgetauscht werden. Bestimmte Komponenten, darunter Proteine, Bakterien, Pyrogene und Kolloide, können sich bei der Wasseraufbereitung oder bei einem industriellen Vorgang zu einer Schicht auf der Oberfläche einer Membran verbinden. Die Betriebseffizienz der Ultrafiltration wird durch die Ansammlung von Verschmutzungen und Ablagerungen, die durch diese Partikel auf der Oberfläche der Membran verursacht werden, verringert. Aus diesem Grund haben die bei der Ultrafiltration verwendeten Membranen eine kürzere Lebensdauer und sind weniger effektiv, was beides die Expansion des Ultrafiltrationsmarktes verlangsamen wird.

Globale Marktchancen für Ultrafiltrationsmembranfiltration

• Zunehmende Süßwasserknappheit

Der Mangel an Süßwasser ist eine große Herausforderung, der sich nicht nur Unternehmen, sondern die Gesellschaft als Ganzes stellen muss. Der Herstellungsprozess der Industrie wird große Mengen Wasser erfordern, was wiederum zur Entstehung von Industrieabwässern führen wird. Da Wasser immer knapper wird, müssen Unternehmen es recyceln und wiederverwenden, um ihren Abfall effektiv zu entsorgen. In den kommenden Jahren wird der Bedarf an Ressourcen aufgrund der zunehmenden Industrialisierung steigen. Dieser Anstieg wird voraussichtlich neue Möglichkeiten für die Anwendung der Ultrafiltration mit sich bringen. Die Wasserknappheit wird aufgrund des enormen Wachstums der Weltbevölkerung, der Urbanisierung, der Industrialisierung, der Umweltverschmutzung und des Klimawandels weiter zunehmen. Infolgedessen wird die Nachfrage nach Ultrafiltration in den kommenden Jahren erheblich steigen.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Segmentierung nach Typ

• Polymere Ultrafiltrationsmembranen

Bei Membranen auf Polymerbasis lässt sich die Porengröße während des Produktionsprozesses leicht regulieren, und für die Installation dieser Membranen ist weniger Platz erforderlich. Membranen aus polymeren Ultrafiltrationsmaterialien werden häufig in der Wasser- und Abwasseraufbereitung sowie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt.

• Keramische Ultrafiltrationsmembran

Eine physikalische Trennung kann durch keramische Ultrafiltration erreicht werden. Anorganische poröse Membranen mit Porengrößen von 100 bis 2 Nanometern werden verwendet, um Dinge wie Viren und Proteine aus einer flüssigen Lösung zu trennen. Keramische Ultrafiltrationsmembranen sind hilfreich bei der Behandlung von Abfällen, die aus abfallbasierten Halbfeststoffen und öligen Emulsionsabfällen bestehen.

Segmentierung nach Anwendung

• Biopharmazeutika

Bei der Konzentration von Enzymen und Proteinen mithilfe von Ultrafiltrationsmembranen können Salze und Wasser durch die Membran fließen, während Enzyme und Proteine konzentriert werden. Diese Trennmethode wird weltweit häufig eingesetzt.

Das Entfernen von Pyrogenen und Endotoxinen aus Ultrafiltrationslösungen ist ein wichtiger Schritt im Qualitätskontrollprozess bei der Entwicklung biopharmazeutischer Produkte, da diese Methode dies effizient ermöglicht. Die Pharmabranche und der Gesundheitssektor verlassen sich auf Ultrafiltration, um gereinigtes Wasser herzustellen, um die Sicherheit und Einheitlichkeit der Waren zu gewährleisten, sowie auf die Trennung von Prozessströmen und die Behandlung von Abfallströmen für eine sichere Entsorgung oder Wiederverwendung. Ultrafiltration behandelt auch Abfallströme für eine sichere Entsorgung oder Wiederverwendung. Die Pharmaindustrie verwendet Ultrafiltration, um Fermentationsbrühen zurückzugewinnen, die dann zur Herstellung von Antibiotika verwendet werden.

• Nahrungsmittel und Getränke

Um die Qualität des Produkts zu verbessern, werden Ultrafiltrationsmembranen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie häufig eingesetzt. Mithilfe von Ultrafiltrationssystemen können aus Saft aus natürlichen Quellen Proteine, suspendierte Kolloide, Polyphenolverbindungen, Stärke, Pektin und Mikroorganismen entfernt werden, sodass auch nach längerer Lagerung stabiler Saft übrig bleibt. Darüber hinaus wird Ultrafiltration in der Milchverarbeitungsindustrie für verschiedene Zwecke eingesetzt, darunter zur Standardisierung des Proteingehalts in Käsereimilch, zur Herstellung von Frischkäse, zur Entkalkung von Permeaten und zur Reduzierung des Laktosegehalts.

• Industrielle Verarbeitung

Bei der Wasseraufbereitung werden Membranen häufig zur Filterung von Schadstoffen sowie zur Entfernung von Partikeln und Schwebstoffen eingesetzt. Beim Entsalzungsprozess von Wasser werden recht häufig Ultrafiltrationsmembranen eingesetzt. Darüber hinaus ist die Notwendigkeit der Wasseraufbereitung zur Entfernung von Verunreinigungen aus Abwasser und Industrieabwässern der Hauptfaktor, der den Ultrafiltrationsmarkt in der Branche antreibt, die sich mit Wasser und Wasseraufbereitung beschäftigt. Das wachsende Bewusstsein für die Bedeutung der Abwasseraufbereitung treibt den Bedarf an Ultrafiltrationsmembranen in industriellen Aufbereitungsanwendungen voran. Es wird zunehmend erforderlich, Öle zu entfernen, die in vielen industriellen Abwässern vorhanden sind. Dies ist notwendig, um strenge Ableitungsanforderungen zu erfüllen und die steigenden Produktionskosten zu decken. Der Einsatz von Ultrafiltration ist eine Methode, die wünschenswerte Ergebnisse erzielt.

• Mobile Wasseraufbereitung

Um Wasser zu reinigen, werden Schadstoffe durch Ultrafiltration entfernt, bei der Wasser durch eine halbdurchlässige Membran gepresst wird. Schwebeteilchen und hochmolekulare gelöste Stoffe werden auf einer Seite der Membran zurückgehalten, die als Retentatseite bezeichnet wird. Wasser und niedermolekulare gelöste Stoffe können auf der anderen Seite der Membran passieren, die als Permeatseite bezeichnet wird. Neben verschiedenen Salzen können durch Ultrafiltration auch die meisten organischen Moleküle und Viren aus dem Wasser entfernt werden. Sie eliminiert 90–100 % der Infektionen und erfordert keine Chemikalien außer denen, die zur Reinigung der Membranen verwendet werden. Diese Eigenschaften haben zur steigenden Popularität der Technologie beigetragen.

Regionale Analyse

Der globale Markt für Ultrafiltrationsmembranfiltration ist nach Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Nordamerika

Die amerikanische Region wird im Prognosezeitraum voraussichtlich weiterhin der führende Akteur auf dem globalen Markt für Ultrafiltrationsmembranen sein . Es wird erwartet, dass Faktoren wie die zunehmende Nutzung fortschrittlicher Filtersysteme, eine zunehmende Neigung von Unternehmen, Produkte in den USA auf den Markt zu bringen, und strenge Trinkwassergesetze das Marktwachstum in der Region beeinflussen werden.

Europa

Es wird erwartet, dass Europa aufgrund strenger gesetzlicher Vorschriften in Bezug auf Umweltverschmutzung und Zugang zu sauberem Wasser sowie höherer Investitionen in die Schadstoffbekämpfung die Marktführerschaft übernehmen wird. Dies wird es Europa ermöglichen, die Marktführerschaft zu übernehmen. Durch die Einführung von Ultrafiltrationssystemen der nächsten Generation von Unternehmen in dieser Region wurde die Luft mit 60 Litern pro Minute gereinigt und 99,99 % der Viren und 99,9999 % der Bakterien entfernt. Dies wird voraussichtlich das Umsatzwachstum des Marktes in Europa ankurbeln.

Asien-Pazifik

Die Leistung der Ultrafiltration, die zum Entfernen von Feinanteilen und ultrafeinen Partikeln aus dem Zulauf oder Abwasser verwendet wird, hat zugenommen, was zu der Prognose geführt hat, dass der Markt für Ultrafiltration im asiatisch-pazifischen Raum in den nächsten Jahren wachsen wird. Die Expansion der Zellstoff- und Papierindustrie treibt diesen Anstieg voran. Bis 2030 werden sowohl der Verbrauch als auch die Produktion von Haushaltspapier in der Region China ansteigen. Infolgedessen wird in der Region China eine erhebliche Menge Abwasser produziert. Darüber hinaus hat Indien einen erheblichen Zuwachs in der Kosmetikherstellung erlebt, einer Branche, die Ultrafiltration in großem Umfang zur Herstellung von ultrareinem Wasser einsetzt.

Schlüsselspieler

1. Pentair
2. Parker Hannifin Corporation
3. Koch Membransysteme
4. 3M Unternehmen
5. Alfa Laval
6. SUEZ Wassertechnologien und -lösungen
7. Toray Industrial Inc.
8. Pall Corporation
9. Evoqua Water Technologies LLC
10. PCI-Membranen

Jüngste Entwicklungen

13. Oktober 2021: Entwicklung einer Hochleistungs-Ultrafiltrationsmembran. Aufgrund ihres Niederdruckbetriebs, ihres geringen Energieverbrauchs, ihrer guten Produktqualität und ihrer einfachen Bedienung werden UF-Membranen häufig in der Abwasserbehandlung eingesetzt. UF-Membranen haben in letzter Zeit die Leistung der Abwasserbehandlung verbessert. Oberflächenmodifizierte, foulingresistente Membranen erhöhen die Flussrückgewinnung und die Foulingreduzierung. Es wurden erfolgreich foulingresistente und hochselektive UF-Membranen entwickelt, die eine hervorragende Leistung bei der Schadstoffentfernung zeigen. Diese Hochleistungs-UF-Membranen vereinfachen die Abwasserbehandlung, indem sie ein breiteres Spektrum an Schadstoffarten entfernen und so den Nachbehandlungsschritt minimieren.