Mercato della filtrazione a membrana ultrafiltrante

Panoramica del mercato

Secondo Reed Intelligence, il mercato globale della filtrazione a membrana ultrafiltrante crescerà a un CAGR di circa il 7,3% durante il periodo di previsione.

Il processo di ultrafiltrazione, spesso noto come UF, è una separazione fisica che prevede l'uso di una membrana con perforazioni di una dimensione specifica per rimuovere singole particelle solide o grandi molecole da un flusso di liquido. La tecnica di ultrafiltrazione consiste principalmente nel dirigere un flusso di liquido attraverso una membrana permeabile al liquido. L'ultrafiltrazione funziona secondo il concetto di esclusione dimensionale poiché le particelle più grandi dei fori nella membrana di ultrafiltrazione non possono fluire attraverso. Questa tecnica è utilizzata per purificare l'acqua rimuovendo tutte le particelle e la materia colloidale, oltre a molti degli inquinanti disciolti più importanti.

Alcuni vantaggi delle tecnologie di trattamento dell'acqua basate sull'ultrafiltrazione includono il trattamento senza sostanze chimiche, la produzione di un prodotto con qualità costante che non è influenzata dalla qualità del cibo, dimensioni ridotte dell'impianto e un impatto ambientale inferiore. Alcuni degli utenti finali più importanti dell'ultrafiltrazione includono i settori chimico, siderurgico, delle materie plastiche e delle resine, della carta e della cellulosa, farmaceutico, alimentare e delle bevande, nonché bevande analcoliche e prodotti in scatola. L'ultrafiltrazione è utilizzata anche in centrali elettriche, impianti di trattamento delle acque e delle acque reflue e altri settori.

La crescita dei ricavi nel mercato dell'ultrafiltrazione è guidata da un aumento della domanda di impianti di trattamento delle acque reflue, che a sua volta è guidata da un rapido tasso di crescita della popolazione e delle industrie in tutto il mondo. Agirà come uno dei principali motori responsabili dell'espansione del mercato dell'ultrafiltrazione. Inoltre, un aumento della domanda di impianti sia residenziali che commerciali ha portato a un'impennata nell'espansione del settore delle vernici e dei rivestimenti. Ciò ha aumentato la domanda di ultrafiltrazione altamente efficace, che rimuove minuscole particelle da diluenti e altre composizioni di vernice. Si prevede che ciò aumenterà la domanda di ultrafiltrazione negli anni futuri.

Dinamiche di mercato

Driver del mercato globale della filtrazione a membrana ultrafiltrante

• Crescente domanda di prodotti biofarmaceutici per la rimozione di pirogeni ed endotossine

I pirogeni sono frammenti di pareti cellulari batteriche. La stabilità chimica dei pirogeni fa sì che i batteri non sempre li scompongano. Il controllo di qualità durante la produzione di prodotti biofarmaceutici si basa in larga misura sulla capacità dell'ultrafiltrazione di rimuovere correttamente pirogeni ed endotossine dalle soluzioni. Il settore biofarmaceutico si impegna a fornire la massima qualità possibile del prodotto eliminando il rischio di contaminazione. Questo è uno dei fattori chiave per cui la domanda di membrane per ultrafiltrazione è in aumento.

• Aumentare la consapevolezza sui trattamenti delle acque grigie

Le "acque grigie" includono tutti i tipi di acque reflue prodotte in strutture residenziali o commerciali. "acque grigie" si riferisce alle acque reflue prodotte tipicamente da docce, vasche da bagno, lavandini e lavatrici. Innanzitutto, l'acqua viene riciclata con l'aiuto di una membrana di ultrafiltrazione e riutilizzata. Dopo che l'acqua è nel filtro, viene utilizzata per vari scopi. Di conseguenza, c'è una crescente domanda di membrane di ultrafiltrazione utilizzate per la filtrazione delle acque reflue.

Limitazioni del mercato globale della filtrazione a membrana ultrafiltrante

• Sensibile alle sostanze chimiche ossidative

Il processo di ultrafiltrazione è estremamente delicato in presenza di sostanze ossidanti come alte concentrazioni di acido nitrico, acido solforico, perossidi e persolfati. Poiché provoca corrosione chimica, l'esposizione all'ipoclorito di sodio (NaOCl) riduce la durata delle membrane. Ciò si verifica ogni volta che una rottura nella membrana è causata da un processo che non può essere invertito. Ciò può causare danni alla membrana, che fallirà nel processo di ultrafiltrazione. Ciò porta a ostacolare la crescita del mercato delle membrane per ultrafiltrazione.

• Problema relativo alla durata e all'efficienza della membrana

La durata della membrana utilizzata in un processo di separazione presenta alcuni limiti operativi; le membrane devono essere sostituite in genere da due a cinque anni dopo la messa in servizio. Alcuni componenti, tra cui proteine, batteri, pirogeni e colloidi, possono combinarsi per creare uno strato sulla superficie di una membrana durante il trattamento dell'acqua o un'operazione industriale. L'efficacia operativa dell'ultrafiltrazione diminuisce a causa dell'accumulo di incrostazioni e incrostazioni causate da queste particelle sulla superficie della membrana. Per questo motivo, le membrane utilizzate nell'ultrafiltrazione hanno una durata più breve e sono meno efficaci, entrambi fattori che rallenteranno l'espansione del mercato dell'ultrafiltrazione.

Opportunità di mercato globali per la filtrazione a membrana ultrafiltrante

• Crescente scarsità di acqua dolce

La mancanza di disponibilità di acqua dolce è una sfida significativa che non riguarda solo le aziende, ma l'intera società. Il processo di produzione delle industrie richiederà notevoli quantità di acqua, che a sua volta si tradurrà nella generazione di effluenti industriali. Poiché l'acqua sta diventando sempre più scarsa, le aziende devono riciclarla e riutilizzarla per gestire efficacemente i propri rifiuti. Negli anni a venire, ci sarà una maggiore necessità di risorse a causa dell'espansione dell'industrializzazione. Si prevede che questo aumento porterà nuove opportunità per l'applicazione dell'ultrafiltrazione. La scarsità d'acqua continuerà ad aumentare a causa dell'enorme crescita della popolazione mondiale, dell'urbanizzazione, dell'industrializzazione, dell'inquinamento e del cambiamento climatico. Di conseguenza, ci sarà un aumento sostanziale della domanda di ultrafiltrazione negli anni a venire.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmentazione per tipo

• Membrane di ultrafiltrazione polimeriche

Membrane a base polimerica, la dimensione dei pori può essere facilmente regolata durante il processo di produzione e l'installazione di queste membrane richiede un'area più compatta. Le membrane realizzate con materiali polimerici di ultrafiltrazione sono spesso utilizzate nei settori del trattamento delle acque e delle acque reflue e in quelli che trattano alimenti e bevande.

• Membrana di ultrafiltrazione ceramica

La separazione fisica può essere ottenuta utilizzando l'ultrafiltrazione ceramica. Le membrane porose inorganiche con dimensioni dei pori che vanno da 100 a 2 nanometri vengono utilizzate per separare cose come virus e proteine da una soluzione liquida. Le membrane di ultrafiltrazione ceramica sono utili nel trattamento di rifiuti costituiti da semisolidi a base di rifiuti e rifiuti di emulsione oleosa.

Segmentazione per applicazione

• Biofarmaceutica

La concentrazione di enzimi e proteine mediante membrane di ultrafiltrazione consente ai sali e all'acqua di fluire attraverso la membrana, consentendo al contempo la concentrazione di enzimi e proteine. Questo metodo di separazione è ampiamente utilizzato in tutto il mondo.

La rimozione di pirogeni ed endotossine dalle soluzioni di ultrafiltrazione è un passaggio importante nel processo di controllo qualità per lo sviluppo di prodotti biofarmaceutici, grazie alla capacità del metodo di farlo in modo efficiente. I settori farmaceutico e sanitario si affidano all'ultrafiltrazione per produrre acqua purificata per garantire la sicurezza e l'uniformità dei prodotti, nonché la separazione dei flussi di processo e il trattamento dei flussi di rifiuti per uno scarico o un riutilizzo sicuri. L'ultrafiltrazione tratta anche i flussi di rifiuti per uno scarico o un riutilizzo sicuri. L'industria farmaceutica utilizza l'ultrafiltrazione per recuperare i brodi di fermentazione, che vengono poi utilizzati per produrre antibiotici.

• Cibo e bevande

Per migliorare la qualità del prodotto, le membrane di ultrafiltrazione sono ampiamente utilizzate nell'industria alimentare e delle bevande. Utilizzando sistemi di ultrafiltrazione, il succo che ha origine da fonti naturali può avere proteine, colloidi sospesi, composti polifenolici, amido, pectina e microrganismi rimossi, lasciando un succo stabile anche dopo una conservazione prolungata. Inoltre, l'ultrafiltrazione è applicata nell'industria di lavorazione dei latticini per vari scopi, tra cui la standardizzazione dei livelli di proteine nel latte per formaggio, la produzione di formaggio fresco, la decalcificazione dei permeati e la riduzione dei livelli di lattosio.

• Lavorazione industriale

Nel trattamento dell'acqua, le membrane sono spesso utilizzate per la filtrazione degli inquinanti, nonché per la rimozione di particelle e solidi sospesi. Nel processo di desalinizzazione dell'acqua, le membrane di ultrafiltrazione sono utilizzate piuttosto frequentemente. Inoltre, la necessità di trattamento dell'acqua per rimuovere la contaminazione da liquami e scarichi industriali è il fattore principale che guida il mercato dell'ultrafiltrazione nel settore che si occupa di acqua e trattamento delle acque. La crescente consapevolezza dell'importanza del trattamento delle acque reflue determina la necessità di membrane di ultrafiltrazione nelle applicazioni di trattamento industriale. È sempre più necessario rimuovere gli oli presenti in molti flussi di effluenti industriali. Ciò è necessario per rispettare i severi requisiti di scarico e per soddisfare i crescenti costi di produzione. L'impiego dell'ultrafiltrazione è un metodo che ottiene risultati desiderabili.

• Trattamento dell'acqua portatile

Per purificare l'acqua, i contaminanti vengono rimossi tramite ultrafiltrazione, che prevede di forzare l'acqua attraverso una membrana semipermeabile. Le particelle sospese e i soluti ad alto peso molecolare vengono trattenuti su un lato della membrana, noto come lato del ritentato. L'acqua e i soluti a basso peso molecolare possono passare dall'altro lato della membrana, noto come lato del permeato. Oltre a vari sali, la maggior parte delle molecole organiche e dei virus possono essere rimossi dall'acqua tramite ultrafiltrazione. Elimina il 90-100% delle infezioni e non richiede sostanze chimiche, ad eccezione di quelle utilizzate per la pulizia delle membrane. Queste caratteristiche hanno contribuito all'aumento di popolarità della tecnologia.

Analisi regionale

Il mercato globale della filtrazione a membrana per ultrafiltrazione è segmentato per regione: Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina, Medio Oriente e Africa.

America del Nord

Si stima che la regione americana continuerà a essere il principale attore nel mercato globale delle membrane di ultrafiltrazione durante il periodo di proiezione. Si prevede che fattori come un aumento nell'uso di sistemi di filtrazione avanzati, una maggiore inclinazione tra le aziende a lanciare prodotti negli Stati Uniti e una legislazione rigorosa sull'acqua potabile influenzeranno la crescita del mercato nell'area.

Europa

Si prevede che l'Europa seguirà l'esempio del mercato a causa delle severe normative sull'inquinamento ambientale e sull'accesso all'acqua pulita, abbinate a maggiori investimenti nel controllo dell'inquinamento. Ciò consentirà all'Europa di assumere la leadership del mercato. L'aria è stata purificata a 60 litri al minuto con la rimozione del 99,99% dei virus e del 99,9999% dei batteri grazie all'introduzione di sistemi di ultrafiltrazione Point-of-Entry di nuova generazione da parte di aziende in questa regione. Si prevede che ciò aumenterà la crescita dei ricavi di mercato in Europa.

Asia-Pacifico

Le prestazioni dell'ultrafiltrazione, che viene utilizzata per rimuovere particelle fini e ultrafini dall'alimentazione o dalle acque reflue, sono aumentate, il che ha portato alla proiezione di un aumento delle dimensioni del mercato dell'ultrafiltrazione Asia-Pacifico nei prossimi anni. L'espansione delle industrie della cellulosa e della carta guida questo aumento. Entro il 2030, sia il consumo che la produzione di carta per uso domestico nella regione della Cina saranno aumentati. Di conseguenza, una quantità significativa di acque reflue sarà prodotta nella regione della Cina. Inoltre, l'India ha assistito a una significativa espansione nel settore della produzione cosmetica, che è un settore che utilizza ampiamente l'ultrafiltrazione per creare acqua ultrapura.

Giocatori chiave

1. Pentair
2. Società Parker Hannifin
3. Sistemi a membrana Koch
4. Azienda 3M
5. Alfa Lavall
6. Tecnologie e soluzioni per l'acqua SUEZ
7. Azienda
8. Società Pall
9. Tecnologie dell'acqua Evoqua LLC
10. Membrane PCI

Sviluppi recenti

13 ott 2021: Sviluppo di membrane di ultrafiltrazione ad alte prestazioni. Grazie al funzionamento a bassa pressione, al basso consumo energetico, alla buona qualità del prodotto e alla facilità d'uso, le membrane UF sono state ampiamente utilizzate nel trattamento delle acque reflue. Le membrane UF hanno migliorato di recente le prestazioni del trattamento delle acque reflue. Le membrane resistenti allo sporcamento modificate in superficie aumentano il recupero del flusso e la riduzione dello sporcamento. Sono state sviluppate con successo membrane UF resistenti allo sporcamento e altamente selettive, che mostrano prestazioni eccezionali nella rimozione degli inquinanti. Queste membrane UF ad alte prestazioni semplificano il trattamento delle acque reflue rimuovendo una gamma più ampia di tipi di inquinanti, riducendo al minimo la fase di post-trattamento.