Reverse osmotic purification of permeates obtained by nanofiltration of dairy raw materials | Обратноосмотическая очистка пермеатов, полученных при нанофильтрации молочного сырья

Английский. Nanofiltration permeate of dairy raw materials (NFP) in modern industry is not considered as a secondary source appropriate for extraction of valuable components. Its use, for example, for washing equipment or restoring dry products is problematic due to the high residual content of dry substances. Due to these circumstances, the NFP has not yet had practical significance and has not been described in detail in the scientific literature. The composition and properties of NFP obtained using industrial equipment have been studied. NPF main components are lactose and mineral substances typical for milk, except for calcium and magnesium, the content of which did not exceed 10 mg/kg. NFP purification was carried out by filtration through a reverse osmotic membrane. Water samples obtained after NFP purification at pressure 20–55 bar and different concentration factors were studied. The specific water electrical conductivity varied in the range of 34–273 microns/cm depending on the pressure and degree of concentration. Cost of the NFP reverse osmotic purification, taking into account the consumption of electricity, service and detergents, amortization of equipment and membrane elements was calculated. It showed that at NPF processing volumes more than 200 m3/day the cost of water obtained from the NFP is comparable to that of the reverse osmotic one obtained by filtration of mains water.

Русский. Пермеат нанофильтрации молочного сырья (НФП) в современной промышленности не рассматривается как отход, из которого целесообразно извлекать ценные компоненты. Его использование, к примеру, для мойки оборудования или восстановления сухих продуктов проблематично из-за высокого остаточного содержания сухих веществ. В силу этих обстоятельств НФП до сих пор не обладал практической значимостью и не был детально охарактеризован в научной литературе. Изучены состав и свойства НФП, полученного на промышленном оборудовании. Основные его компоненты - лактоза и минеральные вещества, типичные для молока, за исключением кальция и магния, содержание которых не превышало 10 мг/кг. Очистка НФП проведена путем фильтрации через обратноосмотическую мембрану. Исследованы образцы воды, полученные после очистки НФП при давлении 20–55 бар и разных факторах концентрирования. Удельная электропроводность воды изменялась в диапазоне 34–273 мкСм/см в зависимости от давления и степени концентрирования. Расчет себестоимости обратноосмотической очистки НФП с учетом расхода электроэнергии, сервисных и моющих средств, амортизации оборудования и мембранных элементов показал, что по себестоимости вода, полученная из НФП, сопоставима с обратноосмотической, полученной фильтрацией сетевой воды, при объемах переработки НФП более 200 м3/сут.