Hochgradienten-Magnetseparation (HGMS)

Die direkte Isolierung von Wertprodukten aus den feststoffhaltigen und oftmals viskosen Fermentationsbrühen bereiten bei der technischen Umsetzung nach wie vor erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere wenn große Durchsätze gefordert sind. Hier sind magnetische Adsorber eine gute Alternative, da sie aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften verfahrenstechnisch einfach abgetrennt werden können und zudem aufgrund ihrer geringen Größe große spezifische Oberflächen aufweisen.

Die Hochgradienten-Magnetseparation (HGMS) stellt im Vergleich zu konventionellen Methoden der Fest-Flüssig-Trennung wie z.B. der Sedimentation oder der Tiefenfiltration eine interessante Alternative dar.

Das Grundprinzip der HGMS ähnelt dabei dem der Tiefenfiltration, das heißt während des Betriebs durchströmt die zu reinigende Suspension eine Filterkammer, wobei die abzutrennenden Feststoffpartikel an einer Abscheidematrix zurückgehalten werden. Im Unterschied zur Tiefenfiltration dient als Abscheidematrix jedoch ein durch Hintergrundmagnetfeld magnetisierte Matrix. Ein weiterer wichtiger Unterschied ergibt sich daraus, dass die Filamente der Abscheidematrix eine stark anziehende Kraft auf magnetische Partikel ausüben. Aufgrund des über die sehr hohe Filterporosität bedingten niedrigen Druckverlusts und der durch die aktive Anziehungskraft bedingten hohen Effizienz können Hochgradienten-Magnetseparatoren mit Filtergeschwindigkeiten von bis zu 1000 m/h betrieben werden. Der zur Generierung starker Magnetfelder benötigte zusätzliche Aufwand wird daher je nach Anwendung durch die pro Filterfläche realisierbaren hohen Durchsätze ausgeglichen.