JP2008099667A - Method and apparatus for producing alcohol - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for producing alcohol by which a reduction in permeability caused by a fouling material is restored in a method for producing alcohol by continuous filtration concentration of sugar fermented liquid using a separating membrane. <P>SOLUTION: The method for producing alcohol by filtration concentration of the alcohol containing fermentation liquid obtained by fermentation of sugar, using a separating membrane having a temperature sensitive polymer on the surface layer for the filtration concentration, wherein the filtration concentration is carried out by repeating the filtration concentration and cleaning of the separating membrane, and the temperature in the filtration concentration is set higher than the temperature of the lower critical solution temperature of the temperature sensitive polymer and the temperature of the separating membrane when being cleaning is set lower than the critical solution temperature of the temperature sensitive polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を用いてアルコール含有発酵液をろ過濃縮する、発酵アルコールの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing fermented alcohol, in which an alcohol-containing fermentation broth is filtered and concentrated using a separation membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface layer.

大量消費、大量廃棄の20世紀は終わり、環境調和型社会の構築が求められる21世紀にあっては、循環型資源であるバイオマス資源の活用促進が期待されている。   The end of the 20th century, when mass consumption and mass disposal are over, and in the 21st century, where the creation of an environmentally harmonious society is required, it is expected to promote the utilization of biomass resources, which are recyclable resources.

バイオマス資源から得られるエネルギー資源としては、メタンガス、水素ガス、アルコール(エタノール、ブタノール)が挙げられる。この中で、酵母によるアルコール発酵で得られるエタノールは、ガソリンに混和させて使用することも可能であるため、米国やブラジルではエタノール混和ガソリンとして実用化されている。しかしながら、発酵法で得られる発酵液中のエタノール濃度は十数%程度であり、エネルギーとして利用可能な濃度とするためには、濃縮工程によって脱水する必要がある。この濃縮工程には一般に蒸留法が使用されているが、蒸留工程では生成するエタノールの約半分のエネルギーを消費すると言われているほどの高エネルギーを要する。さらに、蒸留工程の前に、発酵液から酵母を除去する固液分離の工程も必要であり、発酵液の蒸留濃縮工程はエネルギー効率や作業効率の劣るものであった。   Examples of energy resources obtained from biomass resources include methane gas, hydrogen gas, and alcohol (ethanol, butanol). Among them, ethanol obtained by alcoholic fermentation with yeast can be used by mixing with gasoline, and thus has been put to practical use as ethanol-mixed gasoline in the United States and Brazil. However, the ethanol concentration in the fermentation broth obtained by the fermentation method is about a dozen or so%, and in order to obtain a concentration that can be used as energy, it is necessary to dehydrate by a concentration step. A distillation method is generally used for the concentration step, but the distillation step requires high energy that is said to consume about half the energy of ethanol produced. Furthermore, before the distillation step, a solid-liquid separation step for removing yeast from the fermentation broth is also necessary, and the distillation concentration step of the fermentation broth is inferior in energy efficiency and work efficiency.

また、発酵法で得られるブタノールは、ブタノール自身が強い細胞毒性を示すため、発酵液中のブタノール濃度は2%程度までしか高めることができず、エタノールの場合よりもはるかに効率が悪い。さらに、ブタノール発酵は、酸生成期には酢酸・酪酸を生産し、ソルベント生成期にはアセトン・ブタノール・エタノールを生産する複雑な代謝経路を持っているために発酵の制御が困難である。以上の問題点を改善するために、発酵槽中に抽出剤を添加し、生産されるブタノールを抜き取りながら発酵を行い、ブタノールによる阻害を抑制する抽出発酵法が検討されているが、抽出剤自身が発酵阻害物質となる場合もある。   In addition, since butanol obtained by the fermentation method exhibits strong cytotoxicity, butanol concentration in the fermentation solution can be increased only to about 2%, which is much less efficient than ethanol. Furthermore, since butanol fermentation has a complicated metabolic pathway that produces acetic acid and butyric acid during the acid production phase and acetone, butanol, and ethanol during the solvent production phase, it is difficult to control the fermentation. In order to improve the above problems, an extraction fermentation method is being studied in which an extractant is added to the fermenter and fermentation is performed while extracting butanol produced, and the inhibition by butanol is suppressed. May be a fermentation inhibitor.

さらに、ブタノールは水よりも高い沸点を有するため、通常の蒸留では大量の水を留去させる必要があり、効率よく濃縮する方法が求められている。   Furthermore, since butanol has a higher boiling point than water, it is necessary to distill off a large amount of water in ordinary distillation, and a method for efficiently concentrating the water is required.

このような非効率という問題点を克服するために、蒸留法に代わる技術として分離膜を用いる発酵アルコールの濃縮方法が考案されている。特許文献1にはシリコンゴム膜を用いて浸透気化分離法によりアルコールを濃縮する方法が開示されている。しかし、この方法では、生成した発酵液を発酵槽から取り出した後に、浸透気化装置内の特定の条件で処理するいわゆる回分式ろ過濃縮であり、装置構成上合理的ではない。   In order to overcome such a problem of inefficiency, a fermentation alcohol concentration method using a separation membrane has been devised as an alternative to the distillation method. Patent Document 1 discloses a method of concentrating alcohol by a pervaporation separation method using a silicon rubber membrane. However, this method is so-called batch filtration concentration in which the produced fermentation liquor is taken out from the fermenter and then processed under specific conditions in the pervaporation device, and is not rational in terms of the device configuration.

回分式に代わる連続式のアルコール濃縮方法については、例えば、特許文献2にシリコンゴムコーティングしたシリカライト膜を用いたものが開示されている。シリカライト膜を発酵槽内に導入して濃縮操作を行った場合、発酵漕中に副成するコハク酸やリンゴ酸等の有機酸によるファウリングが経時的に生じる。シリコンゴムをシリカライト膜の表面にコーティングして膜表面を疎水性にすることにより、このファウリングの抑制を図っている。しかしながら、シリコンゴム表面にもファウリング物質が経時的に蓄積されるので、分離膜の性能が経時的に低下する恐れがある。
特開昭57−136905号公報 特開2003−135090号公報
As for a continuous alcohol concentration method instead of a batch method, for example, Patent Document 2 discloses a method using a silicalite film coated with silicon rubber. When the silicalite membrane is introduced into the fermenter and the concentration operation is performed, fouling due to organic acids such as succinic acid and malic acid that are by-produced in the fermenter occurs over time. This fouling is suppressed by coating the surface of the silicalite film with silicon rubber to make the film surface hydrophobic. However, since fouling substances accumulate on the silicon rubber surface over time, the performance of the separation membrane may deteriorate over time.
JP 57-136905 A JP 2003-135090 A

本発明は、従来の技術の上述した問題点に鑑み、連続式で行われる分離膜を用いた糖発酵液をろ過濃縮によりアルコールを製造する方法において、ファウリング物質による分離膜の透過性能低下を回復し易い製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems of the prior art, the present invention reduces the permeation performance of a separation membrane by a fouling substance in a method of producing alcohol by filtration and concentration of a sugar fermentation solution using a separation membrane performed continuously. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus that are easy to recover.

上記課題を解決するための本発明は、下記(1)〜(4)の構成によって達成される。
(1)糖を発酵して得られるアルコール含有発酵液を分離膜でろ過濃縮してアルコールを製造する方法において、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を用い、ろ過濃縮と分離膜の洗浄とを繰り返してろ過濃縮を行ない、ろ過濃縮時の温度を前記感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上とし、かつ、分離膜の洗浄時の温度を前記感温性ポリマーの下限臨界溶解温度未満とすることを特徴とするアルコール製造方法。
(2)分離膜の洗浄を逆流洗浄により行うことを特徴とする上記(1)記載のアルコール製造方法。
(3)得られたろ過液を、さらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置で、ろ過濃縮する上記(1)または(2)に記載のアルコール製造方法。
(4)アルコールがブタノールである上記(1)〜(3)のいずれかに記載のアルコール製造方法。
(5)糖発酵用の発酵槽と、該発酵槽で生成された発酵液をろ過濃縮するための膜ろ過装置とを備えたアルコール製造装置であって、膜ろ過装置には、感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられ、かつ、該分離膜の温度を調節する機器および/または分離膜へ送られる発酵液を加温する機器および/または逆流洗浄溶液を冷却する機器が備えられたことを特徴とするアルコール製造装置。
(6)感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置が、発酵槽内に浸漬設置されている上記(5)記載のアルコール製造装置。
(7)感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置が、発酵槽内に浸漬設置され、さらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置が発酵槽外に設置されている上記(5)または(6)に記載のアルコール製造装置。
The present invention for solving the above problems is achieved by the following configurations (1) to (4).
(1) In a method for producing alcohol by filtering and concentrating an alcohol-containing fermentation broth obtained by fermenting sugar with a separation membrane, using a separation membrane having a thermosensitive polymer on the surface layer, filtration concentration and washing of the separation membrane; The filtration concentration is repeated until the temperature during filtration concentration is equal to or higher than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer, and the temperature during washing of the separation membrane is lower than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer. A method for producing alcohol.
(2) The method for producing alcohol according to (1) above, wherein the separation membrane is washed by backwashing.
(3) The method for producing alcohol according to (1) or (2) above, wherein the obtained filtrate is filtered and concentrated with a filtration device provided with a separation membrane having a thermosensitive polymer as a surface layer.
(4) The alcohol production method according to any one of (1) to (3), wherein the alcohol is butanol.
(5) An alcohol production apparatus comprising a fermenter for sugar fermentation and a membrane filtration device for filtering and concentrating the fermentation liquor produced in the fermenter, the membrane filtration device comprising a thermosensitive polymer And a device for adjusting the temperature of the separation membrane and / or a device for heating the fermentation broth sent to the separation membrane and / or a device for cooling the backwashing solution. An alcohol production apparatus.
(6) The alcohol production apparatus according to (5), wherein a membrane filtration device provided with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer as a surface layer is immersed in the fermentation tank.
(7) A membrane filtration device provided with a separation membrane having a thermosensitive polymer on its surface layer is immersed in the fermenter, and a filtration device further comprising a separation membrane having a thermosensitive polymer on its surface layer is a fermenter The alcohol production apparatus according to (5) or (6), which is installed outside.

本発明の方法や装置によれば、糖の発酵及びろ過濃縮を連続式で行うことにより糖発酵アルコールを製造する場合の問題点が解消され、ファウリング物質による分離膜の透過性能低下を回復し易くなり、長期間継続してアルコールの濃縮を行うことが可能になる。   According to the method and apparatus of the present invention, the problems in the production of sugar fermentation alcohol are eliminated by performing sugar fermentation and filtration concentration in a continuous manner, and the permeation performance deterioration of the separation membrane by the fouling substance is recovered. It becomes easy, and it becomes possible to concentrate alcohol continuously for a long period of time.

即ち、本発明法では、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を用い、ろ過濃縮時の温度、及び洗浄時の温度を、それぞれ、感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上、下限臨界溶解温度未満とするので、ろ過濃縮時には分離膜表面が疎水性を示し、水よりもアルコールを優先的にろ過することができる。一方、洗浄時には分離膜表面が親水性を示し、さらに膨潤して有効体積が増大するため、疎水性相互作用で吸着したファウリング物質を脱着させ易くなる。従って、本発明によると、長期間継続してアルコールの濃縮を行うことが可能になる。   That is, in the method of the present invention, a separation membrane having a temperature-sensitive polymer as a surface layer is used, and the temperature at the time of filtration and concentration and the temperature at the time of washing are respectively equal to or higher than the lower critical solution temperature and the lower critical solution temperature. Therefore, the surface of the separation membrane exhibits hydrophobicity during filtration and concentration, and alcohol can be preferentially filtered over water. On the other hand, the surface of the separation membrane exhibits hydrophilicity during washing, and further swells to increase the effective volume, so that the fouling substance adsorbed by the hydrophobic interaction is easily desorbed. Therefore, according to the present invention, the alcohol can be concentrated continuously for a long period of time.

本発明法における糖発酵アルコールの原料としては、グルコース、マルトース、スクロース糖の単糖類、二糖類や多糖類が用いられる。このような単糖類、二糖類、多糖類を含有する物質を加水分解して原料として用いても良く、例えば、セルロースやデンプンを加水分解して利用することもできる。糖発酵反応には、前記した糖類を10〜30重量%程度含有する水溶液が培地として用いられる。さらに培地には、酵母の育成を促進する目的で、酵母エキス、マグネシウム塩、ビタミン、アミノ酸等が添加される。   As the raw material for the sugar fermentation alcohol in the method of the present invention, glucose, maltose, sucrose sugar monosaccharides, disaccharides and polysaccharides are used. Such a monosaccharide, disaccharide, or polysaccharide-containing substance may be hydrolyzed and used as a raw material. For example, cellulose or starch may be hydrolyzed and used. In the sugar fermentation reaction, an aqueous solution containing about 10 to 30% by weight of the aforementioned saccharide is used as the medium. Furthermore, yeast extract, magnesium salt, vitamins, amino acids and the like are added to the medium for the purpose of promoting yeast growth.

本発明では、発酵槽におけるアルコール発酵と、発酵によって生成するアルコールの分離膜によるろ過濃縮とを連続して行うことが特徴である。発酵槽には前述した培地とともに、糖を発酵してアルコールに変換する酵母やバクテリアが添加される。分離膜によるろ過濃縮時には、酵母やバクテリアは実質的にろ過されず、発酵槽内に残存する。このため、発酵槽内の酵母濃度やバクテリア濃度は上昇するが、酵母濃度やバクテリア濃度が上昇すると栄養源となる糖濃度が低下するため、ある平衡濃度に近づくことになる。   The present invention is characterized in that alcohol fermentation in a fermenter and filtration and concentration with a separation membrane of alcohol produced by fermentation are continuously performed. In addition to the medium described above, yeast and bacteria that ferment sugar and convert it to alcohol are added to the fermenter. During filtration and concentration using a separation membrane, yeast and bacteria are not substantially filtered and remain in the fermenter. For this reason, although the yeast density | concentration and bacteria density | concentration in a fermenter rise, since the sugar density | concentration used as a nutrient source will fall when yeast density | concentration and bacterial density | concentration rise, it will approach a certain equilibrium density | concentration.

本発明において発酵に用いる酵母やバクテリアとしては、アルコールを生産するものであればいずれのものでも用いることができるが、後述する感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上でも活動できる程度の耐熱性を有する酵母やバクテリアを用いると、発酵反応と分離膜によるろ過濃縮とを単一の槽内で実施することができるため、特に好ましい。   As yeast or bacteria used for fermentation in the present invention, any yeast or bacteria can be used as long as they produce alcohol. It is particularly preferable to use yeast or bacteria having the same because the fermentation reaction and filtration and concentration using a separation membrane can be carried out in a single tank.

本発明においてろ過濃縮に用いる分離膜は、表層に感温性ポリマーを有し、ろ過分離機能を有する膜であり、感温性ポリマーは分離膜の両表層のうち被処理溶液側に位置する表層に存在すればよい。感温性ポリマーとは、温度変化によって親水性あるいは疎水性へと可逆的に性質が変化し得るポリマーのことであり、温度による性質変化の他にポリマーの収縮あるいは膨潤に伴う体積変化も観察される。この親水性/疎水性の境界を示す温度が下限臨界溶解温度と呼ばれている。感温性ポリマーは、下限臨界溶解温度以上では疎水性で水不溶性の固体ポリマーとなり、下限臨界溶解温度未満では親水性で水溶性を示す挙動を取るポリマーとなる。   The separation membrane used for filtration concentration in the present invention is a membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface layer and having a filtration separation function, and the temperature-sensitive polymer is a surface layer located on the treated solution side of both surface layers of the separation membrane. It only has to exist. A thermosensitive polymer is a polymer whose properties can be reversibly changed to hydrophilicity or hydrophobicity due to changes in temperature. In addition to changes in properties due to temperature, volume changes due to shrinkage or swelling of the polymer are also observed. The The temperature showing this hydrophilic / hydrophobic boundary is called the lower critical solution temperature. The temperature-sensitive polymer becomes a hydrophobic, water-insoluble solid polymer above the lower critical solution temperature, and becomes a hydrophilic and water-soluble polymer below the lower critical solution temperature.

このような感温性ポリマーとしては、下記のようなアクリル酸誘導体等が挙げられる。例えば、エチルアクリルアミド、N、N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイル−L−プロリンメチルエステル、N−3−エトキシプロピルアクリルアミド等の単独重合体や上記単量体及び/またはメタアクリル酸、ブチルメタクリレート、2−カルボキシイソプロピルアクリルアミド、アクリル酸、アクリルアミド、メタクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、エチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリレート等との共重合体がある。上記の単量体を適宜組み合わせれば望みの下限臨界溶解温度を有する感温性ポリマーを調製することができる。なかでも、ポリエチルアクリルアミド(下限臨界溶解温度:80℃)、ポリN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(下限臨界溶解温度:50℃)、ポリN−イソプロピルアクリルアミド(下限臨界溶解温度:37℃)が入手しやすいため好ましく用いられる。   Examples of such a temperature-sensitive polymer include the following acrylic acid derivatives. For example, homopolymers such as ethyl acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N-isopropyl acrylamide, acryloyl-L-proline methyl ester, N-3-ethoxypropyl acrylamide, the above monomers and / or methacrylic acid , Butyl methacrylate, 2-carboxyisopropylacrylamide, acrylic acid, acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, ethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, and a copolymer with ethylene glycol dimethacrylate. By appropriately combining the above monomers, a thermosensitive polymer having a desired lower critical solution temperature can be prepared. Among them, polyethylacrylamide (lower critical solution temperature: 80 ° C.), poly N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (lower critical solution temperature: 50 ° C.), and poly N-isopropylacrylamide (lower critical solution temperature: 37 ° C.) are used. It is preferably used because it is easily available.

本発明においてろ過濃縮に用いる分離膜は、上述したように表層に感温性ポリマーを有すること以外は、公知技術によって作製されるものでも良い。例えば内部には多孔性あるいは非多孔性の公知の膜を用い、表層に感温性ポリマーを存在させるよう処理した分離膜を用いれば良い。多孔性あるいは非多孔性の公知の分離膜としては、ポリオレフィン膜、シリコンゴム膜、ポリトリメチルシリルプロピン膜、ポリイミド膜、シリカライト膜、フッ素樹脂系膜、ポリアクリロニトリル膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、酢酸セルロース膜が挙げられる。水よりもアルコールと親和性の高い疎水性素材により構成されると、アルコールのろ過濃縮が効率よく行えるため、ポリオレフィン膜、シリコンゴム膜、ポリトリメチルシリルプロピン膜、ポリイミド膜、シリカライト膜、フッ素樹脂系膜が特に好ましく用いられる。   The separation membrane used for filtration concentration in the present invention may be prepared by a known technique except that the surface layer has a temperature-sensitive polymer as described above. For example, a well-known porous or non-porous membrane may be used inside, and a separation membrane treated so that a thermosensitive polymer is present on the surface layer may be used. Examples of porous or non-porous separation membranes include polyolefin membranes, silicon rubber membranes, polytrimethylsilylpropyne membranes, polyimide membranes, silicalite membranes, fluororesin membranes, polyacrylonitrile membranes, polysulfone membranes, polyethersulfone membranes. And cellulose acetate membrane. When composed of a hydrophobic material with a higher affinity for alcohol than water, the alcohol can be filtered and concentrated efficiently, so polyolefin film, silicon rubber film, polytrimethylsilylpropyne film, polyimide film, silicalite film, fluororesin A system film is particularly preferably used.

分離膜の表層に感温性ポリマーを存在させるためには、通常行われている手法を採用できる。例えば、感温性ポリマー溶液を上述した分離膜にその表面から含浸させる方法や、分離膜の細孔内部でゲル化させて不溶化させる方法を採用できる。さらには、電子線等を用いた放射線グラフトで分離膜の表層に固定化する方法も採用できる。放射線グラフトの場合、電子線量などの重合条件を調整することにより、導入する感温性ポリマーの量を制御することができるため、特に好ましい。   In order for the thermosensitive polymer to be present on the surface layer of the separation membrane, a conventional method can be employed. For example, a method of impregnating the above-described separation membrane with the temperature-sensitive polymer solution from the surface thereof or a method of gelling inside the pores of the separation membrane to insolubilize can be employed. Furthermore, a method of immobilizing on the surface layer of the separation membrane by radiation grafting using an electron beam or the like can be employed. In the case of radiation grafting, the amount of the temperature-sensitive polymer to be introduced can be controlled by adjusting the polymerization conditions such as the electron dose.

本発明において、感温性ポリマーとして用いる具体的ポリマー種類の選定や、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を用いたろ過する際の温度条件等は、発酵槽で用いる酵母やバクテリアの耐熱性、装置の効率性、発酵条件、ろ過濃縮条件等を総合的に勘案し、ろ過濃縮時の温度、即ち、ろ過する時の発酵液温度や分離膜温度が、分離膜表面の感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上となるように適切に選択すれば良い。   In the present invention, the selection of the specific polymer type used as the thermosensitive polymer, the temperature conditions when filtering using the separation membrane having the thermosensitive polymer on the surface layer, etc. are the heat resistance of yeast and bacteria used in the fermenter. Considering the overall efficiency of the equipment, fermentation conditions, filtration concentration conditions, etc., the temperature during filtration concentration, i.e., the temperature of the fermentation liquid and the separation membrane temperature during filtration, is the temperature-sensitive polymer surface of the separation membrane. What is necessary is just to select suitably so that it may become more than a lower critical solution temperature.

例えば、酵母やバクテリアに耐熱性が無く30℃程度でしか発酵できない場合は、発酵槽から発酵液を取出してパイプ等で導き、パイプ部を加温して発酵液を感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上にした後に、膜ろ過装置の分離膜と接触させるようにすれば良く、死滅または失活した酵母やバクテリアを補填するために発酵槽に酵母やバクテリアを順次添加すれば良い。この場合、分離膜表面の感温性ポリマーの下限臨界溶解温度が異なる種々の分離膜を用いて加温条件を変動させながら実験を行い、トータルコストが最小になるような最適条件を決定すればよい。   For example, when yeast and bacteria are not heat resistant and can only be fermented at about 30 ° C, the fermentation broth is taken out from the fermenter and guided with a pipe, and the pipe is heated to make the fermentation broth the lower criticality of the thermosensitive polymer. After reaching the melting temperature or higher, it may be brought into contact with the separation membrane of the membrane filtration device, and yeast and bacteria may be sequentially added to the fermenter in order to compensate for dead or inactivated yeast and bacteria. In this case, it is necessary to conduct experiments while varying the heating conditions using various separation membranes with different lower critical melting temperatures of the temperature-sensitive polymer on the surface of the separation membrane and determine the optimum conditions that minimize the total cost. Good.

一方、酵母やバクテリアに耐熱性が有り40℃以上でも発酵できる場合は、下限臨界溶解温度:37℃を有するポリNーイソプロピルアクリルアミドを用いて、40℃以上に保温した単一の発酵槽内で発酵及びろ過濃縮を実施することができる。この場合、発酵槽内の温度は、酵母やバクテリアの耐熱性の許容上限温度を超えず、かつ分離膜表面に用いる感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上とするために、酵母やバクテリアの耐熱性許容上限温度よりも低い下限臨界溶解温度をもつ感温性ポリマーを用いる必要があるが、全体としての設備費や動力費を抑制することができるためコストダウン効果が大きくなり易く好ましい。   On the other hand, when yeast and bacteria have heat resistance and can be fermented even at 40 ° C or higher, poly N-isopropylacrylamide having a lower critical solution temperature of 37 ° C is used in a single fermenter kept at 40 ° C or higher. Fermentation and filtration concentration can be performed. In this case, the temperature in the fermenter does not exceed the allowable upper limit temperature of the heat resistance of the yeast or bacteria, and the heat resistance of the yeast or bacteria is not less than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer used on the surface of the separation membrane. Although it is necessary to use a temperature-sensitive polymer having a lower critical solution temperature lower than the allowable upper limit temperature, it is possible to reduce the cost of equipment and power as a whole.

上述したように、感温性ポリマーは下限臨界溶解温度以上では疎水性を示すため、水よりもアルコールに対する親和性が高くなり、アルコールを優先透過し易くなるため、アルコール含有発酵液をろ過濃縮する時には、発酵液や分離膜の温度を感温性ポリマーは下限臨界溶解温度以上とすることが必要である。   As described above, since the temperature-sensitive polymer is hydrophobic at a temperature lower than the lower critical solution temperature, it has higher affinity for alcohol than water, and preferentially permeates alcohol, so the alcohol-containing fermentation broth is filtered and concentrated. Sometimes it is necessary that the temperature of the fermentation liquor or separation membrane be equal to or higher than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer.

連続式で発酵及びろ過濃縮を実施する場合、発酵液中に含まれる酵母、バクテリア、発酵副生成物によって分離膜表面がファウリングし、分離性能や透過性能が徐々に低下してしまう。そこで、ファウリング物質を除去し分離性能や透過性能を回復する措置、つまり膜面の洗浄を適宜の間隔で行うことが必要となる。本発明において用いる、感温性ポリマーを表層に有する分離膜は、下限臨界溶解温度未満の時には、その感温性ポリマーが親水性を示し、さらに膨張して有効体積が増大する。このため、洗浄時に分離膜あるいは分離膜表層部を下限臨界溶解温度未満に冷却すると、分離膜表層の性質を疎水性から親水性に変化させることができる。ファウリング物質の分離膜表層への吸着は、物理的吸着以外には疎水性相互作用による吸着が支配的であると考えられるから、冷却により、分離膜表層の性質が疎水性から親水性に変化すると、ファウリング物質と分離膜表層との疎水性相互作用が低下し、ファウリング物質が膜表面から脱着され易くなる。さらに、冷却により、感温性ポリマーが膨張して有効体積が増大するため、ファウリング物質同士の凝集・固着を低減する効果やファウリング物質を分散させる効果により、ファウリング物質の膜表面からの脱着が促進される。   When fermentation and filtration concentration are carried out continuously, the surface of the separation membrane fouls due to yeast, bacteria, and fermentation by-products contained in the fermentation liquid, and the separation performance and permeation performance gradually decrease. Therefore, it is necessary to remove the fouling substance and recover the separation performance and permeation performance, that is, to clean the membrane surface at appropriate intervals. When the separation membrane having a temperature-sensitive polymer in the surface layer used in the present invention is lower than the lower critical solution temperature, the temperature-sensitive polymer exhibits hydrophilicity and further expands to increase the effective volume. For this reason, when the separation membrane or the separation membrane surface layer is cooled below the lower critical solution temperature during washing, the properties of the separation membrane surface layer can be changed from hydrophobic to hydrophilic. Adsorption of fouling substances on the surface of the separation membrane is thought to be dominated by hydrophobic interaction other than physical adsorption, so the properties of the surface of the separation membrane change from hydrophobic to hydrophilic by cooling. Then, the hydrophobic interaction between the fouling substance and the separation membrane surface layer is lowered, and the fouling substance is easily detached from the membrane surface. Further, since the temperature-sensitive polymer expands due to cooling and the effective volume increases, the effect of reducing the aggregation / fixation of the fouling substances and the effect of dispersing the fouling substances can reduce the fouling substance from the film surface. Desorption is promoted.

分離膜が多孔質膜であれば、膜の洗浄時に、上述した下限臨界溶解温度未満に冷却することに加えて、逆流洗浄を行えば洗浄効果が高くなるため好ましい。この場合、逆流洗浄溶液を予め冷却し、分離膜表層に到達する際に下限臨界溶解温度未満となるように調整することが好ましい。逆流洗浄溶液としては、透過液であるアルコール水溶液、培地または培地の希釈液を用いても良いが、取り扱いの容易性を考慮すれば水がとりわけ好ましい。逆流洗浄の条件としては、洗浄効率や回収率等を総合的に勘案してトータルコストが最小になるように設定すればよい。例えば、定流量ろ過の場合はろ過流量の2倍の流量で数分間逆流洗浄する条件を採用するとよい。   If the separation membrane is a porous membrane, it is preferable to perform back-flow cleaning in addition to cooling to less than the above-mentioned lower critical solution temperature when cleaning the membrane, since the cleaning effect is enhanced. In this case, it is preferable that the backwashing solution is cooled in advance and adjusted so as to be lower than the lower critical solution temperature when reaching the surface of the separation membrane. As the backwash solution, an alcohol aqueous solution, a culture medium, or a diluted solution of the culture medium that is a permeate may be used, but water is particularly preferable in consideration of ease of handling. The conditions for backflow cleaning may be set so that the total cost is minimized by comprehensively considering the cleaning efficiency and the recovery rate. For example, in the case of constant flow rate filtration, it is preferable to employ conditions for backwashing for several minutes at a flow rate twice the filtration flow rate.

本発明法を実施するための装置としては、糖発酵用の発酵槽と、該発酵槽で生成された発酵液をろ過濃縮するための膜ろ過装置とを備えたアルコール製造装置であって、膜ろ過装置には、感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられ、かつ、該分離膜の温度を調節する機器、分離膜へ送られる発酵液を加温する機器、及び、逆流洗浄溶液を冷却する機器のうちの少なくとも1つ以上の温度調整機器が備えられた製造装置を例示することができる。この装置において備えられる温度調整機器は、前記した本発明法の温度条件を達成することができるように設置すればよい。   An apparatus for carrying out the method of the present invention is an alcohol production apparatus comprising a fermenter for sugar fermentation and a membrane filtration device for filtering and concentrating the fermentation liquor produced in the fermenter, The filtration device is provided with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer as a surface layer, an apparatus for adjusting the temperature of the separation membrane, an apparatus for heating the fermentation broth sent to the separation membrane, and a backwashing solution. A manufacturing apparatus provided with at least one or more temperature control devices among the devices to be cooled can be exemplified. What is necessary is just to install the temperature control apparatus with which this apparatus is provided so that the temperature conditions of above-mentioned this invention method can be achieved.

この製造装置では、発酵槽で糖を発酵して得られるアルコール含有発酵液を、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を備えた膜ろ過装置によってろ過濃縮し、アルコール濃度が高められた透過液を取得することができる。ろ過濃縮の駆動力としては、原液側に加圧手段もしくは透過液側に吸引手段を設ければ良い。その加圧手段としてはポンプを用いても良いし、水位差による圧力を利用しても良い。また、吸引手段としては、ポンプやサイフォンを利用すれば良い。さらに、原液側を高温にし、透過液側を低温にすることによって、温度差を駆動力とすることもできる。   In this production apparatus, an alcohol-containing fermented liquid obtained by fermenting sugar in a fermenter is filtered and concentrated by a membrane filtration apparatus having a separation membrane having a thermosensitive polymer on the surface layer, and a permeate with an increased alcohol concentration. Can be obtained. As the driving force for concentration by filtration, a pressurizing means on the stock solution side or a suction means on the permeate side may be provided. As the pressurizing means, a pump may be used, or a pressure due to a water level difference may be used. Moreover, what is necessary is just to utilize a pump and a siphon as a suction means. Further, the temperature difference can be used as the driving force by setting the stock solution side to a high temperature and the permeate side to a low temperature.

ろ過濃縮時には、分離膜の温度や発酵液の温度が感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上となるように、分離膜の温度を調節する機器及び/又は、分離膜へ送られる発酵液を加温する機器を、必要に応じて稼働させればよい。この温度条件をとってろ過濃縮を行うことにより、分離膜が疎水性となりアルコールを優先透過させることができる。一方、分離膜を洗浄する時には、分離膜の温度を調節する機器及び/又は、逆流洗浄溶液を冷却する機器を、必要に応じて稼働させればよい。この温度条件をとって膜洗浄を行うことにより、分離膜表面の感温性ポリマーが親水性となり疎水性相互作用で吸着しているファウリング物質の脱落が促進され、洗浄効率を向上させることができる。   At the time of filtration concentration, an apparatus for adjusting the temperature of the separation membrane and / or a fermentation broth to be sent to the separation membrane is added so that the temperature of the separation membrane and the temperature of the fermentation liquid are equal to or higher than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer. What is necessary is just to operate the apparatus to heat as needed. By performing filtration and concentration under this temperature condition, the separation membrane becomes hydrophobic and alcohol can be preferentially permeated. On the other hand, when cleaning the separation membrane, a device for adjusting the temperature of the separation membrane and / or a device for cooling the backflow cleaning solution may be operated as necessary. By performing membrane cleaning under this temperature condition, the temperature-sensitive polymer on the surface of the separation membrane becomes hydrophilic, facilitating the falling off of the fouling substance adsorbed by hydrophobic interaction, and improving the cleaning efficiency. it can.

特に、強い細胞毒性を示すために発酵液での濃度を高めることが困難なブタノールの場合に、上述した製造方法および製造装置を用いると、生成したブタノールを発酵槽から抜き出すことによって細胞毒性を低減させ、発酵を継続することができるようになる。   In particular, in the case of butanol, where it is difficult to increase the concentration in the fermentation broth due to its strong cytotoxicity, the above-mentioned production method and production apparatus can be used to reduce the cytotoxicity by extracting the produced butanol from the fermenter. And the fermentation can be continued.

また、感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置でアルコール含有発酵液をろ過濃縮し、得られたろ過液をさらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置でろ過濃縮する製造方法も例示できる。特に、水よりも沸点が高く蒸留精製効率が低いブタノールの場合に、2段目以降の感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置で濃縮することにより、精製効率を高めることができる。なお、2段目以降の該装置は、1段目の該装置に比べて酵母、バクテリア、発酵副生成物によるファウリングの程度が小さく、分離膜の洗浄頻度を抑制することが可能である。   In addition, the alcohol-containing fermentation broth was filtered and concentrated with a membrane filtration device equipped with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface, and the resulting filtrate was further equipped with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface. Examples of the production method include filtration and concentration with a filtration device. In particular, in the case of butanol, which has a boiling point higher than that of water and lower distillation purification efficiency, the purification efficiency is increased by concentrating with a membrane filtration apparatus equipped with a separation membrane having a surface-sensitive polymer in the second and subsequent stages. be able to. In addition, the devices in the second and subsequent stages have less fouling due to yeast, bacteria, and fermentation by-products than the devices in the first stage, and can suppress the cleaning frequency of the separation membrane.

このような製造方法を実施するための装置としては、感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置が、発酵槽内に浸漬設置され、さらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置が、少なくとも一つ以上発酵槽外に設置されている製造装置を例示することができる。発酵槽内に浸漬設置された膜ろ過装置で生成物であるアルコールを抜き出しながら発酵を継続させ、発酵槽外に設置された膜ろ過装置で抜き出されたアルコールの濃度を高めることができる。なお、発酵槽外に設置された膜ろ過装置は、必要に応じて複数個の膜ろ過装置を用いてもよく、それらを直列および/または並列に組み合わせて用いてもよい。   As an apparatus for carrying out such a production method, a membrane filtration apparatus equipped with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface layer is immersed in the fermenter, and further has a temperature-sensitive polymer on the surface layer. A production apparatus in which at least one filtration apparatus provided with a separation membrane is installed outside the fermenter can be exemplified. Fermentation can be continued while extracting the alcohol as a product with the membrane filtration device immersed in the fermenter, and the concentration of the alcohol extracted with the membrane filter installed outside the fermenter can be increased. In addition, the membrane filtration apparatus installed outside the fermenter may use a plurality of membrane filtration apparatuses as necessary, and may use them in combination in series and / or in parallel.

以下に具体的実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   The present invention will be described below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

糖発酵アルコールのろ過濃縮に用いる、感温性ポリマーを表層に有する分離膜は、まず下記した通常の方法によりフッ素樹脂系中空糸膜を作製し、その外表層に感温性ポリマー(ポリNーイソプロピルアクリルアミド)を放射線グラフトさせることにより作製した。   A separation membrane having a temperature-sensitive polymer on the surface layer used for filtration and concentration of sugar fermentation alcohol is prepared by first producing a fluororesin-based hollow fiber membrane by the usual method described below, and a temperature-sensitive polymer (poly N--) on the outer surface layer. (Isopropylacrylamide) was produced by radiation grafting.

フッ素樹脂系中空糸膜は、下記の手順で作製した。まず、ポリフッ化ビニリデン(アルケマ社製KYNAR760)35重量%、ジメチルスルホキシド65重量%からなるポリマー溶液を、ジメチルスルホキシド80重量%水溶液を中空部に注入しつつ、環状中空糸紡糸用口金から吐出し、30℃の水浴中で凝固させた後、純水で洗浄し、含水状態の中空糸膜を製造した。   The fluororesin-based hollow fiber membrane was produced by the following procedure. First, a polymer solution composed of 35% by weight of polyvinylidene fluoride (KYNAR760 manufactured by Arkema Co., Ltd.) and 65% by weight of dimethyl sulfoxide was discharged from an annular hollow fiber spinning base while injecting an aqueous solution of 80% by weight of dimethyl sulfoxide into the hollow part. After solidifying in a 30 ° C. water bath, the membrane was washed with pure water to produce a water-containing hollow fiber membrane.

次に、この中空糸膜をメタノールに24時間浸漬した後、室温で乾燥させた。乾燥した中空糸膜を40cmの長さに切り出し、20本を束ねて両端をエポキシ接着剤でポッティングし、硬化後に中空糸膜の束の開口部を作製するために切断し、両端がエポキシ樹脂でポッティングされたポリフッ化ビニリデン中空糸膜束を作製した。   Next, this hollow fiber membrane was immersed in methanol for 24 hours and then dried at room temperature. Cut the dried hollow fiber membrane into a length of 40 cm, bundling 20 pieces, potting both ends with an epoxy adhesive, cutting after curing to produce an opening in the bundle of hollow fiber membranes, both ends made of epoxy resin A potted polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle was prepared.

最後に、得られたポリフッ化ビニリデン中空糸膜束をポリNーイソプロピルアクリルアミドを30重量%含有するイソプロピルアルコール溶液中に、中空部に該イソプロピルアルコール溶液が入らないようにして30分間浸漬した。このようにしてポリNーイソプロピルアクリルアミドを外表面に被着させたポリフッ化ビニリデン中空糸膜の束を、ガンマ線吸収線量28kGyの条件でガンマ線照射して放射線グラフトさせた。得られたポリNーイソプロピルアクリルアミドを表層に有するポリフッ化ビニリデン中空糸膜の束を、イソプロピルアルコール中に1時間、次いでメタノール中に24時間浸漬した後、室温で乾燥させた。   Finally, the obtained polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle was immersed in an isopropyl alcohol solution containing 30% by weight of poly N-isopropylacrylamide for 30 minutes so that the isopropyl alcohol solution did not enter the hollow portion. A bundle of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes coated with poly N-isopropylacrylamide on the outer surface in this way was irradiated with gamma rays under the condition of a gamma ray absorbed dose of 28 kGy and subjected to radiation grafting. The obtained bundle of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes having poly-N-isopropylacrylamide as a surface layer was immersed in isopropyl alcohol for 1 hour and then in methanol for 24 hours, and then dried at room temperature.

得られたポリNーイソプロピルアクリルアミドを被覆したポリフッ化ビニリデン中空糸膜束をアクリル製のパイプで作製した低温側溶液の入口ノズルと出口ノズルを備えたケースに封入し、ケース端部でポッティングして膜モジュールを作製した。また、比較例で使用するために、ポリフッ化ビニリデン中空糸膜束(感温性ポリマーの被着なし)を同様にケース内に封入し、ケース端部でポッティングして膜モジュールを作製した。   The obtained poly (N-isopropylacrylamide) -coated polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle was sealed in a case equipped with an inlet nozzle and an outlet nozzle for a low temperature solution prepared with an acrylic pipe, and potted at the end of the case. A membrane module was produced. For use in a comparative example, a polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle (no thermosensitive polymer was attached) was similarly enclosed in a case and potted at the end of the case to produce a membrane module.

また、発酵によるエタノール含有発酵液の製造は、以下の方法により行った。発酵槽に、発酵原料となる20重量%グルコース水溶液と酵母エキスを含む培地と、パン酵母(Saccharomyces cerevisiae、オリエンタル酵母工業(株)製)を添加し、30℃で7日間発酵させた。この間、グルコース濃度を示差屈折計で追跡し、10±2重量%となるように、適宜培地を添加した。   Moreover, the manufacture of the ethanol-containing fermentation broth by fermentation was performed by the following method. A medium containing 20% by weight glucose aqueous solution and yeast extract as fermentation raw materials and baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae, manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) were added to the fermenter and fermented at 30 ° C. for 7 days. During this time, the glucose concentration was traced with a differential refractometer, and a medium was appropriately added so as to be 10 ± 2% by weight.

発酵によるブタノール含有発酵液の製造は、以下の方法により行った。発酵槽に、発酵原料となる5重量%グルコース水溶液と酵母エキスを含む培地と、発酵を行わせるためのバクテリアであるClostridium acetobutylicum(アメリカン タイプ カルチュア コレクション 824)を添加し、30℃で7日間発酵させた。この間、グルコース濃度を示差屈折計で追跡し、5±2重量%となるように、適宜培地を添加した。   Production of butanol-containing fermentation broth by fermentation was performed by the following method. To the fermenter, a medium containing 5% by weight glucose aqueous solution and yeast extract as fermentation raw materials, and Clostridium acetobutylicum (American Type Culture Collection 824), a bacterium for causing fermentation, are added and fermented at 30 ° C. for 7 days. It was. During this time, the glucose concentration was traced with a differential refractometer, and a medium was appropriately added so as to be 5 ± 2% by weight.

そして、エタノールまたはブタノールの分離膜によるろ過濃縮は、図1に模式的に示した装置を用いて行った。すなわち、発酵槽1で上述の通りの発酵反応を行いながら、製造されたエタノールまたはブタノール含有発酵液をポンプ2で送液し、送液途中でヒーター3で45℃に加熱して、分離膜モジュール4に供給口4Aから供給してろ過濃縮した。ろ過濃縮されてアルコール濃度が高められた透過液は透過液出口4Dから出て、貯槽5へと取り出された。透過液以外の残留分の発酵液は、出口4Bから取り出されて発酵槽1へと戻された。つまり、原液である発酵液は中空糸膜外部を循環するようにした。   And the filtration concentration by the separation membrane of ethanol or butanol was performed using the apparatus typically shown in FIG. That is, while performing the fermentation reaction as described above in the fermenter 1, the produced ethanol or butanol-containing fermentation broth is fed with the pump 2 and heated to 45 ° C. with the heater 3 in the middle of the feeding, and the separation membrane module 4 was supplied from the supply port 4A and concentrated by filtration. The permeate, which was filtered and concentrated to increase the alcohol concentration, exited from the permeate outlet 4D and was taken out to the storage tank 5. The remaining fermentation liquid other than the permeate was taken out from the outlet 4 </ b> B and returned to the fermenter 1. That is, the fermentation broth as the stock solution was circulated outside the hollow fiber membrane.

7日間の発酵及びろ過濃縮を行った後、3分間の洗浄を行った。洗浄は、2種類の方法で行った。洗浄方法1は、ポンプ2による送液を停止し、次いで、透過液側となる中空糸膜内部に、低温の透過液を貯槽5からポンプ6で送液し、透過液入口4Cから流入させ、透過液出口4Dから出た透過液を貯槽5に流入させることによって、低温溶液を送液循環させ、分離膜を透過液側から冷却することにより実施した。ここで低温の透過液側溶液は、透過液入口4Cで18℃となるように温度制御した。   After 7 days of fermentation and filtration concentration, washing was performed for 3 minutes. Washing was performed by two methods. In the washing method 1, the liquid feeding by the pump 2 is stopped, and then the low-temperature permeate is fed from the storage tank 5 by the pump 6 into the hollow fiber membrane on the permeate side, and flows from the permeate inlet 4C. The permeate discharged from the permeate outlet 4D was caused to flow into the storage tank 5, whereby the low temperature solution was fed and circulated, and the separation membrane was cooled from the permeate side. Here, the temperature of the low-temperature permeate side solution was controlled to be 18 ° C. at the permeate inlet 4C.

洗浄方法2は、逆流洗浄を伴うものであり、次の方法によった。まず洗浄方法1同様にポンプ2による送液を停止し、次いで、透過液側となる中空糸膜内部に、低温の透過液を貯槽5からポンプ6で送液し、透過液入口4Cから流入させた。洗浄方法1とは異なり、バルブ7を閉とし、透過液を中空糸膜壁を透過液側から原液側へと通過させ、供給口4Aや出口4Bからモジュール外へ取り出すことにより実施した。   Washing method 2 involves backwashing and was performed according to the following method. First, as with the washing method 1, the pump 2 stops feeding, and then the low-temperature permeate is fed from the storage tank 5 by the pump 6 into the hollow fiber membrane on the permeate side, and flows from the permeate inlet 4C. It was. Unlike the cleaning method 1, the valve 7 was closed, and the permeate was passed through the hollow fiber membrane wall from the permeate side to the stock solution side and taken out from the supply port 4A and the outlet 4B to the outside of the module.

以下の実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2の実験は、全て同じ発酵槽を用い、並行して行った。これは、原液の性状や環境による分離膜への負荷の程度を均等にするためである。   The following experiments of Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were all performed in parallel using the same fermentor. This is to equalize the degree of load on the separation membrane due to the nature of the stock solution and the environment.

<実施例1>
分離膜に、ポリNーイソプロピルアクリルアミドで被覆したポリフッ化ビニリデン中空糸膜の束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法1の要領で実施した。
<Example 1>
Filtration concentration and washing were performed using a membrane module in which a bundle of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes coated with poly N-isopropylacrylamide was used as a separation membrane. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 1.

ろ過濃縮1時間後のエタノールの透過速度は0.24kgm−2−1であり、水の透過速度は0.32kgm−2−1であった。ろ過濃縮7日後のエタノールの透過速度は0.05kgm−2−1であり、水の透過速度は0.11kgm−2−1であった。 The permeation rate of ethanol after 1 hour of filtration concentration was 0.24 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.32 kgm −2 h −1 . The ethanol permeation rate after filtration concentration 7 days was 0.05 kgm −2 h −1 and the water permeation rate was 0.11 kgm −2 h −1 .

そして、洗浄方法1による洗浄後のエタノールの透過速度は0.20kgm−2−1であり、水の透過速度は0.28kgm−2−1であった。エタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、83.3%まで回復していた。表1に結果をまとめて示す。 And the permeation | transmission rate of ethanol after the washing | cleaning by the washing | cleaning method 1 was 0.20kgm <-2 > h- 1 , and the permeation | transmission rate of water was 0.28kgm - 2h - 1 . The ethanol permeation rate was recovered to 83.3% based on 1 hour after filtration concentration. Table 1 summarizes the results.

<実施例2>
分離膜に、ポリNーイソプロピルアクリルアミドで被覆したポリフッ化ビニリデン中空糸膜の束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法2の要領で実施した。
<Example 2>
Filtration concentration and washing were performed using a membrane module using a bundle of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes coated with poly N-isopropylacrylamide as a separation membrane. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 2.

ろ過濃縮1時間後のエタノールの透過速度は0.24kgm−2−1であり、水の透過速度は0.32kgm−2−1であった。ろ過濃縮7日後のエタノールの透過速度は0.05kgm−2−1であり、水の透過速度は0.11kgm−2−1であった。 The permeation rate of ethanol after 1 hour of filtration concentration was 0.24 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.32 kgm −2 h −1 . The ethanol permeation rate after filtration concentration 7 days was 0.05 kgm −2 h −1 and the water permeation rate was 0.11 kgm −2 h −1 .

そして、洗浄方法1による洗浄後のエタノールの透過速度は0.22kgm−2−1であり、水の透過速度は0.30kgm−2−1であった。エタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、91.7%まで回復していた。表1に結果をまとめて示す。 And the permeation | transmission rate of ethanol after the washing | cleaning by the washing | cleaning method 1 was 0.22 kgm <-2 > h < -1 >, and the permeation | transmission rate of water was 0.30 kgm <-2 > h < -1 >. The ethanol permeation rate was recovered to 91.7% based on 1 hour after filtration concentration. Table 1 summarizes the results.

<比較例1>
分離膜に、ポリフッ化ビニリデン中空糸膜束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法1の要領で実施した。
<Comparative Example 1>
The membrane module using the polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle as the separation membrane was used for filtration concentration and washing. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 1.

ろ過濃縮1時間後のエタノールの透過速度は0.25kgm−2−1であり、水の透過速度は1.02kgm−2−1であった。ろ過濃縮7日後のエタノールの透過速度は0.03kgm−2−1であり、水の透過速度は0.42kgm−2−1であった。 The permeation rate of ethanol after 1 hour of filtration concentration was 0.25 kgm −2 h −1 , and the permeation rate of water was 1.02 kgm −2 h −1 . After 7 days of filtration and concentration, the permeation rate of ethanol was 0.03 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.42 kgm −2 h −1 .

そして、洗浄方法1による洗浄後のエタノールの透過速度は0.04kgm−2−1であり、水の透過速度は0.45kgm−2−1であった。エタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、16.0%しか回復しなかった。表1に結果をまとめて示す。 And the permeation | transmission rate of ethanol after the washing | cleaning by the washing | cleaning method 1 was 0.04kgm <-2 > h- 1 , and the permeation | transmission rate of water was 0.45kgm <-2 > h- 1 . The ethanol permeation rate recovered only 16.0% on the basis of 1 hour after concentration by filtration. Table 1 summarizes the results.

<比較例2>
分離膜に、ポリフッ化ビニリデン中空糸膜束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法2の要領で実施した。
<Comparative example 2>
The membrane module using the polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle as the separation membrane was used for filtration concentration and washing. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 2.

ろ過濃縮1時間後のエタノールの透過速度は0.25kgm−2−1であり、水の透過速度は1.02kgm−2−1であった。ろ過濃縮7日後のエタノールの透過速度は0.03kgm−2−1であり、水の透過速度は0.42kgm−2−1であった。 The permeation rate of ethanol after 1 hour of filtration concentration was 0.25 kgm −2 h −1 , and the permeation rate of water was 1.02 kgm −2 h −1 . After 7 days of filtration and concentration, the permeation rate of ethanol was 0.03 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.42 kgm −2 h −1 .

そして、洗浄方法1による洗浄後のエタノールの透過速度は0.12kgm−2−1であり、水の透過速度は0.81kgm−2−1であった。エタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、48.0%しか回復しなかった。表1に結果をまとめて示す。
<実施例3>
分離膜に、ポリNーイソプロピルアクリルアミドで被覆したポリフッ化ビニリデン中空糸膜の束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法1の要領で実施した。
And the permeation | transmission rate of ethanol after the washing | cleaning by the washing | cleaning method 1 was 0.12 kgm <-2 > h < -1 >, and the permeation | transmission rate of water was 0.81 kgm <-2 > h < -1 >. The permeation rate of ethanol recovered only 48.0% based on 1 hour after concentration by filtration. Table 1 summarizes the results.
<Example 3>
Filtration concentration and washing were performed using a membrane module using a bundle of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes coated with poly N-isopropylacrylamide as a separation membrane. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 1.

ろ過濃縮1時間後のブタノールの透過速度は0.08kgm−2−1であり、水の透過速度は0.30kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、1.0重量%であった。 The permeation rate of butanol after 1 hour of filtration and concentration was 0.08 kgm −2 h −1 , and the permeation rate of water was 0.30 kgm −2 h −1 . The butanol concentration in the fermentation broth at this time was 1.0% by weight.

そして、ろ過濃縮7日後のブタノールの透過速度は0.02kgm−2−1であり、水の透過速度は0.12kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、1.7重量%であった。 And the permeation | transmission rate of butanol 7 days after filtration concentration was 0.02 kgm <-2 > h < -1 >, and the permeation | transmission rate of water was 0.12 kgm <-2 > h- 1 . At this time, the concentration of butanol in the fermentation broth was 1.7% by weight.

洗浄方法1による洗浄後のエタノールの透過速度は0.07kgm−2−1であり、水の透過速度は0.27kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、2.2重量%であった。エタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、87.5%まで回復していた。表2に結果をまとめて示す。
<比較例3>
分離膜に、ポリフッ化ビニリデン中空糸膜束を用いた膜モジュールを使用して、ろ過濃縮及び洗浄を行った。洗浄は、洗浄方法1の要領で実施した。
The permeation rate of ethanol after washing by the washing method 1 was 0.07 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.27 kgm −2 h −1 . At this time, the butanol concentration in the fermentation broth was 2.2% by weight. The permeation rate of ethanol was recovered to 87.5% based on 1 hour after concentration by filtration. Table 2 summarizes the results.
<Comparative Example 3>
The membrane module using the polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane bundle as the separation membrane was used for filtration concentration and washing. Washing was performed according to the procedure of Washing Method 1.

ろ過濃縮1時間後のブタノールの透過速度は0.04kgm−2−1であり、水の透過速度は0.98kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、1.0重量%であった。 The permeation rate of butanol after 1 hour of filtration and concentration was 0.04 kgm −2 h −1 , and the permeation rate of water was 0.98 kgm −2 h −1 . The butanol concentration in the fermentation broth at this time was 1.0% by weight.

そして、ろ過濃縮7日後のブタノールの透過速度は0.001であり、水の透過速度は0.45kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、1.2重量%であった。 And the permeation | transmission rate of butanol 7 days after filtration concentration was 0.001, and the permeation | transmission rate of water was 0.45 kgm <-2 > h- 1 . At this time, the butanol concentration in the fermentation broth was 1.2% by weight.

洗浄方法1による洗浄後のブタノールの透過速度は0.01kgm−2−1であり、水の透過速度は0.48kgm−2−1であった。この時の発酵液中のブタノール濃度は、1.2重量%であった。ブタノールの透過速度はろ過濃縮1時間後を基準にすると、25.0%しか回復しなかった。表2に結果をまとめて示す。 The permeation rate of butanol after washing by the washing method 1 was 0.01 kgm −2 h −1 and the permeation rate of water was 0.48 kgm −2 h −1 . At this time, the butanol concentration in the fermentation broth was 1.2% by weight. The butanol permeation rate recovered only 25.0% on the basis of 1 hour after filtration concentration. Table 2 summarizes the results.

Figure 2008099667
Figure 2008099667

Figure 2008099667
Figure 2008099667

本発明の製造方法及び装置は、糖発酵液のアルコール濃縮を連続式で行う糖発酵アルコール製造工程で好適に使用することができる。   The production method and apparatus of the present invention can be suitably used in a sugar fermentation alcohol production process in which alcohol concentration of a sugar fermentation liquid is continuously performed.

本発明法を実施するために実施例1で用いた発酵及び膜ろ過装置の概略を示す装置図である。It is an apparatus figure which shows the outline of the fermentation and the membrane filtration apparatus used in Example 1 in order to implement this invention method.

符号の説明Explanation of symbols

1:発酵槽
2:ポンプ
3:ヒーター
4:膜モジュール
4A:供給口
4B:出口
4C:透過液入口
4D:透過液出口
5:貯槽
6:ポンプ
7:バルブ
1: Fermenter 2: Pump 3: Heater 4: Membrane module 4A: Supply port 4B: Outlet 4C: Permeate inlet 4D: Permeate outlet 5: Storage tank 6: Pump 7: Valve

Claims (7)

糖を発酵して得られるアルコール含有発酵液を分離膜でろ過濃縮してアルコールを製造する方法において、感温性ポリマーを表層に有する分離膜を用い、ろ過濃縮と分離膜の洗浄とを繰り返してろ過濃縮を行い、ろ過濃縮時の温度を前記感温性ポリマーの下限臨界溶解温度以上とし、かつ、分離膜の洗浄時の温度を前記感温性ポリマーの下限臨界溶解温度未満とすることを特徴とするアルコール製造方法。   In the method of producing alcohol by filtering and concentrating alcohol-containing fermented liquor obtained by fermenting sugar with a separation membrane, using a separation membrane having a thermosensitive polymer on the surface, filtration concentration and washing of the separation membrane are repeated. Performing filtration concentration, the temperature at the time of filtration concentration is not less than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer, and the temperature at the time of washing the separation membrane is less than the lower critical solution temperature of the thermosensitive polymer. An alcohol production method. 分離膜の洗浄を逆流洗浄により行うことを特徴とする請求項1記載のアルコール製造方法。   2. The alcohol production method according to claim 1, wherein the separation membrane is washed by backwashing. 得られたろ過液を、さらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置で、ろ過濃縮する請求項1または2に記載のアルコール製造方法。   The alcohol production method according to claim 1 or 2, wherein the obtained filtrate is further filtered and concentrated with a filtration device provided with a separation membrane having a thermosensitive polymer in the surface layer. アルコールがブタノールである請求項1〜3のいずれかに記載のアルコール製造方法。   The alcohol production method according to claim 1, wherein the alcohol is butanol. 糖発酵用の発酵槽と、該発酵槽で生成された発酵液をろ過濃縮するための膜ろ過装置とを備えたアルコール製造装置であって、膜ろ過装置には、感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられ、かつ、該分離膜の温度を調節する機器および/または分離膜へ送られる発酵液を加温する機器および/または逆流洗浄溶液を冷却する機器が備えられたことを特徴とするアルコール製造装置。   An alcohol production apparatus comprising a fermenter for sugar fermentation and a membrane filtration device for filtering and concentrating the fermentation liquor produced in the fermenter, the membrane filtration device having a thermosensitive polymer on the surface layer And a device for adjusting the temperature of the separation membrane and / or a device for heating the fermentation broth sent to the separation membrane and / or a device for cooling the backwashing solution. Alcohol production equipment. 感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置が、発酵槽内に浸漬設置されている請求項5記載のアルコール製造装置。   The alcohol production apparatus according to claim 5, wherein a membrane filtration device provided with a separation membrane having a temperature-sensitive polymer as a surface layer is immersed in the fermenter. 感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられた膜ろ過装置が、発酵槽内に浸漬設置され、さらに感温性ポリマーを表層に有する分離膜が備えられたろ過装置が発酵槽外に設置されている請求項5または6に記載のアルコール製造装置。   A membrane filtration device equipped with a separation membrane having a thermosensitive polymer on its surface layer is immersed in the fermentation tank, and a filtration device equipped with a separation membrane having a temperature sensitive polymer on its surface layer is installed outside the fermentation tank The apparatus for producing alcohol according to claim 5 or 6.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011058983A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-19 東レ株式会社 Hollow fiber membrane module for use in production of chemical substance, and process for production of chemical substance
WO2012036003A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-22 東レ株式会社 Production method for chemicals by continuous fermentation
KR101548559B1 (en) 2008-03-05 2015-09-01 도레이 카부시키가이샤 Method of producing compound originating from polysaccharide-based biomass
KR101768561B1 (en) * 2008-12-09 2017-08-16 도레이 카부시키가이샤 Method for producing sugar liquid
CN111304067A (en) * 2020-03-10 2020-06-19 北京好思康科技有限公司 Intermittent cleaning and filtering system
JP2023528814A (en) * 2020-08-20 2023-07-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Unit cell containing thermochromic polymer and defect detection method using the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101548559B1 (en) 2008-03-05 2015-09-01 도레이 카부시키가이샤 Method of producing compound originating from polysaccharide-based biomass
KR101768561B1 (en) * 2008-12-09 2017-08-16 도레이 카부시키가이샤 Method for producing sugar liquid
US10093747B2 (en) 2008-12-09 2018-10-09 Toray Industries, Inc. Method for production sugar liquid
WO2011058983A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-19 東レ株式会社 Hollow fiber membrane module for use in production of chemical substance, and process for production of chemical substance
JP5696479B2 (en) * 2009-11-10 2015-04-08 東レ株式会社 Hollow fiber membrane module for chemical production and chemical production method
AU2010319104B2 (en) * 2009-11-10 2015-05-07 Toray Industries, Inc. Hollow fiber membrane module for use in production of chemical substance, and process for production of chemical substance
WO2012036003A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-22 東レ株式会社 Production method for chemicals by continuous fermentation
CN111304067A (en) * 2020-03-10 2020-06-19 北京好思康科技有限公司 Intermittent cleaning and filtering system
JP2023528814A (en) * 2020-08-20 2023-07-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Unit cell containing thermochromic polymer and defect detection method using the same
JP7531969B2 (en) 2020-08-20 2024-08-13 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Unit cell including thermochromic polymer and defect detection method using the same

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