JP2023135069A - Separation recovery method of microorganism and separation recovery device of microorganism - Google Patents

Separation recovery method of microorganism and separation recovery device of microorganism Download PDF

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充 日根野谷
Mitsuru Hinenoya
雅人 竹内
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Abstract

To provide a separation recovery method of a microorganism and a separation recovery device of a microorganism which enable suppression of clogging of hollow fiber membranes and furthermore enable microorganisms to be stably separated and recovered at higher concentration.SOLUTION: A separation recovery method of a microorganism according to the present invention comprises: a first step of separating and concentrating a microorganism in liquid S1 by using a hollow fiber membrane; a second step of peeling the microorganism by performing reverse passage of the hollow fiber membrane; a third step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and extruding and recovering microorganism concentration water; a fourth step of cleaning the hollow fiber membrane by reversely cleaning the hollow fiber membrane by a liquid amount smaller than that of the reverse passage in the second step after extruding the microorganism concentration water in the third step; and a fifth step of supplying the compressed air to the hollow fiber membrane thereby discharging the cleaning water. A separation recovery device 1 of a microorganism according to the present invention comprises: first means which performs the first step; second means which performs the second step; third means which performs the third step; fourth means which performs the fourth step; and fifth means which performs the fifth step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置に関する。 The present invention relates to a method for separating and recovering microorganisms and an apparatus for separating and recovering microorganisms.

近年、バイオマス燃料や、食品、化粧品等の材料などとして、微生物、特に微細藻類が注目され、大規模プラントでの微生物の培養が盛んに行われている。微生物を工業利用する際には、通常、培養液から微生物を分離、濃縮して回収する必要がある。
微生物を回収する方法として、近年ではメッシュフィルターやメンブレンフィルターなどの分離媒体を用いて培養液を濾過し、高い回収率で微生物を回収する手法等が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, microorganisms, particularly microalgae, have attracted attention as materials for biomass fuels, foods, cosmetics, etc., and the cultivation of microorganisms in large-scale plants has been actively carried out. When using microorganisms industrially, it is usually necessary to separate, concentrate, and recover the microorganisms from the culture solution.
As a method for recovering microorganisms, in recent years, methods have been put into practical use that collect microorganisms with a high recovery rate by filtering culture fluid using separation media such as mesh filters and membrane filters (for example, see Patent Document 1) ).

しかし、分離媒体を用いて培養液を処理する方法では、分離媒体が微生物やその分泌物、培養液成分等により目詰まりし、薬品洗浄コストが高騰する、装置稼動効率が低下するなどの問題がある。
この問題に対し、濾過面にプレコート材をプレコートしたバネ式フィルターを用い、このバネ式フィルターで培養液を濾過処理することにより微生物を濃縮し、微生物とプレコート材との比重差を利用して濃縮液中からプレコート材を分離して微生物を回収する手法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法によれば、プレコート層は逐次更新されるため、その都度目詰まりがリセットされ、安定して長期間運転ができる。
However, the method of treating culture fluid using a separation medium has problems such as the separation medium becoming clogged with microorganisms, their secretions, culture fluid components, etc., which increases chemical cleaning costs and reduces equipment operating efficiency. be.
To solve this problem, we use a spring-type filter whose filtration surface is pre-coated with a pre-coat material, and by filtering the culture solution with this spring-type filter, we concentrate the microorganisms using the difference in specific gravity between the microorganisms and the pre-coat material. A method has been proposed in which microorganisms are recovered by separating a precoat material from a liquid (see, for example, Patent Document 2). According to this method, since the precoat layer is updated one after another, clogging is reset each time, allowing stable long-term operation.

また、管状濾過膜の内側に原水を流し、膜外表面方向に透過水を流出させる内圧式濾過装置において、この濾過操作を中断して、膜外表面方向から内表面方向に逆洗水を流し、内側に堆積した微生物を剥離させ、剥離した微生物を管の端部から押し出す手法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この方法によれば、膜に堆積した微生物だけではなく、膜を目詰まりさせる物質をも洗浄し除去することができる。
また、前述の内圧式濾過装置における逆洗水の必要量を少なくする手法として、原水に凝集剤を加えてフロックを生成させた後、濾過装置で固液分離する凝集濾過方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
In addition, in internal pressure filtration devices that flow raw water inside a tubular filtration membrane and flow permeated water toward the outer surface of the membrane, this filtration operation is interrupted and backwash water is flowed from the outer surface of the membrane toward the inner surface. , a method has been proposed in which microorganisms deposited on the inside are peeled off and the separated microorganisms are pushed out from the end of the tube (for example, see Patent Document 3). According to this method, not only microorganisms deposited on the membrane but also substances that clog the membrane can be cleaned and removed.
In addition, as a method for reducing the amount of backwash water required in the internal pressure filtration device described above, a coagulation filtration method has been proposed in which a flocculant is added to raw water to generate flocs, and then solid-liquid separation is performed in the filtration device. (For example, see Patent Document 4).

特開2014-150768号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-150768 特開2018-42470号公報JP2018-42470A 特開平6-190251号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-190251 特開2003-170174号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-170174

しかしながら、プレコートしたバネ式フィルターを用いる手法では、微生物の濃縮後にプレコート材を分離する工程が必要になり、分離に要する時間が多くかかってしまう。また、分離が不完全な場合、微生物にプレコート剤が混入してしまうという問題もある。
逆洗水を流して内側に堆積した微生物を剥離させる手法では、濾過操作終了時には膜内に濃縮液が存在するため、洗浄効率を向上させる目的で逆洗水を多く流すと濃縮液が希釈されてしまう。逆に、希釈を抑えるために逆洗水の量を減らすと、膜内表面を十分に洗浄できなくなるという問題がある。
凝集剤を添加し濾過をする手法では、微生物の濃縮液中に凝集剤が残存してしまう。そのため、例えば飼料、肥料、医薬品原料として微生物を利用する場合には、残存した凝集剤を分離する必要が生じ、工程の複雑化につながるという問題がある。
本発明は、中空糸膜の目詰まりを抑制しつつ、微生物をより高濃度で安定に分離し、回収できる微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置を提供することを目的とする。
However, the method using a precoated spring filter requires a step of separating the precoat material after concentrating the microorganisms, and the separation takes a lot of time. Furthermore, if the separation is incomplete, there is also the problem that the precoat agent may be mixed into the microorganisms.
In the method of flushing backwash water to remove microorganisms that have accumulated inside the membrane, there is a concentrated liquid inside the membrane at the end of the filtration operation, so if a large amount of backwash water is flowed to improve cleaning efficiency, the concentrated liquid will be diluted. It ends up. Conversely, if the amount of backwash water is reduced in order to suppress dilution, there is a problem that the inner surface of the membrane cannot be sufficiently washed.
In the method of adding a flocculant and performing filtration, the flocculant remains in the microorganism concentrate. Therefore, when microorganisms are used as raw materials for feed, fertilizer, or pharmaceuticals, for example, it is necessary to separate the remaining flocculant, which poses a problem of complicating the process.
An object of the present invention is to provide a method for separating and recovering microorganisms and a device for separating and recovering microorganisms that can stably separate and recover microorganisms at a higher concentration while suppressing clogging of hollow fiber membranes.

本発明者らは、中空糸膜を用いた濾過による、微生物を含む液体から微生物を分離回収する方法について鋭意検討した結果、中空糸膜の逆洗を実施する前に、逆通液を実施して膜表面に付着した微生物を剥離し回収することで、中空糸膜の目詰まりを抑制しつつ微生物をより高濃度で安定に分離、濃縮し、回収できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive study on a method for separating and recovering microorganisms from a liquid containing microorganisms by filtration using a hollow fiber membrane, the inventors of the present invention have found that, before backwashing the hollow fiber membrane, backflow is performed. They discovered that by peeling off and recovering microorganisms attached to the membrane surface, it is possible to stably separate, concentrate, and recover microorganisms at a higher concentration while suppressing clogging of the hollow fiber membrane, and have completed the present invention. Ta.

すなわち、本発明は下記の態様を有する。
[1] 中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する工程と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離しつつ、前記中空糸膜の表面を洗浄する工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として回収する工程とを有する、微生物を含む液体から微生物を分離回収する方法であって、
前記中空糸膜を用いて前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する第一の工程と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離する第二の工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として前記中空糸膜から押し出し、回収する第三の工程と、
前記第三の工程において前記微生物濃縮水を前記中空糸膜から押し出した後に、前記中空糸膜を逆洗して、前記中空糸膜の表面を洗浄する第四の工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記第四の工程で生じた洗浄水を前記中空糸膜から排出する第五の工程と、
を有し、
前記第二の工程において前記中空糸膜の逆通液に用いる液体S2の量が、前記第四の工程において前記中空糸膜の逆洗に用いる液体S3の量よりも少ない、微生物の分離回収方法。
[2] 前記濾過が内圧式濾過である、前記[1]の微生物の分離回収方法。
[3] 前記濾過がデッドエンド濾過である、前記[1]又は[2]の微生物の分離回収方法。
[4] 前記微生物が微細藻類である、前記[1]~[3]のいずれかの微生物の分離回収方法。
[5] 前記洗浄水を、前記液体S1を貯留する原水槽に返送する、前記[1]~[4]のいずれかの微生物の分離回収方法。
[6] 前記洗浄水を廃棄する、前記[1]~[4]のいずれかの微生物の分離回収方法。
That is, the present invention has the following aspects.
[1] A step of filtering a liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms in the liquid S1;
washing the surface of the hollow fiber membrane while removing microorganisms that have been separated and concentrated from the liquid S1 and attached to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane by passing liquid through the hollow fiber membrane in reverse; ,
A method for separating and recovering microorganisms from a liquid containing microorganisms, comprising a step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and recovering the microorganisms separated from the hollow fiber membrane as microorganism-concentrated water, the method comprising:
a first step of separating and concentrating the microorganisms in the liquid S1 using the hollow fiber membrane;
a second step of passing liquid backward through the hollow fiber membrane to separate and concentrate microorganisms from the liquid S1 and adhering to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane;
a third step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane, extruding and recovering the microorganisms separated from the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water;
After extruding the microorganism-concentrated water from the hollow fiber membrane in the third step, a fourth step of backwashing the hollow fiber membrane to clean the surface of the hollow fiber membrane;
a fifth step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated in the fourth step from the hollow fiber membrane;
has
A method for separating and recovering microorganisms, wherein the amount of liquid S2 used for backwashing the hollow fiber membrane in the second step is smaller than the amount of liquid S3 used for backwashing the hollow fiber membrane in the fourth step. .
[2] The method for separating and recovering microorganisms according to [1] above, wherein the filtration is internal pressure filtration.
[3] The method for separating and recovering microorganisms according to [1] or [2] above, wherein the filtration is dead-end filtration.
[4] The method for separating and recovering microorganisms according to any one of [1] to [3] above, wherein the microorganisms are microalgae.
[5] The method for separating and recovering microorganisms according to any one of [1] to [4] above, wherein the washing water is returned to the raw water tank that stores the liquid S1.
[6] The method for separating and recovering microorganisms according to any one of [1] to [4] above, wherein the washing water is discarded.

[7] 中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する第一の手段と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離する第二の手段と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として前記中空糸膜から押し出し、回収する第三の手段と、
前記第三の手段において前記微生物濃縮水を前記中空糸膜から押し出した後に、前記中空糸膜を逆洗して、前記中空糸膜の表面を洗浄する第四の手段と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記第四の手段で生じた洗浄水を前記中空糸膜から排出する第五の手段と、
を備え、
前記第二の手段において前記中空糸膜の逆通液に用いる液体S2の量が、前記第四の手段において前記中空糸膜の逆洗に用いる液体S3の量よりも少ない、微生物の分離回収装置。
[8] 前記濾過が内圧式濾過である、前記[7]の微生物の分離回収装置。
[9] 前記濾過がデッドエンド濾過である、前記[7]又は[8]の微生物の分離回収装置。
[10] 前記微生物が微細藻類である、前記[7]~[9]のいずれかの微生物の分離回収装置。
[11] 前記液体S1を貯留する原水槽と、
前記洗浄水を前記原水槽に返送する洗浄水返送流路とを備える、前記[7]~[10]のいずれかの微生物の分離回収装置。
[12] 前記洗浄水を廃棄する洗浄水廃棄流路を備える、前記[7]~[10]のいずれかの微生物の分離回収装置。
[7] A first means for filtering a liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms in the liquid S1;
a second means for removing microorganisms that are separated and concentrated from the liquid S1 and adhered to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane by passing liquid through the hollow fiber membrane in reverse;
A third means for supplying compressed air to the hollow fiber membrane, extruding and recovering the microorganisms detached from the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water;
A fourth means for backwashing the hollow fiber membrane to clean the surface of the hollow fiber membrane after extruding the microorganism-concentrated water from the hollow fiber membrane in the third means;
a fifth means for supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated in the fourth means from the hollow fiber membrane;
Equipped with
A microorganism separation and recovery device, wherein the amount of liquid S2 used for backwashing the hollow fiber membrane in the second means is smaller than the amount of liquid S3 used for backwashing the hollow fiber membrane in the fourth means. .
[8] The microorganism separation and recovery device according to [7] above, wherein the filtration is internal pressure filtration.
[9] The microorganism separation and recovery device according to [7] or [8], wherein the filtration is dead-end filtration.
[10] The microorganism separation and recovery device according to any one of [7] to [9], wherein the microorganism is a microalgae.
[11] A raw water tank that stores the liquid S1;
The microorganism separation and recovery device according to any one of [7] to [10], comprising a wash water return channel for returning the wash water to the raw water tank.
[12] The microorganism separation and recovery device according to any one of [7] to [10], comprising a wash water waste channel for discarding the wash water.

本発明によれば、中空糸膜の目詰まりを抑制しつつ、微生物をより高濃度で安定に分離し、回収できる微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for separating and recovering microorganisms and a device for separating and recovering microorganisms that can stably separate and recover microorganisms at a higher concentration while suppressing clogging of hollow fiber membranes.

本発明の微生物の分離回収装置の一例を模式的に示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram schematically showing an example of a microorganism separation and recovery device of the present invention. 本発明の微生物の分離回収方法における各工程の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an example of each step in the method for separating and recovering microorganisms of the present invention.

本発明の微生物の分離回収方法は、微生物を含む液体S1を濾過し、微生物を分離、濃縮する方法である。
本発明の微生物の分離回収装置は、微生物を含む液体S1を濾過し、微生物を分離、濃縮する装置である。
以下、本発明に係る微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置の一実施形態を挙げ、図1、2を適宜参照しながら詳述する。
なお、以下の説明で用いる各図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
The method for separating and recovering microorganisms of the present invention is a method of filtering a liquid S1 containing microorganisms to separate and concentrate the microorganisms.
The microorganism separation and recovery device of the present invention is a device that filters a liquid S1 containing microorganisms to separate and concentrate the microorganisms.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the method for separating and recovering microorganisms and the apparatus for separating and recovering microorganisms according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
In addition, in each drawing used in the following explanation, characteristic parts may be shown enlarged for convenience in order to make the characteristics easier to understand, and the dimensional ratio of each component may differ from the actual one. There is. Furthermore, the materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and can be practiced with appropriate changes within the scope of the gist thereof.

[微生物の分離回収装置]
図1に、本発明の微生物の分離回収装置の一例を示す。
図1に示す微生物の分離回収装置1は、微生物を含む液体S1を貯留する原水槽10と、液体S1を濾過する中空糸膜を備えた膜モジュール20と、中空糸膜を透過した透過水を貯留する透過水槽30と、膜モジュール20にて得られた微生物濃縮水(以下、単に「濃縮水」ともいう。)を貯留する濃縮水槽40と、中空糸膜に圧縮空気を供給する供給手段50と、中空糸膜を逆洗することで生じた洗浄水を貯留する排水槽60とを備える。
[Microorganism separation and recovery device]
FIG. 1 shows an example of the microorganism separation and recovery apparatus of the present invention.
The microorganism separation and recovery apparatus 1 shown in FIG. A permeated water tank 30 for storing, a concentrated water tank 40 for storing microbial concentrated water (hereinafter also simply referred to as "concentrated water") obtained in the membrane module 20, and a supply means 50 for supplying compressed air to the hollow fiber membrane. and a drainage tank 60 for storing wash water generated by backwashing the hollow fiber membrane.

原水槽10は、微生物を含む液体S1を貯留する槽である。なお、詳しくは後述するが、中空糸膜を逆洗することで生じた洗浄水中の微生物の濃度によっては、洗浄水の少なくとも一部を原水槽10にて受水してもよい。すなわち、原水槽10は、液体S1を貯留する槽であり、必要に応じて洗浄水を受水する槽でもある。
また、原水槽10は微生物を培養する槽であってもよい。原水槽10にて微生物の培養を閉鎖系で行う場合、原水槽10としては閉鎖系の培養槽を用いることが好ましく、微生物の培養を閉鎖系で行う場合、原水槽10としては開放系の培養槽を用いることが好ましい。
ここで、「閉鎖系」とは、培養槽の環境が培養槽の外の環境と遮断されていることを意味する。培養槽の外の環境に微生物の培養が影響を受けにくい点、培養槽へのゴミ等の異物混入を防止できる点では、微生物の培養を閉鎖系で行うことが好ましい。
The raw water tank 10 is a tank that stores liquid S1 containing microorganisms. Although details will be described later, depending on the concentration of microorganisms in the wash water generated by backwashing the hollow fiber membrane, at least a portion of the wash water may be received in the raw water tank 10. That is, the raw water tank 10 is a tank that stores the liquid S1, and is also a tank that receives cleaning water as needed.
Further, the raw water tank 10 may be a tank for culturing microorganisms. When culturing microorganisms in the raw water tank 10 in a closed system, it is preferable to use a closed system culture tank as the raw water tank 10. When cultivating microorganisms in a closed system, it is preferable to use an open system culture tank as the raw water tank 10. Preferably, a tank is used.
Here, "closed system" means that the environment of the culture tank is isolated from the environment outside the culture tank. It is preferable to culture the microorganisms in a closed system because the culture of the microorganisms is not easily affected by the environment outside the culture tank and it is possible to prevent foreign substances such as dust from entering the culture tank.

閉鎖系の培養槽としては、例えばフォトバイオリアクター型水槽などが挙げられる。
フォトバイオリアクター型水槽としては、例えば平板型水槽、チューブ型水槽、太陽光集光型水槽、内部照射型水槽などが挙げられる。
開放系の培養槽としては、例えばレースウェイ型水槽などが挙げられる。また、開放系の培養槽に代えて、池などで微生物の培養を行ってもよい。
Examples of closed culture tanks include photobioreactor type water tanks.
Examples of the photobioreactor type aquarium include a flat plate type aquarium, a tube type aquarium, a sunlight concentrating type aquarium, an internal irradiation type aquarium, and the like.
Examples of open culture tanks include raceway type water tanks. Furthermore, instead of an open culture tank, microorganisms may be cultured in a pond or the like.

液体S1は、微生物を含み、分離、濃縮の対象となる原水である。
液体S1に含まれる微生物としては、微細藻類、酵母、細菌類、糸状菌やその胞子などが挙げられる。これらの中でも、微細藻類はバイオマス燃料や、食品、化粧品等の材料などに適しており、本発明の微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置は、微細藻類を含む液体S1を濾過し、液体S1中の微細藻類を分離、濃縮する場合に好適である。
The liquid S1 is raw water that contains microorganisms and is subject to separation and concentration.
Examples of the microorganisms contained in the liquid S1 include microalgae, yeast, bacteria, filamentous fungi, and their spores. Among these, microalgae are suitable as biomass fuels and materials for foods, cosmetics, etc., and the microorganism separation and recovery method and microorganism separation and recovery apparatus of the present invention filter the liquid S1 containing microalgae, and Suitable for separating and concentrating microalgae in S1.

微細藻類とは、合成機能を有する単細胞生物であり、体長(細胞の長径)が100μm以下のものをいう。
本発明で培養される微細藻類としては特に制限されないが、例えば藍藻類、原核緑藻類、紅藻類、灰色藻類、クリプト藻類、渦鞭毛藻類、黄金色藻類、珪藻類、褐藻類、黄緑藻類、ハプト藻類、ラフィド藻類(緑色鞭藻類)、クロララクニオン藻類、ミドリムシ藻類(ユーグレナ)、プラシノ藻類、緑藻類、車軸藻類などが挙げられる。これらの中でも、多くの栄養素を含み、食品、化粧品等に好適に利用できる観点から、ユーグレナ、緑藻類の一種であるシュードコリシスチス、藍藻類の一種であるスピルリナが好ましい。
Microalgae are unicellular organisms that have a synthetic function and have a body length (longer axis of a cell) of 100 μm or less.
The microalgae to be cultured in the present invention are not particularly limited, but include, for example, blue-green algae, prokaryotic green algae, red algae, gray algae, cryptoalgae, dinoflagellate algae, golden algae, diatoms, brown algae, yellow-green algae, and haptoalgae. , raphid algae (chloroflagellate algae), chlorarachnion algae, euglena algae, prasinoalgae, green algae, and axillary algae. Among these, Euglena, Pseudocolicystis, which is a type of green algae, and Spirulina, which is a type of blue-green algae, are preferred because they contain many nutrients and can be suitably used in foods, cosmetics, and the like.

原水槽10には、原水流路11と、後述の洗浄水返送流路26とが接続されている。
原水流路11は、原水槽10から原水である液体S1の一部を抜き出し、抜き出した液体S1を膜モジュール20に供給する配管である。原水流路11の一端は原水槽10に接続され、他端は第一の分岐点B1にて後述の第一の共通流路22及び濃縮水流路24に接続され、第一の共通流路22を介して液体S1が膜モジュール20に供給されるようになっている。
The raw water tank 10 is connected to a raw water flow path 11 and a wash water return flow path 26, which will be described later.
The raw water channel 11 is a pipe that extracts a portion of the liquid S1, which is raw water, from the raw water tank 10 and supplies the extracted liquid S1 to the membrane module 20. One end of the raw water flow path 11 is connected to the raw water tank 10, and the other end is connected to a first common flow path 22 and a concentrated water flow path 24, which will be described later, at a first branch point B1. The liquid S1 is supplied to the membrane module 20 via the membrane module 20.

原水流路11の途中には、原水バルブ11a及び原水ポンプ11bが設置されている。
原水バルブ11aは、膜モジュール20への液体S1の供給量を調整する手段である。また、原水バルブ11aにより、膜モジュール20への液体S1の供給及び停止を切り替えることができる。
原水ポンプ11bは、原水槽10に貯留された液体S1を原水槽10から抜き出し、膜モジュール20に加圧供給する手段である。
In the middle of the raw water channel 11, a raw water valve 11a and a raw water pump 11b are installed.
The raw water valve 11a is a means for adjusting the amount of liquid S1 supplied to the membrane module 20. Further, supply and stop of the liquid S1 to the membrane module 20 can be switched using the raw water valve 11a.
The raw water pump 11b is a means for extracting the liquid S1 stored in the raw water tank 10 from the raw water tank 10 and supplying it to the membrane module 20 under pressure.

膜モジュール20は、中空糸膜(図示略)を備えている。
膜モジュール20は、中空糸膜に導入された液体S1を濾過し、液体S1中の微生物を分離、濃縮する手段である。
膜モジュール20の濾過方式は、デッドエンド濾過方式であってもよいし、クロスフロー濾過方式であってもよいが、デッドエンド濾過方式が好ましい。すなわち、液体S1の濾過は、デッドエンド濾過が好ましい。
デッドエンド濾過方式とは、濾過膜に供給水の全量を流して濾過を行う方式であり、濾過膜にケーク(本実施形態では濾過残渣である微生物等)を付着させる。一方、クロスフロー濾過方式とは、濾過面に対して平行に供給水を流すことで、供給水中の懸濁物質やコロイド(本実施形態では微生物等)等が濾過膜に堆積することを抑制しながら濾過を行う方式である。
この例の膜モジュール20は、デッドエンド濾過方式にて液体S1を濾過するものである。
The membrane module 20 includes a hollow fiber membrane (not shown).
The membrane module 20 is a means for filtering the liquid S1 introduced into the hollow fiber membrane to separate and concentrate microorganisms in the liquid S1.
The filtration method of the membrane module 20 may be a dead-end filtration method or a cross-flow filtration method, but the dead-end filtration method is preferable. That is, the filtration of the liquid S1 is preferably dead-end filtration.
The dead-end filtration method is a method in which the entire amount of supplied water is passed through a filtration membrane to perform filtration, and a cake (microorganisms, etc., which is a filtration residue in this embodiment) is attached to the filtration membrane. On the other hand, the cross-flow filtration method suppresses the accumulation of suspended matter and colloids (microorganisms in this embodiment) in the supplied water on the filtration membrane by flowing the supplied water parallel to the filtration surface. This method performs filtration while
The membrane module 20 of this example filters the liquid S1 using a dead-end filtration method.

中空糸膜の種類としては、精密濾過膜、限外濾過膜等が挙げられる。
精密濾過膜に形成される微細孔の平均孔径は、0.1~1μmが好ましい。限外濾過膜に形成される微細孔の平均孔径は、0.001~0.1μmが好ましい。微細孔の平均孔径が上記下限値以上であれば、固液分離に要する圧力を十分小さく抑えられる。微細孔の平均孔径が上記上限値以下であれば、微生物が分離液中に漏出しにくくなる。
Types of hollow fiber membranes include microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, and the like.
The average pore diameter of the micropores formed in the microfiltration membrane is preferably 0.1 to 1 μm. The average pore diameter of the micropores formed in the ultrafiltration membrane is preferably 0.001 to 0.1 μm. If the average pore diameter of the micropores is equal to or larger than the above lower limit, the pressure required for solid-liquid separation can be suppressed to a sufficiently low level. If the average pore diameter of the micropores is below the above upper limit, microorganisms will be less likely to leak into the separated liquid.

中空糸膜の材質としては、セルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)等が挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の材質としては、耐薬品性やpH変化に強い点から、PVDF、PTFE、PESが好ましい。
中空糸膜の外径は、0.01~3mmが好ましく、0.05~1mmがより好ましい。中空糸膜の外径が上記下限値以上であれば、中空糸膜の中空部の内径を十分に確保できるので、中空糸膜に供給される供給水に含まれる固形物による中空糸膜の閉塞を抑制できる。中空糸膜の外径が上記上限値以下であれば、膜モジュール化する際の膜の充填量が小さくなることを抑制できる。
なお、中空糸膜の外径は、中空糸膜の長手方向に対して垂直な任意の面で切断したとき、その切断面の外縁に内接する最小の円の直径を意味し、任意の2箇所以上、10箇所以下で測定した平均値として求める。
Examples of the material for the hollow fiber membrane include cellulose, polyolefin, polysulfone, polyethersulfone (PES), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene (PTFE). Among these, PVDF, PTFE, and PES are preferable as the material for the hollow fiber membrane because of their chemical resistance and resistance to pH changes.
The outer diameter of the hollow fiber membrane is preferably 0.01 to 3 mm, more preferably 0.05 to 1 mm. If the outer diameter of the hollow fiber membrane is equal to or larger than the above lower limit, a sufficient inner diameter of the hollow part of the hollow fiber membrane can be secured, so that blockage of the hollow fiber membrane by solids contained in the feed water supplied to the hollow fiber membrane can be prevented. can be suppressed. If the outer diameter of the hollow fiber membrane is equal to or less than the above upper limit value, it is possible to suppress the filling amount of the membrane from becoming small when forming the membrane into a membrane module.
The outer diameter of the hollow fiber membrane means the diameter of the smallest circle inscribed in the outer edge of the cut surface when cut at any plane perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membrane. The above is determined as an average value measured at 10 or less locations.

この例の膜モジュール20は、加圧式で濾過するものである。加圧方式は特に制限されず、内圧式であってもよいし、外圧式であってもよいが、内圧式が好ましい。すなわち、液体S1の濾過は、内圧式濾過が好ましい。
ここで、内圧式とは、中空糸膜の内側に供給水を流し、外側で透過水を得る濾過方式(in-out方式)である。外圧式とは、中空糸膜の外側に供給水を流し、内側で透過水を得る濾過方式(out-in方式)である。
The membrane module 20 in this example performs pressure filtration. The pressurization method is not particularly limited, and may be an internal pressure method or an external pressure method, but an internal pressure method is preferable. That is, internal pressure filtration is preferable for the filtration of the liquid S1.
Here, the internal pressure method is a filtration method (in-out method) in which feed water is passed inside the hollow fiber membrane and permeated water is obtained on the outside. The external pressure type is a filtration method (out-in method) in which feed water is passed outside the hollow fiber membrane and permeated water is obtained inside.

膜モジュール20には、透過水流路21と、第一の共通流路22と、第二の共通流路23とが接続されている。また、膜モジュール20には、第一の共通流路22を介して原水流路11及び濃縮水流路24が接続され、第二の共通流路23を介して洗浄水廃棄流路25及び洗浄水返送流路26が接続されている。
透過水流路21は、膜モジュール20の中空糸膜を透過した透過水、すなわち液体S1から微生物が除去された分離液を膜モジュール20から排出し、透過水槽30へ供給する配管である。透過水流路21の一端は膜モジュール20に接続され、他端は透過水槽30に接続されている。
透過水流路21の途中には、透過水バルブ21aが設置されている。透過水バルブ21aの開閉により、透過水の透過水槽30への供給及び停止を制御できる。
A permeate flow path 21 , a first common flow path 22 , and a second common flow path 23 are connected to the membrane module 20 . Further, the membrane module 20 is connected to a raw water flow path 11 and a concentrated water flow path 24 via a first common flow path 22, and a wash water waste flow path 25 and a wash water waste flow path 25 are connected to the membrane module 20 via a second common flow path 23. A return flow path 26 is connected.
The permeated water channel 21 is a pipe for discharging permeated water that has permeated through the hollow fiber membrane of the membrane module 20, that is, a separated liquid from which microorganisms have been removed from the liquid S1, from the membrane module 20 and supplies it to the permeated water tank 30. One end of the permeated water channel 21 is connected to the membrane module 20, and the other end is connected to the permeated water tank 30.
A permeate valve 21 a is installed in the middle of the permeate flow path 21 . Supply and stop of permeated water to the permeated water tank 30 can be controlled by opening and closing the permeated water valve 21a.

この例の第一の共通流路22は、原水槽10から抜き出され、原水流路11を通過した液体S1を膜モジュール20に供給する流路であり、かつ、膜モジュール20の濾過膜を透過せず、微生物が濃縮された濃縮水を膜モジュール20から排出し、濃縮水流路24に供給する流路でもある。第一の共通流路22の一端は膜モジュール20に接続され、他端は第一の分岐点B1にて原水流路11及び濃縮水流路24に接続されている。 The first common flow path 22 in this example is a flow path that supplies the liquid S1 extracted from the raw water tank 10 and passed through the raw water flow path 11 to the membrane module 20, and is a flow path that supplies the filtration membrane of the membrane module 20. It is also a channel for discharging concentrated water in which microorganisms are concentrated without permeation from the membrane module 20 and supplying it to the concentrated water channel 24. One end of the first common channel 22 is connected to the membrane module 20, and the other end is connected to the raw water channel 11 and the concentrated water channel 24 at a first branch point B1.

この例の第二の共通流路23は、膜モジュール20の中空糸膜を逆洗したときに生じる洗浄水を膜モジュール20から排出し、洗浄水廃棄流路25に供給する流路であり、かつ、洗浄水を洗浄水返送流路26に供給する流路でもある。第二の共通流路23の一端は膜モジュール20に接続され、他端は第二の分岐点B2にて洗浄水廃棄流路25及び洗浄水返送流路26に接続されている。膜モジュール20から排出され、第二の共通流路23を通過した洗浄水は、洗浄水廃棄流路25を介して廃棄されたり、洗浄水返送流路26を介して原水槽10へ返送されたりする。 The second common flow path 23 in this example is a flow path that discharges wash water generated when the hollow fiber membrane of the membrane module 20 is backwashed from the membrane module 20 and supplies it to the wash water waste flow path 25. It is also a flow path that supplies the wash water to the wash water return flow path 26. One end of the second common channel 23 is connected to the membrane module 20, and the other end is connected to the wash water waste channel 25 and the wash water return channel 26 at a second branch point B2. The wash water discharged from the membrane module 20 and passed through the second common flow path 23 is discarded via the wash water waste flow path 25 or returned to the raw water tank 10 via the wash water return flow path 26. do.

濃縮水流路24は、膜モジュール20の濾過膜を透過せず、微生物が濃縮された濃縮水を濃縮水槽40に供給する配管である。濃縮水流路24の一端は第一の分岐点B1にて第一の共通流路22及び原水流路11に接続され、他端は濃縮水槽40に接続されている。
濃縮水流路24の途中には、濃縮水バルブ24aが設置されている。濃縮水バルブ24aの開閉により、濃縮水の濃縮水槽40への供給及び停止を制御できる。
The concentrated water channel 24 is a pipe that supplies concentrated water in which microorganisms are concentrated without passing through the filtration membrane of the membrane module 20 to the concentrated water tank 40 . One end of the concentrated water flow path 24 is connected to the first common flow path 22 and the raw water flow path 11 at a first branch point B1, and the other end is connected to the concentrated water tank 40.
A concentrated water valve 24a is installed in the middle of the concentrated water flow path 24. Supply and stop of concentrated water to the concentrated water tank 40 can be controlled by opening and closing the concentrated water valve 24a.

洗浄水廃棄流路25は、膜モジュール20の中空糸膜を逆洗したときに生じる洗浄水を破棄する配管である。この例の洗浄水廃棄流路25の一端は第二の分岐点B2にて第二の共通流路23及び洗浄水返送流路26に接続され、他端は排水槽60に接続されており、洗浄水は廃棄される前に、一旦、排水槽60に貯留される。
洗浄水廃棄流路25の途中には、第一の洗浄水バルブ25aが設置されている。第一の洗浄水バルブ25aの開閉により、洗浄水の排水槽60への供給及び停止を制御できる。
The wash water waste channel 25 is a pipe for discarding wash water generated when the hollow fiber membranes of the membrane module 20 are backwashed. One end of the wash water waste flow path 25 in this example is connected to the second common flow path 23 and the wash water return flow path 26 at the second branch point B2, and the other end is connected to the drain tank 60. The wash water is temporarily stored in the drain tank 60 before being discarded.
A first wash water valve 25a is installed in the middle of the wash water waste channel 25. By opening and closing the first wash water valve 25a, supply and stop of the wash water to the drain tank 60 can be controlled.

洗浄水返送流路26は、膜モジュール20の中空糸膜を逆洗したときに生じる洗浄水を原水槽10へ返送する配管である。この例の洗浄水返送流路26の一端は第二の分岐点B2にて第二の共通流路23及び洗浄水廃棄流路25に接続され、他端は原水槽10に接続されている。
洗浄水返送流路26の途中には、第二の洗浄水バルブ26aが設置されている。第二の洗浄水バルブ26aの開閉により、洗浄水の原水槽10への返送及び停止を制御できる。
The wash water return channel 26 is a pipe that returns wash water generated when the hollow fiber membranes of the membrane module 20 are backwashed to the raw water tank 10. One end of the wash water return flow path 26 in this example is connected to the second common flow path 23 and the wash water waste flow path 25 at a second branch point B2, and the other end is connected to the raw water tank 10.
A second wash water valve 26a is installed in the middle of the wash water return channel 26. By opening and closing the second wash water valve 26a, return and stop of the wash water to the raw water tank 10 can be controlled.

透過水槽30は、膜モジュール20から排出された透過水を貯留する槽である。
透過水槽30は、透過水を貯留できるものであれば特に制限されない。
透過水槽30には、透過水流路21及び逆通液流路31が接続されている。
逆通液流路31は、透過水の少なくとも一部を、膜モジュール20の中空糸膜を逆通液するための液体として膜モジュール20に供給する配管である。逆通液流路31の一端は透過水槽30に接続され、他端は透過水流路21の透過水バルブ21aよりも上流側(膜モジュール20側)において、透過水流路21と合流しており、中空糸膜を逆通液するための液体(透過水)を透過水流路21に供給できるようになっている。
The permeated water tank 30 is a tank that stores permeated water discharged from the membrane module 20.
The permeated water tank 30 is not particularly limited as long as it can store permeated water.
A permeated water flow path 21 and a reverse liquid flow path 31 are connected to the permeated water tank 30 .
The reverse liquid passage 31 is a pipe that supplies at least a portion of the permeated water to the membrane module 20 as a liquid for reverse passage through the hollow fiber membranes of the membrane module 20. One end of the reverse liquid flow path 31 is connected to the permeated water tank 30, and the other end merges with the permeated water flow path 21 on the upstream side (membrane module 20 side) of the permeated water valve 21a of the permeated water flow path 21, A liquid (permeated water) for flowing backward through the hollow fiber membrane can be supplied to the permeated water channel 21.

逆通液流路31の途中には、逆通液バルブ31a及び逆通液ポンプ31bが設置されている。
逆通液バルブ31aは、膜モジュール20への透過水の供給量を調整する手段である。また、逆通液バルブ31aにより、膜モジュール20への透過水の供給及び停止を切り替えることができる。
逆通液ポンプ31bは、透過水槽30に貯留された透過水を透過水槽30から抜き出し、中空糸膜を逆通液するための液体として膜モジュール20に加圧供給する手段である。
In the middle of the reverse liquid flow path 31, a reverse liquid valve 31a and a reverse liquid pump 31b are installed.
The back flow valve 31a is a means for adjusting the amount of permeated water supplied to the membrane module 20. Furthermore, supply and stop of permeated water to the membrane module 20 can be switched by the reverse liquid flow valve 31a.
The reverse liquid pump 31b is a means for extracting permeated water stored in the permeated water tank 30 from the permeated water tank 30 and supplying the permeated water under pressure to the membrane module 20 as a liquid for reverse passage through the hollow fiber membrane.

濃縮水槽40は、膜モジュール20から排出された濃縮水を貯留する槽である。
濃縮水槽40は、濃縮水を貯留できるものであれば特に制限されない。
The concentrated water tank 40 is a tank that stores concentrated water discharged from the membrane module 20.
The concentrated water tank 40 is not particularly limited as long as it can store concentrated water.

供給手段50は、圧縮空気を膜モジュール20の中空糸膜に供給する手段である。
この例の供給手段50は、コンプレッサ51と、圧縮空気流路52とを備えている。
圧縮空気流路52は、コンプレッサ51から吐出された圧縮空気を膜モジュール20に供給するための配管である。圧縮空気流路52の一端はコンプレッサ51に接続されている。また、圧縮空気流路52は第三の分岐点B3で2つに分岐しており、一方が第二の共通流路23と合流し、他方が第一の共通流路22と合流している。なお、本明細書においては、分岐した一方を第一の圧縮空気流路521ともいい、他方を第二の圧縮空気流路522ともいう。すなわち、図示例においては、第一の圧縮空気流路521が第二の共通流路23と合流し、第二の圧縮空気流路522が第一の共通流路22と合流している。
The supply means 50 is means for supplying compressed air to the hollow fiber membranes of the membrane module 20.
The supply means 50 in this example includes a compressor 51 and a compressed air flow path 52.
The compressed air passage 52 is a pipe for supplying compressed air discharged from the compressor 51 to the membrane module 20. One end of the compressed air passage 52 is connected to the compressor 51. Further, the compressed air flow path 52 branches into two at the third branch point B3, one of which merges with the second common flow path 23 and the other merges with the first common flow path 22. . In addition, in this specification, one branched part is also referred to as a first compressed air flow path 521, and the other branched part is also referred to as a second compressed air flow path 522. That is, in the illustrated example, the first compressed air flow path 521 merges with the second common flow path 23, and the second compressed air flow path 522 merges with the first common flow path 22.

第一の圧縮空気流路521の途中には、第一の圧縮空気バルブ521aが設置されている。
第二の圧縮空気流路522の途中には、第二の圧縮空気バルブ522aが設置されている。
第一の圧縮空気バルブ521a及び第二の圧縮空気バルブ522aは、膜モジュール20の中空糸膜への圧縮空気の供給量を調整する手段である。また、第一の圧縮空気バルブ521a及び第二の圧縮空気バルブ522aにより、膜モジュール20の中空糸膜への圧縮空気の供給及び停止を切り替えることができる。
A first compressed air valve 521a is installed in the middle of the first compressed air flow path 521.
A second compressed air valve 522a is installed in the middle of the second compressed air flow path 522.
The first compressed air valve 521a and the second compressed air valve 522a are means for adjusting the amount of compressed air supplied to the hollow fiber membranes of the membrane module 20. Moreover, supply and stop of compressed air to the hollow fiber membranes of the membrane module 20 can be switched using the first compressed air valve 521a and the second compressed air valve 522a.

排水槽60は、膜モジュール20から排出された洗浄水を貯留する槽である。
排水槽60は、洗浄水を貯留できるものであれば特に制限されない。
The drain tank 60 is a tank that stores cleaning water discharged from the membrane module 20.
The drainage tank 60 is not particularly limited as long as it can store wash water.

[微生物の分離回収方法]
以下、本発明の微生物の分離回収方法の一例について説明する。なお、以下に説明する微生物の分離回収方法は、図1に示す微生物の分離回収装置1を用いた微生物の分離回収方法の一例である。
本実施形態の微生物の分離回収方法は、中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、液体S中の微生物を分離、濃縮する工程(A)と、中空糸膜を逆通液して、液体S1中から分離、濃縮され、中空糸膜に付着した微生物を中空糸膜から剥離しつつ、中空糸膜の表面を洗浄する工程(B)と、圧縮空気を中空糸膜に供給し、中空糸膜から剥離した微生物を微生物濃縮水として回収する工程(C)とを有し、具体的には以下に示す第一の工程と、第二の工程と、第三の工程と、第四の工程と第五の工程とを有する。
第一の工程:中空糸膜を用いて液体S1中の微生物を分離、濃縮する工程(A1)。
第二の工程:中空糸膜を逆通液して、液体S1中から分離、濃縮され、中空糸膜に付着した微生物を中空糸膜から剥離する工程(B1)。
第三の工程:圧縮空気を中空糸膜に供給し、中空糸膜から剥離した微生物を微生物濃縮水として中空糸膜から押し出し、回収する工程(C1)。
第四の工程:第三の工程(C1)において微生物濃縮水を中空糸膜から押し出した後に、中空糸膜を逆洗して、中空糸膜の表面を洗浄する工程(B2)。
第五の工程:圧縮空気を中空糸膜に供給し、第四の工程で生じた洗浄水を中空糸膜から排出する工程。
具体的には、以下の通りである。
[Method for separating and recovering microorganisms]
An example of the method for separating and recovering microorganisms of the present invention will be described below. The microorganism separation and recovery method described below is an example of a microorganism separation and recovery method using the microorganism separation and recovery apparatus 1 shown in FIG.
The method for separating and recovering microorganisms of this embodiment includes a step (A) of filtering a liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane, separating and concentrating the microorganisms in the liquid S, and a step (A) of back-flowing the liquid through the hollow fiber membrane. step (B) of cleaning the surface of the hollow fiber membrane while peeling the microorganisms separated and concentrated from the liquid S1 and attached to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane; and supplying compressed air to the hollow fiber membrane. , a step (C) of recovering the microorganisms detached from the hollow fiber membrane as microorganism-concentrated water, and specifically includes the following first step, second step, third step, and third step. It has four steps and a fifth step.
First step: step (A1) of separating and concentrating microorganisms in liquid S1 using a hollow fiber membrane.
Second step: A step (B1) in which microorganisms that are separated and concentrated from the liquid S1 and adhered to the hollow fiber membranes are peeled off from the hollow fiber membranes by passing liquid backward through the hollow fiber membranes.
Third step: A step (C1) of supplying compressed air to the hollow fiber membrane, extruding the microorganisms separated from the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water, and recovering them.
Fourth step: After extruding the microorganism-concentrated water from the hollow fiber membrane in the third step (C1), the hollow fiber membrane is backwashed to wash the surface of the hollow fiber membrane (B2).
Fifth step: A step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated in the fourth step from the hollow fiber membrane.
Specifically, it is as follows.

<第一の工程>
原水流路11の途中に設けられた原水バルブ11a及び透過水流路21の途中に設けられた透過水バルブ21aを開け、原水ポンプ11bを駆動させ、原水槽10から液体S1の一部を抜き出し、原水流路11及び第一の共通流路22を介して、液体S1を膜モジュール20に加圧供給する。このとき、原水バルブ11a及び透過水バルブ21a以外のバルブ、すなわち濃縮水バルブ24a、第一の洗浄水バルブ25a、第二の洗浄水バルブ26a、逆通液バルブ31a、第一の圧縮空気バルブ521a及び第二の圧縮空気バルブ522aは閉じておく。
膜モジュール20の中空糸膜により、液体S1を濾過する。本実施形態における濾過はデッドエンド濾過であるが、クロスフロー濾過でもよい。また、濾過は、内圧式濾過でもよいし、外圧式濾過でもよいが、内圧式濾過が好ましい。
<First step>
Open the raw water valve 11a provided in the middle of the raw water flow path 11 and the permeated water valve 21a provided in the middle of the permeated water flow path 21, drive the raw water pump 11b, and extract a part of the liquid S1 from the raw water tank 10. The liquid S1 is supplied under pressure to the membrane module 20 via the raw water channel 11 and the first common channel 22. At this time, valves other than the raw water valve 11a and the permeated water valve 21a, that is, the concentrated water valve 24a, the first wash water valve 25a, the second wash water valve 26a, the reverse flow valve 31a, and the first compressed air valve 521a And the second compressed air valve 522a is kept closed.
The liquid S1 is filtered by the hollow fiber membrane of the membrane module 20. Although the filtration in this embodiment is dead-end filtration, it may also be cross-flow filtration. Further, the filtration may be performed by internal pressure filtration or external pressure filtration, but internal pressure filtration is preferred.

膜モジュール20の中空糸膜を透過した透過水は、膜モジュール20から排出され、透過水流路21を介して透過水槽30に供給され、貯留される。
液体S1に含まれる微生物は中空糸膜を透過せず、中空糸膜の表面に堆積する。図2に示すように、液体S1を内圧式濾過する場合は、中空糸膜の内表面に微生物が堆積する、液体S1を外圧式濾過する場合は、中空糸膜の外表面に微生物が堆積する。
このように液体S1を中空糸膜で濾過することで、液体S1中の微生物を液体S1から分離し、濃縮できる。
The permeated water that has permeated the hollow fiber membrane of the membrane module 20 is discharged from the membrane module 20, is supplied to the permeated water tank 30 via the permeated water channel 21, and is stored therein.
The microorganisms contained in the liquid S1 do not pass through the hollow fiber membrane, but are deposited on the surface of the hollow fiber membrane. As shown in FIG. 2, when liquid S1 is internally pressure filtered, microorganisms are deposited on the inner surface of the hollow fiber membrane, and when liquid S1 is externally pressure filtered, microorganisms are deposited on the outer surface of the hollow fiber membrane. .
By filtering the liquid S1 with the hollow fiber membrane in this way, the microorganisms in the liquid S1 can be separated from the liquid S1 and concentrated.

<第二の工程>
次いで、原水ポンプ11bを停止し、原水バルブ11a及び透過水バルブ21aを閉じて、逆通液流路31の途中に設けられた逆通液バルブ31aを開け、逆通液ポンプ31bを駆動させ、透過水槽30から透過水の一部を抜き出し、中空糸膜を逆通液するための液体S2として逆通液流路31及び透過水流路21を介して膜モジュール20に加圧供給し、中空糸膜を逆通液する。このとき、第一の工程において液体S1の濾過を内圧式で行う場合、中空糸膜を逆通液は外圧式で行うことが好ましく、液体S1の濾過を外圧式で行う場合、中空糸膜を逆通液は内圧式で行うことが好ましい。
このように中空糸膜を逆通液することで、図2に示すように、液体S1中から分離、濃縮され、中空糸膜に付着した微生物を中空糸膜から剥離できる。中空糸膜から剥離した微生物は液体S2とともに中空糸膜内に保持される。
<Second process>
Next, the raw water pump 11b is stopped, the raw water valve 11a and the permeated water valve 21a are closed, the reverse liquid valve 31a provided in the middle of the reverse liquid flow path 31 is opened, and the reverse liquid pump 31b is driven. A portion of the permeated water is extracted from the permeated water tank 30 and supplied under pressure to the membrane module 20 via the reverse liquid flow path 31 and the permeated water flow path 21 as a liquid S2 for back-flowing the hollow fiber membrane. Reverse flow the membrane. At this time, when the liquid S1 is filtered using an internal pressure method in the first step, it is preferable that the liquid flowing backward through the hollow fiber membrane is performed using an external pressure method, and when the liquid S1 is filtered using an external pressure method, the hollow fiber membrane is It is preferable that the reverse liquid flow be performed using an internal pressure method.
By passing the liquid through the hollow fiber membrane in this manner, as shown in FIG. 2, the microorganisms that are separated and concentrated from the liquid S1 and attached to the hollow fiber membrane can be peeled off from the hollow fiber membrane. The microorganisms separated from the hollow fiber membrane are retained within the hollow fiber membrane along with the liquid S2.

<第三の工程>
次いで、逆通液ポンプ31bを停止し、逆通液バルブ31aを閉じて、供給手段50の第一の圧縮空気流路521の途中に設けられた第一の圧縮空気バルブ521a、及び濃縮水流路24の途中の途中に設けられた濃縮水バルブ24aを開け、コンプレッサ51を駆動させ、圧縮空気を圧縮空気流路52、第一の圧縮空気流路521及び第二の共通流路23を介して膜モジュール20の中空糸膜に供給する。
このように圧縮空気を中空糸膜に供給することで、図2に示すように、中空糸膜内に保持されていた、中空糸膜から剥離した微生物及び液体S2は、微生物濃縮水として中空糸膜から押し出され、第一の共通流路22及び濃縮水流路24を介して濃縮水槽40に貯留され、回収される。
<Third process>
Next, the reverse liquid pump 31b is stopped, the reverse liquid valve 31a is closed, and the first compressed air valve 521a provided in the middle of the first compressed air flow path 521 of the supply means 50 and the concentrated water flow path are closed. 24, the concentrated water valve 24a is opened, the compressor 51 is driven, and the compressed air is passed through the compressed air flow path 52, the first compressed air flow path 521, and the second common flow path 23. It is supplied to the hollow fiber membrane of the membrane module 20.
By supplying compressed air to the hollow fiber membrane in this way, as shown in FIG. It is extruded from the membrane, stored in the concentrated water tank 40 via the first common channel 22 and the concentrated water channel 24, and collected.

<第四の工程>
次いで、コンプレッサ51を停止し、第一の圧縮空気バルブ521a及び濃縮水バルブ24aを閉じて、逆通液流路31の途中に設けられた逆通液バルブ31aを開け、逆通液ポンプ31bを駆動させ、透過水槽30から透過水の一部を抜き出し、中空糸膜を逆洗するための液体S3として逆通液流路31及び透過水流路21を介して膜モジュール20に加圧供給し、中空糸膜を逆洗する。このとき、第二の工程において中空糸膜の逆通液に用いる液体S2の量が、第四の工程において中空糸膜の逆洗に用いる液体S3の量よりも少なくなるように、液体S2及び液体S4の膜モジュール20への供給量を調整する。また、第一の工程において液体S1の濾過を内圧式で行う場合、中空糸膜を逆洗は外圧式で行うことが好ましく、液体S1の濾過を外圧式で行う場合、中空糸膜を逆洗は内圧式で行うことが好ましい。
このように中空糸膜を逆洗することで、図2に示すように、中空糸膜に残存する微生物等を中空糸膜から剥離でき、中空糸膜の表面を洗浄できる。中空糸膜から剥離した微生物は液体S3とともに中空糸膜内に保持される。
<Fourth process>
Next, the compressor 51 is stopped, the first compressed air valve 521a and the concentrated water valve 24a are closed, the reverse liquid flow valve 31a provided in the middle of the reverse liquid flow path 31 is opened, and the reverse liquid flow pump 31b is turned on. Driving, part of the permeated water is extracted from the permeated water tank 30, and supplied under pressure to the membrane module 20 via the reverse liquid channel 31 and the permeated water channel 21 as a liquid S3 for backwashing the hollow fiber membrane, Backwash the hollow fiber membrane. At this time, the liquid S2 and The amount of liquid S4 supplied to the membrane module 20 is adjusted. In addition, in the first step, when the liquid S1 is filtered using an internal pressure method, it is preferable to backwash the hollow fiber membrane using an external pressure method; when the liquid S1 is filtered using an external pressure method, the hollow fiber membrane is backwashed. It is preferable to use an internal pressure method.
By backwashing the hollow fiber membrane in this manner, as shown in FIG. 2, microorganisms remaining on the hollow fiber membrane can be removed from the hollow fiber membrane, and the surface of the hollow fiber membrane can be cleaned. The microorganisms separated from the hollow fiber membrane are retained within the hollow fiber membrane along with the liquid S3.

第四の工程は、第三の工程において微生物濃縮水を中空糸膜から押し出した後に実施される工程である。中空糸膜に保持された微生物濃縮水の全てを中空糸膜から押し出した後であれば、微生物濃縮水が濃縮水槽40に回収される前に第四の工程を行ってもよいし、微生物濃縮水の回収と同時に第四の工程を行ってもよいし、微生物濃縮水を回収した後に第四の工程を行ってもよいが、微生物濃縮水を回収した後に第四の工程を行うことが好ましい。
なお、中空糸膜を逆洗する際は、薬剤を併用してもよく、例えば、逆通液流路31の途中で液体S3に薬剤を添加してもよい。
The fourth step is a step carried out after extruding the microorganism-enriched water from the hollow fiber membrane in the third step. As long as all of the microbial concentrated water retained in the hollow fiber membrane has been extruded from the hollow fiber membrane, the fourth step may be performed before the microbial concentrated water is collected in the concentrated water tank 40, or The fourth step may be performed at the same time as the water is collected, or the fourth step may be performed after collecting the microorganism-enriched water, but it is preferable to perform the fourth step after collecting the microorganism-enriched water. .
Note that when backwashing the hollow fiber membrane, a chemical may be used in combination, and for example, the chemical may be added to the liquid S3 in the middle of the reverse liquid flow path 31.

<第五の工程>
次いで、逆通液ポンプ31bを停止し、逆通液バルブ31aを閉じて、供給手段50の第二の圧縮空気流路522の途中に設けられた第二の圧縮空気バルブ522a、及び洗浄水廃棄流路25の途中の途中に設けられた第一の洗浄水バルブ25aを開け、コンプレッサ51を駆動させ、圧縮空気を圧縮空気流路52、第二の圧縮空気流路522及び第一の共通流路22を介して膜モジュール20の中空糸膜に供給する。
このように圧縮空気を中空糸膜に供給することで、図2に示すように、中空糸膜内に保持されていた、中空糸膜から剥離した微生物及び液体S3は、洗浄水として中空糸膜から排出される。排出された洗浄水は、第二の共通流路23及び洗浄水廃棄流路25を介して排水槽60に一旦、貯留された後に、廃棄される。
<Fifth process>
Next, the reverse liquid pump 31b is stopped, the reverse liquid valve 31a is closed, and the second compressed air valve 522a provided in the middle of the second compressed air flow path 522 of the supply means 50 and the cleaning water are disposed of. The first wash water valve 25a provided midway through the flow path 25 is opened, the compressor 51 is driven, and the compressed air is passed through the compressed air flow path 52, the second compressed air flow path 522, and the first common flow. The hollow fiber membranes of membrane module 20 are fed via channel 22 .
By supplying compressed air to the hollow fiber membrane in this way, as shown in FIG. is discharged from. The discharged wash water is once stored in the drain tank 60 via the second common channel 23 and the wash water waste channel 25, and then is discarded.

第三の工程の後の中空糸膜に残存する微生物が多い場合、すなわち洗浄水中の微生物の濃度が高い場合は、以下のようにして洗浄水を原水槽10に返送してもよい。
すなわち、第四の工程の後、逆通液ポンプ31bを停止し、逆通液バルブ31aを閉じて、供給手段50の第二の圧縮空気流路522の途中に設けられた第二の圧縮空気バルブ522a、及び洗浄水返送流路26の途中の途中に設けられた第二の洗浄水バルブ26aを開け、コンプレッサ51を駆動させ、圧縮空気を圧縮空気流路52、第二の圧縮空気流路522及び第一の共通流路22を介して膜モジュール20の中空糸膜に供給する。
このように圧縮空気を中空糸膜に供給することで、図2に示すように、中空糸膜内に保持されていた、中空糸膜から剥離した微生物及び液体S3は、洗浄水として中空糸膜から排出される。排出された洗浄水は、第二の共通流路23及び洗浄水返送流路26を介して原水槽10に返送される。
When there are many microorganisms remaining in the hollow fiber membrane after the third step, that is, when the concentration of microorganisms in the washing water is high, the washing water may be returned to the raw water tank 10 as follows.
That is, after the fourth step, the reverse liquid flow pump 31b is stopped, the reverse liquid flow valve 31a is closed, and the second compressed air provided in the middle of the second compressed air passage 522 of the supply means 50 is supplied. The valve 522a and the second wash water valve 26a provided midway in the wash water return flow path 26 are opened, the compressor 51 is driven, and the compressed air is passed through the compressed air flow path 52 and the second compressed air flow path. 522 and the first common flow path 22 to the hollow fiber membranes of the membrane module 20 .
By supplying compressed air to the hollow fiber membrane in this way, as shown in FIG. is discharged from. The discharged wash water is returned to the raw water tank 10 via the second common flow path 23 and the wash water return flow path 26.

第五の工程において、洗浄水を廃棄するか、原水槽10に返送するかは、洗浄水中の微生物の濃度によって決定してもよいし、中空糸膜の逆洗時における薬剤の使用の有無によって決定してもよい。例えば、洗浄水中の微生物の濃度が低い場合や、中空糸膜の逆洗時に薬剤を使用する場合は、洗浄水を廃棄することが好ましい。洗浄水中の微生物の濃度が高く、中空糸膜の逆洗時に薬剤を使用していない場合は、洗浄水を原水槽10に返送することが好ましい。 In the fifth step, whether to discard the wash water or return it to the raw water tank 10 may be determined depending on the concentration of microorganisms in the wash water, or depending on whether or not chemicals are used during backwashing of the hollow fiber membrane. You may decide. For example, if the concentration of microorganisms in the wash water is low or if a chemical is used during backwashing of the hollow fiber membrane, it is preferable to discard the wash water. If the concentration of microorganisms in the wash water is high and no chemicals are used during backwashing of the hollow fiber membrane, it is preferable to return the wash water to the raw water tank 10.

[作用効果]
上述したように、工程(A)、工程(B)及び工程(C)を行うことで、膜に堆積した微生物だけではなく、膜を目詰まりさせる物質をも洗浄し除去することができるが、濾過操作終了時には膜内に濃縮液が存在するため、洗浄効率を向上させる目的で逆洗水を多く流すと濃縮液が希釈されてしまう。逆に、希釈を抑えるために逆洗水の量を減らすと、膜内表面を十分に洗浄できなくなるという問題がある。
[Effect]
As mentioned above, by performing step (A), step (B), and step (C), not only microorganisms deposited on the membrane but also substances that clog the membrane can be cleaned and removed. Since a concentrated liquid is present in the membrane at the end of the filtration operation, if a large amount of backwash water is flowed in order to improve cleaning efficiency, the concentrated liquid will be diluted. Conversely, if the amount of backwash water is reduced in order to suppress dilution, there is a problem that the inner surface of the membrane cannot be sufficiently washed.

しかし、本実施形態の微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置であれば、工程(B)を第二の工程(B1)と第四の工程(B2)とに分けている。具体的には、第二の工程(B1)では微生物の剥離に必要なだけの水量の液体S2を用いて中空糸膜を逆通液するので、液体S2の量は少量で済み、中空糸膜内に保持された微生物濃縮水の希釈を最低限に抑えることができる。さらに、第四の工程(B2)では膜表面の洗浄に必要な水量の液体S3で逆洗を実施するが、逆洗後の洗浄水は廃棄又は濾過前の液体S1を貯留する原水槽に返送するため、微生物濃縮液は希釈されにくい。
加えて、本発明を実施することに起因する追加の分離工程などは必要なく、初期投資やランニングコストの増加が極めて小さい。
よって、本実施形態の微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置によれば、中空糸膜の目詰まりを抑制しつつ、微生物をより高濃度で安定に分離し、回収できる。
However, in the method for separating and recovering microorganisms and the apparatus for separating and recovering microorganisms of this embodiment, the step (B) is divided into a second step (B1) and a fourth step (B2). Specifically, in the second step (B1), the amount of liquid S2 necessary for detaching microorganisms is used to reversely flow through the hollow fiber membrane, so the amount of liquid S2 is only a small amount, and the hollow fiber membrane dilution of the microorganism-concentrated water held within can be minimized. Furthermore, in the fourth step (B2), backwashing is performed with liquid S3 in the amount of water necessary for cleaning the membrane surface, but the wash water after backwashing is either discarded or returned to the raw water tank that stores liquid S1 before filtration. Therefore, the microbial concentrate is difficult to dilute.
In addition, there is no need for additional separation steps resulting from carrying out the present invention, and increases in initial investment and running costs are extremely small.
Therefore, according to the method for separating and recovering microorganisms and the apparatus for separating and recovering microorganisms of the present embodiment, microorganisms can be stably separated and recovered at a higher concentration while suppressing clogging of the hollow fiber membrane.

なお、本実施形態において、上述した膜モジュール20は、中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、液体S1中の微生物を分離、濃縮する第一の手段に相当する。第一の手段は、第一の工程を実施する手段である。
また、透過水槽30、逆通液流路31、逆通液バルブ31a、逆通液ポンプ31b及び透過水流路の一部は、中空糸膜を逆通液して、液体S1中から分離、濃縮され、中空糸膜に付着した微生物を中空糸膜から剥離する第二の手段に相当する。第二の手段は、第二の工程を実施する手段である。
また、供給手段50のうち、コンプレッサ51、圧縮空気流路52、第一の圧縮空気流路521及び第一の圧縮空気バルブ521aと、第二の共通流路23の一部、第一の共通流路22、濃縮水流路24、濃縮水バルブ24a並びに濃縮水槽40は、圧縮空気を中空糸膜に供給し、中空糸膜から剥離した微生物を微生物濃縮水として中空糸膜から押し出し、回収する第三の手段に相当する。第三の手段は、第三の工程を実施する手段である。
また、透過水槽30、逆通液流路31、逆通液バルブ31a、逆通液ポンプ31b及び透過水流路の一部は、第三の手段において微生物濃縮水を中空糸膜から押し出した後に、中空糸膜を逆洗して、中空糸膜の表面を洗浄する第四の手段に相当する。第四の手段は、第四の工程を実施する手段である。
また、供給手段50のうち、コンプレッサ51、圧縮空気流路52、第二の圧縮空気流路522及び第二の圧縮空気バルブ522aと、第一の共通流路22の一部と、第二の共通流路23は、圧縮空気を中空糸膜に供給し、第四の手段で生じた洗浄水を中空糸膜から排出する第五の手段に相当する。第五の手段は、第五の工程を実施する手段である。
In this embodiment, the membrane module 20 described above corresponds to a first means for filtering the liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms in the liquid S1. The first means is a means for implementing the first step.
In addition, the permeated water tank 30, the reverse liquid passage 31, the reverse liquid valve 31a, the reverse liquid pump 31b, and a part of the permeated water passage are configured to reversely pass liquid through the hollow fiber membrane to separate and concentrate from the liquid S1. This corresponds to the second means for peeling off microorganisms attached to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane. The second means is a means for implementing the second step.
In addition, among the supply means 50, the compressor 51, the compressed air passage 52, the first compressed air passage 521, the first compressed air valve 521a, a part of the second common passage 23, the first common The flow path 22, the concentrated water flow path 24, the concentrated water valve 24a, and the concentrated water tank 40 supply compressed air to the hollow fiber membrane, and the microorganisms separated from the hollow fiber membrane are pushed out from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water and collected. This corresponds to the third method. The third means is a means for implementing the third step.
In addition, the permeated water tank 30, the reverse liquid passage 31, the reverse liquid valve 31a, the reverse liquid pump 31b, and a part of the permeated water passage are operated after the microbial concentrated water is pushed out from the hollow fiber membrane in the third means. This corresponds to the fourth means of backwashing the hollow fiber membrane and cleaning the surface of the hollow fiber membrane. The fourth means is a means for implementing the fourth step.
Further, among the supply means 50, the compressor 51, the compressed air passage 52, the second compressed air passage 522, the second compressed air valve 522a, a part of the first common passage 22, and the second The common flow path 23 corresponds to a fifth means for supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated by the fourth means from the hollow fiber membrane. The fifth means is a means for implementing the fifth step.

なお、本発明の微生物の分離回収方法及び微生物の分離回収装置は上述したものに限定されない。
例えば、中空糸膜を逆通液及び逆洗する際に、透過水の代わりに圧縮空気を用いてもよい。すなわち、第二の工程において、中空糸膜に圧縮空気を供給して液体S1中から分離、濃縮され、中空糸膜に付着した微生物を中空糸膜から剥離してもよい。また、第四の工程において、中空糸膜に圧縮空気を供給して中空糸膜の表面を洗浄してもよい。
また、気温の低下によって膜モジュール内の温度が低下し、液体S1の粘度が増加し、分離性能が低下する場合がある。そのような場合は、膜モジュールを内部又は外部から加温できる加温手段を膜モジュールに設けてもよい。
また、図1に示す微生物の分離回収装置1では、中空糸膜の中空部の長手方向が鉛直方向であり、鉛直方向下向きに濃縮水を中空糸膜から押し出し、洗浄水を鉛直方向上向きに中空糸膜から排出ているが、濃縮水を鉛直方向上向きに中空糸膜から押し出してもよいし、洗浄水を鉛直方向下向きに排出してもよい。
Note that the method for separating and recovering microorganisms and the apparatus for separating and recovering microorganisms of the present invention are not limited to those described above.
For example, compressed air may be used instead of permeated water when backflowing and backwashing the hollow fiber membrane. That is, in the second step, compressed air may be supplied to the hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms that have adhered to the hollow fiber membrane from the liquid S1 and peel them from the hollow fiber membrane. Furthermore, in the fourth step, compressed air may be supplied to the hollow fiber membrane to clean the surface of the hollow fiber membrane.
Furthermore, the temperature inside the membrane module decreases due to a decrease in air temperature, which may increase the viscosity of the liquid S1 and reduce the separation performance. In such a case, the membrane module may be provided with a heating means that can heat the membrane module from the inside or outside.
In addition, in the microorganism separation and recovery apparatus 1 shown in FIG. 1, the longitudinal direction of the hollow part of the hollow fiber membrane is the vertical direction, and the concentrated water is pushed out from the hollow fiber membrane in a downward direction in the vertical direction, and the washing water is pushed out in the hollow part in the upward direction in the vertical direction. Although the concentrated water is discharged from the hollow fiber membrane, the concentrated water may be extruded vertically upward from the hollow fiber membrane, or the washing water may be discharged vertically downward.

1 微生物の分離回収装置
10 原水槽
11 原水流路
11a 原水バルブ
11b 原水ポンプ
20 膜モジュール
21 透過水流路
21a 透過水バルブ
22 第一の共通流路
23 第二の共通流路
24 濃縮水流路
24a 濃縮水バルブ
25 洗浄水廃棄流路
25a 第一の洗浄水バルブ
26 洗浄水返送流路
26a 第二の洗浄水バルブ
30 透過水槽
31 逆通液流路
31a 逆通液バルブ
31b 逆通液ポンプ
40 濃縮水槽
50 供給手段
51 コンプレッサ
52 圧縮空気流路
521 第一の圧縮空気流路
521a 第一の圧縮空気バルブ
522 第二の圧縮空気流路
522a 第二の圧縮空気バルブ
60 排水槽
S1 微生物を含む液体
B1 第一の分岐点
B2 第二の分岐点
B3 第三の分岐点
1 Microorganism separation and recovery device 10 Raw water tank 11 Raw water flow path 11a Raw water valve 11b Raw water pump 20 Membrane module 21 Permeated water flow path 21a Permeated water valve 22 First common flow path 23 Second common flow path 24 Concentrated water flow path 24a Concentration Water valve 25 Wash water waste channel 25a First wash water valve 26 Wash water return channel 26a Second wash water valve 30 Permeate water tank 31 Reverse liquid flow path 31a Reverse liquid valve 31b Reverse liquid pump 40 Concentrate water tank 50 Supply means 51 Compressor 52 Compressed air passage 521 First compressed air passage 521a First compressed air valve 522 Second compressed air passage 522a Second compressed air valve 60 Drain tank S1 Liquid containing microorganisms B1 Second First branching point B2 Second branching point B3 Third branching point

Claims (12)

中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する工程と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離しつつ、前記中空糸膜の表面を洗浄する工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として回収する工程とを有する、微生物を含む液体から微生物を分離回収する方法であって、
前記中空糸膜を用いて前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する第一の工程と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離する第二の工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として前記中空糸膜から押し出し、回収する第三の工程と、
前記第三の工程において前記微生物濃縮水を前記中空糸膜から押し出した後に、前記中空糸膜を逆洗して、前記中空糸膜の表面を洗浄する第四の工程と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記第四の工程で生じた洗浄水を前記中空糸膜から排出する第五の工程と、
を有し、
前記第二の工程において前記中空糸膜の逆通液に用いる液体S2の量が、前記第四の工程において前記中空糸膜の逆洗に用いる液体S3の量よりも少ない、微生物の分離回収方法。
filtering a liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms in the liquid S1;
washing the surface of the hollow fiber membrane while removing microorganisms that have been separated and concentrated from the liquid S1 and attached to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane by passing liquid through the hollow fiber membrane in reverse; ,
A method for separating and recovering microorganisms from a liquid containing microorganisms, comprising a step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and recovering the microorganisms separated from the hollow fiber membrane as microorganism-concentrated water, the method comprising:
a first step of separating and concentrating the microorganisms in the liquid S1 using the hollow fiber membrane;
a second step of passing liquid backward through the hollow fiber membrane to separate and concentrate microorganisms from the liquid S1 and adhering to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane;
a third step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane, extruding and recovering the microorganisms separated from the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water;
After extruding the microorganism-concentrated water from the hollow fiber membrane in the third step, a fourth step of backwashing the hollow fiber membrane to clean the surface of the hollow fiber membrane;
a fifth step of supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated in the fourth step from the hollow fiber membrane;
has
A method for separating and recovering microorganisms, wherein the amount of liquid S2 used for backwashing the hollow fiber membrane in the second step is smaller than the amount of liquid S3 used for backwashing the hollow fiber membrane in the fourth step. .
前記濾過が内圧式濾過である、請求項1に記載の微生物の分離回収方法。 The method for separating and recovering microorganisms according to claim 1, wherein the filtration is internal pressure filtration. 前記濾過がデッドエンド濾過である、請求項1又は2に記載の微生物の分離回収方法。 The method for separating and recovering microorganisms according to claim 1 or 2, wherein the filtration is dead-end filtration. 前記微生物が微細藻類である、請求項1~3のいずれか一項に記載の微生物の分離回収方法。 The method for separating and recovering microorganisms according to any one of claims 1 to 3, wherein the microorganisms are microalgae. 前記洗浄水を、前記液体S1を貯留する原水槽に返送する、請求項1~4のいずれか一項に記載の微生物の分離回収方法。 The method for separating and recovering microorganisms according to any one of claims 1 to 4, wherein the washing water is returned to a raw water tank that stores the liquid S1. 前記洗浄水を廃棄する、請求項1~4のいずれか一項に記載の微生物の分離回収方法。 The method for separating and recovering microorganisms according to any one of claims 1 to 4, wherein the washing water is discarded. 中空糸膜を用いて微生物を含む液体S1を濾過し、前記液体S1中の前記微生物を分離、濃縮する第一の手段と、
前記中空糸膜を逆通液して、前記液体S1中から分離、濃縮され、前記中空糸膜に付着した微生物を前記中空糸膜から剥離する第二の手段と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記中空糸膜から剥離した前記微生物を微生物濃縮水として前記中空糸膜から押し出し、回収する第三の手段と、
前記第三の手段において前記微生物濃縮水を前記中空糸膜から押し出した後に、前記中空糸膜を逆洗して、前記中空糸膜の表面を洗浄する第四の手段と、
圧縮空気を前記中空糸膜に供給し、前記第四の手段で生じた洗浄水を前記中空糸膜から排出する第五の手段と、
を備え、
前記第二の手段において前記中空糸膜の逆通液に用いる液体S2の量が、前記第四の手段において前記中空糸膜の逆洗に用いる液体S3の量よりも少ない、微生物の分離回収装置。
A first means for filtering a liquid S1 containing microorganisms using a hollow fiber membrane to separate and concentrate the microorganisms in the liquid S1;
a second means for removing microorganisms that are separated and concentrated from the liquid S1 and adhered to the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane by passing liquid through the hollow fiber membrane in reverse;
A third means for supplying compressed air to the hollow fiber membrane, extruding and recovering the microorganisms detached from the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane as microorganism concentrated water;
A fourth means for backwashing the hollow fiber membrane to clean the surface of the hollow fiber membrane after extruding the microorganism-concentrated water from the hollow fiber membrane in the third means;
a fifth means for supplying compressed air to the hollow fiber membrane and discharging the wash water generated in the fourth means from the hollow fiber membrane;
Equipped with
A microorganism separation and recovery device, wherein the amount of liquid S2 used for backwashing the hollow fiber membrane in the second means is smaller than the amount of liquid S3 used for backwashing the hollow fiber membrane in the fourth means. .
前記濾過が内圧式濾過である、請求項7に記載の微生物の分離回収装置。 The microorganism separation and recovery device according to claim 7, wherein the filtration is an internal pressure filtration. 前記濾過がデッドエンド濾過である、請求項7又は8に記載の微生物の分離回収装置。 The microorganism separation and recovery device according to claim 7 or 8, wherein the filtration is dead-end filtration. 前記微生物が微細藻類である、請求項7~9のいずれか一項に記載の微生物の分離回収装置。 The microorganism separation and recovery device according to any one of claims 7 to 9, wherein the microorganism is a microalgae. 前記液体S1を貯留する原水槽と、
前記洗浄水を前記原水槽に返送する洗浄水返送流路とを備える、請求項7~10のいずれか一項に記載の微生物の分離回収装置。
a raw water tank storing the liquid S1;
The microorganism separation and recovery device according to any one of claims 7 to 10, further comprising a wash water return channel for returning the wash water to the raw water tank.
前記洗浄水を廃棄する洗浄水廃棄流路を備える、請求項7~10のいずれか一項に記載の微生物の分離回収装置。 The microorganism separation and recovery device according to any one of claims 7 to 10, comprising a wash water waste channel for discarding the wash water.
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