JPH03165820A - 濾過膜モジュールの逆洗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は濾過膜モジュールの逆洗装置に関するものであ
る。

（発明の背景） 管状濾過膜に培養液を加圧流入して、この流入方向と直
交する方向（即ち管状濾過膜外周方向）に透過液を浸透
させて濾過する一方、微生物や菌体などの固形物は濾過
に伴い濃縮され，濃縮液として循環ラインにより回収さ
れるいわゆるクロスフロー型の濾過膜モジュールがある
。

このような濾過膜モジュールでは、濾過膜面に堆積或い
は目詰まりした非濾過成分は逆洗により除去し培養液の
循環（回収）ラインに戻している。すなわち濾過膜下流
側に透過液を一時貯留する逆洗シリンダを設け、この逆
洗シリンダにより透過液を濾過膜下流側からその上流側
へ加圧逆流させて濾過膜の目詰まりを除去している。

一方、濾過膜の目詰まりの程度を知ることが、装置の運
転管理の点から必要である。例えば目詰まりの程度によ
り逆洗の時期を決定したり、濾過膜の交換時期を決める
必要があるからである。この目詰まりの程度を知るには
、濾過膜を透過する液の透過速度を検出しなければなら
ないが、この透過液量は濾過膜の能力低下に伴い非常に
少なくなり、その時間変化はさらに小さくなるため、従
来の流量計を用いる場合には非常に高価になるという問
題があった。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、流
量計を用いることなく濾過膜の透過液の透過速度を検出
でき、構造が簡単で安価でもある濾過膜モジュールの逆
洗装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、濾過膜と、この濾過膜を透
過した透過液を取り出す透過液ラインと、濾過膜を透過
しなかった濃縮液を回収する回収ラインと、前記透過液
ラインの途中に配設され透過液を一時貯留しその貯留液
を濾過膜下流側から上流側へ圧送して前記濾過膜を逆洗
する逆洗シリンダとを備える濾過膜モジュールにおいて
、前記逆洗シリンダは、所定量の貯留透過液量を感知し
て逆洗シリンダへの透過液の流入を停止させる第１のセ
ンサと、逆洗のために所定量の貯留透過液量を送出した
ことを感知して逆洗を停止させる第２のセンサとを備え
、前記逆洗シリンダに前記所定量の透過液を貯留するの
に要する時間から前記濾過膜の透過液の透過速度を求め
ることを特徴とする濾過膜モジュールの逆洗装置により
達成される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の説明図である。

この図において符号１０は微生物などの培養液を収容す
る培養液槽、１２は培養液を濾過するクロスフロー型管
状濾過膜モジュール、ｌ４は透過液を貯留する透過液捕
集槽である。培養液槽１０内の培養液はポンプ１６によ
り一定の圧力で管状濾過膜モジュール１２に圧送され、
管状濾過膜モジュール１２内の管状濾過膜１８を透過し
た透過液は透過液ライン２０により透過液捕集槽１４に
入る。２２および２４は透過液ラインの途中に設けられ
た常開バルブである。管状濾過膜１８を透過しなかった
濃縮液及び非濾過成分は回収ライン２６により培養液槽
１０に戻される。

常開バルブ２２と２４との間には透過液ライン２０から
分岐して逆洗シリンダ２８が接続されている。この逆洗
シリンダ２８は、その内部の貯留透過液液面に浮ぶフロ
ート３０と、このフロート３０が所定位置にあることを
検出してシリンダ内の透過液貯留量が一定量になったこ
とを検出・感知する第１のセンサ３２と、逆洗時にこの
シリンダ２８から排出される透過液量が一定量になるこ
とを検出・感知する第２のセンサ３４とを備える。セン
サ３２、３４の少なくとも一方は上下動可能に取付けら
れ、その位置に応じたフロート３０の位置、即ちシリン
ダ２８内の透過液貯留量を可変的に検出できるようにし
てもよい。

３６は逆洗シリンダに加圧ガスあるいは加圧空気を送っ
て、貯留透過液を管状濾過膜１８の上流側に加圧逆流さ
せる与圧ラインである。３８は逆洗時に開く常閉バルプ
、４０は逆洗シリンダ２８に透過液を貯留する際に開い
てシリンダ２８内にかかる圧力を培養液槽１０へ逃がす
常閉バルブである。なお４２は槽１０に培養液を供給す
る導入管、４４はセンサ３２，３４の出力によりポンプ
１６やバルブ２２，２４，３８、４０の開閉を制御する
制御装置である。

なお、本発明における濾過膜は、管状濾過膜に限られる
ちのではなく、クロスフロー型の平膜、中空繊維状膜、
キャビラリー型膜においても適用可能である。

次に本実施例の動作を説明する。

（スタート） 導入管４２からの培養液流入により培養液槽１０内の培
養液が一定容量となると制御装置４４はポンブ１６を始
動させる。このときバルブ２２および２４を開き、バル
ブ３８、４０を閉じる。

この時フロート３０はセンサ３４の位置すなわち最下位
置にある。

（透過液貯留） 次に制御装置４４は透過液をシリンダ２８に貯留するた
めに、バルブ２４を閉じバルブ４０を開く。すると管状
濾過膜モジュール１２に圧送された培養液の一部は管状
濾過膜１８を透過し、その透過液は、逆洗シリンダ２８
内に入りフロート３０を押し上げる。この時シリンダ２
８内の残存ガスはバルブ４０を通り培養液槽１０に排出
される。シリンダ貯留量が所定量となって、フロート３
０が所定位置に達したことをセンサ３２が検出すると、
センサ３２の出力信号により制御装置４４はバルプ４０
を閉してシリンダ２８への透過液の流入を停止させる。

（貯留液排出） バルブ２２を閉じ、バルブ２４、３８を開くと、与圧ラ
イン３６の加圧ガスがシリンダ２８に入り、シリンダ２
８内の貯留液が透過ライン２０を通って透過液捕集槽１
４に押し出される。そしてフロート３０がセンサ３４の
最下限位置に来ると制御装置４４はバルブ２４、３８を
閉じる。

（透過液の捕集） このようにシリンダ２８に透過液を導き、次に加圧ガス
によりシリンダ２８内の透過液を捕集槽１４に送るとい
う前記の（透過液貯留）と（貯留液排出）の動作を繰り
返すことにより、透過液を捕集槽１４に集めることがで
きる。

（逆洗） 管状濾過膜１８の透過液の透過速度は、シリンダ２８に
透過液が所定量入るのに要する時間により監視されてい
る。すなわちフロート３０がセンサ３４の位置（最下位
置）にある状態で前記（透過液貯留）の動作に入り、バ
ルブ４０が開くと制御装置４４の内蔵するタイマがオン
し、フロート３０がセンサ３２の最上位置に達するまで
の所要時間を求める。この所要時間により濾過膜の透過
液の透過速度を検出でき、逆洗の時期などを判別できる
。

逆洗動作は前記（透過液貯留）動作の終了時に割り込み
、バルブ３８を開いてシリンダ２８に加圧ガスを導き、
シリンダ２８内の透過液を管状濾過膜モジュール１２に
圧送することにより行なわ４． れる。フロート３０がセンサ３４の最下位置に来ると逆
洗は終了し、バルプ３８、２２を閉じて次の（透過液貯
留）工程に入るまで待機する。

（発明の効果） 本発明は以上のように、逆洗シリンダに所定量の透過液
が入るまでに要する時間を監視して、透過液の透過速度
を検出し、逆洗時期や濾過膜の交換時期などの運転管理
を行なえるようにしたものであるから、特別な流量計を
必要とせず構成が簡単で安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図である。 １０・・・培養液槽、 ｌ２・・・管状濾過膜モジュール、 １４・・・透過液捕集槽、 １６・・・ポンプ、 １８・・・管状濾過膜、 ２０・・・透過液ライン、 ２６・・・回収ライン、 ２８・・・逆洗シリンダ、 ９ ３２、３４・・・センサ、 ３６・・・与圧ライン、 ４４・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 濾過膜と、この濾過膜を透過した透過液を取り出す透過
   液ラインと、濾過膜を透過しなかった濃縮液を回収する
   回収ラインと、前記透過液ラインの途中に配設され透過
   液を一時貯留しその貯留液を濾過膜下流側から上流側へ
   圧送して前記濾過膜を逆洗する逆洗シリンダとを備える
   濾過膜モジュールにおいて、 前記逆洗シリンダは、所定量の貯留透過液量を感知して
   逆洗シリンダへの透過液の流入を停止させる第１のセン
   サと、逆洗のために所定量の貯留透過液量を送出したこ
   とを感知して逆洗を停止させる第２のセンサとを備え、
   前記逆洗シリンダに前記所定量の透過液を貯留するのに
   要する時間から前記濾過膜の透過液の透過速度を求める
   ことを特徴とする濾過膜モジュールの逆洗装置。