JPH07502206A - 濾過助剤から沈澱物を分離するための方法と装置 - 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】 濾過助剤か叡沈散物を分離するための方法と装置この発明の対象は濾過助剤から 沈殿物を分離するための方法と装置である。

ゼラチン状及びその他の沈殿物、たとえば有機濾液を濾材と濾過助剤から分離す るのは今日では通常熱処理工程或いは化学的工程によって行われている。

ヨーロッパ特許出願０２５３２３３号からは、醸造業で濾過助剤として使用され た珪藻土を再生する方法が知られている。その方法では使用された珪藻土を６０ 〜８０度の反応温度で２〜８％の苛性ソーダ溶液と混ぜ、攪拌しながら３０〜１ ２０分間反応させる。溶液濃度及び温度が非常に高いために珪藻上上の有機沈殿 物（酵母、蛋白質等）がほぼ完全に溶解する。

醸造における濾過では珪藻土になお添加剤、たとえば蛋白質側及び／或いはタン ニン酸側の安定化剤を加えることができる。以下濾過助剤という概念には純粋な 形の珪藻土も添加剤を加えた珪藻土或いは添加剤も入れることにする。珪藻土の 微細部分もそうであるように大抵の添加剤は有機沈殿物の溶解に必要な、濃度の 高い溶液、たとえばＥＰ−Ａ２・０２５３２３３に記載があるようなものの場合 にも同様に部分的または完全な溶解が行われる。

この発明の課題は濾過助剤からの沈殿物の分離を入念且つ損失なしに行うための 方法と装置の開発にある。

この課題は　濾過助剤を音波伝達液のある被音波領域に入れ、沈殿物を音波によ る音波処理によって濾過助剤から分離して分別装置中に濾過助剤を濾過層の形に して残し、音波伝達液と沈殿物をこの濾過層に通して分別する方法及び請求項５ の構成用件による方法及び音波伝達媒体と濾過助剤を入れるための被音波領域、 音波伝達液及びその中にある濾過助剤に振動を伝え且つ沈殿物を濾過助剤から分 離するための音波発生装置、投入された濾過助剤て濾過層を形成し、被音波領域 中で形成中の濾過層に濾過助剤から分離された沈殿物と音波伝達液を通すだめの 分別装置とから成る装置により解決される。

この発明で伝音媒体中に懸濁するか或いは投入された濾過助剤の音伝播によって 、濾過助剤に付着または貼着しているセラチン状の沈殿物を助剤から分離してこ の助剤の多孔質構造からも取り出すことができる。更に音波伝達媒体中で分離さ れた沈殿物を幾つかの小さな分流に分解して遊離した形に保つことができる。

これは以後の分離工程を容易にする。

有利なのは、たとえば音波伝達媒体或いは音波伝達媒体に対する添加剤として苛 性ソーダ溶液を使用することによってアルカリ領域で音波処理することである。

ＥＰ−Ａ２・０２５３２３３と反対にこの処理は２％以下という極めて低い溶液 濃度中で実施することができる。これによって、珪藻土粒子及び安定化剤が溶解 されず、加熱もしないで苛性ソーダ溶液によって沈殿物の溶解が助勢される。こ れに加えて溶解した沈殿物は最も細かく分割して遊離させて保持することができ る。

排水の再処理に必要な酸の量は、溶液の濃度が低いので極めて少な（て済む。

安定化剤が存在する場合もある珪藻土の、溶解沈殿物と音波発生装置とからの分 別は分別装置中で行うのが優れた効果を発揮する。この分別装置はたとえば遠心 分離機であって、分別工程と場合によってはそれに続いて行う洗浄工程の後に残 留湿度が実質的に４０〜５０％の純粋な濾過助剤のみが残る。

濾過助剤の浄化は室温で且つ直接醸造所で僅かなエネルギー、設備、人員で行う ことができる。醸造所では他種の浄化目的にも使用するものとしておいであるア ルカリ液による濾過装置からの濾滓の洗い流しによって沈殿物で汚れた濾過助剤 はアルカリ中に永く置かれて、処理と浄化が短縮され且つ簡単化される。濾過助 剤の加熱と照温状態での保温によって、濾過助剤を浄化に続いて直ちに再度濾過 装置中の洗浄濾材に無菌で戻すことができる。

遠心分離機中では濾過助剤を沈殿物と処理用液から簡単且つ効率的に分離するこ とができる。その場合同時に沈殿物とアルカリ性処理用液が濾過助剤から分離さ れる。後続の洗浄工程は専ら濾過助剤を中性または酸性の領域に移すのに役立つ 。

この発明の装置は簡単な構造を有する。濾過助剤からの沈殿物の分離と除去はこ の発明の有利な一実施態様では同一の領域で行うことができる。

以下ビールの浄化・濾過から珪藻土を有機材、たとえば酵母または蛋白質から分 離する例にもとづいてゼラチン状の沈殿物の分離且つ除去について説明する。

図１は沈殿物を濾過助剤から分離し且つ除去するための設備の概略図、図２は沈 殿物を繊維状の濾過助剤から分離し且つ除去するための設備の概略図図３は有機 沈殿物が付着した珪藻土粒子を示す図、図４は分離されて小片にして除去された 沈殿物を有する珪藻土粒子を示す図である。

容器内容物を攪拌するための攪拌具３を存する容器ｌに導管５を介して振動・音 響伝達液７、たとえば水と、照温し且つ沈殿物９が混じって純粋でなくなった顆 粒状または粉末材料１１、たとえば珪藻土から成る濾過助剤とを供給する。この 濾過助剤はこれ以前にビールの浄化・濾過に使用したものである（図３と４）。

供給された水は既に濾過装置中の濾滓の分離及び溶解に利用されている場合があ る。有機材料から成る沈殿物はたとえば塑性変形可能な、ゼラチン状の酵母及び 蛋白質である場合がある。粒層液中には蛋白質側またはタンニン酸側の安定化剤 がある場合がある。タンニン酸側の安定化削土にも同様に濾過からの残留物が付 着しており、この残留物は回収を可能にするために分離される。

容器１内では、醸造工業で濾滓の洗浄の際にできたような照温液を別の液体で薄 めて液体全量（伝音液）中の固体の割合を適当な比に減らすことができる。珪藻 土と液体の重量比は約１対５である。液体の割合は更に大きい方がよい。

のちに珪藻土から分離され且つ小片に分割される有機粒子の流動化のために照温 液にたとえば苛性ソーダ溶液のような溶液を添加することができ、その場合音波 伝達液中の濃度を１％より小さくすることさえ可能である。また、沈殿物を蓄え た珪藻土を濾過装置から洗い出すために水の代わりにアルカリ性の液体を使用す ることもできる。

前記の例における水と汚れた珪藻土及び場合によっては安定化剤並びに溶液の蒜 濁液は続いてポンプＰで或いは傾斜により導管１３を使用して被音波領域１５に 移される。容器ｌと被音波領域１５は相互に組み合わせることも可能である。

被音波領域１５中には更に音響変換器２１及び共鳴器１９を有する音響測探器の 形の音波処理部材を設けである。図示した共鳴器１９は被音波領域１５の高さの ほぼ全部にわたって延長し、音響変換器２１と作用結合している。音響変換器は ここでは被音波領域１５の外側に配設され、導管１６を介して音響発生器に連結 されている。このような音響変換器２１はたとえばＤ　Ｅ　−Ａ　−３０２７５ ３３から公知で、市販されている。

特に有利なのは１９９２年ｌＯ月８日のスイス特許出願３１５０／９２−０に記 載しであるような音響測探器の使用である。このような音響測探器は音響を拡大 すべき液体中の固体の部分を多（することができる。その結果設備の経済性が高 まる。

被音波領域１５から導管２３が分別装置２５に通じている。この分別装置の中の 照温液中で分離された沈殿物９（酵母、蛋白質等）と珪藻土、場合によっては安 定化剤、音波伝達液が分離される。この分別装置はこの発明の別の態様では被音 波領域中に配設することができる。

この例では分別装置２５としてはＣＨ−５１０２にあるフエルーム株式会社の垂 直式遠心分離器が使用される。

場合によっては溶液もある珪藻土粒子と安定化剤から成る被音波領域１５から成 る照温液と分離された有機物質とは更に傾斜している供給皿２９上に供給され、 この供給皿は入ってきた照温液を、回転能３１の周変に最良状態で分散させる供 給皿２９から回転能３１に投入された濾過助剤１１は籠３１に当てられた、たと えば２５ミクロンの大きさのメツシュの濾布３０の上に沈積し、そこで醸造所の 濾過装置中の濾滓に似て、次第に厚くなる層を形成する。ここに記載した例では 水である音波伝達液は遠心分離加速によって５００〜１２５０グラムの範囲で連 続的に珪藻土及び安定化剤から成る沈殿層を通り抜けて外部へ投げ出され、そこ で捕集される。被音波領域１５中の音波伝達工程によって濾過助剤１１と安定化 剤とから分離されて良質な照温液中に保たれた沈殿物９も濾過層中を通過して回 転能３１から放出される。予め洗浄フィルタ中で濾過した際に起こったような珪 藻土粒子１１の表面での再沈殿は意外なことに起こらない。

全水量は遠心分離器から分離されない得ないのが珪藻土の性質である。しかし、 多孔質構造中で抑制（分離）された水が僅かな沈殿物しかもっていなかったこと は驚くべきことである。濾滓中の液体の分量は約４０〜５０％である。珪藻土の 純度を高めるために珪藻土を液体で洗うことができる。この洗浄は遠心分離で行 うことができる。同時に、二次洗浄の際に珪藻土のｐｈ値を下げるかまたは酸性 領域に移行させて、洗浄フィルタ中で再使用するまで微生物学的に安全な保管を 可能にすることができる。

遠心分離器の回転能３１の中で阻止された純粋の濾過助剤（沈殿物のない珪藻土 ）とそして場合によっては安定化剤がある濾過助剤も周知の態様で回転能３１か らカッター或いは放射水によって分離され且つ輸送容器３３中に入れられる。

必要に応じて浄化された濾過助剤１１の再度の滅菌を再度洗浄フィルタ中に導入 する前に行うことができる。滅菌は特に再度約８５度Ｃの温度で濾過助剤の照温 状態で行われる。照温濃度（珪藻土と液体）は醸造所のビール濾過の際に濾過装 置に連続的に投入する際のそれと同じにすることができる。特に有利な仕方は照 温された濾過助剤を熱くして供給することである。

濾過助剤からの分離沈殿物の除去は液流中でも分離に直ぐ続いて行うことができ る。対応装置は国際特許出願ＰＣＴ／ＣＨ９３（同日にベルンで出願され、国内 出願番号Ｇ２３５９ＰＣＴ　）に記載しである。

濾過助剤の処理（分離、縮小、除去、ｐｈ値変移、滅菌、微細分散保持、音波伝 達等）は回分式或いは連続式に行うことができる。

繊維状フィルタマット或いは本体１１１からの沈殿物９の分離と除去は図２に示 すように、フィルタ本体ＩＩ＋を被音波領域１１５の中の音波伝達液に浸漬する ことによって行われる。音波伝達と音波伝達によって行われた、平面フィルタ１ １】からの沈殿物＋０９の分離の後、残りの、フィルタ中に分散して止まってい る縮小化沈殿物１０９を分別装置＋２５で、たとえば遠心分離器によってフィル タＩ１１から放出することができる。

前記の繊維状のフィルタ本体というのは織物或いは編み物で製造したものも含ま れる。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号ＢＯＬＤ　４１１０２　 ９２６３−４Ｄ４３１００　Ｚ　９３４４−４Ｄ ＢＯＩＪ　１９／１０　８８２２−４Ｇ（８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、Ｃ Ｈ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＰ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、Ｃ〜丁、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，Ｎ Ｅ、ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＢＹ。

ＣＡ、ＣＨ，ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、Ｊ　Ｐ、　ＫＰ、　 ＫＲ，ＫＺ、　ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　Ｎ Ｚ、　ＰＬ、　ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ。

ＳＤ、ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ、ＶＮ Ｉ （７２）発明者　マイヤー・ローランドスイス国、ツェーハー−８４０６ヴイン ターツール、エミール・クレッテイーストラーセ、３１

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．濾過助剤を音波伝達液の入った被音波領域に入れ、音波による音波処理によ り沈殿物を濾過助剤から分離し、分別装置中に濾過助剤を濾過層の形にして残し 、音波伝達液と沈殿物を濾過層に通して除去することを特徴とする濾過助剤から 沈殿物を分離し且つ除去する方法。
2. ２．音波伝達液と、分離沈殿物と、濾過助剤とを被音波領域から分別装置中に導 入することを特徴とする請求項１の方法。
3. ３．沈殿物を分割し、音波によって相互に遊離した形に保持して分別することを 特徴とする請求項１の方法。
4. ４．音波処理を２％より低い濃度の溶液を有するアルカリ性の音波伝達液中で行 なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一の方法。
5. ５．沈殿物と音波伝達液を遠心分離器で濾過助剤から分離（分別）することを特 徴とする請求項１〜４のいずれか一の方法。
6. ６．濾過助剤と、この濾過助剤から分離した沈殿物と分離に使用した処理液を分 別するための方法において、遊離した形で存在する沈殿物を含む処理液と濾過助 剤を連続的に分別装置に供給し、この分別装置中に濾過助剤を留め、連続的に厚 くなる濾過層を形成し、この濾過層中に沈殿物のある処理液を通し、沈殿物と処 理液を濾過助剤から分離することを特徴とする方法。
7. ７．分別工程中に濾過助剤を液体で二次洗浄することを特徴とする請求項１〜６ のいずれか一の方法。
8. ８．濾過助剤のｐｈ値を洗浄液によって低下させることを特徴とする請求項７の 方法。
9. ９．濾過助剤の処理を回分式或いは連続式に行うことを特徴とする請求項１〜８ のいずれか一の方法。
10. １０．濾過助剤をアルカリ性の液体で濾過装置から洗い出して処理することを特 徴とする請求項４〜９のいずれか一の方法。
11. １１．濾過助剤を縣濁状態にして約８５度Ｃの温度に保って滅菌することを特徴 とする請求項１〜１０のいずれか一の方法。
12. １２．沈殿物から分離した濾過助剤を縣濁し、約８５度Ｃの温度で滅菌し、加熱 した状態で濾過に通常の濃度で濾過装置に供給することを特徴とする請求項１〜 １０のいずれか一の方法。
13. １３．音波伝達液と濾過助剤を入れるための被音波領域、振動を音波伝達液とそ の中にある濾過助剤に伝達し且つ沈殿物を濾過助剤から分離するための音波発生 装置、搬入された濾過助剤で濾過層を形成し且つ被音波領域中で濾過助剤から分 離された沈殿物と音波伝達液を前記形成された濾過層中に通すための分別装置と を有することを特徴とする沈殿物を濾過助剤から分離し且つ除去するための装置 。
14. １４．分別装置として遠心分離器（２５）を使用することを特徴とする請求項１ ３の装置。
15. １５．音波発生装置として音響探査器（２）を音波伝達媒体中に浸浸し、その作 用によって中に入れられた、濾過助剤上に付着している沈殿物を分離することを 特徴とする請求項１３または１４の装置。
16. １６．沈殿物を音波によって小わけすることを特徴とする請求項１５の装置。
17. １７．珪藻土を一般的に浄化し、珪藻土を濾過補助手段として初めての使用の前 に浄化し且つ再生し、珪藻土及び／或いは添加材を濾過工程から浄化し且つ再生 することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一の方法の適用。
18. １８．ビール、ワイン、果実汁製造の際或いは濾過助剤から化学的方法で再生す ることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一の方法の適用。