JPH0751545A - 液体の処理方法 - Google Patents

液体の処理方法

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JPH0751545A
JPH0751545A JP20517293A JP20517293A JPH0751545A JP H0751545 A JPH0751545 A JP H0751545A JP 20517293 A JP20517293 A JP 20517293A JP 20517293 A JP20517293 A JP 20517293A JP H0751545 A JPH0751545 A JP H0751545A
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JP
Japan
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membrane
filtrate
liquid
concentrate
liters
Prior art date
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Withdrawn
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JP20517293A
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English (en)
Inventor
Junichi Takahashi
淳一 高橋
Takayoshi Ito
孝良 伊藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 懸濁物質を含む液体から該懸濁物質を分離す
る工程において、膜の濾過能力を改善すると共に排出さ
れる濃縮物の量を低減する。 【構成】 膜装置と振動ふるい装置とを組み合わせて、
振動ふるいの濾液を膜装置に供給し、かつ、膜の濃縮液
を振動ふるいに供給し、そして含液率の低い濃縮物を振
動ふるいより排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、懸濁物質を含む液体の
処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】膜分離法は、固液分離の手段として、醗
酵、食品、排水処理、その他多くの分野で、従来法のケ
イソウ土処理法や凝集沈澱法に代わり、省スペース、作
業環境の改善、自動運転が可能などの多くの利点を生か
し、広く用いられるようになってきている。
【0003】しかしながら、膜分離法にも下記のような
問題が指摘されている。すなわち、膜によるふるい分け
の駆動力は圧力であるため、懸濁物質は濃度が高まると
ともに膜表面付近に層を形成し、それに伴い濾過抵抗が
上昇し、十分な濾過能力が発揮できなくなってくる。ま
た、中空糸状の膜の内面もしくは外面にこれと平行に対
象液を流すクロスフロー型濾過のばあい、その濾過の原
理上、対象液はあるていどの流動性を持っていることが
要求されるため、液が流動性を失わないうちに、すなわ
ち懸濁物質の濃度が十分高くなる前に、濾過操作を終了
しなければならない。したがって、膜分離後の濃縮物の
含液率を十分下げることができないためそのままでは廃
棄や焼却が困難で、濃縮物の処理としてはケイソウ土等
の従来法による再濃縮を行なわざるを得ず、膜分離法は
未だその利点を十分発揮するに至っていないのが現状で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ような懸濁物質そのものに起因する膜性能の限界・欠点
を解決するための方法について鋭意検討を重ね、ついに
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の目的
は、液中に含まれる懸濁物質による膜の濾過能力の低下
を防ぐこと、および、最終的に生ずる濃縮物の含液率を
効果的に下げてその量を減じ、もって濾液の回収率を上
げることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、膜分離装置と
振動ふるい装置とを用いて懸濁物質を含む液体から該懸
濁物質を分離する工程において、振動ふるいの濾液の一
部または全部を膜分離装置に供給し、かつ、膜の濃縮液
の一部または全部を振動ふるい装置に供給することを特
徴とする液体の処理方法である。
【0006】本発明でいう振動ふるいとは、金網または
微細孔を多数開けた薄い金属板にモーター等の動力を用
いて微振動を与えつつ、その上部より対象液を投入し粗
い濾過を行なう装置であり、振動の効果により微小の懸
濁物質を凝集・巨大化して液中から分離することが出来
る。本発明は具体的には、菌体など生体細胞の醗酵液か
らの細胞分離、あるいは、スターチの酵素糖化液からの
糖分回収(濁り成分の除去)などに効果的に適用でき
る。特に上記の如き液のばあい、振動ふるいの濾液中に
含まれる懸濁物質はそれにより阻止された懸濁物質とは
本質的に何らの差、ことにその凝集力に差を持つもので
はない。すなわち、振動ふるいの濾液を膜処理して生じ
た濃縮液は、再び該振動ふるいに供給することによって
その中に含まれる懸濁物質をなお凝集分離することが可
能であり、分離不可能の懸濁物質が系内に蓄積されると
いった不都合は生じない。本発明者らは以上のような事
実に着目し、本発明を完成するに至ったのである。
【0007】振動ふるいに装着する金網ないし金属板
は、実質的に粒径0.5μm以上の懸濁物質を分離でき
るものであればその目開きないし微細孔の大きさの範囲
を問わないが、これらは大きいほど濾液中に抜ける懸濁
物質の量が増えて分離効率が低下し、また小さいほど分
離効率は高いが処理能力は低下する。このことを考慮に
入れ、金網の目開きは30〜300メッシュ、微細孔の
直径は0.5〜0.35mmの範囲にあることが望まし
い。
【0008】本発明において、原液の供給先は、振動ふ
るい装置または膜装置のいずれであっても良い。ただ
し、原液中に原料由来または外部より混入の0.1mm
以上の粗大粒子を含むことはしばしばであり、特に中空
糸膜による濾過では流路閉塞の原因となることも多い。
したがって、原液は振動ふるいに供給し、あらかじめ該
粗大粒子を除去することがより望ましい。
【0009】本発明の方法により、膜処理における液中
の懸濁物質の濃度をある一定レベルに抑えることが可能
である。すなわち、膜の濾過能力の急激な低下を防ぎつ
つ大量の処理を行なうことができる。本発明の方法によ
って最終的に生ずる濃縮物は、大部分の含液率の低い固
形物とごく少量の膜濃縮液とからなり、その量は本発明
を行なわない場合に比べ著しく小さく、したがって濾液
の回収率も高い。固形物は焼却等の処理が容易であり、
また、膜濃縮液の量は非常に小さいため上記固形物に混
合して処理することも可能である。膜濃縮液の量の全濃
縮物に占める割合は、処理量が増えるほど減少していく
ため、バッチ処理の場合は1バッチ当たりの処理量が多
いほど、あるいはバッチ処理でなく連続処理であると
き、本発明の効果はより大きい。
【0010】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明をより詳細に説
明する。本実施例に用いた膜装置を図1に示す。本実施
例においては、いずれもポリオレフィン製中空糸膜(公
称孔径0.25μm)を多本数集束したモジュール(旭
化成工業(株)製精密濾過膜モジュールPMP−11
3、膜面積0.1m2 )を用いた。また、膜処理時はい
ずれも、高い濾液量を保つため、一定時間ごとに濾過を
停止して中空糸膜の外側から内側に向けて濾液を通じ膜
内面の閉塞物を除く、いわゆる逆洗操作を自動的に行な
っている。
【0011】本実施例に用いた振動ふるい装置((株)
徳寿工作所製TM−40型、濾過部分は直径40cmの
円形)には、目開きが200メッシュの金網を装着し
た。本実施例における本発明の実施方法の概念図を図2
に示す。図のa〜eは濾過の対象液の流れであり、aは
原液の振動ふるいへの供給、bは振動ふるい濾液の膜装
置への供給、cは膜装置での供給液の循環濾過による、
懸濁物質を含まない濾液の回収、dは膜装置の循環液の
一部の振動ふるいへの供給、eは含液率の低い固形物の
振動ふるいからの排出、を示しており、これらの一連の
操作が連続的に行なわれている(以下、特に「連続分離
操作」と呼ぶ)。
【0012】
【実施例1】根粒菌(Rhizobium属)を菌体濃
度2%の割合でリン酸バッファ(溶媒を蒸留水として、
溶液1リットル当たりリン酸2水素ナトリウム8.0
g、リン酸水素2ナトリウム9.3gの割合で溶解した
もの)に懸濁したもの100リットルをテスト液とし、
以下の操作を行なった。
【0013】テスト液の17.3リットルを振動ふるい
にて濾過し、菌体濃度1.2%の濾液16.7リット
ル、菌体濃度25%の固形物0.6リットルを得た。こ
の濾液を膜装置にて濃縮濾過し、菌体を含まない濾液
6.7リットル、原液タンクに菌体濃度2%の液10リ
ットルを得た。引き続き、連続分離操作を実施した。テ
スト液の振動ふるいへの供給速度326ml/min、
振動ふるいの濾液量750ml/min、膜の濾液量3
00ml/min、膜装置から振動ふるいへの供給量4
50ml/min、固形物の排出速度26ml/min
に調整した。
【0014】テスト液の全部の供給が終わったところ
で、膜装置から振動ふるいへの供給を停止し、膜による
濃縮濾過を続け、さらに8リットルの膜濾液を採取し
た。以上の全操作における膜装置の稼動条件は、膜モジ
ュール入口圧力1.0kg/cm2 、同出口圧力0.6
kg/cm2 、逆洗頻度は5分ごとに5秒間、逆洗圧力
1.0kg/cm2 、液温25℃である。
【0015】以上の結果、100リットルのテスト液か
ら、菌体を含まない濾液90.8リットル(濾液の回収
率90.8%)、菌体濃度25%の固形物7.2リット
ル、菌体濃度10%の膜濃縮液2リットルを得た。ま
た、全操作を通じての膜の平均濾液量は305ml/m
inであった。
【0016】
【比較例1】実施例1に用いたと同様のテスト液100
リットルを、膜装置のみを用いてバッチ濃縮濾過を行な
った。膜装置の稼動条件は実施例1に準じた。総濾液量
が約80リットルに達した時点で、膜モジュール入口の
圧力が上限に達したため、濾過操作を停止した。すなわ
ち、菌体を含まない濾液80リットル(濾液の回収率8
0%)、菌体濃度10%の膜濃縮液20リットルを得
た。また、平均濾液量は220ml/minであった。
【0017】
【実施例2】コーンスターチを酵素分解処理した液30
0リットルをテスト液とし、以下の操作を行なった。な
お、この液は水に不溶性の固形分(以下SS分と呼ぶ)
を約0.25%、糖分(主にグルコース)を約30%含
む。テスト液の73.8リットルを振動ふるいにて濾過
し、SS分濃度0.17%の濾液を73.5リットル、
SS分濃度20%の固形物を0.3リットル得た。この
濾液を膜装置にて濃縮濾過し、SS分を含まない濾液を
63.5リットル、原液タンクにSS分濃度1.25%
の液を10リットル得た。
【0018】引き続き、連続分離操作を実施した。テス
ト液の振動ふるいへの供給速度506.3ml/mi
n、振動ふるいの濾液量578.7ml/min、膜の
濾液量500ml/min、膜装置から振動ふるいへの
供給量78.7ml/min、固形物の排出速度6.3
ml/minに調整した。テスト液の全部の供給が終わ
ったところで、膜装置から振動ふるいへの供給を停止
し、膜による濃縮濾過を続け、さらに9リットルの膜濾
液を採取した。
【0019】以上の全操作における膜装置の稼動条件は
膜モジュール入口圧力0.6kg/cm2 、同出口圧力
0.3kg/cm2 、逆洗頻度は10分ごとに5秒間、
逆洗圧力0.5kg/cm2 、液温60℃である。以上
の結果、300リットルのテスト液から、SS分を含ま
ない濾液295.9リットル(糖分の回収率98.6
%)、SS分濃度20%の固形物3.1リットル、SS
分濃度12.5%の膜濃縮液1リットルを得た。また、
全操作を通じての膜の平均濾液量は510ml/min
であった。
【0020】
【比較例2】実施例2に用いたと同様のテスト液300
リットルを、膜装置のみを用いてバッチ濃縮濾過を行な
った。膜装置の稼動条件は実施例2に準じた。総濾液量
が約294リットルに達した時点で、膜モジュール入口
の圧力が上限に達したため、濾過操作を停止した。すな
わち、SS分を含まない濾液294リットル(糖分の回
収率98.0%)、SS分濃度12.5%の膜濃縮液6
リットルを得た。また、平均濾液量は420ml/mi
nであった。
【0021】
【発明の効果】本発明方法によれば、膜の濾過能力を改
善すると共に、最終的に生ずる濃縮物の量を効果的に減
少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いた膜濾過装置の概略図である。
【図2】実施例における、振動ふるい装置と膜装置の組
み合わせの概念図である。
【符号の説明】
1 原液タンク 2 循環ポンプ 3 膜モジュール 4 濃縮液流路 5 濾液流路 6 濾液タンク 7 逆洗ポンプ 11 振動ふるい濾液の原液タンクへの供給路 12 膜濃縮液の振動ふるいへの供給路 13 濾液の抜き出し口 V1、V2 モジュール入出口圧力調節弁 V3 自動弁 V4、V5 逆洗圧力調節弁 V6 逆止弁 V7 フィードバック量調節弁 PI1 モジュール入口圧力計 PI2 モジュール出口圧力計 PI3 逆洗圧力計 FI1 循環流量計 FI2 濾液流量計 a 原液の振動ふるいへの供給 b 振動ふるい濾液の膜装置への供給 c 膜装置での供給液の循環濾過による、懸濁物質を含
まない濾液の回収 d 膜装置の循環液の一部の振動ふるいへの供給 e 含液率の低い固形物の振動ふるいからの排出

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜分離装置と振動ふるい装置とを用いて
    懸濁物質を含む液体から該懸濁物質を分離する工程にお
    いて、振動ふるいの濾液の一部または全部を膜分離装置
    に供給し、かつ、膜の濃縮液の一部または全部を振動ふ
    るい装置に供給することを特徴とする液体の処理方法。
JP20517293A 1993-08-19 1993-08-19 液体の処理方法 Withdrawn JPH0751545A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20517293A JPH0751545A (ja) 1993-08-19 1993-08-19 液体の処理方法

Applications Claiming Priority (1)

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JP20517293A JPH0751545A (ja) 1993-08-19 1993-08-19 液体の処理方法

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JPH0751545A true JPH0751545A (ja) 1995-02-28

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ID=16502619

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20517293A Withdrawn JPH0751545A (ja) 1993-08-19 1993-08-19 液体の処理方法

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JP (1) JPH0751545A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002001161A (ja) * 2000-06-16 2002-01-08 Nippon Shokubai Co Ltd 粉体自動分級装置
US7730924B2 (en) 2005-03-10 2010-06-08 Osamu Ito Composite awning device

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