JPS60225610A

JPS60225610A - 半透膜の洗浄方法

Info

Publication number: JPS60225610A
Application number: JP8257284A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Kuroda; 黒田　敏一; Yoshiyasu Kamiyama; 神山　義康; Shoichi Fujimaru; 藤丸　昇一; Keisuke Nakagome; 中込　敬祐
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1984-04-23
Publication date: 1985-11-09

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】本発明は半透膜の洗浄方法に関し、詳しくは、半透膜の
機械的強度等の劣化を促進するタンパク質性有機物質を
含有する原液を処理する方法において、膜の劣化なく、
かかる有機物質を含有する膜面ｌη染物質を除去し、膜
性能、特に透水速度及び選択分離性を当初の高水準に保
つことができる半透膜の洗浄方法に関する。

近年、食品工業やパルブ工業において、発酵液の濃縮、
精製或いは菌体分離等に半透膜による処理が実用化され
ている。この半透膜としては、従来、酢酸セルロースよ
りなる半透膜が用いられていたが、処理効率を高めるた
めに、或いは半透膜の殺菌や洗浄の効率化を高めるため
に、耐熱性や耐薬品性の高いポリスルポンやポリフッ化
ビニリデンからなる半透膜が多用されるに至っている。

一般に、被処理液、即ら、原液の半透膜処理においては
、原液中に含まれる溶質が経時的に膜面に沈着し、所謂
膜面汚染を生じるので、通常、例えば、所定時間ごとに
膜面が洗浄される。このような半透膜の洗浄においζは
、洗浄液の後処理や洗浄の経済性の観点から、限られた
一定量の洗浄液を膜面に循環通液するのが普通である。

このような半透膜の洗浄においては、従来より種々の洗
浄液が知られている。例えば、特開昭５２−２６３’７
９号公報に記載されているように、アルカリ水溶液を洗
浄液とする方法がその代表的なものである。しかし、こ
の方法を前記したようなタンパク質性有機物質を含有す
る汚染物質にて汚染された半透膜に適用した場合、半透
膜を劣化させて機械的強度を低下させることはないか、
半透膜の透水速度は経時的に低下し、これを当初の水準
に維持することは困難である。また、特開昭５２−１２
０９７８号公報に記載されているように、酸化剤、例え
ば次亜塩素酸塩を含む水溶液を洗浄液とする方法も知ら
れている。しかし、前記したように、限られた一定量の
洗浄液を半透膜に循環通液して膜洗浄を行なう方法によ
れば、一般に洗浄の過程において洗浄液のｐｌ＋が低下
し、それと共に酸化剤の酸化力が強くなって、１模面ｌ
η染物質は有効に分解除去されるにしても、同時に半透
膜の劣化が生しる。特に、この傾向は、膜面汚染物質が
前記したような半透膜の劣化、即ち、機械的強度の低下
等を促進するタンパク質性有機物質を含む場合に顕著で
あって、その理由は必ずしも明らかではないが、おそら
＜　ｉＪ酸化剤の分解及び汚染有機物質の酸化分解のた
めに、洗浄液のｐｌ＋が著しく低下し、例えば、強度的
に半透膜をその後の使用に耐えない程に著しく劣化させ
、膜の選択分離性そのものを損なって、膜透過液の性質
を著しく悪化させる。このような膜の劣化は、仕較的良
好な耐薬品性を有するポリスルホン膜やフッ化ヒニリデ
ン膜についても避けることができない。

更に、酸化剤を含有する水酸化ナトリウムのようなアル
カリ水溶液にて半透膜を洗浄する方法も、特開昭５３−
１１７８号公報に知られている。しかし、この方法によ
っても、限られた一定量の洗浄液を半透膜に循環通液し
て、膜を洗浄する場合には、洗浄液のｐＨが低下するの
で、膜の劣化が避けられない。

本発明は、特に、上記のように機械的強度等の半透膜の
劣化を促進するタンパク質性有機物質を含有する原液の
処理において、半透膜の劣化なしに、その性能を当初の
高い水準に保持することができる半透膜の洗浄方法を提
供することを目的とする。

本発明による半透膜の洗浄方法は、半透膜の劣化を促進
する酵母、微生物等のタンパク質性有機物質を含有する
原液を処理して、かかる有機物質を含む膜面汚染物質が
付着した半透膜を、水酸化アルカリ金属水溶液で洗浄し
た後、次亜塩素酸塩水溶液で洗浄することを特徴とする
。

酵母や１敗生物が、半透膜の劣化を促進する作用を有す
ることば既に知られているが、その機構は尚、明らかで
はない。従って、本発明の方法において、半透膜の劣化
を促進するタンパク質性有機物質とは、膜面汚染物質が
付着した半透膜を、洗浄液として次亜塩素酸塩水溶液を
用いて洗浄した際に、前述の如く洗浄液のｐｌ＋が低下
することに起因して膜の劣化を促進するものであって、
かかる作用を有するタンパク質性有機物質としては、前
記した酵母や微生物のほかに、酵素、核酸、脂質等を含
むが、特に、これらに限定されるものではない。

本発明の方法においては、膜面が汚染された半透膜を先
ず、水酸化アルカリ水溶液を洗浄液として、その所定量
を所定時間にわたって膜に循環通液することにより、膜
面に存在する前記した半透膜の劣化を促進するタンパク
質性有機物質を除去する。水酸化アルカリとしては、例
えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムが好適であり
、特に、水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。かか
る水酸化アルカリ金属の水溶液の濃度は、通常、０．１
〜１０重量％の範囲が好適である。洗浄時の温度は、特
に制限されないが、通常、常温乃至８０°Ｃ程度である
。尚、この膜洗浄に際しては、アルカリ水溶液による洗
浄の前に、膜を水洗してもよい。例えば、原液の通液を
止め、イオン交換水にて原液を膜装置から押出した後、
このイオン交換水を膜に循環通液するのである。

次いで、本発明の方法によれば、膜を次亜塩素酸塩水溶
液にて同様に洗浄する。次亜塩素酸塩としては、次亜塩
素酸塩ナトリウムや次亜塩素酸塩カリウム等のアルカリ
金属塩が好適に用いられる。

次亜塩素酸塩水冷液としては、通常、有効塩素濃度換算
にて５０〜５００ｐｐｍが適当である。洗浄時の温度は
、特に制限されないが、上記と同様に、通常、常温乃至
８０°Ｃ程度である。尚、この次亜塩素酸塩水溶液によ
る洗浄に際しては、洗浄液に水酸化アルカリ金属や緩衝
液を添加する等によって、その洗浄液をアルカリ性に保
持するのが好ましい。

本発明の方法によれば、半透膜の劣化を促進する前記タ
ンパク質性有機物質を含有するｌ模＋Ｉｎ　＞ｇ染物質
がイ」着した半透膜を、先ずアルカリ水溶液で洗浄し、
次いで、次亜塩素酸塩水溶液にて膜洗浄することによっ
て、次亜塩素酸塩水溶液による洗浄の際に洗浄液のｐｌ
＋低下が起こらず、従って、膜劣化なしに上記膜面汚染
物質を良好に除去することができ、かくして、半透膜の
性能、特に、透水速度及び選択分離性を当初の高水準に
保持しつつ、膜処理を長期間にわたって行なうことかで
きる。

以下に実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例１管状ポリスルホン限外濾過膜を用いて、全固形分濃度１
％の発酵液を温度約４０℃、平均圧力６ｋｇ　／　ｃ［
ｆｌ　、膜面に対する原液線速３．０ｍ／秒にて処理し
、破砕酵母を分離する膜処理において、１日１回３時間
の膜洗浄を行ないつつ、３０日間の連続処理をした。洗
浄は、先ず、０．５重量％水酸化ナトリウム水溶液を半
透膜に１．５時間通液した後、有効塩素濃度１１００ｐ
ｐの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を１．５時間通液した
。尚、いずれの洗浄の場合も、洗浄の条件は、通液温度
約６０°Ｃ１平均圧力２　ｋ　ｇ　／　ｃ＋ｆｌ、膜面
に対する線速２．３ｍ／秒とした。

膜処理の当初及び３０日後の半透膜の透水速度、膜透過
液を検水とする汚染指数及び膜伸び率を表に示す。本発
明によれば、３０日後にも膜の劣化なしに、透水速度及
び膜透過液の水質が当初の水準を維持していることが理
解される。

面、汚染指数は次のようにして測定した。即ち、検水を
２０１加圧容器に採取し、孔径０．４５μｍの精密濾過
フィルター（ミリボア社製１（Ａ　Ｗ　Ｐ　’）を使用
し、圧力２．１　ｋｇ　／　ｃｉにて全量透過し、この
際、加圧開始直後から５００ｍ１の透過に要する時間１
１秒、及び加圧開始から１５分経過後に更に５００ｍ１
の透過に要する時間Ｔ２秒を測定し、次式によりめた。

従って、検水がフィルターに対する目詰り成分を多量に
含有するほど、汚染指数は高くなり、その最大値は６．
６７である。

比較例１実施例１と同じ膜処理において、濃度０．５重量％の水
酸化ナトリウム水溶液を用いて、半透膜を１日１回３時
間の膜洗浄を行ないつつ、３０日間の連続処理をした。

３０日後の半透膜の透水速度、膜透過液を検水とする膜
面汚染指数及び膜伸び率を表に示す。即ち、この方法に
よれば、膜の劣化は起こらないが、透水速度の低下を回
復させることができないことが理解される。

比較例２実施例１と同し膜処理において、有効塩素濃度５０ｐｐ
ｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液（ｐＨ９，０）に水酸
化すトリウムを加えてｐＨｌｏ、０とした水溶液を洗浄
液として用いζ、１日１回３時間の膜洗浄を行ないつつ
、３０日間の連続処理をした。

この方法によれば、最初の膜洗浄において、洗浄液のｐ
ｌｌは、１時間後に８．８．３時間後に８．４にまで低
下した。また、３０日後の半透膜の透水速度、膜透過液
の汚染指数及び膜伸び率を表に示す。

この方法によれば、透水速度は回復するが、伸び率の低
下にみられるように、膜の劣化が著しいため、同時に膜
透過液の汚染指数が高く、膜透過液の水質が著しく低下
していることが確認された。

比較例３実施例１と同じ膜処理において、有効塩素濃度１１００
ｐｐの次亜塩素酸ナトリウム水溶液（ｐＨ１０，２）を
洗浄液として用いて、１日１回３時間の膜洗浄を行ない
つつ、３０日間の連続処理をした。３０日後の半透膜の
透水速度、膜透過液による汚染指数及び膜伸び率を表に
示す。

０この方法によれば、透水速度は回復するが、膜の劣化が
著しく、同時に膜透過液については、汚染指数の測定が
できないほど、膜透過液の水質の低下が著しかった。

２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半透膜の劣化を促進する酵母、微生物等のタンパ
ク質性有機物質を含有する原液を処理した半透膜を、水
酸化アルカリ金属水溶液で洗浄した後、次亜塩素酸塩水
溶液で洗浄することを特徴とする半透膜の洗浄方法。
（２）次亜塩素酸塩がアルカリ金属塩であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半透膜の洗浄方法。
（３）半透膜がポリスルポンからなる限外濾過膜である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半透膜の
洗浄方法。