JPS6157212A - ポ−ラスチユ−ブフイルタの洗浄方法 - 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〕 この発明はクロスフロ一方式のポーラスチューブフィル
タの洗浄方法、特にタンパク質を含む液の濾過に使用さ
れるポーラスチューブフィルタの洗浄方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

焼結金属製のポーラスチューブの一端から原液を濾過面
と平行に供給し、他端から排出して循環させ、これによ
り原液を濾過面と平行に流して。

このＨ液の流れと直角な方向に管壁を通して液を透過さ
せるようにしたクロスフロ一方式のポーラスチューブフ
ィルタが使用されている。このようなポーラスチューブ
フィルタは平行流で濾過を行うため、濾過面に捕捉され
た濾滓を洗い流しながら濾過を行うことができるが、目
詰まりによる濾過速度の低下は避けられないため、洗浄
が行われる。

従来の洗浄方法としては、透過水による逆洗や酸による
洗浄などが知られている（例えば特開昭５８−５５０１
３号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のようなポーラスチューブフィルタに
よりタンパク質を含む液を濾過したときに生じる目詰ま
りは、従来の洗浄方法では解消することができず、低下
した目詰まりを回復できないという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記問題点を解決するためのもので。

アルカリを含む水溶液を接触させたのち、圧力水により
洗浄を行うことにより、簡単な操作により効率よく目詰
まりを解消して濾過速度を回復することができるポーラ
スチューブフィルタの洗浄方法を提案する。

この発明は、原液を一端から濾過面と平行に供給し、他
端から排出しながら、管壁を通して原液の流れと直角方
向に濾過を行うようにしたポーラスチューブフィルタの
洗浄方法において、管壁にアルカリを含む水溶液を接触
させたのち、圧力水により洗浄を行うことを特徴とする
ポーラスチューブフィルタの洗浄方法である。

ポーラスチューブフィルタは焼結金属、ポリプロピレン
、ポリスチレン等により多孔質の管状に形成されたもの
であるが、特に焼結金属製のものが対象として適してい
る。このようなポーラスチューブフィルタは管状の内部
に上記のように原液を流してクロスフロ一方式により濾
過を行う、フィルタから排出される原液は必要により入
口側に循環される。

原液としては特に制限はないが、タンパク質を含む液が
対象として適している。タンパク質を含む液としては、
例えば酵母を含む発酵液があげられる。このような発酵
液としては発酵槽でアルコール発酵を行った発酵液をフ
ィルタの内側に流し。

アルコールを外側に透過させる場合と、フィルタの内側
に酵母を含む液を流し、外側に栄養源を含む液を流して
、栄養源を内側に浸透させて発酵を行うとともに、生成
したアルコールを管壁を通し　　　　　ｉて外側に透過
させる場合などがある。

上記ポーラスチューブフィルタに原液を流してクロスフ
ロ一方式で濾過を行うと、原液の流れにより濾滓が剥離
するので、一般的な濾過装置における逆洗を行う必要は
ないが、濾過を継続すると目詰まりが起こり濾過速度が
低下する。この原因は原液中に含まれる塩類可溶性のタ
ンパク質が濾過過程で部分的に説水脱塩されて析出しソ
フトスケール化すること、ならびにフェノール化合物の
酸化重合物の生成によりフィルタの間隙が１３７］塞す
ることによるものと推測される。

従ってこのような析出物、閉塞物は単なる水による洗浄
では除去できず、本発明ではアルカリを含む水溶液と接
触させたのち、圧力水により洗浄除去する。アルカリと
しては水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどが使用で
き、１重量％以上。

好ましくは２〜１０重景％重量度で使用するのが適当で
ある。

洗浄方法は、まず目詰まりしたポーラスチューブフィル
タの管壁をアルカリ水溶液と接触させる。

接触方法は単なる浸漬でもよいが、管壁を通して水溶液
が流れるようにしてもよい。アルカリ水溶液と接触させ
ることにより、管壁から黄褐色の液が遊離し、アルカリ
濃度が高く、接触時間が長いほど茶褐色を呈する。

遊離した可視部の吸収スペクトルは黄褐色特有の４５０
〜５５０ｍμの吸収極大を示さず、着色の原因が光の吸
収ではなく、光の散乱に基づくもので、着色物質がコロ
イド状に分散しているものと推測される。このためアル
カリ水溶液と接触させたのち酸で中和すると、コロイド
粒子の会合により再び閉塞するので、中和を行うことな
く圧力水により管壁を洗浄する。

圧力水による洗浄に先立って、圧縮空気または窒素ガス
等の圧縮ガスにより管壁を洗浄するのが望ましい、圧縮
ガスによる洗浄は、濾過方向とは逆の方向に圧縮ガスを
通過させてガス逆洗を行い。

アルカリ洗浄により軟化した析出物を分解、剥離して吹
飛ばす。

圧力水による洗浄は圧縮ガスによる洗浄後、圧力水を濾
過方向とは逆の方向に管壁を通過させて逆洗を行い、ア
ルカリ洗浄により分散または軟化した析出物、あるいは
ガス洗浄により分解または剥離した析出物を洗い流す。

圧力水による洗浄に際して、圧力水中に圧力ガスを混入
して洗浄を行ってもよい。

以上の洗浄により、ポーラスチューブフィルタに生成し
た析出物、ｒｊｎ塞物は除去され、目詰まりが解消して
濾過速度が回復する。

なお、以上の説明において、ポーラスチューブフィルタ
による透過は、加圧濾過に限らず、浸透および拡散を含
む。

〔実施例〕

酵母菌１．６重量％を含有するアルコール発酵液２０Ｑ
を７０℃で２時間加熱処理し、内径９．５Ｉ、孔径０．
２μｍ、長さ７５ｃ＋ｎの焼結金属製ポーラスチューブ
フィルタ　（米国Ｍｏｔｔｏ社製）に圧力２　ｋｇ／ｃ
ｍ２、循環流量９００Ω八ｒで給液し、クロスフロ一方
式により濾過を行った。濾過開始直後のフラックスは７
０ｍ／Ｄ以上であったが、急速に低下して７時間後には
０．４ｍ／Ｄｍ／上なり。

タンパク質による目詰まりが生じた。

そこで洗浄工程に移り、２重量％の水酸化ナトリウム水
溶液３００ｍｕ　　を透過液側から供給して１５時間浸
漬を行った後、５　ｋｇ／ａｍ２の圧縮空気を透過液側
から３０秒間供給して空気逆洗を行い、続いて５　ｋｇ
／ｃｍ２の圧力水を透過液側から３０秒間供給して逆洗
を行ったところ、フラックスは３８ｍ／Ｄに回復した。

比較例として水酸化ナトリウムの代りに１重量％クエン
酸を使用した場合のフラックスは４ｍ／Ｄ、薬剤を使用
せず空気逆洗および圧力水逆洗のみを行った場合のフラ
ックスは２．４ｍ／Ｄであった。

〔発明の効果〕

この発明によればアルカリを含む水溶液を接触させたの
ち圧力水により洗浄を行うようにしたので、筒車な操作
により効率よく、ポーラスチューブフィルタの目詰まり
を解消して濾過速度を回復することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原液を一端から濾過面と平行に供給し、他端から
   排出しながら、管壁を通して原液の流れと直角方向に濾
   過を行うようにしたポーラスチューブフィルタの洗浄方
   法において、管壁にアルカリを含む水溶液を接触させた
   のち、圧力水により洗浄を行うことを特徴とするポーラ
   スチューブフィルタの洗浄方法。
2. （２）原液がタンパク質を含むものである特許請求の範
   囲第１項記載のポーラスチューブフィルタの洗浄方法。
3. （３）圧力水による洗浄が圧縮ガスによる洗浄後に行う
   ものである特許請求の範囲第１項または第２項記載のポ
   ーラスチューブフィルタの洗浄方法。
4. （４）ポーラスチューブフィルタが焼結金属製である特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のポ
   ーラチューブフィルタの洗浄方法。