JPS6339605A - 処理液の連続濾過採取装置 - 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〕 本発明は連続培養や連続発酵等において、微生物を流出
することなく微生物処理されたす７３養液や発酵液等の
処理液を連続して濾過採取する装置に関する。　　、 〔従来の技術〕 発酵槽又はパイオリ−アクタ等の処理槽を用いて連続培
養、連続発酵を行なう場合、一方より培地を提供しつつ
、他方よりＩＢ養液又は発酵液等の処理液を取出してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この際己取出される処理液とともに処理に用い
た微生物等が流出してしまうと、微生物濃度を高度に保
つことは難かしくなり、得られた処理液もある限度以上
の濃度には生成さＵることが困難である。

このため、微生物濃度を高温度に保ちつつ、高い濃度の
発酵液等を得るためには微生物を処理槽内に溜めておき
流出させないことが必要となる。

このようなことから、その手段として微生物を連続的に
濾過しつつ発酵液等を採取する装置が従来から開発され
てきた。

その装置の一例としては、特開昭６１−５７７４号公報
に示されており、これを第２図により説明すると、処理
槽である発酵槽１よりポンプ２の吸引で管路３内を発酵
液をクロスフローさせている。この管路３には、濾過器
４が配置されており、該濾過器４は、管路３の中間部に
接続した多孔質管５をガラスジャケット６で気密に囲繞
したもので、ガラスジャケット６の吸引口６ａより吸引
してガラス６内を減圧すると、クロスフローをしている
発酵液が多孔質管５の外側に濾過され浸出し、濾過され
た発酵液はガラスジャケット６の収集口６ｂより採取槽
（図示せず）へ送出するものである。

しかし、このような装置は、濾過中に多孔質管５に微生
物等が付着して目詰り起こすことになる。

そこで、多孔質管５が目詰まりすると、ガラスジャケッ
ト６内へ無菌空気を吸引口６ａより送給し、ガラスジャ
ケット６内を加圧して多孔質管５内へ目詰りした微生物
を逆洗し、クロスフローしている発酵液によって発酵Ｉ
ｆ１１へ返送して目詰りを解消している。しかしながら
、逆洗によって取除かれなかった微生物等が多孔質管５
に残り、多孔質管５の性能を低下させることがあった。

そこで本発明は、逆洗で取除かれなかった微生物等の付
着物を、多孔質管の内外より洗浄液にて洗浄し、その機
能を維持させるとともに、濾過及び洗浄作業を切換式に
して連続的に処理液を処理する処理液の連続採取装置を
提供することを目的をする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、処理液を収容
する処理槽と；該処理槽内の処理液を濾過する中空部を
有する多孔質管状のフィルタをジャケットに内装し、ジ
ャケット内をクロスフローした処理液を前記処理槽に返
送する濾過器を少なくとも２本以上前記処理槽外に切換
処理可能に備えた濾過ユニットと；前記フィルタで濾過
された処理液を採取する採取タンクと；前記濾過ユニッ
トの濾過器内を切換洗浄する該洗浄液収容する洗浄タン
クと：を有する処理液の連続濾過装置であって、前記濾
過ユニット入口側には、前記濾過ユニラｌ−のいずれか
の濾過器に処理液を、他方の濾過器に洗浄液を夫々送給
する第１切換弁を、前記濾過ユニットのジャケット出口
側には、前記いずれかの濾過器にてクロスフローした処
理液を前記処理槽に、他方の濾過器のジャケット内を洗
浄した該洗浄液を前記洗浄槽に夫々返送する第２切換弁
を、前記濾過ユニットのフィルタ出口には、いずれかの
濾過器にて濾過された濾過済み処理液を採取タンクに、
他方の濾過器のフィルタ内を洗浄した洗浄液を洗浄槽に
夫々返送する第３切換弁を夫々備えたことを特徴とする
。

〔作　用〕

したがって、処理槽より濾過ユニットへ送られる処理液
は、第１切換弁を通り、いずれかの濾過器内“をクロス
フローしながら多孔質管により濾過され、クロスフロー
した処理液は第２切換弁を通り処理（ａ・＼返送され、
濾過された処理液は第３切換弁を通り採取タンクへ送給
される。一方、洗浄タンクより濾過ユニットへ送られる
洗浄液は第１切換弁を通り、他方の濾過器のジャケット
及び多孔質管内に送られて、ジャケット及び多孔質管の
内外を洗浄し、ジャケット内を洗浄した洗浄液は第２切
換弁を、多孔質管内を洗浄した洗浄液ｌよ第３切換弁を
夫々通り、洗浄タンクへ返送される。

そして、この作業を終わったあと、各切換弁を切換える
ことによって、濾過ユニットのいずれかの濾過器に洗浄
液を、他方の濾過器に処理液を送給することにより、前
記と同様処理液の処理と洗浄を行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る処理液の連続濾過採取装置の一実施
例を第１図に基づき説明する。

この採取装置は処理液である発酵液を収容した処理槽で
ある発酵槽１０と、処理液を濾過する濾過ユニット１１
と、洗浄液を収容した洗浄タンク１２と、濾過した処理
液を採取する採取タンク１３とを備えている。

前記濾過ユニット１１は２木の濾過器１４．１５から構
成され、これら濾過器１４．１５には夫々発酵液内の微
生物等を通過させずに発＾グ液のみを通すセラミック等
からなる多孔質管１４ａ、１５ａが、ガラスジャケット
１４ｂ、１５ｂに囲繞されている。濾過ユニット１１０
入口側には発酵液又は洗浄液を濾過器１４又は濾過器１
５へ選択して送給する切換え可能な第１切換弁２０が設
けられている。また濾過ユニット１１の出口側には、ガ
ラスジャケット１４ｂ、１５ｂ内に送給された発酵液又
は洗浄液を、発酵槽１０又は洗浄槽１２に返送する第２
切換弁２１と、多孔質管１４ａ１１５ａ内に送給された
濾過済み発酵液又は洗浄液を採取タンク１３又は洗浄タ
ンク１２へ返送する第３切換弁２２が夫々設けられてい
る。

これらの切換弁２０．２１．２２は例えば一方の濾過器
１４に発酵液が、他方の濾過器１５に洗浄液が流れてい
る時は、発酵液が、発酵槽１０と採取タンク１３に、洗
浄液が洗浄タンク１２に返送され、一方の濾過器１４に
洗浄液が、他方の濾過器１５に発酵液が流れている時は
、洗浄液が洗浄槽１２に、発酵液が発酵槽１０と採取タ
ンク１３に返送されるよう連動して切換えるように構成
されている。

また、前記濾過ユニット１１の多孔質管１４ａ。

１５ａは発酵液中の不溶固形物・発醇作用菌体を始めと
する微生物等を通過させないために管壁の孔径を０．１
乃至１０μ程度とすることが好ましく、さらにオートク
レーブ等によって殺菌を行なうことが必要であることか
ら、これに適合する材質であるならばよく、例えばセラ
ミック、ポーラスガラス、有機高分子材、焼結ステンレ
ス炉材等を使用することができる。

前記洗浄タンク１２は水酸化ナトリウムを収容したアル
カリタンク１２ａと、水もしくは無菌水を収容した水タ
ンク１２ｂと、ＷＦｌｕを収容した酸タンク１２ｃとを
備え、アルカリタンク１２ａに　′は加熱用のヒータ１
２ｄが設けられている。そして該洗浄タンク１２の出口
側には夫々のタンク１２ａ、１２ｂ、１２ｃよりの洗浄
液を切換えによって個別に前記濾過ユニット１１へ送給
する洗浄液送出弁２３と、該タンク１２の上部入口側に
は前記洗浄送出弁２３と連動して切換わる洗浄液返送弁
２４を設け、前記濾過ユニット１１より返送されてくる
夫々の洗浄液を元のいずれかのタンク１２ａ、１２ｂ、
１２ｃに環流する。

また、前記採取タンク１３は製品に供するために濾過済
み発酵液を採取するためのものである。

そして、前記発酵槽１０の下部と、濾過ユニット１１の
入口側に設けた第１切換弁２０とは、処理液抽出ポンプ
１６を介して管路４０″ｃ″連通され、濾過ユニット１
１の出口側に設けた第２切換弁２１と発酵槽１０の上部
とは、管路４１で連通されるとともに第３切換弁２２と
採取タンク１３とは、正逆切換装置１７で正逆転可能な
扱取りボン７１８を介して管路４２で連通している。

また、該洗浄タンク１２の出口側に設けた洗浄液送出弁
２３と第１切換弁２０とは、洗浄液送出ポンプ１９を介
して管路４３で連通され、第２切換弁２１と洗浄タンク
１２の入口側に設けた洗浄液返送弁２４とは管路４４で
連通されている。

第１切換弁２０と濾過ユニット１１の濾過器１４．１５
のガラスジャケット１４ｂ、１５ｂとは、夫々弁２５．
２６を介して管路４５．４６にて連通され、また第１切
換弁２０と濾過器１４．１５の多孔質管１４ａ、１５ａ
とは、弁２５．２６の手前より分岐した管路４７，４８
で弁２７．２８を介して夫々連通されている。ざらに、
弁２５゜２６の手前にて洗浄液を抜取る管路４９．５０
が管路４５．４６より夫々分岐され、該管路４９゜５０
には弁２９．３０が設けられている。

濾過ユニット１１の濾過器１４．１５のガラスジャケッ
ト１４ｂ、１５ｂと第２切換弁２１とは、夫々弁３１．
３２を介して管路５１，５２で連通され、また、多孔質
管１４ａ、１４ｂと第３切換弁２２とは、夫々弁３３．
３４を介して管路５３゜５４で連通している。

洗浄タンク１２のアルカリタンク１２ａ、水タンク１２
ｂ、ｌタンク１２Ｃと洗浄液送出弁２３とは、夫々管路
５５．５６．５７で連通されている。また、洗浄液返送
弁２４とアルカリタンク１２ａ、水タンク１２ｂ、酸タ
ンク１２ｃとは、夫々管路５８．５９．６０で連通して
いる。

また、第３１．ＩＪ換弁２２には、管路４４より分岐し
ｌζ管路６１が連通され、さらに管路４４の洗浄液返送
弁２４の手１）ηには、管路４４より分岐して該洗浄液
を排出する管路６２が弁３５を介して連通している。

なお、各部材間を結ぶ管路はオートクレーブ等で殺菌で
きるものであるならばどの様な材質も選択使用すること
もできる。

以上のように構成された採取装置の作用を述べると、発
酵槽１０で微生物によって発酵した発酵液は、先ず、第
１図に実線で示した管路を流れるものである。即ち、処
理液抽出ポンプ１６により管路４０．第１切換弁２ｏを
経由し、管路４５を通ってガラスジャケット１４ｂ内に
送給され、多孔質管１４ａの外側をクロス７０−して一
部は多孔質管１４ａで濾過され、残りは管路５１．弁３
１を通り、第２切換弁２１を経由して管路４１より発酵
槽１０に返送され、発酵液の一部はクロスフロー中に多
孔質管１４ａにて濾過されて、多孔質管１４ａに浸透し
、正転している汰取りポンプ１８の吸引により弁３３．
管路５３．第３切換弁２２を経由して管路４２を通り採
取タンク１３に採取される。

一方、濾過器１４で発酵液を処理している内に、目詰り
している他方の濾過７ｊｉ１５には、第１図に点線で示
した管路を流れる洗浄液にて洗浄される。

即ら、目詰りした濾過器１５には、まずヒーター１２ｄ
により７０℃乃至８０℃に加熱された水酸化ナトリウム
がアルカリタンク１２ａより管路５５、洗浄液送出弁２
３を経由して、洗浄液ポンプ１９により第１切換弁２０
を介して、管路４６゜４８、弁２６．２８を通り、ガラ
スジャケット１５ｂ、多孔質管１５ａに送給され、多孔
質管１５ａの内外を洗浄し、ガラスジャケット１５ｂ内
の洗浄液は、管路５２．弁３２．第２切換弁２１゜管路
４４．洗浄返送弁２４を介して管路５８よりアルカリタ
ンク１２ａへ、また多孔質管１５ａ内の洗浄液は、管路
５４．弁３４．第３切換弁２２゜管路６１．管路４４．
洗浄返送弁２４を介して、管路５８よりアルカリタンク
１２ａへ夫々返送される。

続いて、前記水酸化ナトリウムの洗浄液と同様の経路に
て水タンク１２ｂより水、もしくは無菌水を、次いで酸
タンク１２Ｃより塩酸を、そして再度、水タンク１２ｂ
より新たに水もしくは無菌水を送給し、洗浄を行なう。

この場合洗浄に使用された水、もしくは無菌水は、管路
６２．弁３５を介して排出し、水タンク１２ｂに新たに
これを補給する。

このようにして濾過器１５の多孔質管１５ａを洗浄し終
えた後、濾過器１４の多孔質管１４ａが目詰りした場合
は、まず第１切換弁２０の送給方向を切換え、発酵液を
濾過器１５へ送給し、第１切換弁２０の切換に連動して
流入方向が切換ねる第２切換弁２１より濾過器１５内の
ガラスジャケット１５ｂ内をクロス７０−してくる発酵
液を発酵槽１０へ返送し、同じく第１切換弁２０の切換
に連動して流入方向が切換わる第３切換弁２２よリガラ
スジャケット１５ｂ内のクロスフロー中に多孔質管１５
ａにより濾過された濾過済み発解液を採取タンク１３へ
送給する。

そして、濾過器１４には第１切換弁２０より洗浄タンク
１２の洗浄液を送給し、多孔質管１４ａの洗浄を、前記
濾過器１５の洗浄と同様にし行なう。

尚、洗浄液の切換えごとに濾過器１４では弁２５．２７
．２９を、また濾過器１５では弁２６゜２８．３０を開
いて、それぞれの濾過器１４．１５内に残った洗浄液を
汲取る。また管路４４等に残留している洗浄液は管路６
２の弁３５を開いて排出する。

一方、目詰りした濾過ユニット１１を逆洗する場合は、
正逆切換袋？１１７により抜取りポンプ１８を逆転させ
、採取タンク１３に貯留している滅過済みの発酵液の一
部を管路４２．第３切換弁２２を介して、管路５３，５
４のいずれかより濾過器１４．１５の多孔質管１４ａ、
１５ａ内に送給して、その圧力によって多孔質ｆｆ１４
ａ、１５ａの外側に付着している微生物等の付着物を剥
離し、ガラスジャケット１４ｂ、１５ｂ内のいずれかを
クロスフ０−している発酵液とともに発酵槽１０に返送
する。

このように多孔質管１４ａ又は１５ａの発酵液濾過時の
目詰りは、抜取りポンプ１８の逆転により多孔質管ｊ４
ａ、１５ａを逆洗するので、洗浄タンク１２の洗浄液に
よる洗浄の回数を減し、洗浄にかかるコストを低減する
ことができる。

なお、本実施例においては濾過ユニット１１の濾過器数
は２本であるが、濾過器数は２木のみに限定されるもの
ではない。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、処理槽外に設けた２本以上の濾
過器を有する濾過ユニットを、−７１の濾過＝の発酵液
処理中に他方の濾過器のフィルタとして用いられている
多孔質管を内外より洗浄液にて洗浄するので、高ｍ度の
培養を長時聞に渡り安定して行なうとともに連続して処
理液を採取することができ、また得られた処理液は微生
物等を全く含まず清澄なものなので、直ちに製品とする
ことが出来、採取後の濾過工程を省くことができる。

さらに得られた液は反応の妨げとなる微生物等を含まな
いので速やかに分析を行なうことができるため相成分の
変化を素早く知り、変化に対応した処理を充分に講じる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は従来
例を示す系統図である。 １０・・・発酵槽　　１１・・・濾過ユニット　　１２
・・・洗浄タンク　　１３・・・採取タンク　　１４．
１５・・・濾過器　　　１４ａ、１５ａ・・・多孔質管
１４ｂ、１５ｂ・・・ガラスジャケット　　２０・・・
第１切換弁　　２１・・・第２切換弁　　２２・・・第
３切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、処理液を収容する処理槽と；該処理槽内の処理液を
   濾過する中空部を有する多孔質管状のフィルタをジャケ
   ットに内装し、ジャケット内をクロスフローした処理液
   を前記処理槽に返送する濾過器を少なくとも２本以上前
   記処理槽外に切換処理可能に備えた濾過ユニットと；前
   記フィルタで濾過された処理液を採取する採取タンクと
   ；前記濾過ユニットの濾過器内を切換洗浄する該洗浄液
   収容する洗浄タンクと；を有する処理液の連続濾過装置
   であって、前記濾過ユニット入口側には、前記濾過ユニ
   ットのいずれかの濾過器に処理液を、他方の濾過器に洗
   浄液を夫々送給する第１切換弁を、前記濾過ユニットの
   ジャケット出口側には、前記いずれかの濾過器にてクロ
   スフローした処理液を前記処理槽に、他方の濾過器のジ
   ャケット内を洗浄した該洗浄液を前記洗浄槽に夫々返送
   する第２切換弁を、前記濾過ユニットのフィルタ出口に
   は、いずれかの濾過器にて濾過された濾過済み処理液を
   採取タンクに、他方の濾過器のフィルタ内を洗浄した洗
   浄液を洗浄槽に夫々返送する第３切換弁を夫々備えたこ
   とを特徴とする処理液の連続濾過採取装置。