KR20100049581A

KR20100049581A - 필터막의 세정 방법

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Publication number: KR20100049581A
Application number: KR1020107002886A
Authority: KR
Inventors: 아리 꼬르넬리스 뻬이쎄머; 마스트리흐트 엘마 반; 앙드레 멥스헨
Original assignee: 엑스-플로우 비.브이.
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-05-12
Also published as: US20100204077A1; RU2470720C2; EP2176006B1; CA2693493A1; ZA200908607B; JP2010535097A; RU2494821C2; PL2176007T3; CN101754818A; ES2629438T3; RU2010107248A; AU2008283089B2; EP2176007A1; CL2009002141A1; KR101327339B1; CA2693493C; CL2010000029A1; KR20100038308A; AU2008283089A1; JP5383679B2

Abstract

본 발명은 액체 제조에 사용되는 처리 장치, 특히 필터, 예를 들면 막 필터를 세정하는 방법에 관한 것이다. 상기 장치는 과요오드산염(periodate) 용액과 접촉된다. 제 1 태양에 있어서, 용액은 산성이다. 제 2 태양에 있어서, 용액은 염기성이다. 상기 세정 공정은 특히, 15℃ 내지 95℃ 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.

Description

필터막의 세정 방법{A METHOD FOR CLEANING FILTER MEMBRANES}

본 발명은 청구항 1의 전문에 따른 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 공정 설비를 세정하는 방법, 특히, 우유 (제품), 과일 쥬스, 맥주, 소프트 드링크(예: 레몬에이드), 사이더(cider), 와인, 셰리(sherry), 포트(port) 및 증류 드링크 등의 액상 식료품을 제조하는데 사용되는, 막 필터(membrane filter)와 같은 필터를 세정하는 방법에 관한 것이다. 이러한 필터들은 여과 공정 중에 오염된다.

식품 산업 및 하수 정화 시설에 있어서, 음료 및 기타 액체로부터 불용물질을 제거하기 위한 막 필터, 특히 (폴리비닐피롤리돈 함유 또는 비함유) 폴리설폰, 폴리에테르-설폰과 같은 고분자막(polymeric membrane), 특정 유형의 폴리아미드, 및 세라믹막(ceramic membrane)의 사용이 증가하고 있다. 상기 막들은 바람직하지 않은 성분, 특히 조류(algae), 곰팡이류, 효모, 및 박테리아 (분비물)과 같은 마이크로-유기체들을 효과적으로 확실히 제거한다.

그러나, '유속(flux)'으로도 표현되는, 상기 막 필터의 투과성은, 시간에 따라 감소하며, 처리되는 물질의 성분들이 장치의 표면상에 흡착 또는 흡수되거나, 침전되기 때문에, 상대적으로 짧은 시간 내, 때로는 한 시간도 채 안 되어 막이 막히게 될 수 있으며, 이는 바람직하지 않다. 그 결과, 막을 세정하기 위하여, 공정을 멈추어야 한다. 막힌 필터는 예를 들면, 공지된 백 플러쉬(back-flushing) 공정에 의해, 막힌 필터를 반대 방향으로 헹굼으로써 복구될 수 있다. 이러한 방법은 기계적인 해결책으로 볼 수 있다. 하지만, 상기 방법은 복잡한 공정이며, 각각의 단계 후, (동일한 막간 차압(trans membrane pressure)에서) 초기 유속(initial flux)이 전보다 느리고, 장기적으로, 필터가 완전히 막힐 정도로 오염물이 축적되기 때문에, 임시방편일 뿐 만족스러운 해결책이 아니다. 더욱이, 이러한 방법으로 지속적으로 발생하는 유기 오염물을 제거하는 것은 쉽지 않다.

본 발명은 소프트 드링크, 우유 (제품), 와인, 셰리, 포트, 증류된 드링크, 과일 쥬스, 레몬에이드, 맥주(예: 침전된 맥주(settled beer), 잔여 맥주(redidual beer)) 뿐 아니라, 맥아즙/주정박(酒精粕) 분리, 뜨거운 트럽 분리(hot trubseperation) 및 차가운 트럽 분리(cold trub seperation)의 여과와 같이, 일반적으로 공지된 공정에서 사용되는 필터를 세정하는데 사용될 수 있다.

본 발명은, 맥주를 주조하는 경우, 특히, 맥아의 제조, 맥아 및/또는 싹이 트지 않은(unmalted) 곡물의 맥아즙으로의 전환, 및 홉(hop)과 같은 추가 성분을 첨가하거나 첨가하지 않은 채, 맥주로 발효되는 맥아즙의 추가 공정에서 사용되는 장치 뿐 아니라, 이와 함께 사용되고 이러한 공정들의 주 스트림 또는 제2 스트림과 접촉하는 보조 장치에 관한 것이다.

따라서, 전술한 액상 식료품 제조 장치를 세정하기 위하여, 적절한 세정능을제공하되, 바람직하게 비교적 단시간(바람직하게는 120분 이내)에 모든 오염물을 실질적으로 제거할 수 있는, 효과적인 세정 시스템이 필요하다.

폴리사카라이드, 및 β-글루칸과 같은 올리고사카라이드, 단백질, 지질 및 폴리페놀 등의 모든 유형의 화합물의 조합에 의하여 제품이 오염되는 과정에서, 상기 장치, 특히 필터가, 중요한 구성 요소임이 추가적인 시험을 통하여 밝혀졌다.

막을 세정하기 위하여 효소 처리 공정이 제안된 바 있다. 국제특허공개공보 WO 99/45029는 맥주 필터막을 세정하기 위하여 막을 염기로 예비 처리한 후, 셀룰라아제(cellulase) 및 아밀라아제(amylase)를 사용하는 것에 대하여 기술하고 있다. 일본 특허 출원 JP-A 4-267933도 유사하게, 분리막을 세정하기 위해 프로테아제(protease) 및 셀룰라아제를 사용하는 것에 대해 개시하고 있다.

그러나, 일반적으로 상기 비-산화(non-oxidative) 공정들은 상기 성분들을 효과적으로 제거하기 위해서는 상당한 반응 시간을 필요로 하기 때문에 전적으로 만족스럽지는 못하다.

국제특허공개공보 WO 97/45523은 맥주-세틀링 모듈(beer-settling module)을 세정하기 위하여 니트록실 화합물로서 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO) 및 재산화제로서 차아염소산염 또는 차아브롬산염을 사용하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 설비 내의 할로겐 잔류물, 특히 브롬 잔류물은 그 부식성 때문에 매우 바람직하지 않다.

국제특허공개공보 WO 03/060052는 TEMPO 또는 그의 4-아세트아미도 또는 4-아세톡시 유도체와 같은 사이클릭 니트록실 화합물을 사용함으로써, 무-브롬 공정 및 무-할로겐 산화 시스템 내에서 필터를 세정하는 공정에 대하여 기술하고 있다. 니트록실 화합물은 공-기질(co-substrate)인 산소 또는 과산화수소와 함께 효소 처리되거나, 또는 과초산, 과황산(카로산: Caro's acid), 과망간산 또는 과산화물 등의 과산(peracid)과 함께 금속 촉매 산화 반응에 의해 대응 이온으로 산화될 수 있다.

또 다른 산화 방법도 알려져 있다. 국제특허공개공보 WO 2006/012691은 하이드록실 라디칼을 생성하여 막을 세정하는 방법을 기술하고 있다. 상기 방법은, 막이 불화(fluorinated)된 고분자형이어서 화학 반응제에 대하여 매우 불활성인 경우에, 특히 적합하다.

국제특허공개공보 WO 03/095078도 산화에 기초한 방법을 기술하고 있는데, 이 방법은 폴리페놀의 전환을 목적으로, 백 플러슁(back flushing)의 적용시 매우 효과적인 것으로 보인다. 이 방법은, 폴리페놀이 최초에 막 표면에 부착되어, 오염 층을 야기한다는 가정을 토대로 한다. 그러나, 제시된 데이터에 의하면, 청구된 산화 케미컬 중, 망간 촉매와 함께 과초산 및 차아염소산 및 과산화수소가 매우 효과적임이 밝혀졌다.

본 발명은 청구항 1에 기재된 과요오드산 또는 그의 염의 용도에 기초한 것이다. 본 발명은 과요오드산(H₅IO₆) 및 그의 염을 함유하는 용액에 오염된 장치를 노출시킴으로써 식료품 및 깨끗한 물의 제조시에 사용되는 기구 예를 들면, 필터막 및 처리 공정 설비들을 적절히 세정하는 것이 가능하다는 놀라운 발견에 근거한 것이다. 바람직한 물질은 메타과요오드산 나트륨(NaIO₄)이다. 물에 용해되었을 때, 메타과요오드산 나트륨은 H₅IO₆로부터 유도된 염으로 생각되는, '파라과요오드산염(paraperiodate)'이라고 알려진 염을 생성한다. 본문에 있어서 사용되는 용어 "과요요드산염(periodate)" 은 이러한 염을 모두 포함한다.

산화제로서 과요오드산염의 일반적 용도에 대한 연구는 알렉산더 J. 파티아디의 논문[New Application of Periodic Acid and Periodates in Organic and Bio-organic Chemistry, Synthesis, 229, 1974]과 [Handbook of for reagents, Oxidation and Reduction, p. 440, Ed. S. D. Burke and R. L. Danheiser, John Wiley & Sons, New York(2000)]에 실려있다. 과요오드산염에 대한 초기 간행물 중 하나는, 비시날(vicinal) 디올의 전환에 의해, 결합이 절단되고 2개의 카보닐기가 생성되는 것에 관한 것이다(말라프라디안 산화 반응(Malapradian Oxidation)이라고도 알려짐). 일반적인 식은 하기와 같다.

R-C(H)OH-C(H)OH-R' + NaIO₄ → RC(H)O + R'C(H)O + NaIO₃

상기 반응은 널리 적용된다. 특히, 모든 유형의 사카라이드(saccharide)에 있어서, 상기 반응이 널리 사용된다(참조: Advances in Carbohydrate Chemistry, R. D. Guthrie, ed., Vol. XVI, page 105-158, 1961, Associated Press, New York). 디알데하이드 전분 및 디알데하이드 셀룰로오스의 제조 과정에서도 중요하게 사용되는 것으로 밝혀졌다. 과요오드산염에 의하여 산화될 수 있는 다른 주요 그룹으로는 설폭사이드로 산화되는 설파이드, 및 퀴논으로 산화되는 디하이드록시벤젠이 있다.

본 발명에 대한 추가적인 설명은, 맥주 여과용으로 사용되는 장치들의 세정을 참고로 하여 이루어질 것이다. 과요오드산염은 맥주의 주요 구성성분 중에서 폴리사카라이드와 반응하기 가장 쉽다. 폴리사카라이드와 반응하는 과요오드산염이 부가됨으로써, 다량의 알데하이드가 생성된다. 하지만, 오염 반응을 더욱 악화시킬 수 있는 단백질의 존재로 인하여, 문제점이 예상된다. 또한, 단백질은, 존재하는 당 화합물의 환원으로부터 유래하는 알데하이드와 평형 반응으로 반응한다. 상기 폴리사카라이드와의 반응으로부터 발생하는 생성물은 소위 디알데하이드 폴리사카라이드라 불린다. 당(알데하이드기)과 단백질(아미노기) 사이에서 발생하는 마일라드(maillard) 반응은 막을 오염시키는데 (일부) 책임이 있다. 생성되는 물질은, 헤미-아세탈을 형성시키거나 또는 더 높은 산화 레벨에서 헤미-알달을 형성시키는 알데하이드와 알코올간의 반응으로부터의 고도로 가교된(crosslinked) 생성물이거나 또는 고도로 가교된 단백질-사카라이드 복합제이다. 상기 캐스케이드(cascade) 유형 반응이 연속된 결과, 오염층은 분해시키기 어려운 필름을 형성할 것으로 예상된다. 상기 반응은 아민기와 카보닐기의 축합에 의한 것이다. 이러한 1차 반응은 가역적이나, 생성물은 소위 '아마도리(Amadori) 재배열'에 따라 재배열되는 경향이 있다. 이러한 상태의 생성물은 안정하다.

놀랍게도, 전술한 문제점들은, 바람직하게는 과요오드 반응으로부터 생성되는 생성물과 추가적으로 반응할 수 있는 케미컬의 존재하에서, 상기 오염층을 과요오드산 염에 노출시킴으로써 해결될 수 있으며, 또는 그 후, 중성 또는 염기성 조건 하에서 상기 케미컬에 노출시킴으로써 해결할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 당업자는 전술한 캐스케이드 반응 때문에 과요오드산염 화합물을 사용하지 않는 경향이 있다. 이론에 구애받지 않고, 일반적으로 과요오드산염을 이용하여 폴리사카라이드를 산화하는 데 사용되지 않았던 중성 또는 염기성 조건에 의하여, 상기 산화가 몇가지 긍정적인 부반응을 수반할 수 있는 것으로 가정될 수 있다. 생각될 수 있는 첫번째 긍정적인 부반응은 카니짜로 불균등화반응(Canizzaro disproportionation)이다(참조: [thesis, p.88, 1995-1996, University of Gent, Belgium], 저자 Veelaert). OH^-의 영향력 하에서, 2개의 알데하이드기가 반응하여 (환원 형태인) 알코올 및 (산화된 형태인) 카르복실산을 제공한다. (본 발명의 바람직한 태양에 따른 염기성 조건 하에서) 최종 결과, 카르복실레이트기가 형성된다. 최종 생성물은 덜 가교되어 있기 때문에, 그의 높은 용해성 및 전하로 인하여, 생성물은 더욱 쉽게 제거될 것으로 예상된다.

두 번째 가능한 부반응은 'β-제거 반응'으로도 알려진 'β-알콕시-카르보닐 제거 반응'이다. 이 반응은 다수의 저자에 의하여 연구되었다. 이 반응의 연구는 전술한 문헌[Adcances in Carbohydrate Chemistry, R. D. Guthrie, ed., Vol XVI, page 105-158, 1961, Associated Press, New York]에 개시되어 있다. 이 반응의 가능한 경로는 Floor 외 [Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 107 (1989) 384] 및 Veelaert [Thesis, 1995-1996, University of Gent, Belgium)에 의하여 논의되었다. 이 반응의 주요 결과는, 폴리사카라이드계 분자가 절단되고, 카르복실레이트 함유 물질이 형성되는 것이다. 이러한 생성물은 모 화합물에 비하여 물에 더 잘 용해되며, 보다 낮은 흡착력을 보인다.

상대적으로 짧은 시간(60분 미만) 내에 세정 단계를 수행하기 위한, 전형적인 조건은, 높은 온도, 예를 들면 60℃ 보다 높고, 바람직하게는 70℃ 보다 높다. 사용되는 과요오드산염의 농도는 500-2000 ppm이다. 반응제의 소비는 UV-vis 분광분석을 통해 관측될 수 있으며, 첨가되는 반응제의 양은 상기 관측에 기초할 수 있다.

처리 후, 막은 완전히 복구될 수 있으며, 케미컬의 추가적 처리는 필요없다.

엄격한 조건(고온 및 높은 pH)이 적용됨에도 불구하고, 막은 안정한 것으로 보인다.

본 발명의 제2의 태양은 원위치(in situ)에서 반응제의 재생에 관한 것이다.

과요오드산염은 고가의 케미컬이므로, 대규모 공정에는 매우 제한적으로 사용된다. 전기화학적인 원위의 재생에 기초한 대규모 회수 공정은 다수의 특허 및 논문([Starch, 7, 208 (1996)]의 리뷰 및 미국공개특허 US 5 747 658)에 기재되어 있다. 차아염소산 나트륨에 의한 반응 후, 케미컬을 회수하기 위해 개발된 공정들이 [Die Starke, 23, (1971) 42-45] 및 미국공개특허 US 6 538 132에 기재되어 있으며, 퍼옥소모노설퍼릭산 및 오존에 의한 공정이 유럽특허출원 EP 1 341 717에 기재되어 있으며, 오존에 의한 공정이 국제공개특허공보 WO 98/27118에 각각 개시되어 있다. 상기 제2의 태양은, 과요오드산염의 작용에 의하여 발생되는 알데하이드기를 산화시킬 수 있는 제2 산화제의 존재 하에서, 예를 들면, 매우 제한된 양의 과요오드산 나트륨(< 250 ppm= 1.2 mM)과 반응시키는 것이다. 이 방법에 의하면, 고가의 과요오드산염의 양이 제한될 수 있기 때문에 유리하다. 이러한 산화제로는 과산화수소 및 과산화이황산(peroxodisulphate)이 있다. 이론에 얽매이지 않고, 다른 산화제와 결합된 과요오드산염의 우수한 세정 효과는, 상기 공정의 염기성 조건 하에서, 과요오드산염에 의해 형성되는 생성물의 산화 때문인 것으로 여겨진다. 이 반응은 pH> 6에서 수행된다. 폴리사카라이드의 산화는 바람직하게는 pH 1 내지 6에서 수행되고, 디알데하이드 폴리사카라이드는 염기성 조건 하에서 반응성이 높기 때문에 원위치에서 재생은 일어나기 어렵다. 유럽특허출원 EP 118 983에는 개선된 공정이 기술되어 있다. 본 발명의 세정 과정 동안에 적용되는 염기성 조건 하에서 상기 재생의 방법이 적용될 수 있음이 밝혀졌다.

제3의 태양은, 과산화이황산, 과산화수소와 같은 생성물과 반응할 수 있는 반응물의 존재 하에서, β-제거 및/또는 산화에 의해 생성물의 분해를 초래하는 상대적으로 높은 pH 값(약 > 6)에서, 매우 제한된 양의 과요오드산염과의 반응을 수행하거나, 또는 낮은 pH 값(약 < 6)에서 산화반응을 실시한 다음, 과산화수소, 과산, 차아염소산, 및 염소산나트륨과 같은 생성물과 반응할 수 있는 반응제로 처리하는 것이다. 후-처리는 용해성이 매우 높은 디카르복시 유도체를 생성하기 때문에, 상기 방법에 있어서는 특히, 낮은 pH(약 < 6)에서 반응을 수행하는 것이 유리할 수 있다. 과요오드산염은 소량만이 필요하다.

본 발명의 공정은, 식품 및 사료 산업, 및 물의 정화를 위해 사용되는 막 필터를 세정하는데 이용될 수 있다. 유제품, 맥주, 와인, 과일 쥬스(사과, 파인애플, 포도, 오렌지), 야채 쥬스 및 기타 음료의 제조에 이용된다. 상기 설비는 파이프, 튜브, 혼합 장치를 포함한다. 필터 유형은 PVP, 폴리설폰, 폴리에테르-설폰 및 특히 폴리미드와 세라믹 막으로 구성된 유형 중 어느 하나 일 수 있다.

본 발명의 공정은, 폴리사카라이드 및 단백질에 대해 더욱 우수한 용해성 및/또는 분해성을 제공할 수 있는 산화에 의하여 진행될 수 있다. 상기 공정은 정적(배치식)인 공정으로 수행될 수 있다. 세정시 소요되는 시간은 바람직하게 5분 내지 120분이다.

또한, 액체가 시스템을 통하여 순환되는 경우, 연속적이거나 반연속적인 공정이 가능하다. 세정 후, 보조 케미컬은 적절한 액체, 바람직하게는 물로 헹구어 냄으로써 제거될 수 있다.

실시예 1, 2, 4, 6 및 7에서 pH 값은 약 pH 11 내지 13이다.

실시예

일반

사용되는 막은 폴리에테르설폰/PVP-유형으로 제조된, 중공 섬유(hollow-fibre) 유형으로, 길이 300mm인 섬유 20개가, 표면적이 0.0235 m²인 모듈 내에 장착되어 있다 . 맥주는 개시 압력인 1 bar에서 상기 섬유를 통과하여 펌핑된다.

1. 막의 일반적인 오염 과정

0(±1)℃의 맥주를 교차 흐름 방식(속도 2 m/s)에 의해, 일정한 유속 107 l/m². hr. bar.로 막을 통과시켜 여과하였다. 상기 과정은 막간 차압이 1.6 bar를 초과할 때까지 지속된다(대게 4시간 소요됨). 오염물이 부착된 후, 세정수의 유속은 7,500~15,000 l/m². hr. bar.이다.

2. 산화에 의한 세척 단계(예를 들면, 과요오드산염, 과요오드산염/퍼설페이트, 요오드산/과망간산염을 이용한)의 이전 및/또는 이후의 헹구는 단계는 하기 공정 중 하나 이상 포함할 수 있다.

a. 하기 단계로 구성된 백 워터 플러쉬(back water flush):

20초 동안 역삼투수(RO:Reverse Osmosis)로 백 플러쉬한 후, 108초 동안 0.01 M NaOH 용액으로 플러쉬하고, 최종적으로 RO수로 140초간 플러쉬하는 단계.

b. pH 12 및 60℃에서 NaOH 용액에 의해 수행되는 염기 처리.

c. pH 2에서, 10분 동안 실온에서, 질산에 의해 수행되는 산 처리.

d. (대안적) 산화 처리는 과산화수소 및 NaOH에 의해 수행된다.

한번도 사용되지 않은 막 모듈의 유속은 50,000 ~ 55,000 l/m². hr. bar.이다.

이하에서 본 발명의 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 각각의 실시예에 있어서 세정수의 유속을 결정하는 것이 동시에 세정수 세척 단계를 형한다. 별도의 언급이 없는 한, 실시예에 있어서 과요오드산연염 용액에 의해 세정 단계가 실행되는 시간은 대략 45분 정도이다. 이 시간이 증가하면, 과요오드산염 용액의 농도가 감소할 수 있다. 일반적으로, 과요오드산염 용액의 작용가능한 최저 농도는 약 8*10^-5~0.5 M이다. 재생 시약(차아염소산염, 차아브롬산염 또는 과산과 같은 산화제)의 농도는 일반적으로 2*10^-4~2 M의 범위이며, 바람직하게는 5*10^-4~2M 이다.

실시예 1. 과요오드산염 /나트륨/수산화물에 의한 세정

오염된 막은 전술한 백-플러쉬로 세정한다. 상기 처리 후 세정수의 유속은 10,000 l/m². hr. bar.이다. 그 후, 모듈을 통하여 과요오드산염(0.024 M) 및 수산화나트륨(0.04 M)을 함유한 용액을 순환시킨다. 전체 처리 과정 동안, 용액의 온도는 70℃로 유지한다. 45분 후, 모듈을 제거하고 염기성 용액으로 세척한다. 상기 처리 후, 세정수의 유속은 49,000 l/m². hr. bar.이다.

실시예 2. 과요오드산염 /수산화나트륨/ 과황산나트륨에 의한 세정

백 플러쉬에 의해 미리 세정된, 오염된 막 모듈을 통하여, 과요오드산염(0.46 mM), 과황산나트륨(0.008 M) 및 수산화나트륨(0.11 M)을 함유하는 수용액을 재순환시킨다. 전체 처리 과정 동안, 상기 처리 온도를 70℃로 유지시킨다. 45분 후, 용액으로부터 상기 모듈을 제거한다. 처리 후, 세정수의 유속은 48,800 l/m². hr. bar.이다.

실시예 3. pH 3에서 과요오드산염에 의한 세정

백 플러쉬에 의해 미리 세정된, 오염된 막 모듈을 통하여, 과요오드산염(9.4 mM)의 수용액을 25℃, pH 3에서 순환시킨다. 45분간 노출시킨 후, 용액으로부터 모듈을 제거하고, 염기성 용액으로 세척한다. 세정수의 유속은 41,800 l/m². hr. bar.이다.

실시예 4. 요오드산염 /과망간산염에 의한 세정

오염된 막은 전술한 백-플러쉬로 세정한다. 상기 처리 후 세정수의 유속은 9,700 l/m². hr. bar.이다. 그 후, 요오드산염(1.2 mM)을 함유하고, 또한, 과망간산 칼륨(0.032 M) 및 NaOH(0.08M)를 함유한 용액을 순환시키므로써 상기 모듈을 세정한다. 용액의 온도는 60℃로 유지한다. 45분 후, 아스코브르산(0.5%) 및 옥살산(0.5%)을 함유하는 용액으로 막을 세척하여 이산화망간(MnO₂)을 제거한다. 상기 처리 후 세정수의 유속은 48,500 l/m². hr. bar.이다.

또한, 상기 방법은 요오드산염 및 모노퍼옥소퍼설페이트의 혼합물을 사용하여 수행될 수 있으며, 당업자는 유사한 결과를 얻기 위해, 상기 화합물의 함량을 적절히 선택할 수 있다.

실시예 5. 요오드산나트륨 및 과황산에 의한 세정

백 플러쉬에 의해 미리 세정된, 오염된 막 모듈을 통하여, 요오드산염(0.010 M) 및 0.011 M NaOH의 수용액을 70℃, pH 7에서 순환시킨다. 45분간 노출시킨 후, 용액으로부터 모듈을 제거하여, 산성 용액으로 세척한다. 그 후, 세정수의 유속은 16,000 l/m². hr. bar.이다. 이는 요오드산염이 세정에 효과가 없으며, 실시예 1 내지 4에 기재된 세정 효과는 과요오드산염에 의한 것임을 의미한다.

실시예 6. 과요오드산염 /수산화나트륨/과산화수소에 의한 세정

백 플러쉬에 의해 미리 세정된, 오염된 막 모듈을 통하여, 과요오드산염(1.2 mM) 및 수산화나트륨(0.11 M)을 함유한 수용액을 재순환시킨다. 세정하는 동안, 과산화수소를 첨가한다(총 45 mmol/liter). 전체 처리 과정 동안, 상기 처리 온도를 70℃로 유지시킨다. 45분 후, 용액으로부터 모듈을 제거한다. 상기 처리 후, 세정수의 유속은 40,700 l/m². hr. bar.이다.

실시예 7. 과요오드산염 /수산화나트륨에 의한 세정

과산화수소를 첨가하지 않고, 실시예 6에 기재된 과정을 반복한다. 상기 처리 후, 세정수의 유속은 34,200 l/m². hr. bar.이다.

Claims

유기물을 함유하는 액체의 처리 장치를 세정하는 방법으로서,
상기 장치를 과요오드산염 화합물 용액에 접촉시키는 단계를 포함하며,
(a) 상기 용액의 pH 는 약 6 이하이고, 상기 장치를 pH가 약 6 이상인 용액과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하거나; 또는
(b) 과요오드산염 용액은 pH 약 6 이상에서 사용되며, 추가적인 산화제, 예를 들면 과산화이황산, 과산화수소 또는 과산을 추가로 포함하는, 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법은 15℃ 내지 95℃의 온도에서 수행되며, 바람직하게는 60℃ 내지 95℃, 더욱 바람직하게는 70℃ 내지 95℃에서 수행되는, 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 과요오드산염 화합물은 8*10^-5~0.5 mol/l, 바람직하게는 4*10^-4~0.5 mol/l의 농도로 사용되는, 세정 방법.
제1항에 있어서,
단계(a)에서, 상기 과요오드산염 화합물의 농도가 약 2 내지 약 9 mmol/l인, 세정 방법.
제1항에 있어서,
단계(b)에서, 상기 과요오드산염 화합물의 농도가 1.2 mmol/l 이하, 바람직하게는 1.1 mmol/l인, 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 세정 방법에서 반응한 과요오드산염이, 약 6 이상의 pH에서, 산화제에 의하여 재생되는, 세정 방법.
제1항에 있어서,
단계(b)에서, 상기 추가적인 산화제가 과산화이황산, 바람직하게는 그의 가용성 염인, 세정 방법.
제6항에 있어서,
상기 재생 산화제가, 3~20 mmol/l, 바람직하게는 6~15 mmol/l, 더욱 바람직하게는 6~12 mmol/l의 농도로 첨가되는, 세정 방법.
제8항에 있어서,
상기 재생 산화제가 차아염소산염, 차아브롬산염 또는 오존인, 세정 방법.
제1항에 있어서,
단계(a)에서, 상기 과요오드산염 처리 후, 디알데하이드 폴리사카라이드와 반응하는 산화제로 처리하는, 세정 방법.
제10항에 있어서,
상기 재생이, 차아염소산염, 모노퍼옥시디설페이트 또는 과산으로부터 선택된 산화제에 의하여 수행되거나 또는 전기화학적 처리에 의하여 수행되는, 세정 방법.
제10항에 있어서,
상기 재생 산화제가 수용액 내, 2*10^-4~ 2 mol/l, 바람직하게는 5*10^-4~2 mol/l, 더욱 바람직하게는 5*10^-3~1 mol/l의 농도로 사용되는, 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리 장치가 필터, 바람직하게는 막(membrane) 필터인, 세정 방법.