JPS5918088B2 - 液中の有価物の精製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、醗酵工業、製薬工業、製糖工業、蛋白質アミ
ノ酸工業、食品工業、あるいは工場廃水などの有機性あ
るいは無機性物質含有液中の有価物を精製する方法に関
するものである。

本発明は、液中の有価物を効率よく精製回収することを
目的とするもので、有機物、無機物を含有する液を原液
として、洗浄媒液を添加しつつマイクロポーラス膜乃至
限外沖過膜に通液することによって膜面残留液と膜透過
液とに分離し不純物を膜透過液中に移行させ、原液中の
有機、無機性有価物を精製回収することを特徴とするも
のである。

ずなわら、本発明は、有機性物質としては、例えば蛋白
質含有液、合成高分子物質や天然高分子物質の親水性液
、あるいはこれらの沈殿含有液、無機性物質としては、
金属水酸化物、酸化物、硫化物等の沈殿含有液、粘土鉱
物や結晶等の含有液に、適当な洗浄媒液を添加しつつマ
イクロポーラス膜乃至限外ｒ過膜を装着したセルに通液
し、該液中の有機、無機物質を洗浄精製し、膜面残留液
として回収するものである。

また、上記マイクロポーラス膜乃至限外沖過膜を装着し
たセルに通液する原液は、あらかじめ濃縮しておくとよ
く、その調整方法には特に制限はないが、例えば加圧下
に透過膜に通液するこきによって濃縮液と膜透過液とに
分離し、親水性物質あるいは懸濁、乳濁性物質を含む濃
縮液を調整してこれを原液としたり、あるいは透過膜に
よって濃縮している間に発生した懸濁物、乳濁物、異物
を含む濃縮液を原液としてもよく、あるいはこれらの濃
縮液を沈降、浮上、濾過（膜沖過を含む）、遠心分離、
吸着、捕集などの分離手段によって分離処理し、この分
離された濃縮液を原液としてもよく、また上記膜処理前
の液あるいは膜処理後の濃縮液を加熱処理、ｐＨ調整、
凝集剤の注入、高分子化合物や無機塩などの添加剤を添
加して沈殿物を生成させるもよい。

さらに、有機、無機性物質含有液の濃縮手段としては、
上記各方法以外に蒸発法、冷凍法、イオン交換法、通常
の沈殿析出法による沈殿分離濃縮でもよく、濃度によっ
ては上記各濃縮手段を省略してもよい。

本発明において使用されるマイクロポーラス膜乃至限外
沖過膜としては、ポリエステル、アセチルセルローズ、
エチルセルローズ、アセチルブチルセルローズなどのセ
ルローズ系膜をはじめ、ポリアクリルアミド系膜、ポリ
アクリロニトリル膜、ポリビニレンカーボネート膜、ポ
リスルフォン膜などの有機性膜、グラファイト系化合物
よりなる膜のような金属酸化物、炭素化合物を含む無機
性膜、あるいはダイナミンク膜等の無機性膜も使用され
る。

なお、マイクロポーラス膜乃至限外沖過膜を使用するに
当っては、微生物の活動の予測されるときには６０〜９
０℃における高温処理あるいは１０℃以下の低温処理を
行なえば、微生物による成分分解に対する影響あるいは
膜自体に対する微生物による支障を阻市することができ
、これらの膜装置は性能の維持管理上管型膜装置、平板
膜装置が効果的で、圧力は１〜１００ ｋｇｆ／ｃｒｔ
ｌが通常利用される。

また、本発明におけるマイクロポーラス膜乃至限外沖過
膜に対する通液は、直列多段に行なうことができ、その
場合の洗浄媒液の添加は最終段への供給液に対して行な
い、さらに多段の場合に初段以外の膜透過液を各その直
前段の供給液に添加することによって洗浄媒液の効果的
利用をはかるもよく、このように多段に行なう場合には
同一特性の膜を使用することも、分割分子量の大きい膜
を初段にし、その後順次分割分子量の小さい膜を使用す
ることもできる。

本発明において使用する洗浄媒液としては、被洗浄物質
の特性、洗浄目的等によって選択するが、各種の有機性
、無機性の洗浄媒液を利用できるが、多くは淡水、アル
コール、酸、アルカリ液であり、また、これら洗浄媒液
に安定剤、凝集剤、ｐＨ調整剤、分散剤、あるいは品質
改良のための漂白剤、脱色剤等の酸化還元剤を併用する
もよい。

さらに本発明の実施態様を図面を参照しつつ説明すると
、第１図示例において、まず、被処理液１を前濃縮のた
めの膜装置Ａに導入して膜面残留濃縮液２と膜透過液３
とに分離する。

この膜装置Ａにおいては、膜特性によって要する圧力は
異なるも、マイクロポーラス膜乃至限外沖過膜を使用す
るときは１〜１０に９ｆ／ｆｆｌであり、逆浸透膜にあ
っては１５〜１００ ｋｇｆ／ｃｒＡ程度がよい。

また、膜装置Ａを二段さし、前段に距浸透膜装置を配し
てその濃縮液を後段に配したマイクロポーラス膜乃至限
外０−コ過膜装置でさらに膜分離による濃縮を行なって
もよい。

かくして得られた濃縮液２を洗浄精製するためのマイク
ロポーラス膜乃至限外濾過膜装置Ｂへ供給するが、この
場合、供給される濃縮液２中へ洗浄媒液４また必要に応
じて上記安定剤等を添加し、マイクロポーラス膜乃至限
外濾過膜装置Ｂにおいて膜分離することによって、洗浄
精製された液中の有価物を含む膜面残留液５を回収し、
不純物は膜透過液（洗浄後液）６中に移行され、系外へ
排出される。

第２図示例は、上記第１図示例における前濃縮のための
膜装置Ａを沈降分゛膜装置、浮上分離装置、遠心分離機
、イオン交換装置、吸着分離装置等の濃縮装置Ｃに代え
たもので、沈降分前によ−〕で濃縮されたスラッジ２′
を対象とし、その他は第１図示例と同様である。

第３図示例は、本発明を多段にした例であって、さらに
洗浄媒液を反復利用しようとするものである。

すなわち、上記各図示例における洗浄精製するためのマ
イクロポーラス膜乃至限外濾過膜装置Ｂを例えばＢ−１
、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４と４段に設置し、必要に応じ
て濃縮あるいは調整された供給液２を第１段装置Ｂ−１
へ供給するに当って、第２段装置Ｈ−２の膜透過液６“
を洗浄媒液として添加し、ここで膜面残留液５“′と膜
透過液６″に分離、膜透過液６′７を系外へ排出する。

次いでこの膜面残留液５″を第２段装置Ｂ−２へ供給す
るに当って、第３段装置Ｂ−３の膜透過液６′を洗浄媒
液として添加し、ここで膜面残留液５“と膜透過液６“
とに分離し、膜透過液６“を前記のように第１段装置Ｂ
−１での洗浄媒液上して利用する。

第２段装置Ｂ−２において洗浄精製をうけた膜面残留液
５“は、次の第３段装置Ｂ−３へ供給されるが、ここで
第４段装置Ｂ−４の膜透過液６を洗浄媒液上して添加し
、膜面残留液５′と膜透過液６′とに分離し、膜透過液
６′を前記のように第２段装置Ｂ−２での洗浄媒液とし
て利用し、膜面残留液５′は新たな洗浄媒液４が添加さ
れて第４段装置Ｂ−４に供給され、膜面残留液５は洗浄
された精製品として回収され、膜透過液６は第３段装置
Ｂ−３の洗浄媒液として利用される。

以上述べたように本発明によれば、有機、無機物質を含
（ｉする液中の有機、無機物質は勿論、有機、無機性の
懸濁液、乳濁液の洗浄、精製を極めて効率よく行ない、
精製された有価物を回収することができ、蛋白質、薬剤
、高分子化合物などの精製や結晶の精製なども効果的に
行なうことができるものである。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 蛋白質１．８％含有する廃液をｐａ＋ ４．５〜５．０
に調整し、８０〜９０℃にて３０分間加熱したのち、凝
集沈殿により蛋白質・を凝集沈殿濃縮し、固形分３％を
含む蛋白質含有スラリを得た。

次にこのスラグ５１／分に対して７０℃に加熱した淡水
を１５１／分の流量比で添加しつつ、５インチの管型限
外沖過膜装置に通液した。

この場合、入口圧力は５ｋｇｆ／ｃｎｆで液温は７０〜
８０ ”Ｃ：であり、固形分７，５％の精製蛋白スラリ
を２１１分で回収し？また。

かくて蛋白質と共存する無機成分を約％〜％程度に減少
させることができた。

実施例 ２ ．５インチの管型限外沢過膜装置を２段に配置し、固形
分として３％の蛋白質含有液３１／分と第２段限外沖過
膜装置の膜透過液を１７１ｊ／分の流量比で共に第１段
限外沖過膜装置に圧力５に９ｆ／ｉ、液温ｓ ｏ ’ｃ
において通液し膜面残留液２１１分を得た。

この膜面残留液に１７１！／分の流に比で８０℃に加熱
したえん酸によりｐＨ４，５〜５．０に調整した淡水を
添加し、第２段限外沖過膜装置に圧力５ ｋｇ ｆ／ｃ
ｒ／ｌ、液温８０℃で通液し、固形分として４：５％の
蛋白質を含有する膜面残留液２１／分を得た。

かくて蛋白質と共存する無機塩分を約７５ 〜協程度に減少させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す系統説明図、第２図
は他の実施態様を示す系統説明図、第３図は他の実が（
ｊ態様を示す系統説明図である。 Ａ−・・・・・膜装置、Ｂ・・・・・・マイクロポーラ
ス膜乃至限外濾過膜装置、Ｃ・・・・・・濃縮装置、１
・・・・・・被処理液、４・・・・・・洗浄媒液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機物、無機物を含有する液に淡水、アルコール、
   酸、およびアルカリ液のいづれかを洗浄媒液として添加
   しつつマイクロポーラス膜乃至限外濾過膜に通液し、膜
   面残留液と膜透過液とに分離する液中の有価物の精製方
   法において、前記マイクロポーラス膜乃至限外濾過膜に
   対する通液を直列多段に行ない、かつ最終段への供給液
   に洗浄媒液を添加し、該最終段の膜透過液をその前段の
   供給液に添加することを特徴とする液中の有価物の精製
   方法。 ２ 前記初段以外の膜透過液をそれぞれの前段の供給液
   に添加する特許請求の範囲第１項記載の液中の有価物の
   精製方法。