JPH0389921A - セラミック膜を用いた処理方法 - Google Patents
セラミック膜を用いた処理方法Info
- Publication number
- JPH0389921A JPH0389921A JP22617689A JP22617689A JPH0389921A JP H0389921 A JPH0389921 A JP H0389921A JP 22617689 A JP22617689 A JP 22617689A JP 22617689 A JP22617689 A JP 22617689A JP H0389921 A JPH0389921 A JP H0389921A
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- JP
- Japan
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- membrane
- substrate
- ceramic membrane
- substrate solution
- ceramic
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- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
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）
本発明は限外濾過法等によって基質溶液（原液）中から
目的とする物質を取出したり、目的とする物質以外の物
質を除去する方法に関する。
目的とする物質を取出したり、目的とする物質以外の物
質を除去する方法に関する。
（従来の技術）
食品や医薬品工業における溶液の分離や濃縮、工場排水
や下水の膜分離ＩＡ理においては従来から、比較的大径
の粒子からなる支持体の基質溶液流入側の面に小径の粒
子からなる薄膜を形成した非対称膜等のセラミック膜を
用いている。
や下水の膜分離ＩＡ理においては従来から、比較的大径
の粒子からなる支持体の基質溶液流入側の面に小径の粒
子からなる薄膜を形成した非対称膜等のセラミック膜を
用いている。
斯かるセラ主ツタ膜を用いて長時間分離運転を行うとセ
ラミック膜の表面に溶質（主として基質）の粒子が（＝
ｊ着し、目詰まりを起こして膜性能の低下を来たす。
ラミック膜の表面に溶質（主として基質）の粒子が（＝
ｊ着し、目詰まりを起こして膜性能の低下を来たす。
このため従来から膜面流速や膜間差圧を変えたり、逆洗
浄を行ったり更には特開昭６１−１１１０８号に開示さ
れるように、一次側と二次側の圧を等しくした状態で、
一次側に循環ポンプによって洗浄液を供給するようにし
ている。
浄を行ったり更には特開昭６１−１１１０８号に開示さ
れるように、一次側と二次側の圧を等しくした状態で、
一次側に循環ポンプによって洗浄液を供給するようにし
ている。
（発明が解決しようとする課題）
上述しに従来の方法にあっては、処理の途中で運転条件
を変えなければならず、また−旦微細な孔に入り込んだ
溶質粒子は簡単に除去することができない。
を変えなければならず、また−旦微細な孔に入り込んだ
溶質粒子は簡単に除去することができない。
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決すべく本発明は、基質溶液のｐＨを調整
するか、洗浄液のｐ）Ｉを調整することとし、当該調整
後のｐｏがセラミック膜を構成する材料の等電位点及び
基質の等電位点のいずれの等電位点よりも酸性かアルカ
リ性の一方になるようにした。
するか、洗浄液のｐ）Ｉを調整することとし、当該調整
後のｐｏがセラミック膜を構成する材料の等電位点及び
基質の等電位点のいずれの等電位点よりも酸性かアルカ
リ性の一方になるようにした。
（作用）
基質溶液のｐＨ又は洗浄液のｐＨを調整することてセラ
ミック膜を構成する材料及び基質の荷電が正か負のいず
れか一方となるようにして互いに反発せしめ、膜に付着
した基質溶液が膜から静電的に離れやすくなる。
ミック膜を構成する材料及び基質の荷電が正か負のいず
れか一方となるようにして互いに反発せしめ、膜に付着
した基質溶液が膜から静電的に離れやすくなる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明方法の実施に用いる装置の概略図、第２
図はセラミック膜の一例を示す斜視図であり、タンク１
内には基質としてのタンパク質、糖或いはデンプン等の
有機物を含む溶液℃が満たされており、タンク１と膜モ
ジュール２とを配管３で接続し、この配管３の途中にポ
ンプ４を設け、このポンプ４によって基質溶液℃を膜モ
ジュール２の一次側に供給し、二次側に透過した液を配
管５を介して他のタンク等へ導き、また戻し管６を介し
て一次側の基質溶液をタンク１へ戻すようにしている。
図はセラミック膜の一例を示す斜視図であり、タンク１
内には基質としてのタンパク質、糖或いはデンプン等の
有機物を含む溶液℃が満たされており、タンク１と膜モ
ジュール２とを配管３で接続し、この配管３の途中にポ
ンプ４を設け、このポンプ４によって基質溶液℃を膜モ
ジュール２の一次側に供給し、二次側に透過した液を配
管５を介して他のタンク等へ導き、また戻し管６を介し
て一次側の基質溶液をタンク１へ戻すようにしている。
ここで膜モジュール２は第２図に示すようなチューブ状
をなすセラミック非対称膜７を多数本台せて構成され、
セラミック非対称膜７は大径のセラミック粒子からなる
支持体８の一次側表面に小径のセラミック粒子からなる
薄膜９を形成している。ここで薄ＩＩＵ９を構成するセ
ラミック粒子としては粒子径５００１以下の５ｎ０２．
ＴｉＯ２，ＺｒＯ２又は八℃２０３ とする。
をなすセラミック非対称膜７を多数本台せて構成され、
セラミック非対称膜７は大径のセラミック粒子からなる
支持体８の一次側表面に小径のセラミック粒子からなる
薄膜９を形成している。ここで薄ＩＩＵ９を構成するセ
ラミック粒子としては粒子径５００１以下の５ｎ０２．
ＴｉＯ２，ＺｒＯ２又は八℃２０３ とする。
以上の装置を用いて基質溶液℃゛を濃縮或いは分離する
には基質溶液立なのｐＩ（を水酸イピナトリウムやリン
酸等を用いて調整する。具体的にはセラミック膜を構成
する５ｎ０２等の材料の等電位点及び基質の等電位点の
いずれの等電位点よりも基質溶液のｐｌ（が酸側又はア
ルカリ側のいずれか一方になるようにし、セラミック膜
を構成する材料の荷電と基質の荷電とが同じになるよう
にして互いに静電的に反発し合って吸着しないようにす
る。
には基質溶液立なのｐＩ（を水酸イピナトリウムやリン
酸等を用いて調整する。具体的にはセラミック膜を構成
する５ｎ０２等の材料の等電位点及び基質の等電位点の
いずれの等電位点よりも基質溶液のｐｌ（が酸側又はア
ルカリ側のいずれか一方になるようにし、セラミック膜
を構成する材料の荷電と基質の荷電とが同じになるよう
にして互いに静電的に反発し合って吸着しないようにす
る。
次に具体的な実験例に基づいて本発明を説明する。
第３図はセラミック膜の構成材料のゼータ電位とｐＨと
の関係を示したグラフであり、ゼータ電位がＯとなるｐ
Ｈが等電位点てあり、この点よりもｐＨが犬きくなると
セラミック膜を構成する材料は酸として作用し、ｐｌｌ
が小さくなるとアルカリとして作用する。
の関係を示したグラフであり、ゼータ電位がＯとなるｐ
Ｈが等電位点てあり、この点よりもｐＨが犬きくなると
セラミック膜を構成する材料は酸として作用し、ｐｌｌ
が小さくなるとアルカリとして作用する。
また、第４図は各種タンパク質の分子量と等電位点との
関係を示すグラフであり、前記同様各種タンパク質は両
性物質としての性質を持つ。
関係を示すグラフであり、前記同様各種タンパク質は両
性物質としての性質を持つ。
更に第５図乃至第１０図はｆｌｕｘ変化率鴎）と透過量
（ｍｌ）との関係を示すグラフであり、ｆｌｕｘ変化率
（９６）は−旦目詰まりしたセラミック膜の回復率を示
す。つまりｆｌｕｘ変化率（＊）が１００！にであれば
目詰まり前の状態に完全に戻ったことを表わし、０零で
あれば全く回復していないことを表わしている。
（ｍｌ）との関係を示すグラフであり、ｆｌｕｘ変化率
（９６）は−旦目詰まりしたセラミック膜の回復率を示
す。つまりｆｌｕｘ変化率（＊）が１００！にであれば
目詰まり前の状態に完全に戻ったことを表わし、０零で
あれば全く回復していないことを表わしている。
即ち、第５図はセラミック膜としてのｓ ｎ ０２ ｔ
Ｊｉを、基質として牛血清アルブミンを選定した場合の
実験結果を示したものであり、第５図の読み方は以下の
通りである。先ず基質溶液のｐＨがｐＨ４，１において
セラミック膜にアルブミンを吸着せしめ、そのままｐＨ
４，１のまま運転を透過量が５００ｍ１になるまで行い
、次いでｐｉ（４，１の洗浄液中に２４時間浸漬し再び
透過量が６００ｍ１になるまで運転を行い、この後ｐＨ
６，５の洗浄液中に２４時間浸漬した後、ｐＨｓ、５の
まま透過量が５１］１］ｍ＋になるまで運転を行った。
Ｊｉを、基質として牛血清アルブミンを選定した場合の
実験結果を示したものであり、第５図の読み方は以下の
通りである。先ず基質溶液のｐＨがｐＨ４，１において
セラミック膜にアルブミンを吸着せしめ、そのままｐＨ
４，１のまま運転を透過量が５００ｍ１になるまで行い
、次いでｐｉ（４，１の洗浄液中に２４時間浸漬し再び
透過量が６００ｍ１になるまで運転を行い、この後ｐＨ
６，５の洗浄液中に２４時間浸漬した後、ｐＨｓ、５の
まま透過量が５１］１］ｍ＋になるまで運転を行った。
第５図からは、ｐＨが４．１のときにはｆｌｕｘ変化率
が小さく回復率か悪く、ｐｌ（を６，５ にすると急激
にｆｌｕｘ変化率が向上することが分かる。これはｐＨ
−＋４１では５ｎ０２は酸として作用し、牛血清アルブ
ミンはアルカリとして作用し、両者は荷電が逆になるの
で互いに静電的に吸着し、ｐＨが６５になるといずれも
酸として作用し、互いに荷電か同じになって反発するの
でｆ ｌｕｘ変化率か回復するものと考えられる。また
、第６図からは、始めからｐＨを６５としておけは、直
ちにｆｌｕｘ変化率が回復することが分る。
が小さく回復率か悪く、ｐｌ（を６，５ にすると急激
にｆｌｕｘ変化率が向上することが分かる。これはｐＨ
−＋４１では５ｎ０２は酸として作用し、牛血清アルブ
ミンはアルカリとして作用し、両者は荷電が逆になるの
で互いに静電的に吸着し、ｐＨが６５になるといずれも
酸として作用し、互いに荷電か同じになって反発するの
でｆ ｌｕｘ変化率か回復するものと考えられる。また
、第６図からは、始めからｐＨを６５としておけは、直
ちにｆｌｕｘ変化率が回復することが分る。
更に第７図及び第８図はセラミック膜をＴｌＯ２とし、
第９図及び第１０図はセラミック膜ＺｒＯ２としたもの
であり、これらのグラフから以下のことか言える。即ち
、分離するタンパク質を牛血清アルブミンとした場合、
セラミック膜の材料として５ｎＱ２又はＴｉｔ）２を用
いているときは基質溶液又は洗浄７夜のｐＨ１をｐＨ２
，８（Ｓｎ０２及びＴｌＯ２の等電位点）以下かｐＨ＋
４．ａ（牛血清アルブミンの等電位点）以上とし、Ｚｒ
Ｏ２を用いているときはｐＨをｐＨ３，５（ＺｒＯ２の
等電位点）以下かｐｌ＋４．８以上とし、 八ｕ ２０
３を用いているときはｐＨをｐＨ４，８以下かｐＨ６，
ｏ （八ｆ１．２０．．の等電位点）以下とする。
第９図及び第１０図はセラミック膜ＺｒＯ２としたもの
であり、これらのグラフから以下のことか言える。即ち
、分離するタンパク質を牛血清アルブミンとした場合、
セラミック膜の材料として５ｎＱ２又はＴｉｔ）２を用
いているときは基質溶液又は洗浄７夜のｐＨ１をｐＨ２
，８（Ｓｎ０２及びＴｌＯ２の等電位点）以下かｐＨ＋
４．ａ（牛血清アルブミンの等電位点）以上とし、Ｚｒ
Ｏ２を用いているときはｐＨをｐＨ３，５（ＺｒＯ２の
等電位点）以下かｐｌ＋４．８以上とし、 八ｕ ２０
３を用いているときはｐＨをｐＨ４，８以下かｐＨ６，
ｏ （八ｆ１．２０．．の等電位点）以下とする。
尚実施例にあっては静電的な反発力を利用してセラミッ
ク膜に付着した基質を積極的に落とすようにしたが、逆
にセラミック膜と基質とを荷電が反対となるようなｐＨ
を選定することて、特定物質の吸着除去にも応用するこ
とができる。
ク膜に付着した基質を積極的に落とすようにしたが、逆
にセラミック膜と基質とを荷電が反対となるようなｐＨ
を選定することて、特定物質の吸着除去にも応用するこ
とができる。
（発明の効果）
以上に説明した如く本発明によれば、タンパク等の有機
物をセラミック膜を用いて分離するにあたり、基質溶液
又は洗浄液のｐＨを調整することで、セラミック膜と基
質とが互いに静電的に反発するようにしたので、セラミ
ック膜に基質が吸着されて目詰まりを起こしにくく且つ
一旦吸着された基質を除去しやすいので膜性能の回復が
早い。
物をセラミック膜を用いて分離するにあたり、基質溶液
又は洗浄液のｐＨを調整することで、セラミック膜と基
質とが互いに静電的に反発するようにしたので、セラミ
ック膜に基質が吸着されて目詰まりを起こしにくく且つ
一旦吸着された基質を除去しやすいので膜性能の回復が
早い。
第１図は本発明方法の実施に用いる装置の概略図、第２
図はセラミック膜の斜視図、第３図はセラミック膜を構
成する材料の等電位点を示すグラフ、第４図は各種タン
パク質の等電位点と分子量の関係を示すグラフ、第５図
乃至第１０図はｐＨとｆｌｕｘ変化率との関係を示す実
験結果のグラフである。 尚、図面中１はタンク、２は膜モジュール、７はセラミ
ック非対称膜、８は支持体、９はＲ膜である。
図はセラミック膜の斜視図、第３図はセラミック膜を構
成する材料の等電位点を示すグラフ、第４図は各種タン
パク質の等電位点と分子量の関係を示すグラフ、第５図
乃至第１０図はｐＨとｆｌｕｘ変化率との関係を示す実
験結果のグラフである。 尚、図面中１はタンク、２は膜モジュール、７はセラミ
ック非対称膜、８は支持体、９はＲ膜である。
Claims (2)
- （１）一次側の基質溶液に浸透圧以上の圧力を加え、所
定の分子量以下の物質をセラミック膜を透過せしめて二
次側に取出すようにした処理方法において、前記セラミ
ック膜を構成する材料及び基質のいずれの等電位点より
も基質溶液のｐＨが酸性かアルカリ性のいずれかになる
ようにｐＨ調整を行うようにしたことを特徴とするセラ
ミック膜を用いた処理方法。 - （２）一次側の基質溶液に浸透圧以上の圧力を加え、所
定の分子量以下の物質をセラミック膜を透過せしめて二
次側に取出すようにした処理方法において、この処理方
法は中間に洗浄工程を有し、この洗浄工程にあっては前
記セラミック膜を構成する材料及び基質のいずれの等電
位点よりもｐＨが酸性かアルカリ性のいずれかである洗
浄液を用いて洗浄するようにしたことを特徴とするセラ
ミック膜を用いた処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617689A JPH0389921A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | セラミック膜を用いた処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617689A JPH0389921A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | セラミック膜を用いた処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389921A true JPH0389921A (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16841077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22617689A Pending JPH0389921A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | セラミック膜を用いた処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0389921A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1184070A3 (en) * | 2000-09-01 | 2003-12-17 | Haldor Topsoe A/S | Method for the removal of particulate matter from aqueous suspension |
| JP2011016114A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 一端封止型ゼオライト膜用基体管 |
| JP2014144433A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Panasonic Corp | ホウ素含有排水処理方法およびホウ素含有排水処理システム |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22617689A patent/JPH0389921A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1184070A3 (en) * | 2000-09-01 | 2003-12-17 | Haldor Topsoe A/S | Method for the removal of particulate matter from aqueous suspension |
| JP2011016114A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 一端封止型ゼオライト膜用基体管 |
| JP2014144433A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Panasonic Corp | ホウ素含有排水処理方法およびホウ素含有排水処理システム |
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