JPH04247226A - 自動自浄機能を有する膜濾過方式 - Google Patents
自動自浄機能を有する膜濾過方式Info
- Publication number
- JPH04247226A JPH04247226A JP3332291A JP3332291A JPH04247226A JP H04247226 A JPH04247226 A JP H04247226A JP 3332291 A JP3332291 A JP 3332291A JP 3332291 A JP3332291 A JP 3332291A JP H04247226 A JPH04247226 A JP H04247226A
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- Japan
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- filtration
- membrane
- filtrate
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば飲料水製造を目
的とする上水設備あるいは医薬、発酵工場や食品工場等
にて使用する原料の溶解及び配管の洗浄等に用いられる
無菌水の製造設備あるいは下水処理水の中水化設備又は
工場工程水のクローズド化、再利用設備等に好適な膜濾
過方式に関する。
的とする上水設備あるいは医薬、発酵工場や食品工場等
にて使用する原料の溶解及び配管の洗浄等に用いられる
無菌水の製造設備あるいは下水処理水の中水化設備又は
工場工程水のクローズド化、再利用設備等に好適な膜濾
過方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】水資源の汚染、枯渇が問題となっている
昨今、水及び水溶液（以下原水という）の汚染物質を完
全に除去し、飲料水、無菌水を製造するシステムあるい
は汚染物質が混入した原水の濾過再利用システムが注目
されている。そして、この種のシステムには逆浸透膜あ
るいは限外濾過膜あるいは精密濾過膜（以下これら全て
を単に膜という）を用いるケースが増加している。
昨今、水及び水溶液（以下原水という）の汚染物質を完
全に除去し、飲料水、無菌水を製造するシステムあるい
は汚染物質が混入した原水の濾過再利用システムが注目
されている。そして、この種のシステムには逆浸透膜あ
るいは限外濾過膜あるいは精密濾過膜（以下これら全て
を単に膜という）を用いるケースが増加している。
【０００３】従来、この種の膜濾過設備は膜面への被濾
過物のゲル層やケークの付着防止による濾過液量（以下
濾水量という）の低下防止のために膜面に平行に流体を
流し、濾過を行うクロスフロー方式を用いる場合が多く
、更に膜面積を増やすために表面に微細な空孔を有する
中空糸を樹脂や金属の筒に多数挿入し、一体化させた膜
モジュール（以下単にモジュールという）を使用してい
るケースが大半である。そして、この中空糸はポリアク
リルニトリル，ポリスルホンやセルローズ等の有機膜あ
るいはセラミック等の無機膜など種類は多数である。
過物のゲル層やケークの付着防止による濾過液量（以下
濾水量という）の低下防止のために膜面に平行に流体を
流し、濾過を行うクロスフロー方式を用いる場合が多く
、更に膜面積を増やすために表面に微細な空孔を有する
中空糸を樹脂や金属の筒に多数挿入し、一体化させた膜
モジュール（以下単にモジュールという）を使用してい
るケースが大半である。そして、この中空糸はポリアク
リルニトリル，ポリスルホンやセルローズ等の有機膜あ
るいはセラミック等の無機膜など種類は多数である。
【０００４】また、この種の膜システムにおいては、膜
面への付着物を定期的に除去し安定した濾水量を得るた
めに以下に説明する逆圧洗浄（以下逆洗という）をシス
テムに組み込む場合が多い。
面への付着物を定期的に除去し安定した濾水量を得るた
めに以下に説明する逆圧洗浄（以下逆洗という）をシス
テムに組み込む場合が多い。
【０００５】中空糸型のモジュールを用いた濾過には中
空糸の内面を原液を通過させながら外側に濾水を取り出
す内圧型と外面に原液を通過させながら内側に濾水を取
り出す外圧型の２種があるが、逆洗とは原液の通過する
側とは反対側の面より濾水あるいは予め用意された清浄
水をある一定の圧力にて一定時間供給することにより物
理的な力により膜面の付着物を洗い流す方式である。
空糸の内面を原液を通過させながら外側に濾水を取り出
す内圧型と外面に原液を通過させながら内側に濾水を取
り出す外圧型の２種があるが、逆洗とは原液の通過する
側とは反対側の面より濾水あるいは予め用意された清浄
水をある一定の圧力にて一定時間供給することにより物
理的な力により膜面の付着物を洗い流す方式である。
【０００６】原水の水質の変動が少ない場合は、濾過と
逆洗を交互にタイマー等で切りかえることにより、濾水
の安定性が得られるが、原水の水質変動が大きい場合に
は濾水量の低下を確認してからタイマーの設定値を逐次
変える等の対応しかなく、既に膜が閉塞し、濾水量が回
復しなかったり、監視・管理に人手を要するなどはなは
だ不完全なものであった。
逆洗を交互にタイマー等で切りかえることにより、濾水
の安定性が得られるが、原水の水質変動が大きい場合に
は濾水量の低下を確認してからタイマーの設定値を逐次
変える等の対応しかなく、既に膜が閉塞し、濾水量が回
復しなかったり、監視・管理に人手を要するなどはなは
だ不完全なものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、中空糸型の
膜濾過システムの濾過システムに関して、上記した従来
技術の問題点を解決し、原水の水質変動の大きい原液を
膜を閉塞することなく長時間連続運転が可能で常に安定
した濾水量を得ることができる膜システムを提供するこ
とを目的とするものである。
膜濾過システムの濾過システムに関して、上記した従来
技術の問題点を解決し、原水の水質変動の大きい原液を
膜を閉塞することなく長時間連続運転が可能で常に安定
した濾水量を得ることができる膜システムを提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】原水の水質変動の要因は
、■ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物学的酸
素要求量）成分の増加、■ＳＳ（懸濁物質）、ＴＤＳ（
蒸発残留物）成分の増加、■微生物の増加、■ＭＢＡＳ
（界面活性剤）成分の増加、■色度の変動、■臭気の増
加、■油分の増加等によるものであり、本発明は、上記
で述べた原水の水質の変化を検知し、その検知内容が濾
水量低下の原因とみられた場合に自動的に逆洗の設定値
を変更し、膜の閉塞を防止し、安定した濾水量を連続し
て得ることをその特徴とするものである。
、■ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物学的酸
素要求量）成分の増加、■ＳＳ（懸濁物質）、ＴＤＳ（
蒸発残留物）成分の増加、■微生物の増加、■ＭＢＡＳ
（界面活性剤）成分の増加、■色度の変動、■臭気の増
加、■油分の増加等によるものであり、本発明は、上記
で述べた原水の水質の変化を検知し、その検知内容が濾
水量低下の原因とみられた場合に自動的に逆洗の設定値
を変更し、膜の閉塞を防止し、安定した濾水量を連続し
て得ることをその特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明に係る膜濾過方式は、原水タンクへの供
給部あるいは膜モジュール入口付近の原水流入部に原水
の水質検知部を設け、変化する原水の水質を検知し、膜
モジュールを通過する濾水量を検知確認し、濾水量が所
定時間内に低下傾向のときは、膜の逆洗条件を変更して
予め設定した濾水量となるように自動調整するものであ
る。
給部あるいは膜モジュール入口付近の原水流入部に原水
の水質検知部を設け、変化する原水の水質を検知し、膜
モジュールを通過する濾水量を検知確認し、濾水量が所
定時間内に低下傾向のときは、膜の逆洗条件を変更して
予め設定した濾水量となるように自動調整するものであ
る。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図において、１は原水タンクであり、該原水タンク１内
の原水を原水タンク１と膜モジュール１０とを連絡する
供給管路Ａに配装した供給・循環ポンプ３により膜モジ
ュール１０内に供給する。５は前記供給管路Ａに配設さ
れた濁度センサであり、７は同じく供給管路Ａに配設さ
れたモジュール入口自動弁である。前記した供給・循環
ポンプ３により膜モジュール１０に供給された原水は、
膜モジュール１０内を通過させ、原水中の汚染物質１７
，１７，……は返戻管路Ｂを介して原水タンク１に戻り
、汚染物質を除去された濾水は、濾水供給管路Ｃにより
濾水タンク２へと送られる。８及び６は、前記の膜モジ
ュール１０より濾水タンク２への濾水供給管路Ｃに配設
された濾水出口自動弁及び電磁流量計等よりなる流量セ
ンサである。
の原水を原水タンク１と膜モジュール１０とを連絡する
供給管路Ａに配装した供給・循環ポンプ３により膜モジ
ュール１０内に供給する。５は前記供給管路Ａに配設さ
れた濁度センサであり、７は同じく供給管路Ａに配設さ
れたモジュール入口自動弁である。前記した供給・循環
ポンプ３により膜モジュール１０に供給された原水は、
膜モジュール１０内を通過させ、原水中の汚染物質１７
，１７，……は返戻管路Ｂを介して原水タンク１に戻り
、汚染物質を除去された濾水は、濾水供給管路Ｃにより
濾水タンク２へと送られる。８及び６は、前記の膜モジ
ュール１０より濾水タンク２への濾水供給管路Ｃに配設
された濾水出口自動弁及び電磁流量計等よりなる流量セ
ンサである。
【００１１】Ｄは前記した供給管路Ｃの膜モジュール１
０の出口附近より分岐されて濾水タンク２の下部に連結
され逆洗用管路であり、該逆洗用管路Ｄには逆洗用ポン
プ４及び逆洗用自動弁９が配設されている。また、１１
は原水タンク１のレベルを検知するレベル計、１２は前
記原水の供給管Ａに配設の濁度センサ５と同様に原水中
のＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物化学的酸
素要求量）、ＳＳ（懸濁物質）、ＴＤＳ（蒸気残留物）
、ＭＢＡＳ（界面活性剤）等を検出する検出センサであ
る。
０の出口附近より分岐されて濾水タンク２の下部に連結
され逆洗用管路であり、該逆洗用管路Ｄには逆洗用ポン
プ４及び逆洗用自動弁９が配設されている。また、１１
は原水タンク１のレベルを検知するレベル計、１２は前
記原水の供給管Ａに配設の濁度センサ５と同様に原水中
のＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物化学的酸
素要求量）、ＳＳ（懸濁物質）、ＴＤＳ（蒸気残留物）
、ＭＢＡＳ（界面活性剤）等を検出する検出センサであ
る。
【００１２】前記した供給，循環ポンプ３は、供給ポン
プと循環ポンプの２台に分けて設置してもよいし、膜濾
過された原水は系外に一部ブローを行い原水タンク１内
の濃度を一定に保つようにする場合もある。なお、図１
におけるＥは原水タンク１への原水の供給管であり１３
は前記原水供給管Ｄに配設された自動弁である。
プと循環ポンプの２台に分けて設置してもよいし、膜濾
過された原水は系外に一部ブローを行い原水タンク１内
の濃度を一定に保つようにする場合もある。なお、図１
におけるＥは原水タンク１への原水の供給管であり１３
は前記原水供給管Ｄに配設された自動弁である。
【００１３】本実施例は、前記したように構成されるの
で、その作動について説明すると、先ず、濾水量の初期
設定値、流量変化の確認時間、濾過時間、逆洗時間、濁
度の初期設定値を定めて装置内に入力する。本実施例に
おいては流量を５００ ｌ／Ｈｒ 、確認時間を２Ｈｒ
、濾過時間を３０分、逆洗時間を３０ｓ、濁度の初期設
定値を５とし、この状態で運転を開始した。
で、その作動について説明すると、先ず、濾水量の初期
設定値、流量変化の確認時間、濾過時間、逆洗時間、濁
度の初期設定値を定めて装置内に入力する。本実施例に
おいては流量を５００ ｌ／Ｈｒ 、確認時間を２Ｈｒ
、濾過時間を３０分、逆洗時間を３０ｓ、濁度の初期設
定値を５とし、この状態で運転を開始した。
【００１４】運転を開始したとき、原水タンク１と膜モ
ジュール１０とを連結する原水供給管路Ａに配設のモジ
ュール入口自動弁７及び膜モジュール１０と濾水タンク
２とを連結する濾水供給管路Ｃに配設される濾水出口自
動弁８が開き、逆洗用管路Ｄに配設の逆洗用自動弁９は
閉じ、逆洗ポンプ４は停止している。原水の供給管路Ａ
に配設の供給，循環ポンプ３を作動して原水タンク１内
の原水を膜モジュール１０内に供給すると、原水は矢印
１５の方向から流れ、膜モジュール１０内で濾過された
濾水は矢印１６の方向へ流れ濾水供給管Ｃを介して膜モ
ジュール１０より濾水タンク２内に供給される。このと
き、前記した供給，循環ポンプ３は濾水供給管路Ｃに配
設される流量センサ６によって検出される流量が初期設
定値を維持するように電流制御が行われ回転数は任意に
変化させられる。
ジュール１０とを連結する原水供給管路Ａに配設のモジ
ュール入口自動弁７及び膜モジュール１０と濾水タンク
２とを連結する濾水供給管路Ｃに配設される濾水出口自
動弁８が開き、逆洗用管路Ｄに配設の逆洗用自動弁９は
閉じ、逆洗ポンプ４は停止している。原水の供給管路Ａ
に配設の供給，循環ポンプ３を作動して原水タンク１内
の原水を膜モジュール１０内に供給すると、原水は矢印
１５の方向から流れ、膜モジュール１０内で濾過された
濾水は矢印１６の方向へ流れ濾水供給管Ｃを介して膜モ
ジュール１０より濾水タンク２内に供給される。このと
き、前記した供給，循環ポンプ３は濾水供給管路Ｃに配
設される流量センサ６によって検出される流量が初期設
定値を維持するように電流制御が行われ回転数は任意に
変化させられる。
【００１５】初期濾過時間３０分が経過したとき、前記
した原水供給管路Ａに配設のモジュール入口自動弁７及
び濾水供給管路Ｃに配設の濾水自動弁８を閉じ、前記管
路Ｃより分岐され濾水タンク２の底部と連接される逆洗
用管路Ｄに配設の逆洗用自動弁９を開き、更に原水の供
給管路Ａに配設の供給，循環ポンプ３は運転していても
、停止していてもよい。前記逆洗用管路Ｄの逆洗用ポン
プ４を初期設定逆洗時間３０秒作動させると、膜内に付
着した汚染物質１７，１７，……は、除去され洗浄が行
われる。このようにして濾過と逆洗の運転を繰り返すこ
とにより濾水の安定を図るようにしている。原水タンク
１内の水量はレベル計１１によって液量を検知し供給管
Ｅの自動弁１３の開閉を行いタンク１内の原水の一定量
を保持する。
した原水供給管路Ａに配設のモジュール入口自動弁７及
び濾水供給管路Ｃに配設の濾水自動弁８を閉じ、前記管
路Ｃより分岐され濾水タンク２の底部と連接される逆洗
用管路Ｄに配設の逆洗用自動弁９を開き、更に原水の供
給管路Ａに配設の供給，循環ポンプ３は運転していても
、停止していてもよい。前記逆洗用管路Ｄの逆洗用ポン
プ４を初期設定逆洗時間３０秒作動させると、膜内に付
着した汚染物質１７，１７，……は、除去され洗浄が行
われる。このようにして濾過と逆洗の運転を繰り返すこ
とにより濾水の安定を図るようにしている。原水タンク
１内の水量はレベル計１１によって液量を検知し供給管
Ｅの自動弁１３の開閉を行いタンク１内の原水の一定量
を保持する。
【００１６】原水の濁度の値（センサからの出力信号電
流）が変化せず、濾水量が確認時間内に低下しない場合
は、原水の循環時間は長くなり、逆洗の頻度は減少する
こととなる。実施例では運転後２時間濾水量に変化がな
い場合は、循環時間を５分延長されるものとし、逆洗時
間の３０秒は固定とした。
流）が変化せず、濾水量が確認時間内に低下しない場合
は、原水の循環時間は長くなり、逆洗の頻度は減少する
こととなる。実施例では運転後２時間濾水量に変化がな
い場合は、循環時間を５分延長されるものとし、逆洗時
間の３０秒は固定とした。
【００１７】また、原水中のＢＯＤ，ＣＯＤや濁度の値
が上昇したときは濁度センサ５が検知し、濾水量の値を
センサ６によって確認し、濾水量が所定の時間内に低下
傾向にあるようであれば循環時間を短かくし、逆洗頻度
あるいは逆洗時間を増加するようにする。実施例では、
運転後２時間以内に濁度が上昇し、濾水量が低下すると
、循環時間を５分短縮するものとし、その後確認時間２
時間内に濾水量の低下が続く場合には、さらに５分循環
時間を短縮するように制御系を構築した。実施例におい
ては、２時間ごとに濁度と流量を確認し、一定濾水量を
得ることができるように循環時間を変化させたことにな
る。
が上昇したときは濁度センサ５が検知し、濾水量の値を
センサ６によって確認し、濾水量が所定の時間内に低下
傾向にあるようであれば循環時間を短かくし、逆洗頻度
あるいは逆洗時間を増加するようにする。実施例では、
運転後２時間以内に濁度が上昇し、濾水量が低下すると
、循環時間を５分短縮するものとし、その後確認時間２
時間内に濾水量の低下が続く場合には、さらに５分循環
時間を短縮するように制御系を構築した。実施例におい
ては、２時間ごとに濁度と流量を確認し、一定濾水量を
得ることができるように循環時間を変化させたことにな
る。
【００１８】また、濁度以外の要因例えば温度等により
濾水量が低下した場合は、流量センサ６により供給，循
環ポンプ３の回転数を増減させ、濾水量を初期設定値に
保つように制御系は任意に切りかわるように構築した。
濾水量が低下した場合は、流量センサ６により供給，循
環ポンプ３の回転数を増減させ、濾水量を初期設定値に
保つように制御系は任意に切りかわるように構築した。
【００１９】実施例において、原水の濁度を変化させる
ために、濁質としてカオリンを用いて濁度を１〜１０に
変化させてテストを行った。結果として濾過時間は２０
分〜１２０分の範囲で任意に変化し、濾水量は初期設定
値５００ ｌ／Ｈｒ を常時満足することができた。ま
た、本実施例に用いた濁度センサは、４〜２０ｍＡ出力
端子付の光電管型のものを用いた。また、濁度センサ５
の位置は、原水タンク１の供給部か、または、循環系内
（原水タンクを含む）であればどこでもよい。また、本
実施例の装置にはＢＯＤ、ＣＯＤ値以外に先に述べたＳ
Ｓ，微生物，ＴＤＳ，ＭＢＡＳ，濁度、色度、臭気等原
水成分を検知できるセンサすべてを利用することができ
る。
ために、濁質としてカオリンを用いて濁度を１〜１０に
変化させてテストを行った。結果として濾過時間は２０
分〜１２０分の範囲で任意に変化し、濾水量は初期設定
値５００ ｌ／Ｈｒ を常時満足することができた。ま
た、本実施例に用いた濁度センサは、４〜２０ｍＡ出力
端子付の光電管型のものを用いた。また、濁度センサ５
の位置は、原水タンク１の供給部か、または、循環系内
（原水タンクを含む）であればどこでもよい。また、本
実施例の装置にはＢＯＤ、ＣＯＤ値以外に先に述べたＳ
Ｓ，微生物，ＴＤＳ，ＭＢＡＳ，濁度、色度、臭気等原
水成分を検知できるセンサすべてを利用することができ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る膜濾過方式は、刻々と変化
する原水成分を検出するとともに、前記原水を膜モジュ
ール内に通過せしめて得た濾水量を検知し、検知された
濾水量の増減が前記した原水成分の変化に関係するもの
であるので、濾水量が低下した場合膜モジュールを逆洗
して膜の目詰まりによる濾水低下を特別な監視，管理な
く自動的に防止することができるものであり、その効果
は著しいものがある。
する原水成分を検出するとともに、前記原水を膜モジュ
ール内に通過せしめて得た濾水量を検知し、検知された
濾水量の増減が前記した原水成分の変化に関係するもの
であるので、濾水量が低下した場合膜モジュールを逆洗
して膜の目詰まりによる濾水低下を特別な監視，管理な
く自動的に防止することができるものであり、その効果
は著しいものがある。
【図１】膜濾過方式の実施の一例を示すフロー図
【図２
】濾過メカニズムの説明図
】濾過メカニズムの説明図
【図３】逆洗メカニズムの説明図
１ 原水タンク
２ 濾水タンク
３ 供給，循環ポンプ
４ 逆洗ポンプ
５ 濁度センサ
６ 流量センサ
７ モジュール入口自動弁
８ 濾水出口自動弁
９ 逆洗用自動弁
１０ 膜モジュール
Claims (1)
- 【請求項１】 原水の水質の変化を検出する検出手段
と、前記原水を膜モジュール内を通過せしめて得た濾水
量を検出する手段とを備え、前記検出された原水の水質
の変化及び濾水量に応じて前記膜モジュールの膜を自動
的に洗浄し安定した濾水量を得ることを特徴とする自動
自浄機能を有する膜濾過方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3332291A JPH04247226A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 自動自浄機能を有する膜濾過方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3332291A JPH04247226A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 自動自浄機能を有する膜濾過方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247226A true JPH04247226A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=12383326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3332291A Withdrawn JPH04247226A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 自動自浄機能を有する膜濾過方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04247226A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286563A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Nkk Corp | 膜分離方法 |
| JP2001179058A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Nitto Denko Corp | スパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法ならびにスパイラル型膜モジュール |
| JP2006326473A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Jfe Engineering Kk | 膜分離装置の運転方法 |
| JP2006326472A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Jfe Engineering Kk | 膜分離装置 |
| JP2007105570A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Daicel Chem Ind Ltd | 水浄化システムの連続運転方法 |
| JP2010247074A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | 限外濾過フィルタの洗浄方法及び限外濾過フィルタを用いた現像装置 |
| JPWO2012090556A1 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-06-05 | 東レ株式会社 | 連続発酵による化学品の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3332291A patent/JPH04247226A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286563A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Nkk Corp | 膜分離方法 |
| JP2001179058A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Nitto Denko Corp | スパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法ならびにスパイラル型膜モジュール |
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| JPWO2012090556A1 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-06-05 | 東レ株式会社 | 連続発酵による化学品の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |