JPH0549273B2 - - Google Patents

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JPH0549273B2
JPH0549273B2 JP59240845A JP24084584A JPH0549273B2 JP H0549273 B2 JPH0549273 B2 JP H0549273B2 JP 59240845 A JP59240845 A JP 59240845A JP 24084584 A JP24084584 A JP 24084584A JP H0549273 B2 JPH0549273 B2 JP H0549273B2
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    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、水媒体中の触媒として、菌体、固定
化菌体または固定化酵素を使用して得られる反応
液(以下、適宜水溶液という)を精製する方法に
関する。 本発明は、重合を起し易いため熱処理または酸
処理等の処理を行うことができず、また、製品の
品質の点から凝集剤等による微細な固形分の除去
のできないアクリルアミド水溶液、特に固定化菌
体または固定化酵素(以下、固定化菌体等とい
う)を使用して得られるアクリルアミド水溶液の
精製に好適である。 従来の技術 従来、水媒体中に含まれる微細な固形分等の夾
雑物を除去する方法として、水をポリビニルアル
コール系多孔質中空糸膜で過して浄化するとと
もに、目詰りをおこした中空糸膜を酸および/ま
たはアルカリで洗浄再生することが知られている
(特公昭58−37037号公報参照)。 しかしながら、この方法は再生時に酸および/
またはアルカリを毎回使用するためこれら薬液の
使用量が多く、その結果多量の濃厚な酸またはア
ルカリ廃水を処理しなければならないことのほ
か、膜の再生の回復程度自体も充分とは云えず工
業的に応用するに当つては必ずしも満足し得るも
のではなかつた。 発明が解決しようとする問題点 水性媒体中触媒として菌体または固定化菌体等
を使用して反応を行なう場合、得られる菌体また
は固定化菌体等を別した水溶液中にはわずかで
はあるが濁りが生ずることがあり、このような場
合は水溶液をそのままあるいは濃縮して製品とす
る前にこれを除去する必要がある。この濁りの原
因は水溶液中に懸濁する微細な固形物にあり、こ
れを過により除去するのは容易でなく、1μ以
下の微細孔を有する膜を使うことによりようやく
除去できるが、膜の目詰りが速く膜の寿命が短
い。 このような微粒子を除去する場合に、水溶液に
熱処理あるいは酸処理等の前処理や凝集剤の添加
を行ない過性を改善する方法があるが、これら
の方法は、前述のようにアクリルアミドのような
重合し易く、高品質の製品が要求される物質の取
扱う場合には採用できず、濁りの除去が特に問題
になる。凝集剤の添加は水溶液中の微粒子を凝集
させその過性を改善するが添加した凝集剤の一
部が水溶液中に残り製品の品質を低下させる。 したがつて、目詰りした膜を効率的に繰返し再
生し、膜を長期間使用することが工業的に極めて
重要である。 問題点を解決するための手段 本発明は、水媒体中触媒として菌体、固定化菌
体または固定化酵素を使用して得られる反応液か
らの微細な固形物の除去を、1〜20Kg/cm2のバブ
ルポイントを有するポリエチレン製の多孔質中空
糸膜による過と目詰まりを生じた該中空糸膜の
洗浄との繰返しにより行い、且つ洗浄前の中空糸
膜の差圧を3Kg/cm2以下とすることを特徴とする
菌体、固定化菌体または固定化酵素を使用して得
られる反応液の精製方法を要旨とするものであ
る。 本発明に使用される多孔質中空糸膜は耐薬品性
に優れているとともに、繰返し負荷される洗浄時
の逆洗圧や振動等に対する耐久性に優れており、
多数回の過と洗浄に耐え長期間安定に使用でき
る。 本発明の多孔質中空糸膜の材質はポリエチレン
であり、中空糸は、直径0.2〜2mm、好ましくは
0.3〜1mmの外径を有し、長さは洗浄効率の点か
ら好ましくは40〜200cmとし、少なくとも100本以
上、通常1000〜20000本程度を束ねて過器内に
取付ける。膜の厚さは、耐圧性、捕集性能および
透過性に影響し、0.02〜0.2mmが好ましい。 ポリエチレン製中空糸膜の微細孔はスリツト状
であり、孔径に関しては、一定圧力下で流れる空
気量を測定して得られるガスフラツクスと、中空
糸を水に浸け内部に空気圧をかけて気泡の発生す
る圧力を測定して得られるバブルポイントにより
表現される。本発明では、固形分の捕集性能と目
詰りの再生性能の点から、中空糸膜のバブルポイ
ントは1〜20Kg/cm2、好ましくは2〜8Kg/cm2で
ある。また、中空糸膜のガスフラツクスは、好ま
しくは8×104〜30×104〔/m2hr0.5atm〕であ
る。 本発明において、水溶液の過条件と再生に入
る際の目詰りの程度は洗浄処理の負担を減らすた
めに重要である。水溶液の過は、過速度とし
て2〜1000〔/m2hr〕であり、好ましくは10〜
200〔/m2hr〕である。再生に入る際の目詰りの
程度は、差圧が0.5〜3Kg/cm2であり、好ましく
は0.7〜1.2Kg/cm2である。中空糸膜の差圧が3
Kg/cm2を越えると洗浄による再生が困難になる。 目詰りした中空糸膜の洗浄は、通常、水を過
方向と逆方向に流す所謂逆洗により行う。この逆
洗は、水を多量に流して差圧を大きくする程効果
が大きいが、中空糸膜の耐久性から1〜10Kg/cm2
であり、好ましくは、2〜4Kg/cm2の差圧で行
う。 逆洗による再生を繰返し行うと数回の使用で
過性能の回数が悪くなる。この時点で中空糸を交
換すると中空糸のコストがかさんで大きな問題に
なる。逆洗による再生が不十分になつた中空糸膜
は、アルカリ、酸またはアルコール等に浸漬、放
置して薬品処理し、その後、再度水で逆洗するこ
とにより、中空糸膜の目詰りを効率よく除くこと
ができる。この中、特にアルカリによる処理が好
ましい。固定化菌体等を反応に使用する際に固定
化に使用した固定化材から漏出する微細な固形分
は、通常アルカリに溶解しないため、このように
特にアルカリ処理で過性能が回復することは予
想外なことである。 アルカリ処理は、例えば、苛性ソーダの水溶液
を使用して行い、濃度は2〜30%、好ましくは5
〜15%とし、逆洗を終了した中空糸膜の入つた
過器に苛性ソーダ水溶液を張込み、0.1〜100時
間、好ましくは1〜40時間放置し、その後、水で
通常と同じ条件で逆洗する。アルカリの濃度が高
い程、アルカリ処理の放置時間は短くなるが、ア
ルカリの使用量が多くなるので前記条件が適当で
ある。 この他、目詰まりを生じた中空糸膜の洗浄には
空気等のバブリングや超音波による振動等も適宜
利用することができる。 本発明は固定化菌体または固定化酵素を使用し
て得られる反応液に対してより好ましく適用し得
る。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 グルコース1%、ペプトン0.5%、酵母エキス
0.3%、麦芽エキス、および硫酸第二鉄・7水塩
0.05%を含む培地(PH7.2)により好気的に培養
して調整したニトリル水和能を有するコリネバク
テリウム(Corynebacterium)属N−774(微工研
菌寄第4446号)の洗浄菌体(含水率75%)40部、
アクリルアミド45部、N,N′−メチレンビスア
クリルアミド0.5部および0.05Mリン酸バツフア
ー(PH7.7)40部を混合して均一な懸濁液とした。
これに5%ジメチルアミノプロピオニトリル水溶
液5部および2.5%過硫酸カリウム水溶液10部を
加え10℃に30分保つて重合させた。かくして得ら
れた塊状の菌体含有ゲルを小粒子に破砕し0.05M
リン酸バツフアー(PH7.7)にて十分に洗浄し固
定化菌体100部を得た。 この固定化菌体を用い連続撹拌槽反応器におい
て、水とアクロニトリルを0℃において反応さ
せ、20%のアクリルアミド水溶液を得た。液と固
定化菌体の分離は、80メツシユの金網により過
と5μの糸巻フイルターにて行なつた。得られた
水溶液中には0.5ppmの固形分が含まれていた。 得られた20%アクリルアミド水溶液を、過面
積が0.3m2でバブルポイントが4.8Kg/cm2のポリエ
チレン製多孔質中空糸膜(三菱レーヨン製
EHF390c中空糸膜)に8/hr流して過した。 過して目詰りした中空糸膜の差圧が約0.9
Kg/cm2となつた時点で、この膜を4Kg/cm2の水圧
をかけて逆洗し、過に再使用した。繰返し4回
過に使用した後、12%苛性ソーダ水溶液に15時
間浸漬し、水で逆洗した後、過に再使用した。
上記の過と再生を繰返し行なつた場合の、中空
糸膜の差圧を第1表に示す。 このようにして得られたアクリルアミド水溶液
中の固形分は0.01ppmであつた。
【表】
【表】 * アルカリ処理を併用
比較例 1 実施例1において、目詰まりした中空糸膜の逆
洗を差圧が約4Kg/cm2になつた時点で行つた以外
は実施例1と同様な操作を行つた。 結果を第2表に示す。
【表】 * アルカリ処理を併用
発明の効果 本発明によれば、ポリエチレン製多孔質中空糸
膜による過により、極めて固形分の少ない水溶
液が得られる。 このような高度な過に伴ない中空糸膜の目詰
りが問題になるが、1〜12Kg/cm2のバブルポイン
トを有するポリエチレン製多孔質中空糸膜による
過と特定の条件下での洗浄との組合せにより十
分に過性能が回復し、長期間安定に反応液の精
製を行うことができる。 また本発明によれば、逆洗等の洗浄による再生
が可能で、アルカリ等の薬品処理による洗浄、再
生は数回に一回ですむのでアルカリ等の薬品の使
用量が少なくなり、同時に処理を必要とする廃水
の生成量も少なくなる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水媒体中触媒として菌体、固定化菌体または
    固定化酵素を使用して得られる反応液からの微細
    な固形物の除去を、1〜20Kg/cm2のバブルポイン
    トを有するポリエチレン製の多孔質中空糸膜によ
    る過と目詰まりを生じた該中空糸膜の洗浄との
    繰返しにより行い、且つ洗浄前の中空糸膜の差圧
    を3Kg/cm2以下とすることを特徴とする菌体、固
    定化菌体または固定化酵素を使用して得られる反
    応液の精製方法。 2 洗浄が逆洗とアリカリ処理との組合せからな
    る特許請求の範囲第1項記載の精製方法。 3 反応液が固定化菌体または固定化酵素を使用
    して得られたものである特許請求の範囲第1〜2
    項記載の精製方法。 4 反応液がアクリルアミド水溶液である特許請
    求の範囲第1〜3項記載の精製方法。
JP59240845A 1984-11-16 1984-11-16 菌体,固定化菌体または固定化酵素を使用して得られる反応液の精製方法 Granted JPS61122227A (ja)

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