JPH0624731U - 固液分離装置 - Google Patents
固液分離装置Info
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高濃度液を固液分離する装置の回転平膜の膜
洗浄を容易かつ安価に行うことができる固液分離装置を
提供する。 【構成】 回転ろ過板上に堆積圧密化されたケーキ層を
除去するため，ろ過板に洗浄液，窒素ガス等をノズルか
ら吐出させるべく構成した。
洗浄を容易かつ安価に行うことができる固液分離装置を
提供する。 【構成】 回転ろ過板上に堆積圧密化されたケーキ層を
除去するため，ろ過板に洗浄液，窒素ガス等をノズルか
ら吐出させるべく構成した。
Description
【０００１】
この考案は固液分離装置に係り，特に駆動装置により回転させるろ過板を備え た固液分離装置に関する。
【０００２】
医薬品や食品分野などの培養プラントでは，コンタミ防止のため蒸気滅菌がで き，固液分離により増殖阻外物質を除去しながら培養できる無機膜が利用されつ つある。
【０００３】 従来から用いられている膜は管状の膜モジュールで，このモジュールを外に置 き，この中を液循環させながら加圧してろ過している。ろ過量の維持は，ろ過抵 抗である膜近傍のゲル層やケーキ層をできるだけ薄くするために，ポンプで液循 環量を多くして膜面流速をはやくすることにより達成される。しかし，同時に液 循環量増加と共に加圧されるため目詰りの原因となり，圧力損失が高くなったり ，ろ過量低下につながる傾向にある。又，全量を液循環するためエネルギーコス トが高くなるなどの問題がある。
【０００４】 一方，駆動装置により回転させる回転ろ過板を用いる固液分離装置では，回転 ろ過板自体を駆動させることによって，膜近傍の濃度分極を抑制できるためゲル 層及びケーキ層を薄くすることが可能となり，従来方式より加圧量が少なくてす み，又，液全量を循環することがなく，低エネルギーで固液分離が行える利点が あり，さらには従来方式では困難な高濃度液，高粘度液を遠心分離機と同等以上 に濃縮できる。
【０００５】 しかし，この装置を用いて高濃度液，高粘度液を粘度数千センチポアズ以上ま で濃縮した場合，固液分離槽内の濃縮液の取出しはろ過板を回転させてろ過板上 の濃縮液及びケーキ層を振り落としているが，回転軸に近いろ過板上は特に不十 分であるため，後段の膜洗浄に多大の費用及び労力を要する。
【０００６】
この考案の目的は前記従来技術の欠点を解消し，固液分離後の膜洗浄を簡単か つ安価な固液分離を提供することにある。
【０００７】
この考案は，高濃度液，高粘度液を濃縮した場合，ろ過板上に堆積圧密化され たケーキ層が形成されることから，固液分離後これを効率よく取り除く方法とし て，固液分離槽内の濃縮液を排出したのち最初の洗浄でろ過板を回転させながら 洗浄液又は被処理液，あるいは窒素ガスなどをろ過板上に吐出させるものである 。
【０００８】
本考案は次の実験により確認した。実験はまず実際に固液分離してろ過板上に ケーキ層を形成させた後，最初の洗浄工程でろ過板上に洗浄液を吐出した場合， しない場合の残存するケーキ層のろ過抵抗を測定しその低減量を求めた。 実験に用いた槽内のろ過板はアルミナ系セラミックス膜で外径125,250,500mm, 細孔径0.05〜0.4 μｍの精密ろ過膜を，被処理液にはパン酵母120g/lを用いた。
【０００９】 まず，それぞれの膜のろ過抵抗を測定した。ろ過条件は，操作圧力1kgf/cm2， 膜面流速3m/sとし，ろ過抵抗は大別される膜抵抗，閉塞抵抗，ケーキ抵抗を測定 した。それぞれの抵抗は，上記ろ過条件での純水ろ過量から膜抵抗，上記ろ過条 件で被処理液を３時間ろ過した膜を，膜表面に堆積しているケーキ層を水により 十分洗浄しさらに，膜表面をスポンジで軽く拭いたのちの純水ろ過量からケーキ 抵抗を求めた。さらにケーキ層下のゲル層及び膜内の目詰りを除去するためにア ルカリ洗浄したのちの純粋ろ過量から閉塞抵抗を求めた。その結果を表１に示す 。
【００１０】
【表１】 表１に示すように，ろ過抵抗の中で最も高い値は各細孔径共にケーキ抵抗であ り，全体の７０〜９０％を占めていることがわかった。これより，ろ過板上に堆 積，圧密化して形成されたケーキ層を効率良く取り除くことは洗浄で最も重要で あることがわかった。また，ろ過板を回転させた場合，ろ過板上の膜面速度は外 周に近い程速いことから，回転軸に近い部分は特にケーキ層の厚みが増す傾向に あり，又，洗浄しにくいと考えられる。
【００１１】 そこでケーキ層を効率良く取り除く方法として，固液分離槽内から濃縮液を排 出したのち，水洗浄をするために固液分離槽内に水又は純水を供給するがこの際 ろ過板上近くで吐出してろ過板上を洗浄することを発案した。尚，濃縮液を回収 する場合は窒素ガスを吹きつけてもよい。
【００１２】 上記の効果を確認するために，図１に示すようにまず槽外で洗浄液配管を２つ に分岐し左右対象の位置から槽内に配管した。さらに各々をろ過板の近くでろ過 板の枚数分に分岐して，図２に示すように分岐部分に吐出配管口すなわちノズル ８，９を取付け，吐出ノズル８方向をろ過板の表面に向けた。他方の吐出ノズル ９の方向はろ過板の片側の表面に向け，ろ過板の両面に吐出した洗浄液があたる ようにした。
【００１３】 実験は先に示したろ過条件でろ過したのち，従来の洗浄方法及び本考案による 方法で洗浄した。従来の洗浄方法は，まず図３に示した固液分離槽から被処理液 を抜き出した後，洗浄液注入口から洗浄液として水道水を供給して満水状態にし ，圧力0kgf/cm2，膜面流速1m/s，常温で５分間洗浄した。これに対し本考案によ る方法は図１に示したようにろ過板の両面の近くに設置したノズルから洗浄水で ある水道水を吐出してろ過板のケーキ層を洗い落としながら供給し，固液分離槽 を満水状態にして従来と同条件で洗浄した。そして，洗浄した後はケーキ抵抗を 求め，さらに膜表面に残存するケーキ層をスポンジで軽く拭き取った表１のケー キ抵抗から差し引いて残存するケーキ抵抗として表２に示す。
【００１４】
【表２】 これより，本考案は従来法より残存するケーキ抵抗が少ないことから槽内に洗 浄液を供給する場合，本考案のように膜面上に洗浄液を吐出させて吹き付けるこ とにより膜面のケーキ層を効率よく取り除いていることがわかる。
【００１５】 図１に基づきさらに説明する。固液分離装置は分離槽１内に設置した回転軸兼 ろ過水集液パイプ２の軸方向に，このパイプと同期回転するろ過板３を所定の間 隔において複数設置した部分及びろ過水を貯留するろ過水槽４から構成される。 又，洗浄工程用として，洗浄液槽６内の洗浄液を分離槽１とを循環するために循 環ライン１０，循環ポンプ７，吐出ノズル８，９が設置される。
【００１６】 循環ライン１０は分離槽１外で，２つに分岐し，分離槽１内でろ過板３近くで さらに分岐される。分岐数はろ過板３の枚数と同じにすることが望ましいがこの 限りではない。又，分岐された先端には吐出ノズル８，９が取り付けてある。 吐出ノズル８，９の方向はろ過板３と平行またはろ過板３に向けてあり，吐出 ノズル８と吐出ノズル９は図２に示すようにろ過板３の同一面に向けないように することが望ましい。吐出ノズル８，９の位置はできるだけ分離槽１の上部であ ることが望ましい。
【００１７】 被処理液は，分離槽１へ注入され，モータ５により回転されるろ過板３を透過 したろ過水は，ろ過水集液パイプ２に集液され，分離槽１外のろ過水槽４に排出 される。 分離槽の形状は，矩形体，円柱状でも良く，槽下部及び上部は曲面で錐状でも 良い。ろ過水集液パイプ２にろ過板３を設置したろ過体の分離槽内に設置する位 置は，液に浸っている部位ならどこでも良い。
【００１８】 ろ過板はアルミナ系，シリカ系などのセラミックス多孔体でも，金属又は化合 物の微粒子の焼結体である多孔性金属でも，多孔性ガラスでも，プラスチック多 孔体でもよい。好ましくはろ過面表面のろ過有効面が薄層になっている構造が良 い。ろ過有効面の細孔径はコロイダルな物質を処理する場合には，0.01〜１μｍ ，菌体や酵母などを分離する場合には 0.1〜50μｍを選定する。
【００１９】 固液分離槽装置の操作は分離槽１に被処理液を満たし，モータ１０を回転させ ながら，加圧された被処理液を供給するだけでなく，ガスにより分離槽を加圧す る。加圧は所定圧力にすぐ設定しないで段階的に昇圧することが望ましい。
【００２０】 細孔径 0.1μｍのアルミナ系セラミックス多孔体の外径 500mmのろ過板を用い てパン酵母液120g/lを操作圧力1kg/cm2 で膜面流速6m/sで加圧ろ過して分離槽内 のパン酵母液濃度 260〜300g/lまで固液分離した。そして濃縮液を取りだしたの ち洗浄液を吐出ノズルから供給してろ過板上に残存するケーキ層を取り除いた。
【００２１】
【考案の効果】 回転軸に近いろ過板上のケーキ層及び濃縮液の除去が容易となり，洗浄に要す る時間が短くなり，効率良く運転が行われる。
【図１】本考案に係る一実施例の固液分離装置。
【図２】ノズル配管及び吐出ノズル設置状態を示す斜視
図。
図。
【図３】従来の固液分離装置を示す。
１ 固液分離槽 ３ ろ過板 ４ ろ過水槽 ６ 洗浄液槽 ８，９ 吐出ノズル １３ ノズル配管
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 65/02 8014−4Ｄ ５２０ 8014−4Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 固液分離槽内に配置され，固液分離槽内
の液体をろ過して集液パイプを介して送り出す固液分離
槽装置であって，駆動手段の駆動力で固液分離槽内で回
転され回転軸線方向に所定間隔で複数枚取り付けられる
と共に内方にそれぞれ前記集液パイプと連通する通液部
を備えたろ過板を通して，固液分離槽の液体を圧力など
の物理的手段によってろ過する方法において，ろ過板上
の付着物を取り除く際，ろ過板上に洗浄液又はガスをろ
過板上に吐出することを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項２】 洗浄液又はガスの吐出配管口を固液分離
槽内のろ過板の近くで少なくともろ過板の枚数分にさら
に分岐することを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
１項記載の固液分離装置。 - 【請求項３】 吐出配管をろ過板の近くで分岐後，分岐
先である吐出配管口をろ過板に平行又は角度を付けて向
けることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
載の固液分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6763692U JPH0624731U (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 固液分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6763692U JPH0624731U (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 固液分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624731U true JPH0624731U (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=13350684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6763692U Pending JPH0624731U (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 固液分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624731U (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101309232B1 (ko) * | 2011-03-16 | 2013-09-23 | (주)에이치엔 | 준설과정에서의 오탁수 처리장치 |
| KR101311171B1 (ko) * | 2011-03-16 | 2013-09-23 | (주)에이치엔 | 준설과정에서의 오탁수 처리장치 |
| CN115770749A (zh) * | 2022-11-19 | 2023-03-10 | 中复神鹰碳纤维股份有限公司 | 一种多功能旋转式高效过滤碟片清洗设备 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP6763692U patent/JPH0624731U/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101309232B1 (ko) * | 2011-03-16 | 2013-09-23 | (주)에이치엔 | 준설과정에서의 오탁수 처리장치 |
| KR101311171B1 (ko) * | 2011-03-16 | 2013-09-23 | (주)에이치엔 | 준설과정에서의 오탁수 처리장치 |
| CN115770749A (zh) * | 2022-11-19 | 2023-03-10 | 中复神鹰碳纤维股份有限公司 | 一种多功能旋转式高效过滤碟片清洗设备 |
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