JPH10314552A - 原虫捕捉用中空糸膜カートリッジ及び原虫の捕捉回収方法 - Google Patents

原虫捕捉用中空糸膜カートリッジ及び原虫の捕捉回収方法

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JPH10314552A
JPH10314552A JP12595297A JP12595297A JPH10314552A JP H10314552 A JPH10314552 A JP H10314552A JP 12595297 A JP12595297 A JP 12595297A JP 12595297 A JP12595297 A JP 12595297A JP H10314552 A JPH10314552 A JP H10314552A
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JP
Japan
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hollow fiber
fiber membrane
protozoa
water
capturing
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Application number
JP12595297A
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English (en)
Inventor
Ikuo Igami
生雄 伊神
Akihiro Sakimae
明宏 崎前
Yoshie Tanizaki
美江 谷崎
Masanao Kobuke
正直 小泓
Hiroshi Tasaka
広 田阪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間かつ高効率で、試水中に含まれる原虫
の捕捉回収を行うための、中空糸膜モジュール及び原虫
の捕捉回収方法を提供する。 【解決手段】 試水中に含まれる原虫の捕捉回収を行う
に際し、最大孔径2.0μm以下の微細孔を有する多孔
質中空糸膜が配設された中空糸膜カートリッジに試水を
通水し濾過することにより、多孔質中空糸膜の一次側で
試水の濃縮を行った後、原虫を含む濃縮水及び/又は多
孔質中空糸膜の表面に堆積した原虫を含む濁度成分を回
収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試水に含まれる原
虫を捕捉回収するための原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジ及び原虫の捕捉回収方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、牛、豚等に寄生する原虫であるク
リプトスポリジウムが水道水中に混入し、大量の感染者
を出す事態がしばしば起こっている。クリプトスポリジ
ウムが水道水中に混入する原因は、畜産農家の汚水が表
流水に流れ込むことにより、水道水の水源が汚染される
ためといわれているがはっきりしたことは分かっていな
い。
【0003】クリプトスポリジウムはコクシジウム目の
病原性原虫であり、河川、湖沼等の自然環境中ではオー
シスト(同じくコクシジウム目の病原性原虫であるジア
ルジアの場合はシスト)と呼ばれる長径7〜8μm、短
径5〜6μmの俵型の膜に包まれているため、薬剤に強
く通常の塩素消毒では効果が無く、又凝集沈澱等の濾過
を行っても浄水場で完全に除去することは非常に困難で
ある。
【0004】オーシストは内部に4個のスポロゾイドを
内蔵しており、体内に摂取されたオーシストは腸内でス
ポロゾイドが脱嚢し腸内壁に寄生する。感染者の主な症
状は水様下痢であり、免疫力の弱い人は死に至ることも
ある。水道水中に含まれる原虫を検出する方法として
は、1996年9月30日、厚生省より公表された「水
道におけるクリプトスポリジウム暫定対策指針−別添3
−水道水に関するクリプトスポリジウムのオーシストの
検出のための暫定的な試験方法」に、オーシストの捕捉
回収方法が記載がなされている。
【0005】これらの内、試水中の濁質の捕捉回収に関
する部分の概略を以下に記す。 1.試水の採取…給水栓、配水池及び浄水池の水は40
L以上、河川水等水道原水は概ね10L採取する。 2.膜面捕捉…セルロースアセテートのディスクフィル
ター(フィルター径47又は90mm、孔径1.2μm
以下)を濾過器にセットし、試水を濾過する。 3.捕捉物の誘出…濁質を捕捉したディスクフィルター
を沈澱管(15又は50ml)に挿入し、99.5%の
アセトンを加えフィルターを溶解する。 4.精製液置換…2500〜3000rpmで10分間
遠心沈澱し、上清のアセトン液を吸引除去する。得られ
た沈渣に再度アセトンを加え、再懸濁させた後遠心沈澱
を1〜2回繰り返す。得られた沈渣に精製液(二段蒸留
水を孔径0.45μm以下のフィルターで濾過した液)
を加えて、再懸濁させた後同様に遠心沈澱を行う。 5.PBS液置換…精製液での遠心沈澱後、上清液を吸
引除去し、PBS液(リン酸緩衝生理食塩水)を加え、
再懸濁させた後同様に遠心沈澱する。上清液を吸引除去
し、適当量のPBS液を添加し再懸濁させ試料とする。
【0006】この様な方法で試水中に含まれる原虫の捕
捉回収を行おうとすると、濾過開始からPBS液置換ま
でで、水道水を使用しても2〜3時間を要することとな
る。その後捕捉物をフィルター上に再度捕捉し、間接蛍
光抗体法により蛍光染色し、プレパラートを作製し、落
射蛍光顕微鏡により観察、計数する。又、懸濁物質の多
い試料は、染色工程にはいる前に、ショ糖液を用いた密
度勾配法により捕捉物を精製する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た方法で原虫の捕捉回収を行うと、 1.フィルターの目詰まりが発生するため早期に濾過速
度が低下する、 2.フィルターの膜面積が小さいため、大量の試水を効
率よく通水することができない、 といった不都合が発生する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの不都
合に鑑みてなされたものであり、短時間かつ高効率で、
試水中に含まれる原虫の捕捉回収を行うための、原虫捕
捉用中空糸膜カートリッジ及び原虫の捕捉回収方法の開
発を目的としてなされたものである。
【0009】即ち、本発明の要旨は、外筒内部に多孔質
中空糸膜の両端が開口してポッティングされ、前記外筒
には、多孔質中空糸膜の外表面側に試水を供給する給水
口と、多孔質中空糸膜の開口端に連通して透過水を取り
出す出水口が配設されたことを特徴とする原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジにある。
【0010】また、本発明の要旨は、外筒内部に多孔質
中空糸膜の両端が別々に開口してポッティングされ、前
記外筒には、多孔質中空糸膜の一方の開口端に試水を供
給する給水口と、多孔質中空糸膜の外表面側に連通して
透過水を取り出す出水口とが配設され、多孔質中空糸膜
の他の開口端から濃縮水を取り出すことを特徴とする原
虫捕捉用中空糸膜カートリッジにある。
【0011】更に、本発明の要旨は、試水中に含まれる
原虫の捕捉回収を行うに際し、最大孔径2.0μm以下
の微細孔を有する多孔質中空糸膜が配設された中空糸膜
カートリッジに試水を通水し濾過することにより、多孔
質中空糸膜の一次側で試水の濃縮を行った後、原虫を含
む濃縮水及び/又は多孔質中空糸膜の表面に堆積した原
虫を含む濁度成分を回収することを特徴とする原虫の捕
捉回収方法にある。
【0012】中空糸膜カートリッジを、試験管攪拌機等
により振動させながら試水を通水し、濾過を行うと、膜
表面に補足された濁度成分が振り落とされ、膜表面に固
着しにくくなり好ましい。
【0013】また、中空糸膜カートリッジに試水を通水
するに際して、試水を一定時間(或いは一定量)通水し
た後、一定時間停止する間欠通水すると、中空糸膜表面
に濁度成分が固着しにくくなるため好ましい。
【0014】また、中空糸膜カートリッジ内の一次側の
空間で液相を攪拌又は循環させながら試水を通水し、濾
過すると、膜表面に濁度成分が固着しにくくなり好まし
い。
【0015】また、多孔質中空糸膜の二次側を吸引する
ことにより試水の濾過を行うと、特に濁度の高い河川水
等を試水として用いて原虫の回収を行う際に、中空糸膜
の目詰まりが発生しにくく好ましい。
【0016】また、2kg/cm2以下の膜間差圧で試
水の濾過を行うと、多孔質中空糸膜表面の目詰まりが発
生しにくく好ましい。
【0017】多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を含む
濁度成分を回収するに際して、洗浄液中に多孔質中空糸
膜を浸漬し、中空糸膜部をもみ洗いすることにより膜表
面の濁度成分を洗浄液中に誘出させると、膜面に固着し
た濁度成分や、膜間に入り込んだ濁度成分を誘出させる
ことができ、好ましい。
【0018】また、多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫
を含む濁度成分を回収するに際して、洗浄液槽内の洗浄
液中に多孔質中空糸膜を浸漬し、多孔質中空糸膜を振動
させることにより、膜表面の濁度成分を洗浄液中に誘出
させると、原虫の破壊等が少なくなる。
【0019】更に好ましくは、多孔質中空糸膜表面に堆
積した原虫を含む濁度成分を回収するに際して、超音波
洗浄機内の洗浄液中に該多孔質中空糸膜を浸漬し、超音
波洗浄により膜表面の濁度成分を洗浄液中に誘出させる
と、洗浄効率が向上する。
【0020】また、多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫
を含む濁度成分を回収するに際して、多孔質中空糸膜部
を中空糸膜カートリッジから切断し、切断した多孔質中
空糸膜のみを洗浄液中で洗浄することにより、膜表面の
濁度成分を洗浄液中に誘出させると、中空糸膜間の距離
が広がり、洗浄効率が向上するので好ましい。
【0021】また、多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫
を含む濁度成分を回収するに際して、試水濾過時の逆方
向に洗浄液を通水することにより、膜表面の濁度成分を
洗浄液中に誘出させること、微細孔に入り込んだ濁度成
分をも回収することができる。
【0022】また、多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫
を含む濁度成分を回収するに際して、洗浄液を多孔質中
空糸膜の一次側に循環通水することにより濁度成分を洗
浄液中に誘出させると、膜表面を水流により洗浄するこ
とにより、原虫への衝撃が少なくなる。
【0023】好ましくは、洗浄液中に界面活性剤が添加
されていると、濁度成分の回収率が向上する。更に好ま
しくは、洗浄液中に消泡剤が添加されていると、泡の発
生による回収率の低下を防止することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図1は、本発明の原虫捕捉用中空糸膜カ
ートリッジの一例を模式的に示す断面図である。U字状
に折り曲げられた最大孔径が2.0μm以下の多孔質中
空糸膜11の片端が、ポッティング材12により、中空
部を開口した状態で、キャップ16内に支持固定されて
おり、開口端は、多孔質中空糸膜11を透過した透過水
を外部に送水する出水口13に連通する。外筒17は、
その下方に、試水の給水口14を有しており、キャップ
16と脱着可能に係合されてなる。また、キャップ16
と外筒17との間の係合部にはO−リング15が配置さ
れる。
【0025】この中空糸膜カートリッジに、原虫を含む
試水を給水口14より外筒17に通水し、吸引濾過、或
いは加圧濾過により試水の濾過を行う。濾過方式を吸引
濾過とすると、濁度の高い河川水等を試水として用いて
原虫の回収を行う際に、多孔質中空糸膜の目詰まりが発
生しにくく、好ましい。
【0026】原虫は多孔質中空糸膜の一次側で濃縮され
るので、これを所定量まで濾過した後に濃縮水として原
虫を回収するか、或いは試水の全量濾過を行った後、多
孔質膜表面に堆積した原虫を含む濁度成分の回収を行
う。なお、濃縮水として原虫の回収を行う場合において
も、濾過終了後に膜表面に堆積した原虫を含む濁度成分
を更に回収することが、原虫の回収効率を上げる観点か
ら好ましい。
【0027】その最大孔径が2.0μm以下である多孔
質中空糸膜を用いて原虫を含む試水の濾過を行うことに
より、従来の回収方法に比較して、膜面積を多くとるこ
とができ、容積効率が向上するとともに、大量の試水の
濾過を短時間かつ高回収効率で濾過することができる。
この際、2kg/cm2以下の膜間差圧で試水の濾過を
行うと、多孔質中空糸膜表面の目詰まりが発生しにくく
好ましい。
【0028】試水を中空糸膜カートリッジに通水するに
際しては、中空糸膜カートリッジを、試験管撹拌機等に
より振動させながら通水を行うと、膜表面に捕捉された
濁度成分が振り落とされ、膜表面に固着しにくくなるた
め好ましい。
【0029】また、中空糸膜カートリッジに試水を通水
するに際して、試水を一定時間(或いは一定量)通水し
た後、一定時間停止する間欠通水を行うと、中空糸膜表
面に濁度成分が固着しにくくなるため好ましい。
【0030】中空糸膜表面に堆積した原虫を含む濁度成
分を回収するに際しては、多孔質中空糸膜を洗浄液中に
浸漬し、もみ洗いすると、膜面に固着した濁度成分や、
膜間に入り込んだ濁度成分を誘出させることができ、好
ましい。或いは、多孔質中空糸膜を洗浄液中に浸漬し、
多孔質中空糸膜を振動させることにより濁度成分を洗浄
液中の誘出させると、もみ洗いに使用する器具等による
物理的な衝撃が少なく、原虫の破壊等の危険性が少なく
なる。
【0031】更に好ましくは、多孔質中空糸膜を超音波
洗浄機内に浸漬し、超音波洗浄による洗浄を行うと、微
多孔質中空糸膜に微細な振動が与えられ、洗浄効率が向
上するため好ましいが、濁度成分が、超音波により破壊
される可能性がある場合には、振とう機のような振動攪
拌機で振動を与えるのがよい。
【0032】尚、これらの方法で多孔質中空糸膜表面の
濁度成分の回収を行うに際しては、中空糸膜カートリッ
ジから中空糸膜を切断し、中空糸膜のみを洗浄液中で洗
浄すると、中空糸膜間の間隔が広がり、洗浄効率が向上
するので好ましい。
【0033】また、多孔質中空糸膜表面に堆積した濁度
成分の回収を行うに際しては、洗浄液を、試水の濾過時
とは逆方向に通水することにより、膜表面の濁度成分を
誘出させても良い。この様な方法を用いると、微細孔に
入り込んだ濁度成分をも回収することができる。或い
は、洗浄液を、中空糸膜の一次側で循環通水することに
より、膜表面の濁度成分を誘出させてもよい。この様な
方法を用いると、膜表面を水流により洗浄することにな
り、原虫への衝撃が少なくなる。
【0034】膜表面の洗浄に用いる洗浄液には、界面活
性剤を添加すると、濁度成分の回収効率が向上し、好ま
しい。また、洗浄液に消泡剤を添加すると、泡の発生に
より外筒壁面に付着する原虫が減少するので、回収率が
上がり好ましい。得られた回収液は遠沈管に移し、遠心
分離器により原虫を固液分離させる。
【0035】図2は、本発明の原虫捕捉用中空糸膜カー
トリッジの他の形態例を模式的に示す断面図である。キ
ャップ21はその上方に給水口22及び出水口23を有
している。出水口23はホルダー部26に連通してお
り、該ホルダー部には、U字状に折り曲げられた複数本
の多孔質中空糸膜24の中空部が開口状態を保つよう支
持固定されたポッティング材25が配設される。また、
濃縮水を収容する外筒27は、キャップ21に着脱可能
に係合される。外筒27として遠心分離器の遠沈管とし
て共用することがでるものを用いると、遠心分離器のロ
ーターにそのまま挿入して遠心分離を行うことができる
ので、作業時間を短縮することが可能である。
【0036】図3は、本発明の原虫捕捉用中空糸膜カー
トリッジの他の形態例を模式的に示す断面図である。外
筒33はその側方に、多孔質中空糸膜を透過した透過水
を取り出す出水口32が配設されるとともに、その内部
に複数本の多孔質中空糸膜34がその両端で開口状態を
保ちながらポッティング材35により支持固定される。
【0037】中空糸膜の一方の開口端部は中空糸膜34
の中空部に試水を通水するための給水口36に連通して
おり、他方の端部には、濃縮水を収容するための集水筒
37の内部に連通する。外筒と集水筒とは、外筒の下方
に取り付けられたキャップ38と、集水筒とを係合させ
ることにより結合される。
【0038】また、キャップ38には集水筒37内の空
間と、集水筒37外の空間を連通させる疎水性の多孔質
材39が設けられてなる。この疎水性の多孔質材39は
外筒37内部の空間に開口する中空糸膜カートリッジ3
1の開口端面よりも上方に取り付けることが好ましい。
【0039】図4は、本発明の原虫捕捉用原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジの他の形態例を模式的に示す断面図
である。外筒41は給水口42及び循環水出口43を有
する容器であり、容器内にはU字状に折り曲げられた複
数本の多孔質中空糸膜44の中空部が開口状態を保つよ
うポッティング材45で支持固定された中空糸膜が配置
されてなる。ポッティング部45の開口端面は多孔質中
空糸膜を透過した透過水の出水口46が連通する。
【0040】給水口42に送液ポンプを接続して、試水
を加圧通水することにより、出水口46より透過水が取
り出されるとともに濃縮水が循環水出口よりカートリッ
ジ外部へ送水される。
【0041】本形態例の中空糸カートリッジでは試水を
中空糸膜カートリッジによりクロスフロー濾過するの
で、カートリッジ内の中空糸膜の一次側の液相で試水が
循環され、中空糸膜表面は常に水が流れている状態にな
るので、濁度成分が中空糸膜表面に堆積、固着すること
がなく、膜表面の濁度成分の回収工程を省くことが出来
る。或いは、中空糸膜の一次側で、液相を攪拌させる構
成としても、同様の効果を得ることができる。
【0042】図5は、本発明の原虫捕捉用原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジの他の形態例を模式的に示す断面図
である。外筒51は多孔質中空糸膜を透過した透過水の
出水口52を有する容器であり、容器内には複数本の多
孔質中空糸膜53の中空部の両端が開口状態を保つよう
ポッティング材54で支持固定される。又、中空糸膜の
開口部の一端は、中空糸膜の中空部に水を供給する給水
口55に連通しており、他端は、循環水出口56に連通
する。給水口から通水された試水はその一部が透過水と
して出水口から取り出されるとともに、濃縮水が循環水
出口よりカートリッジ外部へと送水される。
【0043】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、本実施例ではオーシストとほぼ同径のサイズ
(4〜10μm)を有する微生物であるクロレラを用
い、クロレラ濃度100個/Lとなるよう名古屋市水に
クロレラを溶解した溶液を試水として用いた。
【0044】また、実施例において用いた原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジには、多孔質中空糸膜として三菱レ
イヨン社製ポリエチレン製多孔質中空糸膜(最大孔径
1.0μm、内径270μm、外径380μm)を用
い、中空糸膜の有効糸長が80mm、中空糸膜の充填率
40%、膜面積は1650cm2(中空糸膜外径ベー
ス)となるよう中空糸膜カートリッジを設計した。
【0045】<実施例1>図1に示す原虫捕捉用中空糸
膜カートリッジの出水口13にアスピレーターを接続す
るとともに、試水40Lを給水口14より外筒17に通
水し、膜間差圧0.7kg/cm2で、外筒内の滞留水
が無くなるまで吸引濾過した。次に、キャップを外筒か
ら取り外し、中空糸膜部を200mlの洗浄液中でもみ
洗いし、200mlの回収液を得た。得られた回収液の
濃縮倍率は200倍であり、回収液を得るまでに要した
時間は約60分であった。
【0046】なお、洗浄液は界面活性剤としてドデシル
硫酸ナトリウム(SDS)、Tween80(名古屋片
山化学社製)をそれぞれ0.1%、消泡剤としてSig
maAntifoam A(シグマケミカルカンパニー
社製)0.01%を含む調製液を使用した。
【0047】得られた回収液を、50mlの遠沈管に分
配し、遠心分離器(クボタ社製KR−20000S)に
セットし、3000rpm×10分の遠心沈澱を行い、
上清液を吸引除去した後、PBS液を加え再懸濁させ同
様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後、再度P
BS液を加え再懸濁させPBS試料とした。
【0048】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレン(ミリポア社製P
TFEメンブレン:孔径1μm 直径47mm)により
濾過し、膜面に捕捉されたクロレラを計数したところ、
292個確認された。
【0049】これより、クロレラの回収率は約73%で
あった。又、中空糸膜カートリッジにより濾過された濾
過液1Lをオムニポアメンブレンにより濾過し、膜面を
観察したところ、クロレラは全く確認されなかった。本
実施例において、通水開始からPBS試料を得るまでの
所要時間は約90分であった。
【0050】<実施例2>図2に示す、外筒27が、容
量50mlの遠沈管として共用することができる原虫捕
捉用中空糸膜カートリッジの出水口23にアスピレータ
ーを接続するとともに、給水口より試水40Lを通水
し、膜間差圧0.7kg/cm2で吸引濾過を行った。
次に、中空糸膜カートリッジの外筒を取り外し、外筒内
の濃縮水を回収した。このときの回収液量は35mlで
あった。
【0051】次いで、別の外筒を、キャップにセット
し、キャップの出水口から50mlのシリンジを用いて
35mlの洗浄水を注入することにより、逆通水洗浄を
行い、中空糸膜表面の濁度成分を誘出させた洗浄液を、
外筒内に収容した。
【0052】この逆通水洗浄を計3回行い、前述の濃縮
水と合わせて140mlの回収液を得た。得られた回収
液の濃縮倍率は286倍であり、回収液を得るまでに要
した時間は約60分であった。なお、洗浄液には、界面
活性剤としてドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、Tw
een80それぞれ0.1%、消泡剤としてSigma
Antifoam A 0.01%を含む調製液を使
用した。
【0053】外筒4本に収容した回収液を、そのまま遠
心分離器にセットし、3000rpm×10分の遠心沈
澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を加え再懸
濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後
再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とした。
【0054】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し、膜
面に捕捉されたクロレラを計数したところ312個確認
できた。これより、クロレラの回収率は約78%であっ
た。又、中空糸膜カートリッジにより濾過された濾過液
1Lをオムニポアメンブレンにより濾過し、膜面を観察
したところクロレラは確認されなかった。通水開始から
PBS試料を得るまでの所要時間は約90分であった。
【0055】<実施例3>図3に示される、遠沈管と共
用できる集水筒37(容量50ml)が配設された原虫
捕捉用中空糸膜カートリッジの給水口36に送液ポンプ
を接続し、更に中空糸膜カートリッジを振動攪拌器(商
品名ボルテックス)にセットし中空糸膜カートリッジを
振動させながら試水40Lを加圧送水し、濾過した。こ
の時膜間差圧は1.0kg/cm2であった。
【0056】次に、濃縮水が溜まった集水筒を取り外し
た。このときの回収液量は50mlであった。次いで、
新たな集水筒を中空糸膜カートリッジにセットし、給水
口から50mlのシリンジを用いて50mlの洗浄水を
注入し、中空糸膜の中空部の洗浄を行い、膜面の濁度成
分を含んだ洗浄液を集水筒内に収容した。
【0057】この洗浄操作を計3回行い、濃縮水と合わ
せ200mlの回収液を得た。得られた回収液の濃縮倍
率は200倍であり、回収液を得るまでに要した時間は
約60分であった。なお、洗浄液には、界面活性剤とし
てドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、Tween80
それぞれ0.1%、消泡剤としてSigma Anti
foam A 0.01%を含む調製液を使用した。
【0058】集水筒に回収された計4本の回収液を、そ
のまま遠心分離器にセットし、3000rpm×10分
の遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を
加え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除
去した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0059】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ336個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約84%であっ
た。又、中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポ
アメンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロ
レラは確認されなかった。通水開始からPBS試料を得
るまでの所要時間は約90分であった。
【0060】<実施例4>図4に示される原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジの給水口42に送液ポンプを接続
し、試水40Lを加圧通水し、膜間差圧1.0kg/c
2で濾過を行った。この時、中空糸膜カートリッジに
は10L/minの流量で試水を供給し、出水口46か
ら透過水流量が5L/min、循環水出口から流出する
試水の循環流量が5L/minとなるようクロスフロー
濾過を行った。試水の液量が400mlになるまでクロ
スフロー濾過を行った後、濃縮水を回収した。得られた
回収液の濃縮倍率は100倍であり、回収液を得るまで
に要した時間は約30分であった。
【0061】得られた回収液を、50mlの遠沈管に分
配し、遠心分離器にセットし、3000rpm×10分
の遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を
加え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除
去した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0062】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ308個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約77%であっ
た。又、中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポ
アメンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロ
レラは確認されなかった。通水開始からPBS試料を得
るまでの所要時間は約60分であった。
【0063】<実施例5>図5に示される原虫捕捉用中
空糸膜カートリッジの給水口55に送液ポンプを接続
し、試水40Lを膜間差圧1.0kg/cm2で加圧濾
過した。この時、中空糸膜カートリッジには10L/m
inの流量で試水を供給し、出水口52からの透過水の
流量が5L/min、循環水出口からの、循環水の流量
が5L/minとなるようクロスフロー濾過を行った。
【0064】試水の液量が400mlになるまでクロス
フロー濾過を行い、濃縮水を回収した。得られた回収液
の濃縮倍率は100倍であり、回収液を得るまでに要し
た時間は約30分であった。得られた回収液を、50m
l遠沈管に分配し、遠心分離器にセットし、3000r
pm×10分の遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した
後PBS液を加え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上
清液を吸引除去した後再度PBS液を加え再懸濁させP
BS試料とした。
【0065】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ352個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約88%であっ
た。又、中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポ
アメンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロ
レラは確認されなかった。又、通水開始からPBS試料
を得るまでの所要時間は約60分であった。
【0066】<実施例6>実施例1で使用したものと同
様の原虫捕捉用中空糸膜カートリッジの出水口にアスピ
レーターを接続し、試水40Lを外筒内に滞留水が無く
なるまで、吸引濾過30秒、停止30秒の間隔で間欠通
水した。なお、吸引濾過時の膜間差圧は0.7kg/c
2であった。
【0067】次に、中空糸膜カートリッジの外筒とキャ
ップを分割し、更にキャップの中空糸膜部とポッティン
グ部を切り離し、200mlの洗浄液を入れた超音波洗
浄機内で中空糸膜部を洗浄し、200mlの回収液を得
た。得られた回収液の濃縮倍率は200倍であり、回収
液を得るまでに要した時間は約60分であった。
【0068】洗浄液は、界面活性剤としてドデシル硫酸
ナトリウム(SDS)、Tween80それぞれ0.1
%、消泡剤としてSigma Antifoam A
0.01%を含む調製液を使用した。
【0069】得られた回収液を、50ml遠沈管に分配
し、遠心分離器にセットし、3000rpm×10分の
遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を加
え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去
した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0070】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ368個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約92%であっ
た。中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポアメ
ンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロレラ
は確認されなかった。通水開始からPBS試料を得るま
での所要時間は約90分であった。
【0071】<実施例7>実施例1で用いたものと同一
の仕様の原虫捕捉用中空糸膜カートリッジの給水口にア
スピレーターを接続し、試水40Lを外筒17内に滞留
水が無くなるまで吸引濾過した。この時膜間差圧は0.
7kg/cm2であった。
【0072】次に、中空糸膜カートリッジのキャップと
外筒を分割し、更にキャップの多孔質中空糸膜とポッテ
ィング部を切り離した。その後200mlの洗浄液を入
れた振動攪拌機で、切断した多孔質中空糸膜を洗浄し、
200mlの回収液を得た。回収液を得るまでに要した
時間は約60分であった。
【0073】得られた回収液の濃縮倍率は200倍であ
った。洗浄液は、界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリ
ウム(SDS)、Tween80それぞれ0.1%、消
泡剤としてSigma Antifoam A 0.0
1%を含む調製液を使用した。
【0074】得られた回収液を、50ml遠沈管に分配
し、遠心分離器にセットし、3000rpm×10分の
遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を加
え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去
した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0075】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ348個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約87%であっ
た。中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポアメ
ンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロレラ
は確認されなかった。また、通水開始からPBS試料を
得るまでの所要時間は約90分であった。
【0076】<比較例1>1996年9月30日付けで
厚生省より公表された「水道におけるクリプトスポリジ
ウム暫定対策指針−別添3−水道水に関するクリプトス
ポリジウムのオーシストの検出のための暫定的な試験方
法」によるオーシストの分析方法を参考に以下の実験を
行った。
【0077】東洋濾紙(株)製セルロースアセテートメ
ンブレンフィルター(寸法47mm,孔径0.8μm)
をフィルターホルダーにセットし、クロレラを100個
/Lに調製した試水40Lをアスピレータにより吸引濾
過した。メンブレンフィルター1枚で7〜8Lの試水が
濾過でき、40L通水するのに6枚のメンブレンフィル
ターを使用した。得られた6枚のメンブレンフィルター
を、アセトン20mlに溶解したところ完全に溶解し、
アセトン20mlを回収液とした。得られた回収液の濃
縮倍率は2000倍であり、回収液を得るまでに要した
時間は約180分であった。
【0078】得られた回収液を遠心分離器にセットし、
3000rpm×10分の遠心沈澱を行い上清液を吸引
除去し、再度アセトンを加え再懸濁させ遠心沈澱を行っ
た。アセトンでの遠沈操作を3回行った後、得られた沈
渣に精製液(二段蒸留水を孔径0.45μm以下のフィ
ルターで濾過した液)を加えて、再懸濁させ同様に遠心
沈澱を行い、更に上清液を吸引除去した後PBS液を加
え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去
した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0079】得られたPBS試料を1Lに希釈し、希釈
液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜面
に捕捉されたクロレラを計数したところ252個確認で
きた。これより、クロレラの回収率は約63%であっ
た。濾過液1Lをオムニポアメンブレンにより濾過し、
膜面を観察したところクロレラは確認されなかった。遠
心沈澱回数は5回で、通水開始からPBS試料を得るま
での所要時間は約300分であった。この時40Lを濾
過するのに要した時間は約3時間であり、この間フィル
ターの交換やフィルターホルダーに試水を給水する必要
があるため実験者はその場を離れることが出来なかっ
た。
【0080】<実施例8>実施例5で用いた原虫捕捉用
中空糸膜カートリッジと同一の仕様の中空糸膜カートリ
ッジの給水口に送液ポンプを接続し、試水800Lを膜
間差圧1.0kg/cm2で加圧濾過した。この時、中
空糸膜カートリッジには10L/minの流量で供給
し、透過水出口からの流量を5L/min、循環水出口
からの流量を5L/minとしてクロスフロー濾過を行
った。
【0081】試水の液量が400mlになるまでクロス
フロー濾過を行い、濃縮水を回収した。得られた回収液
の濃縮倍率は2000倍であり、回収液を得るまでに要
した時間は約180分であった。
【0082】得られた回収液を、50ml遠沈管に分配
し、遠心分離器にセットし、3000rpm×10分の
遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去した後PBS液を加
え再懸濁させ同様に遠心沈澱を行い、上清液を吸引除去
した後再度PBS液を加え再懸濁させPBS試料とし
た。
【0083】得られたPBS試料を20Lに希釈し、希
釈液100mlをオムニポアメンブレンにより濾過し膜
面に捕捉されたクロレラを計数したところ312個確認
できた。これより、クロレラの回収率は約78%であっ
た。中空糸膜カートリッジの濾過液1Lをオムニポアメ
ンブレンにより濾過し、膜面を観察したところクロレラ
は確認されなかった。又、通水開始からPBS試料を得
るまでの所要時間は約220分であった。
【0084】本実施例においては、濃縮倍率を比較例1
と同等の2000倍にし実験ているが、比較例1よりも
高い回収率で原虫の捕捉回収を行うことができた。ま
た、比較例1とほぼ同等の時間で20倍の試水を処理す
ることができた。
【0085】
【発明の効果】本発明の原虫の捕捉回収方法によれば、
試水中に含まれる原虫の捕捉回収を行うに際し、最大孔
径2.0μm以下の微細孔を有する多孔質中空糸膜が配
設された中空糸膜カートリッジに試水を通水し濾過する
ことにより、多孔質中空糸膜の一次側で試水の濃縮を行
った後、原虫を含む濃縮水及び/又は多孔質中空糸膜の
表面に堆積した原虫を含む濁度成分を回収するので、従
来の回収方法に比較して、膜面積を多くとることがで
き、容積効率が向上し、短時間かつ高回収効率で原虫を
捕捉回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジの一形態を示す断面図である。
【図2】図2は本発明の原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジの他の形態を示す断面図である。
【図3】図3は本発明の原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジの他の形態を示す断面図である。
【図4】図4は本発明の原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジの他の形態を示す断面図である。
【図5】図5は本発明の原虫捕捉用中空糸膜カートリッ
ジの他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
17、27、34、41、51 外筒 11、24、34、44、53 多孔質中空糸膜 12、25、35、45、54 ポッティング材 14、22、36、42、55 給水口 13、23、32、46、52 出水口 16、21、38 キャップ 15 Oリング 26 ホルダー部 37 集水筒 39 疎水性多孔質材 43、56 循環水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 65/06 B01D 65/06 (72)発明者 小泓 正直 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 田阪 広 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外筒内部に多孔質中空糸膜の両端が開口
    してポッティングされ、前記外筒には、多孔質中空糸膜
    の外表面側に試水を供給する給水口と、多孔質中空糸膜
    の開口端に連通して透過水を取り出す出水口が配設され
    たことを特徴とする原虫捕捉用中空糸膜カートリッジ。
  2. 【請求項2】 外筒内部に多孔質中空糸膜の両端が別々
    に開口してポッティングされ、前記外筒には、多孔質中
    空糸膜の一方の開口端に試水を供給する給水口と、多孔
    質中空糸膜の外表面側に連通して透過水を取り出す出水
    口とが配設され、多孔質中空糸膜の他の開口端から濃縮
    水を取り出すことを特徴とする原虫捕捉用中空糸膜カー
    トリッジ。
  3. 【請求項3】 試水中に含まれる原虫の捕捉回収を行う
    に際し、最大孔径2.0μm以下の微細孔を有する多孔
    質中空糸膜が配設された中空糸膜カートリッジに試水を
    通水し濾過することにより、多孔質中空糸膜の一次側で
    試水の濃縮を行った後、原虫を含む濃縮水及び/又は多
    孔質中空糸膜の表面に堆積した原虫を含む濁度成分を回
    収することを特徴とする原虫の捕捉回収方法。
  4. 【請求項4】 中空糸膜カートリッジを振動させながら
    試水を通水し、濾過することを特徴とする請求項3に記
    載の原虫の捕捉回収方法。
  5. 【請求項5】 中空糸膜カートリッジに試水を間欠通水
    することを特徴とする請求項3に記載の原虫の捕捉回収
    方法。
  6. 【請求項6】 中空糸膜カートリッジ内の一次側の空間
    で液相を攪拌又は循環させながら試水を通水し、濾過す
    ることを特徴とする請求項3に記載の原虫の捕捉回収方
    法。
  7. 【請求項7】 多孔質中空糸膜の二次側を吸引すること
    により試水の濾過を行うことを特徴とする請求項3に記
    載の原虫の捕捉回収方法。
  8. 【請求項8】 2kg/cm2以下の膜間差圧で試水の
    濾過を行うことを特徴とする請求項3に記載の原虫の捕
    捉回収方法。
  9. 【請求項9】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を含
    む濁度成分を回収するに際して、多孔質中空糸膜を洗浄
    液中に浸漬してもみ洗いすることにより膜表面の濁度成
    分を洗浄液中に誘出させることを特徴とする請求項3に
    記載の原虫の捕捉回収方法。
  10. 【請求項10】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を
    含む濁度成分を回収するに際して、洗浄液槽内の洗浄液
    中に多孔質中空糸膜を浸漬し、多孔質中空糸膜を振動さ
    せることにより、膜表面の濁度成分を洗浄液中に誘出さ
    せることを特徴とする請求項3に記載の原虫の捕捉回収
    方法。
  11. 【請求項11】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を
    含む濁度成分を回収するに際して、超音波洗浄機内の洗
    浄液中に該多孔質中空糸膜を浸漬し、超音波洗浄により
    膜表面の濁度成分を洗浄液中に誘出させることを特徴と
    する請求項10記載の原虫の捕捉回収方法。
  12. 【請求項12】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を
    含む濁度成分を回収するに際して、多孔質中空糸膜部を
    中空糸膜カートリッジから切断し、切断した多孔質中空
    糸膜のみを洗浄液中で洗浄することにより、膜表面の濁
    度成分を洗浄液中に誘出させることを特徴とする請求項
    3に記載の原虫の捕捉回収方法。
  13. 【請求項13】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を
    含む濁度成分を回収するに際して、試水濾過時の逆方向
    に洗浄液を通水することにより、膜表面の濁度成分を洗
    浄液中に誘出させることを特徴とする請求項3に記載の
    原虫の捕捉回収方法。
  14. 【請求項14】 多孔質中空糸膜表面に堆積した原虫を
    含む濁度成分を回収するに際して、洗浄液を多孔質中空
    糸膜の一次側に循環通水することにより濁度成分を洗浄
    液中に誘出させることを特徴とする請求項3に記載の原
    虫の捕捉回収方法。
  15. 【請求項15】 洗浄液中に界面活性剤が添加されてな
    ることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に
    記載の原虫の捕捉回収方法。
  16. 【請求項16】 洗浄液中に消泡剤が添加されてなるこ
    とを特徴とする請求項15記載の原虫の捕捉回収方法。
JP12595297A 1997-05-15 1997-05-15 原虫捕捉用中空糸膜カートリッジ及び原虫の捕捉回収方法 Pending JPH10314552A (ja)

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