(57)【要約】【課題】希望する濃度の濃縮液を正確に得ることができる回転型膜分離装置の濃度制御方法及びその濃度制御装置を提供すること。【解決手段】被処理液の供給入口１を有する容器２を貫通するように回転軸３を配し、容器２内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体を回転軸３に装着する。膜体に接続されて透過液体を排出する出口４、５を有し、膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配し、被処理液の供給入口１に接続された液体流路が容器内に設けられている。容器２から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、容器２に供給される被処理液の供給量、出口６から排出される濃縮液の排出量または出口４と５から排出される透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体を上記回転軸に装着し、上記膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する方法であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することを特徴とする回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項２】
被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配し、該バッフルを上記回転軸に装着している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する方法であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することを特徴とする回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項３】
濃度センサが粘度計である請求項１または２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項４】
濃度センサが比重計である請求項１または２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項５】
濃度センサが透視度計である請求項１または２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項６】
濃度センサが差圧計である請求項１または２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項７】
透過液の排出量の制御方法が操作圧力である請求項１または２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項８】
透過液の排出量の制御方法が膜体回転数である請求項１記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項９】
透過液の排出量の制御方法がバッフル回転数である請求項２記載の回転型膜分離装置の濃度制御方法。
【請求項１０】
被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体を上記回転軸に装着し、上記膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する装置であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の経路に濃度センサを配し、該濃度センサの指示値をコントロールユニットに入力し、該コントロールユニットに入力された指示値より濃度を算出し、該濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することを特徴とする回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【請求項１１】
被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配し、該バッフルを上記回転軸に装着している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する装置であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の経路に濃度センサを配し、該濃度センサの指示値をコントロールユニットに入力し、該コントロールユニットに入力された指示値より濃度を算出し、該濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することを特徴とする回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【請求項１２】
濃度センサが粘度計である請求項１０または１１記載の回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【請求項１３】
濃度センサが比重計である請求項１０または１１記載の回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【請求項１４】
濃度センサが透視度計である請求項１０または１１記載の回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【請求項１５】
濃度センサが差圧計である請求項１０または１１記載の回転型膜分離装置の濃度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固液分離、イオン除去、溶解性有機物除去、ラテックス濃縮、コロイドシリカ濃縮、有価物回収、廃液処理、金属分級、水道水濾過、活性汚泥処理、上水汚泥処理、食品廃液処理、ＣＯＤ低減、ＢＯＤ低減、スラリーおよびコロイド成分のダイアフィルトレーション等に好適に用いることができる回転型膜分離装置の濃度制御方法及びその濃度制御装置に関するものである。特に、液状の製品（ラテックス、医薬品等）を製造する場合には、濃縮後の製品濃度を一定に制御する必要があり、また、ある一定濃度以上ではケーキ化して流動性が失われるような液体を高濃縮する場合には、流動性が失われないように濃度制御する必要がある。本発明は、特にこれらの技術分野に好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
水の中に様々な物質を溶解した液（被処理液）を、清浄な水（透過液）と、粒子濃度の高い濃縮液とに分離するために膜分離装置が用いられている。膜分離装置には様々な形式のものがあるが、本発明の適用される回転型膜分離装置は、一般的に、容器の中心部を貫通するように回転軸を配し、この回転軸の軸長手方向に多数の膜体を装着し、回転軸とともに膜体を回転させつつ膜分離を行う方式である。その膜体は、一定以上の大きさの粒子の通過を妨げる小孔が表面に形成された多孔質の構造を備え透過液体を移送可能な経路を有する透過性膜を板の両面に取り付けた構造で、容器内に投入された被処理液中の極く微細な物質（膜体の小孔よりも小さい物質）のみが膜体の小孔を透過することによって透過液を得、膜体の小孔を透過しないものは濃縮液となって回転型膜分離装置から排出される。この濃縮液の濃度を制御する方法として、目標とする濃縮液の濃度となるように、膜体（あるいはバッフル）の回転トルクや濃縮倍率（透過液流量と濃縮液流量から算出されるもの）など濃縮液の濃度と関係のあるパラメーターの値が設定値と一致するように、濃縮液排出バルブの開度や濃縮液排出ポンプの回転数を調節して濃縮液の排出量または透過液の排出量を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、図１１に示すように、懸濁液の供給口３１と、ケークの排出口３２を備えたドラム３３と、ドラム３３の軸心に回転可能に軸支されてモータ３４により回転駆動されるシャフト３５と、シャフト３５の軸方向に一定間隔で並設される円板状の撹拌板３６と、各撹拌板３６の間に配置されてドラム内壁に固着され両面を濾材で覆った環状の濾過板３７とからなり、供給口３１からポンプ圧でドラム３３内に供給された懸濁液は撹拌板３６で撹拌されながら濾過板３７の濾材を通って濾過され、濾液がノズル３８から排出される加圧濾過装置が開示されている。濾過に伴い、濾材表面に付着した固体粒子は撹拌板３６の作用で濾材から剥離され、懸濁液中に混入するので、固体粒子濃度が増した懸濁液は排出口３２に達し、ケーク排出弁３９を通って排出される。ケーク排出弁３９は可変型の流量調整弁であり、モータ３４の動力を検出する検出手段４０が検出値を制御装置４１に出力し、制御装置４１は設定されたモータ動力が維持されるようにケーク排出弁３９の開度をフィードバック制御する構造である。
【０００４】
特許文献２には、図１２に示すように、ケーシング５１内に円板状ディスクに濾過膜を装着した構造の複数の回転平膜５２を並設した中空回転軸５３を設け、中空回転軸５３の一端側はモータ５４に連結されており、中空回転軸５３の他端側は濾過水配管５５に接続されており、濾過水配管５５には吸引ポンプ５６と濾過水の積算流量を計測する積算流量計５７が設けられ、ケーシング５１内の懸濁液は回転平膜５２により膜分離され、濾過水は中空回転軸５３と濾過水配管５５を経て濾過水タンク５８に貯留される膜分離装置が開示されている。積算流量計５７の積算結果はコントローラ５９に出力され、コントローラ５９では濾過水の積算流量と既知である原液量と濃度からケーシング５１内の懸濁液濃度が演算され、懸濁液濃度が低いときは回転平膜５２の周速度を遅くなるように制御し、懸濁液濃度が高くなるに従って回転平膜５２の周速度は速くなるように制御する構造である。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６５７２１号公報
【特許文献２】
特開平９−３２３０３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された方法は、いわば回転トルクに基づく濃度制御方法というべきものであって、図１３に示すようなイメージ図で表すことができる。図１３において、６１は膜分離装置、６２は濃縮液排出バルブ、６３はトルク検出ユニット、６４は原液供給ポンプ、６５は回転軸、６６はインバータである。
【０００７】
しかし、回転トルクに基づく濃度制御方法は、使用する膜分離装置の規模が異なるとトルク値が変化するため、膜分離装置の大きさ毎に実際の装置を使用して実験を行い、濃縮液の濃度とトルクの関係を調査して制御パラメーターを設定する必要があり、非常に煩雑である。すなわち、図１５（ａ）に示すように、濾過面積が１０ｍ２    で原液濃度が４５％のものを６０％に濃縮する場合の回転動力は着色部分の面積と相関関係があり、この場合、図１５（ｂ）に示すように、濾過面積が２０ｍ２    で原液濃度が４５％のものを６０％に濃縮する場合の回転動力（着色部分の面積）は図１５（ａ）のものより大きくなる。もし、濾過面積が２０ｍ２    で図１５（ａ）と同じ回転動力で原液濃度が４５％のものを濃縮する場合は、図１５（ｃ）に示すように、５５％までしか濃縮できない。
【０００８】
また、濃度、粘度、比重などの原液性状が変化するとトルク値も変化するため、原液毎に実際の膜分離装置を使用して実験を行い、濃縮液の濃度とトルクの関係を調査して制御パラメーターを設定する必要があり、非常に煩雑である。すなわち、図１６（ａ）に示すように、濾過面積が２０ｍ２    で原液濃度が４５％のものを６０％に濃縮する場合の回転動力は着色部分の面積と相関関係があり、この場合、図１６（ｂ）に示すように、同じ濾過面積２０ｍ２    で原液濃度が５０％に変化すると、６０％に濃縮する場合の回転動力（着色部分の面積）は図１６（ａ）のものより大きくなる。もし、濾過面積が２０ｍ２    で図１６（ａ）と同じ回転動力で原液濃度が５０％のものを濃縮する場合は、図１６（ｃ）に示すように、５３％までしか濃縮できない。
【０００９】
このように、一定のトルク値となるように制御を行うと、膜分離装置の規模が変化した場合でも、原液濃度が高くなった場合でも、濃縮液の濃度は低くなることが分かる。従って、トルク値に基づいて原液を所定の濃度に濃縮する方法では、膜分離装置の規模毎にトルク値と濃縮液の濃度との関係をあらかじめ求めておくことが制御パラメーターの設定に不可欠であるという煩わしい点がある。また、原液濃度が変化すると、正確に濃縮液の濃度を制御することができないという欠点がある。
【００１０】
さらに、回転体（濾過板または撹拌板）の汚れによる重量増加に伴ってトルク値も変化するため、膜分離時間が長くなるにつれて濃度制御の精度が低下するという欠点がある。
【００１１】
また、特許文献２に開示された方法は、いわば流量から算出される濃縮倍率に基づく濃度制御方法というべきものであって、図１４に示すイメージ図で表すことができる。図１４において、７１は流量計、７２は濃度検出ユニットである。
【００１２】
しかし、回転平膜には懸濁液の濃縮成分が汚れとして付着するため、濾過水の積算流量から計算した懸濁液の濃度と実際の濃度とが一致しなくなるという欠点がある。また、原料の入口濃度が既知である必要がある。
【００１３】
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、希望する濃度の濃縮液を正確に得ることができる回転型膜分離装置の濃度制御方法及びその濃度制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することにより、正確に濃縮液の濃度を制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明は、被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体を上記回転軸に装着し、上記膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する方法であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することを特徴としている。この場合、膜体が回転してバッフルは固定されているが、逆に、膜体を固定してバッフルを回転させることもできる。通常、固定した邪魔板をバッフルと呼ぶが、本発明においては、邪魔板を回転させる場合にもバッフルと呼ぶ。
【００１６】
すなわち、本発明は、被処理液の供給入口を有する容器を貫通するように回転軸を配し、上記容器内にあって透過された液体を移送することの可能な構造を有する膜体の両側に膜体との間に間隙を設けてバッフルを配し、該バッフルを上記回転軸に装着している回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を制御する方法であって、回転型膜分離装置から排出される濃縮液の濃度を濃度センサで検知し、検知した濃縮液の濃度に基づいて、被処理液の供給量、濃縮液または透過液の排出量の中の少なくとも一つを調節することも特徴としている。
【００１７】
濃度センサとしては、粘度計、比重計、透視度計または差圧計を採用することができる。このとき、わずかな濃度の変化で液粘度が大きく変化するような液に対しては、粘度計が有利である。また、原液中に含まれる溶質の比重が水に近い場合、溶質濃度の変化に対する液全体の比重の変化が検出しにくいため、粘度計が有利である。これに対して、濃度が変化しても粘度変化が小さい液や、原液中に含まれる溶質の比重が水と大きく異なる場合は溶質濃度の変化に対する液全体の比重の変化が検出しやすいため比重計が有利である。さらに濃度の変化に対して粘度も比重も変化しにくい液や明らかに透視度が変化するような液に対しては、透視度計が有利である。また、差圧計は、粘度を検出するための安価な方法である。これらの特性値（粘度、比重、透視度、差圧）は濃度と強い相関関係があるので、あらかじめ実験室規模で濃度との関係を求めておき、濃縮液の粘度、比重、透視度または差圧に基づいて制御パラメーターを設定し、制御パラメーターの値が設定値と一致すように、被処理液の供給ポンプの回転数や濃縮液の排出バルブの開度や膜体あるいはバッフルの回転数を調節して濃縮液の濃度を制御することができる。
【００１８】
このように、濃縮液の濃度を精度よく検知する方式であるため、原液濃度が変化しても、常に一定濃度の濃縮液を得ることができる。
【００１９】
また、実際に使用する規模の膜分離装置を用いて実験を行う必要がなく、濃度と粘度、比重、透視度または差圧との関係を実験室規模で求めて制御パラメーターを設定すればよい。
【００２０】
さらに、回転体の汚れによる誤差が濃縮液の濃度に影響を及ぼさない。また、膜に汚れとして濃縮成分が付着しても、正確に濃縮液の濃度を制御することができる。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明の方法および装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の濃度制御装置の概略構成図である。図１において、Ａは膜分離装置、Ｂは濃縮液の排出バルブ、Ｃは被処理液（原液）の供給ポンプ、Ｄは濃度センサ、Ｅは回転軸、Ｆはコントロールユニット、Ｇはインバータである。コントロールユニットＦには、当該被処理液の粘度、比重、透視度または差圧と濃度との関係式が入力されている。図１に示すように、濃度センサＤ（粘度、比重、透視度または差圧によるもの）で検知した指示値に基づいてコントロールユニットＦで濃度が算出され、この濃度が一定になるように、排出バルブＢの開度、供給ポンプＣの回転数、膜分離装置Ａ内の膜体またはバッフルの回転数の中の少なくとも一つの操作要素を調節して、操作圧力ならびに被処理液の供給量、透過液の排出量および濃縮液の排出量を調節し、もって経路Ｈから排出される濃縮液の濃度を制御することができる。操作圧力とは、被処理液の供給圧力から透過液の排出圧力を差し引いた数値（後記する図２の供給入口１の被処理液の圧力から出口４または５から排出される透過液の圧力を差し引いた値）をいう。
【００２３】
図２は、本発明の濃度制御方法を好適に実施しうる回転型膜分離装置の斜視図である。１は被処理液の供給入口で、円筒状容器２の中心部を貫通するように中空の回転軸３を配し、中空の回転軸３に装着した多数の膜体（図３の番号１２）で透過された液体は、中空の回転軸３内を通過して出口４、５から排出され、濃縮液は出口６から排出される。７は回転軸３とともに膜体を回転させるモータであり、モータ７の回転力は、ベルト８により回転軸３に伝達される。回転力の伝達はこれに限られるものではなく、モータ直結型、歯車減速機、巻き掛け伝導装置を用いてもよい。
【００２４】
本実施例で用いた膜体は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ポリプロピレン製の板体９の両面に織布のスペーサクロス１０を介してポリエーテルスルホン製の透過性膜１１を取り付けた構造である。なお、透過性膜を取り付ける板としては本実施例で用いたプラスチック板以外に金属板やセラミック板を用いることも可能であり、容易に変形せず、破損に強い材質を採用するのが好ましい。
【００２５】
本明細書において、透過性膜とは、多孔質な構造を有し、多孔質部分を経由することによって透過された液体を移送することの可能な経路（多孔質部分を接続することによって形成される流路）が内部に形成されたものをいい、このような機能を有するものであれば、上記のポリエーテルスルホンを含む有機膜以外に、セラミック膜や金属膜を採用することもできる。
【００２６】
スペーサクロス１０も透過液体を移送可能であるが、スペーサクロス１０内の透過液体の流路は後記する透過性膜１１の透過液体移送経路２５より大径であって、透過液体はスペーサクロス１０内を流れやすくなっている。
【００２７】
プラスチック製の板体９とスペーサクロス１０と透過性膜１１からなる膜体１２を、図３（ａ）（ｂ）に示すように回転軸３に装着し、膜体１２の両側に膜体との間に間隙を設けて、ステンレス鋼製の円板状バッフル１３を配置し、円板状バッフル１３の内側端部は容器２の側壁１４の内壁面１５に支持固定されている。また、被処理液の供給入口１に接続された液体流路１６が側壁１４の内壁面１５に沿うように形成されている。
【００２８】
回転軸３は中空であって、図５（ａ）に示すように、軸長手方向の膜体１２装着部分に小孔１７を設け、膜体１２を構成する透過性膜１１の透過液体移送経路とスペーサクロス１０の透過液体移送流路は小孔１７に連通している。１８は、膜体１２の回転軸装着部分で、上下で隣接する膜体１２、１２の間に介装したスペーサである。また、図５（ｂ）に示すように、スペーサ１８と膜体１２が回転軸３に装着される部分の軸長手方向に複数のスリット１９を設け、このスリット１９を透過液体移送流路として利用して、回転軸３の端部に小孔１７を設け、透過性膜１１の透過液体移送経路とスペーサクロス１０の透過液体移送流路をスリット１９を経て小孔１７に通じるような構成を採用することもできる。なお、スリット１９を設けた場合も、小孔１７は端部だけでなく、処理流量等により一定間隔で設けてもよい。図５（ｂ）では省略しているが、回転軸３の他方の端部にも小孔１７が設けられている。
【００２９】
図４は、膜体１２の両側に膜体との間に間隙を設けて、回転軸３を中心として容器２の側壁１４の内壁面１５に向けて８本のステンレス鋼製のバッフル２０を放射状に配置した例を示す。バッフル２０は、容器２の頂面２ａと底面２ｂ（図２参照）を接続する貫通ボルト２１によって支持固定されている。なお、バッフルの材質は、上記した金属製以外にプラスチックやセラミックを採用することも可能である。
【００３０】
以上のように構成される膜分離装置の容器２内に加圧（約０．０１ＭＰａ以上の圧力）された被処理液を供給するか又は容器２内を被処理液で満たして、回転軸３を通して減圧もしくは吸引し、回転軸３を回転させると、図６（ａ）の矢印２２に示すように、遠心力によって半径方向外方への流れを生じる。しかも、膜体１２の両側にはバッフル１３が存在するので、膜体１２の膜孔を閉塞しようとする粒子の作用や濃度分極を妨げるような流れ２３が発生し、図６（ｂ）に示すように、膜孔２４が閉塞されることはなく、多孔質部分を接続することによって形成される経路２５からスペーサクロス１０内の流路を経た透過液は、図５（ａ）（ｂ）に示す小孔１７から中空回転軸３内を経由して、図２に示す出口４、５から排出され、一方、濃縮液は出口６から排出される。透過液は透過性膜内の狭い透過液体移送経路２５よりスペーサクロス１０内の広い流路を流れやすいので、透過液体移送経路２５から直接小孔１７に向かう透過液は少なく、スペーサクロス１０内の広い流路を経て小孔１７に達する透過液の方が多い。この点で、透過液が流れやすい流路を確保するために、板体９に透過液の流路を形成することも可能であって、この場合にはスペーサクロス１０は不要である。しかし、板体９に透過液の流路を形成することはコストが高くつくので、経済性の点でスペーサクロス１０を採用するのが好ましい。
【００３１】
図７は、膜体を固定して円板状バッフルを回転させる場合の一例を示し、膜体２６は容器２の側壁１４の内壁面１５に支持固定されており、膜体２６の両側に膜体２６との間に間隙を設けて配した円板状バッフル２７は回転軸３に装着されている。
【００３２】
図８は、膜体を固定して放射状バッフルを回転させる場合の一例を示し、膜体２６は容器２の側壁１４の内壁面１５に支持固定されており、膜体２６の両側に膜体２６との間に間隙を設けて配してなる、バッフル２８を放射状に配置した放射状バッフルは回転軸３に装着されている。
【００３３】
なお、バッフルの形状は、円板状や放射状に限らず、長方形状を用いることも可能であり、さらに、鉤形形状バッフルやＳ形形状バッフルや円弧形状バッフル等他の形状のバッフルを採用することもできる。すなわち、膜体表面に乱流を発生させる機能を有するような形状のものであれば、バッフルとして採用することができる。
【００３４】
次に、粘度計または比重計を用いてラテックス溶液の粘度または比重と濃度（重量％）との関係について調査したので、説明する。
（１）ラテックス溶液の粘度と濃度の関係
（株）東京計器製Ｂ型粘度計を用いて、ラテックス溶液の粘度（ｃＰ）と濃度（重量％）との関係について調査した結果の一例を図９に示す。
【００３５】
図９に示すように、粘度と濃度との間には一義的な相関関係があり、溶液の粘度を測定すれば、一義的に濃度を算出できる。従って、図１の濃度センサＤとして粘度計を設置し、膜分離装置Ａから経路Ｈを経て排出される濃縮液の粘度を粘度計で測定し、この粘度計の指示値をコントロールユニットＦに入力し、コントロールユニットＦにあらかじめ入力されている粘度と濃度の関係に基づいて濃度を算出し、この濃度が一定になるように、膜分離装置Ａへ被処理液を供給する被処理液の供給ポンプＣの回転数や濃縮液の排出バルブＢの開度や膜体あるいはバッフルの回転数を調節すれば、被処理液の原液濃度や膜分離装置の規模が異なっても常に一定濃度の濃縮液を得ることが可能である。図９に示した粘度と濃度の関係はＢ型粘度計で測定したが、実際に制御に使用する粘度計は上記のものに限定されず、オンラインで粘度を測定できるものであればよい。
（２）ラテックス溶液の比重と濃度の関係
ラテックス溶液の比重と濃度（重量％）との関係について調査した結果の一例を図１０に示す。
【００３６】
図１０に示すように、比重と濃度との間には一義的な相関関係があり、溶液の比重を測定すれば、一義的に濃度を算出できる。従って、図１の濃度センサＤとして比重計を設置し、膜分離装置Ａから経路Ｈを経て排出される濃縮液の比重を比重計で測定し、この比重計の指示値をコントロールユニットＦに入力し、コントロールユニットＦにあらかじめ入力されている比重と濃度の関係に基づいて濃度を算出し、この濃度が一定になるように、膜分離装置Ａへ被処理液を供給する被処理液の供給ポンプＣの回転数や濃縮液の排出バルブＢの開度や膜体あるいはバッフルの回転数を調節すれば、被処理液の原液濃度や膜分離装置の規模が異なっても常に一定濃度の濃縮液を得ることが可能である。比重計はオンラインで比重を測定できるものであればよい。
【００３７】
なお、容器２は円筒状以外の形状、例えば、四角形以上の多角形または上蓋の無い槽形を採用することも可能である。
【００３８】
本実施例においては、装置を横にして用いる例を挙げているが、これに限られるものではなく、装置を縦にして用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の濃度制御方法および濃度制御装置は上記のとおり構成されているので、次の効果を奏する。
（１）被処理液（原液）の濃度が変化しても、正確に濃縮液の濃度を制御することができる。
（２）実際に使用する規模の膜分離装置を用いて実験を行う必要がなく、濃度と粘度、比重または透視度との関係を実験室規模で求めて制御パラメーターを設定するだけで、濃度を制御することができる。
（３）濃度を制御するパラメーターの設定が膜分離装置の規模などに左右されず、容易にできる。
（４）回転体に汚れが付着しても、濃縮液の濃度は左右されない。
（５）上限以上の高濃度まで濃縮しすぎて膜分離装置の液体流路が閉塞するということがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濃度制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の濃度制御方法を好適に実施しうる回転型膜分離装置の一実施例の斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の回転型膜分離装置の円板状バッフルと膜体と容器とを示す一実施例の断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の濃度制御方法を好適に実施しうる回転型膜分離装置の放射状バッフルと膜体と容器とを示す一実施例の断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】図５（ａ）は図２の回転型膜分離装置の膜体が回転軸に装着される箇所を拡大して示す断面図であり、図５（ｂ）はその別の実施例の膜体が回転軸に装着される箇所を拡大して示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は図２の回転型膜分離装置の容器内壁近傍の膜体と円板状バッフルを拡大して示す断面図であり、図６（ｂ）は、透過性膜内の透過液体移送経路を拡大して示す図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の濃度制御方法を好適に実施しうる回転型膜分離装置の円板状バッフルと膜体と容器とを示す別の実施例の断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の濃度制御方法を好適に実施しうる回転型膜分離装置の放射状バッフルと膜体と容器とを示す別の実施例の断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。
【図９】ラテックス溶液の粘度と濃度の関係を示す図である。
【図１０】ラテックス溶液の比重と濃度の関係を示す図である。
【図１１】特許文献１に開示された従来の回転型膜分離装置の断面を含む概略構成図である。
【図１２】特許文献２に開示された従来の回転型膜分離装置の断面を含む概略構成図である。
【図１３】回転トルクに基づく濃度制御方法のイメージを示す図である。
【図１４】流量から算出される濃縮倍率に基づく濃度制御方法のイメージを示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｃ）の横軸は濾過面積を示し、縦軸は、膜分離装置内の濃度勾配を示す。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｃ）の横軸は濾過面積を示し、縦軸は、膜分離装置内の濃度勾配を示す。
【符号の説明】
１…供給入口
２…容器
３…回転軸
４、５、６…出口
７…モータ
８…ベルト
９…板体
１０…スペーサークロス
１１…透過性膜
１２、２６…膜体
１３、２７…円板状バッフル
１４…側壁
１５…内壁面
１６…液体流路
１７…小孔
１８…スペーサ
１９…スリット
２０、２８…放射状バッフル
２１…貫通ボルト
２４…膜孔
２５…透過液体移送経路
Ａ…膜分離装置
Ｂ…濃縮液の排出バルブ
Ｃ…被処理液（原液）の供給ポンプ
Ｄ…濃度センサ
Ｅ…回転軸
Ｆ…コントロールユニット
Ｇ…インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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