SUPRAdisc™ II デプスフィルターモジュール

はじめに

積層型ディスクモジュールは、食品・飲料用途で長い歴史を持っています。これは、シートベースのデプスフィルター技術を、より使いやすいモジュール式のクローズドシステムにパッケージ化する必要性から生まれたもので、特に小ロット生産や中流量のアプリケーションに適しています。シート状のフィルターは、汚れを保持する能力やろ過性能が比較的高いため、食品や飲料用の液体を扱うのに最適で費用対効果の高いソリューションとなっています。

これらのシート製品のろ過効果は、表面ろ過、深さ方向のろ過、および吸着ろ過の組み合わせに基づいています。セルロースや様々な種類のフィルター助剤、その他の成分を選択してフィルターマトリックスに配合することで、多孔質構造を実現し、粗い粒子から細かい粒子までの除去、コロイドの除去、最終的なろ過など、効果的なろ過を実現します。

従来の積層型ディスクモジュールは、第一世代のモジュール設計で、性能的に不利でした。

SUPRAdisc II モジュールは、従来のスタックドディスクモジュールの欠点を解消したモジュールです。容量、信頼性、操作性、堅牢性を向上させ、より高性能な製品を求めるお客様のニーズにお応えします。

SUPRAdisc II モジュールは、多くの食品・飲料アプリケーションに最適です。

従来のスタックドディスクモジュールの基本構造

SUPRAdisc II の先進性を理解していただくために、スタックドディスクモジュールの基本的な特徴と構造についてご理解いただきたいと思います。

従来のスタックドディスクモジュールは、その誕生以来、フィルターハウジング内でメディアのセルが完全に露出した状態で製造されてきました（Figure 1および Figure 2）。

• 個々のセルは、2枚のデプスフィルターメディアの間にポリプロピレン製のセパレーターを挟んだものです。このセパレーターは、流路がシートの外側から内側に向かっているため、2枚のシートの下流側にあるセルの内側に挟まれています（Figure 3）。
• 外周のポリプロピレン製シールで2枚のシートを結合し、1つの完全なセルを形成します。
• このセルを目的の高さになるまで重ねていきます。
• その後、エンドキャップをセンターコアに貼り付けることで、各セルが固定され、スタックドディスクモジュールが完成すします。

従来のスタックドディスクモジュールの設計上の限界

従来のスタックドディスクモジュールには、設計上の制限があります。

• 深さ方向のメディアが露出
  • 輸送、取り扱い、取り付け、取り外しの際に、メディアの完全性が損なわれる可能性があります。破損しないように十分な注意が必要です。
  • モジュールは、ハウジングから取り外すと、バラバラになることがあります。
• 個々のセルが互いに非常に接近しています。蒸気滅菌、すすぎ、ろ過の際に、セルがずれたり、ゆがんだりして、個々のセルが接触することがあります。これにより、各セルの一部が目詰まりを起こし、有効なろ過面積が減少します。
• 従来の積層型ディスクは、背圧に耐えることができません。下流側の支持層（セパレーター）のみでは、わずか 5 kPa（0.7psid）の背圧でも、モジュール内の支持されていないメディアが破裂してしまいます。これは、一番上のモジュールのトップシートか、スタックの一番下のモジュールのボトムシートに半月状の裂け目として現れ、流体のバイパスエリアを作り、濾液の品質を低下させます。
• 古典的な積層型ディスクモジュールは、熱水によるサニテーション、蒸気滅菌、高温ろ過などの高温作業への耐性がありません。高温による変形は一般的な問題です（Figure 4）。

SUPRAdisc II モジュールの構造技術

SUPRAdisc II モジュール（Figure 5）は，ダブルセパレータコンセプトを採用しています。

• 外側のセパレータ，デプスメディアのディスク，内側のセパレータを交互に，目的の高さになるまでポリプロピレン製の硬いコアに貼り付けています。
• セパレーターの接続には2つの方法を用いています。
  • 直径287mm（12インチ）のモジュールでは、油圧ラムを使って圧力をかけ、外側のセパレーターと内側のセパレーターをスナップロックすることで、独自の「クリップシールインターロック」を実現しています。これにより、フィルターメディアの各ディスクがセパレーターの間に密閉されます。
  • 直径410mm（16インチ）のモジュールでは、内側/外側のセパレータを超音波溶接で接続します。
• その後、センターコアにロック式エンドキャップを装着し、モジュールとして完成させます。

SUPRAdisc II モジュールの設計上の特徴

独自のセパレータ設計により、上流側と下流側の両方で濾材を支持しています。メディアはポリプロピレン製のケージアセンブリ内に密閉され、露出することはありません。独自のクリップシールインターロックと溶接設計により、外側と内側のセパレータを接続し、非常に頑丈な設計となっています（Figure 6,7）。

ろ過材の各シートは個別にシールされ、分離されています。深さのあるシート同士が接触しないため、メディアの目詰まりがありません。

セパレーターチャンネルにより、SUPRAdisc II モジュールは100％に近い有効濾過面積を持ち、出荷や取り扱い、濾過や取り出しの際にも寸法的に安定しています。

変形やセルの崩壊はもはや問題ではなく、使用中のシートの損傷も最小限に抑えられます。モジュールを再生するためのバックフラッシュも可能になりました。

SUPRAdisc II モジュールのバックフラッシュ

サポートディスクと中間距離ディスクで構成されたバックフラッシュセット（Figure 8）を使用することで、モジュールを水または製品でバックフラッシュし、汚染物質を除去して寿命を延ばすことができます。

バックフラッシュの詳細やバックフラッシュセットの入手方法については、ポール社にお問い合わせください。

SUPRAdisc II モジュールの利点

SUPRAdisc II モジュールには、従来のスタックドディスク設計の欠点を克服する多くの利点があります（Figure 9、10、11）。これらの利点は、重要なコスト削減につながります。

• フィルターシートの面積を最大限に活用し、フィルター表面に目隠しをせず、セパレーターをオープンにし、排水を最適化し、流入する流体を外側のセパレーターを介して各フィルターシートに分配することにより、オンストリームでの寿命が長くなる。
• バックフラッシュによるモジュールの再生が可能なため、繰り返しの使用が可能
• 真空や背圧による衝撃に強く、高温運転やサニテーション、蒸気によるセルやモジュールの変形がないため、より高い安全性を確保できる。
• 堅牢な設計とフィルターメディアの露出や損傷からの保護により、運転前後の取り扱いが容易
• リバースフローモードでの残量ろ過が可能なため、より高い収率が得られる
• モジュール設計と実績のある信頼性の高いフィルターメディアを使用しているため、バイパスの可能性がなく、高い濾液品質を実現
• 密閉型であるため、微生物に対する安全性が高い
• システム容積の最小化と密閉型ハウジング設計による酸素摂取量の大幅な削減

SUPRAdisc II ハウジング

ポール社は、デザイン、コスト、そして業界の期待をデプスフィルター技術の創造的な基盤としてきました。厳格な製造基準との組み合わせにより、食品・飲料用途向けのデプスフィルターモジュールハウジングのラインアップを開発しました。

ポール社は、デザイン、コスト、そして業界の期待をデプスフィルター技術の創造的な基盤としています。厳格な製造基準と組み合わせて、食品・飲料用のデプスフィルターモジュールハウジングのラインアップを開発しました。

オンラインで購入可能なモジュールは以下の表のとおりです。その他のサイズや構成については、ポール社の担当者にお問い合わせください。アクセサリーは別売りです。

機種	ハウジング直径	モジュール数	インレット/アウトレットコネクション	ハウジング容積
WSFZ162F31UT5J	16インチ	2	2 in トライクランプ	105 L
WSFZ164F31UT5J	16インチ	4	2インチトリクランプ	191 L

SUPRAdisc II バックフラッシュアダプターキット

SUPRAdisc II モジュールは、正方向の複数回の水によるフラッシュが可能で、モジュールの早期目詰まりの原因となるタンパク質を変性させることなく、熱水に溶ける汚染物質を非常によく放出することができます。さらに、複数回のバックフラッシュによってモジュールを再生し、ホップの微粒子や残留物、酵母などの粒子を表面に放出することもできます。正方向および逆方向のフラッシングは、モジュールの全体的なスループットを向上させるために醸造所で使用される一般的な操作です。

逆方向のフラッシングを再生プロセスの一部として使用している醸造所では、ポール社は追加サポートとしてバックフラッシュ装置を推奨しています。バックフラッシュ・サポート・キットはオンラインでご購入いただけます。

製品番号：20041342

説明：WSFZシリーズフィルターハウジング用バックフラッシュサポートセット