JPH11309345A - 浸漬型膜分離装置の集合管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配列された複数の膜カートリッジに対して容
易に取付・離脱できる集合管構造を提供する。 【解決手段】 集合管４２は、膜透過液導出管路に接続
する胴部に、各膜カートリッジ２５の膜透過液取出ノズ
ル４１に嵌合するノズル挿入口４４を形成し、各ノズル
挿入口４４において膜透過液取出ノズル４１を水密に保
持する弾性シール材４５を配置し、両側部において固定
具４６によりケーシング２４に結合固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿処理や合併処
理などに用いられる浸漬型膜分離装置の集合管構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、し尿処理や合併処理などに使用さ
れる固液分離装置として、図１５に示したような浸漬型
膜分離装置１がある。

【０００３】浸漬型膜分離装置１は、上下が開口した箱
枠状のケース２の内部に、上下方向に配置する平板状の
膜カートリッジ３を所定間隔をおいて配列し、膜カート
リッジ３の下方に、槽外のブロワなどの空気供給源に連
通する散気装置４を配設している。

【０００４】各膜カートリッジ３は、濾板３ａの両表面
に濾過膜３ｂを配置し、濾板３ａと濾過膜３ｂとの間あ
るいは濾板３ａの内部に形成された膜透過液流路（図示
せず）に連通するノズル３ｃを濾板３ａに形成したもの
であり、各膜カートリッジ３のノズル３ｃにチューブ５
を介して連通する集合管６をケース２に固定して設ける
ようにしており、集合管６に連通して膜透過液導出管７
が設けられる。

【０００５】このような膜分離装置１によって活性汚泥
混合液などの被処理液を濾過するには、膜分離装置１を
処理槽内の被処理液中に浸漬設置した状態において、膜
透過液導出管７、集合管６、チューブ５を通じて膜カー
トリッジ３の透過液流路に吸引圧を負荷することによ
り、あるいは槽内の被処理液の水頭を濾過駆動力として
濾過を行い、被処理液中に含まれる活性汚泥などの浮遊
物を濾過膜３ｂで捕捉し、濾過膜３ｂを透過して透過液
流路内に流入した膜透過液をチューブ５，集合管６，膜
透過液導出管７を通じて槽外へ取り出す。

【０００６】このとき、散気装置４を通じて曝気し、曝
気空気の気泡およびそれにより生起される上昇水流を膜
カートリッジ３間の間隙に流入させることによって、気
泡と上昇水流とにより膜カートリッジ３の膜面全体を均
一に洗浄し、上昇水流により、膜面における濃度分極を
小さくして濾過抵抗を小さくするとともに、ケース２の
内外を循環する循環水流を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように、従来の浸漬型膜分離装置は、膜カートリッジ
３のノズル３ｃをチューブ５を介して集合管６に連通さ
せているため、装置の設置時やメンテナンス時には、ノ
ズル３ｃとチューブ５、およびチューブ５と集合管６を
それぞれ接続（あるいは接続解除）しなければならず、
作業に時間を要するという問題がある。

【０００８】本発明は上記問題を解決するもので、膜カ
ートリッジのノズルに対して容易に取付・離脱できる集
合管構造を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の浸漬型膜分離装置の集合管
構造は、上下が開口したケーシングの内部に、平板状の
膜カートリッジを膜面が鉛直方向に沿う方向に、所定間
隔をおいて並行に配列し、各膜カートリッジに形成した
膜透過液取出ノズルに連通する集合管を設けた浸漬型膜
分離装置において、前記集合管は、膜透過液導出管路に
接続する胴部に各膜透過液取出ノズルに嵌合するノズル
挿入口を形成し、各ノズル挿入口において膜透過液取出
ノズルを水密に保持する弾性シール材を配置し、両側部
においてケーシングに結合固定したことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の浸漬型膜分離装置の集合管
構造は、シール材は、少なくとも一部が集合管と膜カー
トリッジとの間に存在することを特徴とする。請求項３
記載の浸漬型膜分離装置の集合管構造は、シール材は、
ノズル挿入口をなすカラー部が圧入する環状の溝部を集
合管に対向する上面に有したことを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の浸漬型膜分離装置の集合管
構造は、シール材は、配列された複数の膜カートリッジ
にわたって設けられ、各膜カートリッジ間の間隙に嵌入
する凸部を下面に有したことを特徴とする。

【００１２】上記した請求項１記載の構成によれば、各
膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに、弾性シール材
を介在させる状態において、集合管の胴部のノズル挿入
口を嵌合させることで、複数の膜カートリッジに対する
集合管の取付を行うことができ、集合管の離脱もその逆
に行えばよいので、作業が容易である。また、弾性シー
ル材によって高いシール性を確保することができ、集合
管によって、膜カートリッジの浮上やケーシングからの
抜け出しを防止できる。

【００１３】請求項２記載の構成の如く、シール材の少
なくとも一部が集合管と膜カートリッジとの間に存在し
ている場合には、集合管がシール材を介して膜カートリ
ッジを下方へ押圧することになるので、膜面洗浄流体な
どに起因する膜カートリッジの少なくとも上下方向の振
動を防止し、各膜カートリッジを安定に保持することが
できる。

【００１４】請求項３記載の構成の如く、ノズル挿入口
をなすカラー部が圧入する環状の溝部をシール材に形成
した場合には、カラー部が溝部に圧入することで、溝部
より内側のシール材が膜透過液取出ノズルに向けて押圧
されることになり、容易な操作で高いシール性を確保で
きる。

【００１５】請求項４記載の構成の如く、各膜カートリ
ッジ間の間隙に嵌入する凸部を形成した長尺のシール材
を設ける場合には、シール材の配置作業が容易であり、
凸部によって、膜カートリッジの上下方向および横方向
の振動を防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図３を参照しながら説明する。浸漬型膜分離装置２１
は、処理槽２２内の被処理水２３中に浸漬して設置され
ており、上下が開口した箱枠状のケース２４内の上部
に、平板状の膜カートリッジ２５を膜面が鉛直方向に沿
う方向に、一定間隔（６〜１０ｍｍ程度）で平行に配列
し、膜カートリッジ２５の下方に、槽外のブロワ２６な
どの空気供給源に給気管２６ａを介して連通する散気装
置２７を配設している。

【００１７】膜カートリッジ２５の膜透過液流路に連通
する膜透過液導出管２８は、膜カートリッジ２５の上端
よりやや上方位置において、処理槽２２に隣接して設け
られた貯留槽２９内の大気圧下に開口している。貯留槽
２９の内部には、膜透過液導出管２８により送給された
膜透過液３０を槽外へ排出する排水管３１が開口してお
り、排水管３１には排水ポンプ３２が介装されている。

【００１８】ケース２４は、配列される膜カートリッジ
２５を保持する所定数のスリット３３を上下方向に形成
した一対のスリットパネル３４，３５と、スリットパネ
ル３４，３５間を連結する一対のサイドパネル３６，３
７とで構成されている。スリットパネル３４，３５の適
当位置には、膜カートリッジ２５の下端を支持するスト
ッパー３８が設けられ、スリットパネル３４，３５，サ
イドパネル３６，３７の下部には、散気装置２７によっ
て生起された循環水流が流通する開口部３４ａ，３５
ａ，３６ａ，３７ａが形成されている。

【００１９】膜カートリッジ２５は、濾板３９の両表面
に、スペーサと一体に形成した有機濾過膜４０を配置
し、濾板３９と濾過膜４０との間あるいは濾板３９の内
部にも形成された膜透過液流路（図示せず）に連通する
膜透過液取出ノズル４１を濾板３９の肩部に形成してい
る。

【００２０】膜カートリッジ２５の上方には、膜透過液
取出ノズル４１に連通する集合管４２が設けられ、この
集合管４２に上記した膜透過液導出管２８が連通してい
る。４３は被処理水導入系である。

【００２１】上記した構成における作用を説明する。膜
透過液導出管２８が膜カートリッジ２５の上端より上方
位置において大気圧下に開口していることにより、処理
槽２２内の被処理液２３の液位は膜カートリッジ２５の
上端より上方に維持され、膜カートリッジ２５は被処理
液２３中に浸漬状態に維持される。

【００２２】このようにして膜カートリッジ２５が浸漬
され、散気装置２７を通じて曝気される状態において、
被処理液２３の液面から膜透過液導出管２８の開口まで
の水頭を濾過駆動力として、膜カートリッジ２５で濾過
が行われる。

【００２３】膜カートリッジ２５の濾過膜４０を透過し
た膜透過液３０は、膜透過液取出ノズル４１より膜カー
トリッジ２５の外部へ流出し、集合管４２と膜透過液導
出管２８を通って貯留槽２９の内部に流入し、貯留槽２
９内に貯留された後、適宜排水ポンプ３２の駆動により
配水管３１を通じて排出される。

【００２４】次に、上記した浸漬型膜分離装置２１の集
合管４２の構造を図４〜図９を参照しながら詳細に説明
する。集合管４２は、図４に示したように、内部が集合
流路をなす胴部の幅方向中央位置に、各膜カートリッジ
２５の膜透過液取出ノズル４１に嵌合するノズル挿入口
４４をなすカラー部４４ａを形成し、膜カートリッジ２
５との間に、ノズル挿入口４４において膜透過液取出ノ
ズル４１を水密に保持する弾性シール材４５を配置し、
両側部においてコの字形固定具４６によってケーシング
２４に結合固定していて、シール材４５を介して各膜カ
ートリッジ２５を下方へ押圧している。

【００２５】集合管４２の側壁４７は、図５にも示した
ように、カラー部４４ａの端面よりやや下方まで突出し
ていて、その端面においてケーシング２４に当接し、カ
ラー部４４ａを保護している。

【００２６】シール材４５は、図６および図７にも示し
たように、サイドパネル３６からサイドパネル３７に向
かう方向に配置されるシート部４８に、集合管４２のノ
ズル挿入口４４と同じピッチで形成されたノズル挿入口
４９を有している。シート部４８は、集合管４２の側壁
４７，４７と膜カートリッジ２５の上端面との間に収容
される長さ、幅、および厚みに製作していて、集合管４
２のカラー部４４ａが圧入する環状の溝部５０を上面に
有し、各膜カートリッジ２５間の間隙に嵌入する凸部５
１を下面に有している。膜カートリッジ２５に対向する
凸部５１の側面は、嵌入を容易にする傾斜面としてい
る。

【００２７】なお、このシール材４５は、後述する集合
管構造にも使用できるように、凸部５１を、ノズル挿入
口４９の半分のピッチで、つまりノズル挿入口４９の２
倍数の膜カートリッジ２５に相応するピッチで形成し、
シート部４８を、サイドパネル３６，３７より内側に位
置する長さに形成している。勿論、ノズル挿入口４９と
同数の膜カートリッジ２５に相応するピッチで凸部５１
を形成し、サイドパネル３６，３７に載置される長さに
シート部４８を形成してもよい。シール材４５の材料と
しては、シール性の観点からゴムが適しているが、軟質
な樹脂等を使用することも可能である。

【００２８】この浸漬型膜分離装置２１の設置時やメン
テナンス時に集合管４２を取り付ける時には、図８に示
したように配列された膜カートリッジ２５の上部に、図
９に示したように、シール材４５を、各凸部５１が膜カ
ートリッジ２５間の間隙に嵌入し、各ノズル挿入口４９
に膜透過液取出ノズル４１が嵌入するように配置し、そ
の後にシール材４５の溝部５０にカラー部４４ａを圧入
することで集合管４２を取り付け、その集合管４２を、
コの字形固定具４６によってケーシング２４に結合固定
する。集合管４２の取り外しはこれと逆の順序で行う。

【００２９】このような集合管構造によれば、カラー部
４４ａがシール材４５の溝部５０に圧入することで、溝
部５０より内側のシール材４５が膜透過液取出ノズル４
１に向けて押圧されることになり、高いシール性を確保
できる。

【００３０】また、集合管４２がシール材４５を介して
膜カートリッジ２５を下方へ押圧するので、膜カートリ
ッジ２５の浮上およびケーシング２４からの抜け出しを
防止できるのは勿論のこと、膜面洗浄流体などに起因す
る膜カートリッジ２５の上下方向の振動をシート部４８
の存在によって、また横方向の振動を凸部５１の存在に
よって防止することができ、各膜カートリッジ２５を安
定に保持し、膜カートリッジ２５の摩耗を防止できる。

【００３１】また、チューブを用いた従来の集合管構造
よりも、集合管４２の取付・離脱作業を容易に行うこと
ができ、従来のように膜カートリッジ２５の浮上および
ケーシング２４からの抜け出しを防止する膜押さえを別
途に設ける必要がない。

【００３２】ただし、膜カートリッジ２５の配列枚数が
多くなるほど、より長い集合管４２が必要になり、集合
管４２の結合固定位置から離れた中間位置で、集合管４
２によるシール材４５を介した押圧力が低くなるので、
この集合管構造は、膜カートリッジ２５の配列枚数が比
較的少ない浸漬型膜分離装置、たとえば家庭用小型合併
浄化槽に設置される小型の浸漬型膜分離装置（膜カート
リッジ数５〜１５）などに好ましく適用できる。

【００３３】図１０に示したように、複数の膜カートリ
ッジ２５を、膜透過液取出ノズル４１がスリットパネル
３４側に位置する方向と、スリットパネル３５側に位置
する方向とに交互に配置し、集合管４２を、スリットパ
ネル３４側とスリットパネル３５側とに設けるようにす
れば、各膜カートリッジ２５を2箇所において下方へ押
圧することになるので、より安定に保持できる。この場
合、上記したシール材４５の全ての凸部５１が膜カート
リッジ２５間の間隙に嵌入する。

【００３４】なお、上記したシール材４５は、複数の膜
カートリッジ２５の膜透過液取出ノズル４１に対応する
長尺のものとして形成したが、分割形成して膜カートリ
ッジ２５の膜透過液取出ノズル４１ごとに配置してもよ
く、この場合、取付・離脱の容易性では劣るものの、長
尺のものと同様の効果が得られる。

【００３５】さらに、図１１〜図１４に示したような集
合管４２とシール材４５との組み合わせも可能である。
図１１では、集合管４２のノズル挿入口４４を穿設し、
ノズル挿入口４４を構成する内周面に圧接するリング状
のシール材４５を設けている。

【００３６】図１２では、集合管４２のノズル挿入口４
４を、内部流路側に突出したカラー部４４ａを有する形
状に形成し、カラー部４４ａに圧接するリング状のシー
ル材４５を設けている。

【００３７】図１３では、集合管４２のノズル挿入口４
４を穿設するとともに側部を突出して形成し、断面がＬ
形をなすリング状のシール材４５を、ノズル挿入口４４
を構成する内周面に上部が圧接するするように設けてい
る。

【００３８】図１４では、集合管４２のノズル挿入口４
３を、内部流路側に突出したカラー部４４ａを有する形
状に形成するとともに側部を突出して形成し、断面がＬ
形をなすリング状のシール材４５を、カラー部４４ａに
上部が圧接するするように設けている。

【００３９】断面がＬ形をなすリング状のシール材４５
は、図６および図７に示したシール材４５と同様に、膜
面洗浄流体などに起因する膜カートリッジ２５の上下方
向の振動を吸収することができる。このようなシール材
４５も、単一の膜カートリッジ２５の膜透過液取出ノズ
ル４１に対応するものとして形成しても、複数の膜透過
液取出ノズル４１に対応する長尺のものとして形成して
もよく、膜カートリッジ２５間の間隙に嵌入する凸部５
１を下面に形成してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、配列さ
れた膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに、弾性シー
ル材を介在させる状態において、その胴部に形成したノ
ズル挿入口を嵌合させることで集合管を取付け、集合管
の両側部においてケーシングに結合固定した集合管構造
としたので、チューブを用いた従来の方式よりも集合管
の取付・離脱作業が容易であり、また集合管と弾性シー
ル材とによって、高いシール性を確保できるとともに、
膜カートリッを安定に保持できるので、従来のように別
途に膜押さえを設ける必要もない。

【００４１】シール材の少なくとも一部が集合管と膜カ
ートリッジとの間に存在する集合管構造によれば、集合
管がシール材を介して膜カートリッジを下方へ押圧する
ので、膜面洗浄流体などに起因する膜カートリッジの少
なくとも上下方向の振動を防止して、各膜カートリッジ
を安定に保持することができ、膜カートリッジの摩耗も
防止できる。

【００４２】集合管のノズル挿入口をなすカラー部が圧
入する環状の溝部をシール材の上面に形成した集合管構
造によれば、カラー部を溝部に圧入することで、溝部よ
り内側のシール材を膜透過液取出ノズルに向けて押圧す
ることができ、容易な操作で高いシール性を確保でき
る。

【００４３】膜カートリッジ間の間隙に嵌入する凸部を
下面に形成したシール材を、配列した複数の膜カートリ
ッジにわたって設けた集合管構造によれば、シール材の
配置作業が容易であるとともに、凸部によって、膜カー
トリッジの横方向の振動も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る浸漬型膜分離装置の全体構成を示
した一部破断斜視図である。

【図２】同浸漬型膜分離装置の縦断面図である。

【図３】同浸漬型膜分離装置を処理槽の内部に設置した
状態を示した説明図である。

【図４】同浸漬型膜分離装置の集合管構造を示した要部
断面図である。

【図５】図４に示した集合管構造を構成する集合管の斜
視図である。

【図６】図４に示した集合管構造を構成する弾性シール
材の縦断面図である。

【図７】同弾性シール材の上面図である。

【図８】同集合管構造が適用される前の浸漬型膜分離装
置の一部を示した斜視図である。

【図９】図８に示した浸漬型膜分離装置に弾性シール材
を配置した状態を示した斜視図である。

【図１０】第２の実施形態における集合管構造を示した
平面図である。

【図１１】第３の実施形態における集合管構造を示した
要部断面図である。

【図１２】第４の実施形態における集合管構造を示した
要部断面図である。

【図１３】第５の実施形態における集合管構造を示した
要部断面図である。

【図１４】第６の実施形態における集合管構造を示した
要部断面図である。

【図１５】従来の浸漬型膜分離装置の全体構成を示した
一部破断斜視図である。

【符号の説明】

21 浸漬型膜分離装置 24 ケーシング 25 膜カートリッジ 41 膜透過液取出ノズル 42 集合管 44 ノズル挿入口 44a カラー部 45 弾性シール材 46 固定具 50 溝部 51 凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下が開口したケーシングの内部に、平
   板状の膜カートリッジを膜面が鉛直方向に沿う方向に、
   所定間隔をおいて並行に配列し、各膜カートリッジに形
   成した膜透過液取出ノズルに連通する集合管を設けた浸
   漬型膜分離装置において、前記集合管は、膜透過液導出
   管路に接続する胴部に各膜透過液取出ノズルに嵌合する
   ノズル挿入口を形成し、各ノズル挿入口において膜透過
   液取出ノズルを水密に保持する弾性シール材を配置し、
   両側部においてケーシングに結合固定したことを特徴と
   する浸漬型膜分離装置の集合管構造。
2. 【請求項２】 シール材は、少なくとも一部が集合管と
   膜カートリッジとの間に存在することを特徴とする請求
   項１記載の浸漬型膜分離装置の集合管構造。
3. 【請求項３】 シール材は、ノズル挿入口をなすカラー
   部が圧入する環状の溝部を集合管に対向する上面に有し
   たことを特徴とする請求項２記載の浸漬型膜分離装置の
   集合管構造。
4. 【請求項４】 シール材は、配列された複数の膜カート
   リッジにわたって設けられ、各膜カートリッジ間の間隙
   に嵌入する凸部を下面に有したことを特徴とする請求項
   １記載の浸漬型膜分離装置の集合管構造。