JP2010234330A - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】槽内底部に配設の散気装置から吐出される曝気用空気（気泡）とこの気泡の上昇にて発生する槽内汚水の上昇流により激しく振動を受けても、膜エレメントの摩耗を防止するとともに、膜エレメントのフレームの組立を簡単かつ確実に行えるようにした浸漬型膜分離装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに複数枚の膜エレメントＥを一定間隔に配列するようにして組み込み一体として構成した浸漬型膜分離装置において、支持枠Ｆに配設し、膜エレメントＥを押圧支持するようにした押さえ板１を平板状に形成するとともに、押さえ板１の膜エレメント支持面側に、膜エレメントＥの端部が食い込むようにして押圧支持する平坦な弾性材２を一体に配設する。
【選択図】図３

Description

本発明は、浸漬型膜分離装置に関し、特に、処理槽内底部に配設した散気装置による散気にて受ける振動に対しても膜エレメントの摩耗を防ぐとともに、浸漬型膜分離装置の支持枠への膜エレメントへの組立を簡単にした浸漬型膜分離装置に関するものである。

従来、屎尿や下水等の処理において処理槽内に配設して使用する浸漬型膜分離装置が採用されている。
この浸漬型膜分離装置は、例えば、図７に示すように、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに複数枚の膜エレメントＥを一定間隔に配列し、これを前記支持枠Ｆに組み込み一体として構成し、これを処理槽Ｔ内の汚水中に浸漬するように配設するようにしている。
また、この浸漬型膜分離装置Ａを汚水に浸漬するようにして配設した処理槽Ｔの内底部で、かつ該浸漬型膜分離装置の下方位置には散気装置Ｓを配設し、該散気装置Ｓより所要量の空気を気泡状に吐出し、処理槽内に供給される屎尿や汚水を該浸漬型膜分離装置にて処理するようにしている。

しかしながら、この浸漬型膜分離装置は、下方の散気装置Ｓより吐出され上昇する曝気用空気（気泡）に常に晒されるとともに、この気泡の上昇とこれにて発生する槽内汚水の上昇流にて常に振動を受けるため、支持枠Ｆに支持された膜エレメントＥ、特に、膜エレメントＥの上部が激しく振動し、支持枠Ｆとの接触部分が摩耗し、損傷するという問題があった。

この膜分離装置に受ける振動にても膜エレメントの摩耗を低減するため、特許文献１に示す方法が提案されている。
しかしながら、この特許文献１に開示の方法では、ステンレススチール等の鋼製の押さえ板に添わせて配設する弾性の押さえ部に凹凸部を交互に多数形成し、この各凹部にそれぞれ膜エレメントの端部を差し込むようにして支持しているため、この複数枚の膜エレメントの押さえ凹部への差し込みに手数が掛かり、膜分離装置の組立に手数と時間を要し、高価なものになるという問題があった。

特許第３３２８７４９号公報

本発明は、浸漬型膜分離装置の有する問題点に鑑み、槽内底部に配設の散気装置から吐出される曝気用空気（気泡）とこの気泡の上昇にて発生する槽内汚水の上昇流により激しく振動を受けても、膜エレメントの摩耗を防止するとともに、膜エレメントの支持枠の組立を簡単かつ確実に行えるようにした浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の浸漬型膜分離装置は、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠に複数枚の膜エレメントを一定間隔に配列するようにして組み込み一体として構成した浸漬型膜分離装置において、前記支持枠に配設し、膜エレメントを押圧支持するようにした押さえ板を平板状に形成するとともに、該押さえ板の膜エレメント支持面側に、膜エレメントの端部が食い込むようにして押圧支持する平坦な弾性材を一体に配設したことを特徴とする。

この場合において、平坦な弾性材に、一定間隔に配列する膜エレメントの端部が食い込み可能な切り込みを一定間隔に形成して構成することができる。

また、平坦な弾性材を、発泡樹脂材料で構成することができる。

本発明の浸漬型膜分離装置によれば、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠に複数枚の膜エレメントを一定間隔に配列するようにして組み込み一体として構成した浸漬型膜分離装置において、前記支持枠に配設し、膜エレメントを押圧支持するようにした押さえ板を平板状に形成するとともに、該押さえ板の膜エレメント支持面側に、膜エレメントの端部が食い込むようにして押圧支持する平坦な弾性材を一体に配設することにより、構成が簡単で膜エレメントの組立が簡単迅速に行うことができ、かつ確固に支持枠側に固定できるとともに、各膜エレメントに受ける振動をも該弾性材にて吸収することができ、膜エレメントの摩耗を未然に防止することができる。

また、平坦な弾性材に、一定間隔に配列する膜エレメントの端部が食い込み可能な切り込みを一定間隔に形成して構成することにより、複数枚配列した膜エレメントの端部を弾性材に押圧するだけで、各膜エレメント端部は該切り込み内に挿入されるようになって定間隔で保持しつつ確実に支持することができる。

また、平坦な弾性材を、発泡樹脂材料で構成することにより、膜エレメントに受ける振動を確実に抑制し、かつ浸漬型膜分離装置を安価に提供することができる。

本発明の浸漬型膜分離装置の第１実施例を示す正面縦断面図である。 同浸漬型膜分離装置の使用例を示す平面図である。 使用例を示す断面図である。 本発明の浸漬型膜分離装置の第２実施例を示す正面縦断面図である。 同浸漬型膜分離装置の使用例を示す断面図である。 歪ゲージ試験のデータ図である。 浸漬型膜分離装置を使用した処理槽を示す断面説明図である。

以下、本発明の浸漬型膜分離装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図３に、本発明の浸漬型膜分離装置の第１実施例を示す。
この浸漬型膜分離装置Ａを用いて、例えば、屎尿や下水等の処理を行う場合には、図７に示すように、処理槽Ｔの汚水中に浸漬するように浸漬型膜分離装置Ａを配設し、かつ処理槽Ｔ内底部に曝気用の空気を供給するための散気装置Ｓを配設して構成する。

この浸漬型膜分離装置Ａは、図２及び図７に示すように、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに複数枚の膜エレメントＥを一定間隔に配列するようにして組み込み一体として構成する。
この場合、散気装置Ｓから吐出される曝気用の空気（気泡）や該気泡の上昇にて発生する汚水の上昇流により一定間隔で配列される各膜エレメントＥが振動しないよう、直方体形状の支持枠Ｆを構成する膜エレメントＥの固定具Ｋを、押さえ板１と弾性材２とより構成し、かつ膜エレメントＥを押さえて支持するための押さえ板１をステンレススチール等の鋼製の材料にて製作し、前記支持枠Ｆにビス止め等にて固定するようにする。

また、この押さえ板１には、膜エレメント支持面側に平坦な弾性材２を、これは特に限定されるものではないが、例えば、発泡樹脂材料、好ましくは、独立気泡性の発泡樹脂材料やこれと同等の柔軟性を有する材料で構成した弾性材２を接着等にて配設固定して一体とし、これにより支持枠Ｆに複数枚の膜エレメントＥを一定間隔に配列して組み込むとき、押さえ板１を膜エレメント側に押圧することで、図３に示すように、該膜エレメントＥの端部が平坦な弾性材２に容易に食い込むようになり、組立が簡単迅速に行えるとともに、平坦な弾性材２は膜エレメント端部の押圧接で押圧変形されて凹凸状の波形２ａとなり、上昇気泡等にて各膜エレメントＥは振動を受けても支持位置がずれることもなく、かつ振動を吸収するようになる。
また、膜エレメントＥは一定間隔を保持して支持され、さらには弾性材２の膜エレメント押圧支持部が波形２ａとなっているので膜エレメント端部と弾性材間に隙間が生じることがなく、毛髪など微細な繊維状物質の絡みつきが未然に防止することができる。
なお、膜エレメントＥの内部の隔壁を構成する固定具Ｋの場合には、剛性を有する押さえ板１を挟んで両側に弾性材２を配設するほか、押さえ板１を省略して弾性材２のみで構成することもできる。

また、この押さえ板１に配設一体とする平坦な弾性材２には、図４〜図５に示すように、一定間隔に配列した各膜エレメントＥの端部が挿入できるように一定間隔に配列するようにして切り込み２１、２１、・・・を、少なくとも平坦な弾性材２の膜エレメントＥと接する面に形成することができる。この切り込み２１の深さは、特に限定されるものではないが、例えば、図４の右半に示すように、膜エレメントの端部が挿入できる程度とするか、或いは図４の左半に示すように押さえ板１に達するようにすることもできる。
これにより、一定間隔に配列した膜エレメントＥに押さえ板１を押圧することで、平坦な弾性材２に形成した各切り込み２１内に一定間隔に配列した膜エレメントの端部が切り込み２１を押し広げるようにして侵入して食い込み、支持されるものとなる。
このため、膜エレメントＥを確実に一定間隔を保持して支持されるものとなる。
そして、この場合も、上昇気泡等にて各膜エレメントＥは振動を受けても支持位置がずれることもなく、かつ振動を吸収するようになり、さらに、弾性材２の膜エレメント押圧支持部に隙間が生じることがないので毛髪など微細な繊維状物質が絡みつくのを防止することができる。

次に、本発明の浸漬型膜分離装置の作用について説明する。
処理槽内底部に配設した散気装置Ｓより曝気用の空気を噴出させると、その微細な気泡は汚水中を上昇すると共に、該気泡の上昇により汚水には上昇流が発生する。この散気装置Ｓより吐出され上昇してくる気泡と汚水の上昇流とが処理槽Ｔ内に浸漬した浸漬型膜分離装置内、詳しくは一定間隔に配列した各膜エレメント間の隙間内を上昇し、汚水は浄化される。この際、この気泡等の上昇にて膜エレメントＥに振動を与えるものとなる。しかし、各膜エレメントＥは、浸漬型膜分離装置Ａの支持枠Ｆに、平坦な弾性材２を介して押さえ板１にて支持されているので、この膜エレメントＥに受ける振動力は平坦な弾性材２にて吸収されることとなり、膜エレメントＥは振動することなく浸漬型膜分離装置の支持枠Ｆに支持されるものとなる。

また、この平坦な弾性材２は、図３〜図５に示すように、膜エレメントＥを押圧する部分のみ窪んで波形２ａとなっている。このため、膜エレメントＥと接する部分の弾性材２は滑らかな曲線となり、角張った部分がないため、毛髪や紐などの細い物質の絡みつきが防止される。

また、平坦な弾性材に一定間隔で切り込みを形成する第２実施例の場合は、膜エレメントＥの端部を平坦な弾性材に押圧するだけでこの各切り込みに各膜エレメントＥの端部が確実に挿入され、定間隔を確固に保持することができる。

次に、この浸漬型膜分離装置の気泡等の上昇時に受ける振動により発生する膜エレメントの歪ゲージ試験を下記の条件で行った。
試験条件粘度：８２ｍＰａ（ＭＬＳＳ１６００ｍｇ／Ｌ）
水量：２５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２
水温：３０℃
ＡＢＳポアソン比：０．３５
ヤング率：Ｅ２５５００ｋｇｆ／ｃｍ^２
試験箇所：膜エレメントの両端２カ所と中間部の２カ所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）

以上の条件で歪ゲージ試験を行い、その結果を、図６に示すデータにより説明する。
図６に示すように、押さえ板１に弾性材２を用いていない場合の各試験箇所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）における試験データを灰色の棒グラフにて、また、弾性材２を用いた場合の各試験箇所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）における試験データを黒色の棒グラフにて示す。
これにより、弾性材２を用いれば明らかに各試験箇所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）における応力を下げることができ、弾性材２を用いる方が応力の軽減に役立ち、簡単な方法で膜エレメントの摩耗抑制に効果的に作用することを確認できた。

以上、本発明の浸漬型膜分離装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の浸漬型膜分離装置は、複数枚の膜エレメント端部を押さえ板の弾性材に押圧するようにして支持枠に固定するだけで、膜エレメントに受ける振動を確実に吸収することができることから、浸漬型膜分離装置の用途に好適に用いることができるほか、例えば、振動する部材の固定の用途にも用いることができる。

Ａ 浸漬型膜分離装置
Ｅ 膜エレメント
Ｆ 支持枠
Ｋ 固定具
Ｓ 散気装置
Ｔ 処理槽
１ 押さえ板
２ 弾性材
２ａ 波形
２１ 切り込み

Claims (3)

1. 少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠に複数枚の膜エレメントを一定間隔に配列するようにして組み込み一体として構成した浸漬型膜分離装置において、前記支持枠に配設し、膜エレメントを押圧支持するようにした押さえ板を平板状に形成するとともに、該押さえ板の膜エレメント支持面側に、膜エレメントの端部が食い込むようにして押圧支持する平坦な弾性材を一体に配設したことを特徴とする浸漬型膜分離装置。
2. 平坦な弾性材に、一定間隔に配列する膜エレメントの端部が食い込み可能な切り込みを一定間隔に形成して構成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。
3. 平坦な弾性材を、発泡樹脂材料で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の浸漬型膜分離装置。

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