JP2011050904A - 平膜エレメントの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で平膜エレメントの集水部の接合を水密的に行い、かつホース等の突出物をなくすようにした平膜エレメントの締結構造を提供すること。
【解決手段】平膜エレメントの側部に突設するようにして配設する集水部２の接続面に、その内部に流水路３を形成し、かつその流水路３の外周囲を囲むようにして凸状リング４１を同心的に形成したリブ状構造とし、その片側面に形成するパッキン嵌合溝４２と対向するようにして他の側面に凸状リング４１を形成し、平膜エレメントを隣接する際に、隣接する集水部間のリブ状構造内にパッキン５を嵌挿挟在するようにして平膜エレメント間を締結するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、平膜エレメントの締結構造に関し、特に、有機性汚水を活性処理する生物反応槽内に浸漬配置する膜分離装置を構成する平膜エレメントであって、隣接する平膜エレメントの集水部からの水漏を確実に防止し、かつ簡易な方法で確固に連結できるようにした平膜エレメントの締結構造に関するものである。

従来、下水、産業排水、生活排水等の有機性汚水を処理する方法として、特許文献１に開示されたように、膜分離装置を用いた活性処理法が提案されている。この膜分離装置を用いた活性処理においては、汚水を活性処理する生物反応槽内に膜分離装置を浸漬配置し、この下方位置に配設した散気装置にて曝気攪拌して汚水を活性処理するものである。
また、この膜分離装置は、所定の本体ケーシング内に複数枚の有機平膜型の平膜エレメントを所定間隔で平行に配列固定し、かつ膜面を上下方向に沿わせるように配置して膜モジュールを構成し、平膜エレメント内に発生させる負圧（膜間差圧）を利用して汚水を吸引することで平膜エレメントの濾過膜を介して濾過し、固液分離を図り、その濾過水を処理水として取り出すように構成している。
そして、生物反応槽内の膜分離装置の下方位置に配設した散気装置より曝気用空気を気泡状にして吐出し、槽内汚水に循環水流を発生させて槽内を攪拌し、かつ平膜エレメントの膜面の洗浄を行うようにしている。

ところで、平膜エレメントはその複数枚を隣接するようにして配列し、これらを締結用ボルト、ナットなどの締結具を用いて固定して膜モジュールを構成し、この平膜エレメントに設けた集水部から排水ホースを介して濾過水を外部に取り出すようにしている。
しかしながら、散気装置より吐出される膜面洗浄用気体が気泡となって平行配列した平膜エレメント間を浮上することで各平膜エレメントの膜面に付着する汚泥物質を洗浄するとともに、この膜面洗浄用気体の浮上力と、これと同時に発生する汚水の上昇流力とが平膜エレメントに振動を与えるものとなっている。
この平膜エレメントの振動は、特に平膜エレメントの上部が激しいものとなり、これにより平膜エレメントを締結している集水部において特に局部的に振動が強く作用するものとなっている。

このため、隣接平膜エレメント間の圧接或いは接着剤にて隣接集水部間を固定しているので、この振動により集水部における圧接部において隙間が生じたり、接着の一部が剥がれたりして隙間が生じると、これらの隙間から集水部内に固液分離がなされていない未処理の汚水が流入するという問題があった。

また、所定間隔で平行に隣接配列する平膜エレメントには、膜面にて濾過した処理水を平膜エレメントより排出するための処理水排出管を接続している。このため、平膜エレメント位置の処理水排出管に固形物が付着するものとなり、これが平膜エレメント間を上昇する汚水の流速を抑制するものとなって平膜エレメントにより透過する濾過水量を低下させるという問題があった。

特開２００７−２６８３８８号公報

本発明は、上記従来の平膜エレメントの有する問題点に鑑み、簡易な方法で平膜エレメントの集水部の接合を水密的に行い、かつホース等の突出物をなくすようにした平膜エレメントの締結構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の平膜エレメントの締結構造は、平膜エレメントの側部に突設するようにして配設する集水部の接続面に、その内部に流水路を形成し、かつその流水路の外周囲を囲むようにして凸状リングを同心的に形成したリブ状構造とし、その片側面に形成するパッキン嵌合溝と対向するようにして他の側面に凸状リングを形成し、平膜エレメント隣接時、隣接する集水部間のリブ状構造内にパッキンを嵌挿挟在するように平膜エレメント間を締結するように構成したことを特徴とする。

この場合において、パッキンを、隣接する平膜エレメントの集水部に形成するパッキン嵌挿溝内に水密的に嵌挿できる断面形状のリング形とし、かつその締め代の厚みを１〜３ｍｍとすることができる。

また、パッキンを、硬度５０〜８０とした合成樹脂又はゴムからなる弾性材製とすることができる。

本発明の平膜エレメントの締結構造によれば、平膜エレメントの側部に突設するようにして配設する集水部の接続面に、その内部に流水路を形成し、かつその流水路の外周囲を囲むようにして凸状リングを同心的に形成したリブ状構造とし、その片側面に形成するパッキン嵌合溝と対向するようにして他の側面に凸状リングを形成し、平膜エレメント隣接時、隣接する集水部間のリブ状構造内にパッキンを嵌挿挟在するように平膜エレメント間を締結するように構成することにより、平膜エレメントが振動しても集水部の破損を防止し、かつ隣接する集水部間の接合が水密的に行えるので、安定した汚水処理を行うことができる。

また、パッキンを、隣接する平膜エレメントの集水部に形成するパッキン嵌挿溝内に水密的に嵌挿できる断面形状のリング形とし、かつその締め代の厚みを１〜３ｍｍとすることにより、集水部の製作誤差や温度変化による変形が生じても、この締め代によりその誤差或いは変形を吸収することができるとともに、集水部間を強く圧接してパッキンは破断されることがないため、水密的接合が簡易に、確実に行うことができる。

また、パッキンを、硬度５０〜８０とした合成樹脂又はゴムからなる弾性材製とすることにより、水密的接合を確実に維持できるようにしながら、平膜エレメントの接合時にパッキンを容易に嵌め込むことができ、作業効率を向上させることができる。

本発明の平膜エレメントの締結構造の一実施例を示す拡大断面図である。 パッキンの断面図である。 平膜エレメントの集水部を示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は右側面図である。 図３のＡ−Ａ線による断面図である。 平膜エレメントの正面図である。

以下、本発明の平膜エレメントの締結構造の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、本発明の平膜エレメントの締結構造の一実施例を示す。
この平膜エレメントの締結構造は、図１に示すように、平膜エレメントを構成する平膜エレメント支持板１の側部に突設するようにして集水部２を配設し、この集水部２の両側接続面に、その内部に流水路３を形成し、かつその流水路３の外周囲を囲むようにしてリブ状構造４を形成する。
このリブ状構造４は、集水部２の一方の側面（図１においては左側）において、外周リング４４と流水路３の外周囲に形成する内周リング３１との間に、この外周リング４４、内周リング３１よりも突出するようにして凸状リング４１を形成し、この凸状リング４１と内周リング３１との間に凹状の窪みとなるパッキン嵌合溝４２を形成し、かつこれら外周リング４４、凸状リング４１、パッキン嵌合溝４２、内周リング３１はすべて同心的に配設し、また他方の側面（図１においては右側）にも外周リング４４、内周リング３１間に凸状リング４３を形成する。なお、この外周リング４４、凸状リング４３、内周リング３１はその突出量を等しくするが、凸状リング４３の位置は、隣接する他方の平膜エレメント支持板１の凹状のパッキン嵌合溝４２の位置となるようにする。
そして、平膜エレメント隣接時、隣接する集水部２、２間のリブ状構造４内、詳しくはパッキン嵌合溝４２内にパッキン５を嵌挿挟在するように隣接する平膜エレメント支持板１、１間を締結するように構成する。

平膜エレメント支持板１は、合成樹脂、特に限定されるものではないが、例えば、ＡＢＳ樹脂を用いて、図５に示すように、外側面に濾過膜を張設した平膜エレメント支持板１の側部に突設するようにして耳片形の集水部２を配設する。
この平膜エレメント支持板１の集水部２は、平膜エレメント支持板１と個別に製作した図３に示すような耳片形状のものを平膜エレメント支持板１の所定位置、例えば、平膜エレメント支持板の外側上部に突設するようにして取り付けるか、或いは平膜エレメント支持板１の製作時一体に製作するようにする。

また、図３に示す集水部２は、平膜エレメント支持板１とは個別に耳片形に製作し、その中央部に濾過水を流通させる流水路３を穿設するとともに、この流水路３の外周を取り囲むようにして、かつ流水路３と同心的にリブ状構造４を形成する。このリブ状構造４は、隣接配置する平膜エレメント支持板１の集水部２が互いに接するように形成する。

なお、このリブ状構造４は集水部２の表裏両面に形成されるもので、その表面と裏面とは、図４に示すように、互いに異なるように、すなわち、平膜エレメント支持板１の集水部２、２が互いに隣接するとき、この左右の集水部２、２間にパッキン嵌合溝４２が形成されるようにして同心とする凸状リング４１と凸状リング４３の径を、集水部２の表裏面においてそれぞれ異なるように形成する。
例えば、図４に示すように、集水部２の片面（図４においては左側）では流水路３の内周リング３１の外端面よりも外周の凸状リング４１の先端が突出するように、そして外周の凸状リング４１と内周の流水路３の外周囲に形成する内周リング３１との間にパッキンを嵌挿するように窪んだパッキン嵌合溝４２を形成し、また他方の面（図４においては右側）では外周の凸状リング４３の先端面と流水路３の内周リング３１の外端面とを面一となるように形成する。

パッキン５は、図２に示すように、リング形で凸状リング４１と内周リング３１との間に形成される窪んだパッキン嵌合溝４２内に水密的に嵌挿されるもので、通常合成樹脂或いはゴム等の弾性材で、硬度５０〜８０程度のものを用いて成形される。
これにより、水密的接合を確実に維持できるようにしながら、平膜エレメント支持板１の接合時にパッキン５を容易に嵌め込むことができ、作業効率を向上させることができる。
この場合、リング形のパッキン５は、中央部に流水路３の内周リング３１径より少し小径の孔５ｈが開けられるとともに、リング部の断面形は片面側がパッキン嵌合溝４２の内底と同じ形状とするも、反対側はパッキン嵌合溝４２の溝幅よりも少し拡開したラッパ形状とする。
さらにこのパッキン５は、リング形に形設されるとき、パッキン嵌合溝４２の溝幅よりもその締め代の厚みを１〜３ｍｍとなるように少し大きくなるよう形成する。これにより、集水部間の水密的な接合を確実にすることができる。

図１に示す平膜エレメント支持板１を組み立てる場合、複数枚の平膜エレメント支持板１を互いに隣接して配置する。このとき、隣接する一方の平膜エレメント支持板１の耳片形をした集水部２のパッキン嵌合溝４２内にパッキン５を嵌挿する。このとき、合成樹脂或いはゴム製のパッキンは締め代の厚みを１〜３ｍｍを鑑みて製作されているのでパッキン嵌合溝４２内に押し込むようにして嵌め込む。

次に、このパッキン５を嵌合した平膜エレメント支持板１に添うように他方の平膜エレメント支持板１をあてがうと、他方側の平膜エレメント支持板１の凸状リング４３の先端にて前記パッキン５の拡開したラッパ形状片５１が押圧され押し窄まされるようになってパッキン嵌合溝４２内に押し込められる。
このように、他方側平膜エレメント支持板１の凸状リング４３の先端にてパッキン５の先端面部が押圧、変形されて隣接する集水部２、２が互いに密に接合されるようになる。
また、パッキン５の拡開したラッパ形状片５１がパッキン嵌合溝４２の内面に強く押圧されるので水密的な接合となる。

なお、隣接する平膜エレメント支持板１は、特に限定されるものではないが、例えば、この平膜エレメント支持板１の集水部２に締結用のボルト（図示省略）を挿通し、これにナット（図示省略）を螺合することで一体とすることもできる。
なお、隣接する平膜エレメント支持板１を締結するとき、硬度５０〜８０のパッキン５を用いることによって、平膜エレメント支持板１の接合時にパッキン５を容易に嵌め込むことができ、作業効率を向上させることができるとともに、隣接した集水部２、２の隙間が生じることなく水密的接合を確実に維持して、固液分離をしていない未処理の汚水を吸水することを完全に防ぐことができる。

以上、本発明の平膜エレメントの締結構造について、そ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。

本発明の平膜エレメントの締結構造は、隣接する平膜エレメントの集水部から固液分離をしていない未処理の汚水を吸水するのを確実に防止し、かつ簡易な方法で連結できるという特性を有していることから、膜分離装置の用途に好適に用いることができる。

１ 平膜エレメント支持板
２ 集水部
３ 流水路
３１ 内周リング
４ リブ状構造
４１ 凸状リング
４２ パッキン嵌合溝
４３ 凸状リング
４４ 外周リング
５ パッキン

Claims (3)

1. 平膜エレメントの側部に突設するようにして配設する集水部の接続面に、その内部に流水路を形成し、かつその流水路の外周囲を囲むようにして凸状リングを同心的に形成したリブ状構造とし、その片側面に形成するパッキン嵌合溝と対向するようにして他の側面に凸状リングを形成し、平膜エレメント隣接時、隣接する集水部間のリブ状構造内にパッキンを嵌挿挟在するようにして平膜エレメント間を締結するように構成したことを特徴とする平膜エレメントの締結構造。
2. パッキンを、隣接する平膜エレメントの集水部に形成するパッキン嵌挿溝内に水密的に嵌挿できる断面形状のリング形とし、かつ締め代の厚みを１〜３ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載の平膜エレメントの締結構造。
3. パッキンを、硬度５０〜８０とした合成樹脂又はゴムからなる弾性材製としたことを特徴とする請求項１又は２記載の平膜エレメントの締結構造。

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