WO1998007506A1

WO1998007506A1 - Module de membrane a fibre creuse, unite de modules de membrane a fibre creuse utilisant ledit module et fosse septique construite a partir de l'unite de modules

Info

Publication number: WO1998007506A1
Application number: PCT/JP1997/002921
Authority: WO
Inventors: Masumi Kobayashi; Kenji Honjyo; Satoshi Miyashita; Katsuyuki Yanone; Masanori Itakura; Hiroyuki Okazaki
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1998-02-26
Also published as: CN1112956C; EP0931582A4; KR20000068327A; KR100326739B1; EP0931582B1; EP0931582A1; JP3909042B2; US6214226B1; JP2004000984A; CN1228035A; JP2007014956A

Description

明細書

中空糸膜モジュール及びこれを用いた中空糸膜モジュールュニット，並びにこれを配置した浄化槽技術分野

本発明は、液体の濾過を行う中空糸膜モジユールに係わり、特に汚濁性（殊に有機物の汚濁物質による）の高い液体を濾過するのに適した中空糸膜モジュール及びこれを用いた中空糸膜モジュールュニット、並びにこの中空糸膜モジュールュニットを内部に配設した ^化槽に関する。技術

近年、中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、卨度純水の製造. : の fi>化：に数多く使用されてきたが、これらの川途に加えて、近年では、下水処理場における二次処理、三次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中の浮遊懸濁物贤 ( s s ) の液分離、净水場における河川水の直接濾過、 τ.業用水道水の濾過、プール水の濾過等の高汚濁性水の処 «!用途が様々な形で検，されている。

高汚濁性水の処理用途に用いられる中空糸膜モジュールとしては特開平 5— 2 6 1 2 5 3号公報、特開 t- 6— 3 4 0 公報、特 | | |'· 6— 3 4 2 号公報等に示される中糸股モジュールまたは ¾巾糸モジュールを稍させてなる屮 :糸 lj モジュールュニットが小されている。

図 9 は従来の中空糸膜モジュールの -例を示したもので、この巾 ^糸膜モジュール 5 0は、複数の中空糸 3 a、 3 a…が平行に配されて構成される中空糸膜 3 と、中空糸膜 3の両端に設けられた 2 つの対向する集水管 1 によって概略構成されたものである。

匕記集水管 1 は内部に内部路の形成されたもので、その一端は閉 I!:.され、他端には図示されない吸引ポンプに接続される配管 4 が設けられている。さらに、この集水管 1 の側壁には、その長さ方向に沿つた問口部 5が形成されている。この開口部 5 には、中空糸膜 3 の端を挿入したのちに、固定用樹脂 2 を充填し、固化して閉塞することにより、中空糸膜 3 が強固に支持固定される。この場合、中空糸膜 3の端部とは、中空糸 3 aの繊維方向両端部であり、各中空糸 3 a、 3 a…の両端部は、集水管 1 の内部路内に開口するようになつている。

!·.述の中空糸膜モジュール 5 0 を用いて、吸引濾過を行う場合には、被処 ¾液を満たした被処理液槽内に前記中空糸膜モジュール 5 0 を配置し、その配管 4 を吸引ポンプに接続する。

そして、この吸引ポンプを稼動させると中空糸 3 a、 3 a…内が） tになり、被処理液槽に満たされた被処理液は、中空糸 3 a、 3 a …内に II及' Jlされ、そこを通過するとともに濾過され、その濾液はこの屮糸 3 a、 3 a…を通って集水管 1 の内部路に入り、さらに Ι¾ Π 4 を通って吸引ポンプにより吸引され排出される。

このような構成の中空糸膜モジュール 5 0 は、被処理水槽内に複敉 ί!Λ| ι¾ して 4'空糸膜モジュールユニットとすることができる。中糸股モジュール 5 0 を ¾数個配置することによって、全体としての li'ii 'ίを ¾'加させることができ、処理能力を向上させることができ、またエア一スクラヒング法等による洗浄の際に、水や空気が中糸股 3 I,",]を ¾に移勅することができるので、効率よく膜面の洗浄を行うことができる。

しかしながら、このような中空糸膜モジュール 5 0の製造においては、中空糸 3 a、 3 a…を集水管 1 に固定し、その両端部を開口させるのに、中空糸 3 a、 3 a…の両端部を固定用樹脂 2 により固定した後に、この固定用樹脂と中空糸膜 3の両端部とを、集水管 1 の内部に特殊な形状の刃物を挿人してカツトすることにより中空糸膜 3の両端部を開口させるので、長尺の集水管 1 を有する中空糸膜モジュールを得ることができない。また、外 gの大きな集水管 1 を用いる必要があり、そのために中空糸膜モジュール 5 0の耐圧性が低下するとともにこの中空糸膜モジュール 5 0 を積層化して中空糸膜モジュールュニットを組み立てる際に、中空糸膜モジュールュニッ卜の単位体積あたりの積層率が低下するという不都合があった。一方、近年、浄化槽において装置が安価に設置でき、施工期間を短くすることができることから F R P製の浄化槽が普及してきている。

図 6は、この F R P製の浄化槽の ·例を示したもので、図中符 - 7 0 は浄化槽を示す。この浄化槽 7 0は F R Pからなる円筒状のものであり、その内部には、有効水深 1 . 6 m以上の被処理水が満たされるようになつている。この浄化槽 7 0 は、地中に埋められるが, その地上側の側面には、円筒状のマンホール 7 1 が設けられ、その先端は開口され、この開口部分が地上に設けられて外部と連絡している。このマンホール 7 1 の外 ί¾は、最小のもので 6 0 0 m m程度である。

こび、'ような F R P製浄化槽の普及にともない、上述のような優れた滤処 f'll能力をもつ中空糸膜モジュールュニッ卜を、 F R P製の化 " iの股処理過装置として用いれば非常に有益であるとえられるが、上述の F R P製の浄化槽 7 0においては、マンホール 7 1 からのみ濾過処理装置の設置作業及び交換作業を行うこととなるため、上記中空糸膜モジュールュニットを用いて排水の浄化処理を行う場合には、その設置にともない、中空糸膜モジュールユニットの大きさの制限を受けることとなる。また、大きさの制限を受けても、最低でも 5人槽（ l m³/d a y ) 程度の濾過処理ができる濾過処理装置でなければならず、従来の中空糸膜モジュールュニットにおいては、上述のようにその大きさや、積層率に不都合があるため、 F P R製の浄化槽のように大きさの制限を受けるところへの設置には不都合があつた。

よって本発明は、 F R P製の浄化槽のような大きさの制限を受ける場合にも、濾過処理装置として高い集積率と耐压性を持つ中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールュニット、 ^びにこれを設置した浄化槽を提供することを f!的とした。

½明の開 ^

かかる課題を解决するために講求の範囲第 1項の発明においては、中空糸を平面状に展開した中空糸膜の少なくとも片端部を、固定用樹脂で集水管に液密に固定してなる中空糸膜モジュールにおいて、集水管に設けられた問□部に、端部を開 [Iさせた屮空糸膜を挿入し、この状態のまま固定用樹脂を充填固化させることにより、集水管と端部開口状態の中空糸膜とを ίί'Ι定するように構成した。

請求の範囲第 2項の中空糸膜モジュ一ルにおいては、上記集水の開 U部の外周部に ϋを設けた。

請求の範 Μ第 3項の中 '^糸膜モジュールにおいては、上記第水^ として、外 ¾が 5〜 3 0 mm、さが 3 0〜 2 0 0 0 mmのものを用いた。

請求の範囲第 4項の中空糸膜モジュールにおいては、上記固定用樹脂として初期粘度が 1 5 0 〜 4 5 0 c P s であるものを用いた。

請求の範囲第 5項の中空糸膜モジュールにおいては、上記固定用樹脂として、ポリウレタン樹脂を用いた。

請求の範囲第 6項の中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜として、中空糸の編地を用いた。

請求の範囲第 7項の中空糸膜モジュールにおいては、上記中空糸膜の膜長を 1 0 0 〜 2 0 0 0 m mとした。

請求の範囲第 8項の中空糸膜モジュールユニットにおいては、請求の範囲第 1 項乃至第.7項のいずれかに記載の中空糸膜モジュールを複数個配置し、これらの集水管を集水ヘッダーに連接させて一体化させ、中空糸膜内に入った滤液が集水管に形成された内部路を通過して集水ヘッダーに集水するように構成した。

請求の範囲第 9項の中空糸膜モジュールュニットにおいては、請求の範囲第 1 項乃至第 7項のいずれかに記載の巾糸膜モジュ一ルを複数個配置し、これらの集水管を集水ヘッダーに連接させるとともに、支柱と遮蔽板とにより一体化させ、中空糸膜內に入った濾液が集水管に形成された内部路を通過して集水ヘッダーに集水するように構成した。

誥求の範囲第 1 0項の浄化槽においては、請求の範囲第 8項または^ 9項記載の中空糸膜モジュ一ルュ二 'ソトを内部に設置し、 j:記屮糸膜モジュールュニッ卜を、中空糸膜モジュールの柒水^及び ' I！糸脱の膜面が水面に対して鉛 ίΐ方向となるように化槽内部に [¾ ii' し、この中空糸膜モジュールユニットの大きさが、（ A ) 中空糸股モジュールの積層方向に沿ったュニットの長さが 2 0 〜 5 0 0 m m、 ( B ) 中空糸膜モジュールの中空糸の長さ方向に沿ったュニッ卜の長さが 1 0 0〜 5 0 0 mm, ( C ) 中空糸膜モジュールの集水管の長さ方向に沿ったュニットの高さが 1 0 0 〜 1 5 0 0 mmとなるように構成した。

請求の範囲第 1 1 項の浄化槽においては、請求の範囲第 8項または第 9項記載の中空糸膜モジュールュニッ卜を内部に設置し、上記中空糸膜モジュールュニッ卜を、この中空糸膜モジュールの集水管が水平方向に及びその中空糸の膜面が水而に対して鉛直方向となるように浄化槽内部に配置し、この配置された中空糸膜モジュールュニットの大きさが、（ A ) 中空糸膜モジュールの積層方向に沿つたュニッ卜の長さが 2 0〜 5 0 0 mm、 ( B ) 中空糸膜モジュールの ¾水管の畏さ方向に沿ったュニッ卜の J¾さ力； 1 0 0〜 5 0 0 mm, ( C ) 中空糸膜モジュールの中空糸の長さ方向に沿つたュニットのさが 1 0 0 〜 1 5 0 0 m mとなるように構成した。

請求の範囲第 1 2項の浄化槽においては、内部に配置される中空糸脱モジュールュニッ卜に Γίを I'M し ·休化した。 1 Mの簡 ^な説明

第 1 図は、本発明の屮空糸膜モジュールの -例を示す斜視図であり、 2 及び第 3 |^]は、いずれも HJJの 11' ' 糸膜モジュールの集水管の断面構造の -例をす断面 mであり、第 4 (¾は、本 ¾明の屮空糸膜モジュールュニッ卜の ·例を示す断 ifii 1¾1であり、第 5 図は本 ¾明の中空糸胶モジュールュ二ットの ¾水へッダ一の例を示す斜であり、 - 6 tズ 1は、ィ、 ^叫の巾 'ノ；糸 JJ¾モジュールュ二、'ノトの； ' 化榴内での設置法を小す概略 I 1¾]であり、 7 |¾j及び ¾ 8図は、いずれも本発 I の屮 ' 糸膜モジュールュニッ卜の --例を小す斜視図であり、第 9図は、中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図である。

¾明を実施するための S良の形態

以卜'、本発明について添付の図面を用いて詳細に説明する。

図 1 は、本発明の中空糸膜モジュールの一例を示すものである。また、図 2 及び図 3 は、本発明の中空糸膜モジュールの一例の集水 ^部分の断面構造を示すものである。この中空糸膜モジュール 5 1 は集水管 1 1、定用樹脂 1 2、中空糸膜 1 3 から構成される。

記集水管 1 1 は、内部に内部路の形成された筒状のもので、少なくともその一端には開口した配管 1 4 が設けられている。また、この^水 1 1 の側 ¾には長さ方向に沿つたスリット状の開口部 1 5 が形成されている。

この集水 1 1 の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものであればよく、例えば、ポリカーボネィト、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ポリ化ビ二ル、ァクリル樹脂、 A B S樹脂、変性 P P E樹脂等が挙げられるが、使用後に焼却により有毒ガスを出さずに ^ ^燃焼させることのできる炭化水素系の樹脂を用いることが望ましい。

このとき、 ¾ ¾率をくするために及び真空ポンプによる吸引に ¾求される強度を持ち、粜水管 1 1 の内部路を流れる流体への抵抗が少なく、加： Γ-にの無 I、範囲の粜水^ 1 1 の外 ί圣は 5 〜 3 0 m mであり、 ½さが 3 0 〜 2 0 0 0 m mのものが好適に用いられる。また、その肉についても I'. d ¾件を満たしていれば特に制限はな I .が、 1 〜 5 m mのものが好適に lijいられる。

また、この 1 に小した ^水 ί 1 1 は ΙΊ 状のものであるが、これに限られるものではなく、例えば外形が四角柱のものであってもよい。

上記集水管 1 1 に設けられた開口部 1 5 に、中空糸膜 1 3の開口した端部を挿入したのち、その状態のまま、開口部 1 5 に固定用樹脂 1 2 を流し込んで固化させることにより、中空糸膜 1 3 は強固に支持固定される。この開口部 1 5 は、外側から中空糸膜 1 3 を挿入でき、かつ中空糸膜 1 3 が抜けない程度の圧着力で中空糸膜 1 3 を保持できる幅であることが望ましく、中空糸 1 3 aの外径によっても異なるが、 0 . 3 〜 5 m mの範两であることが好ましい。この範囲であると、中空糸膜 1 3 を構成する各中空糸 1 3 aを整然と列に引き揃え易くなるからである。中空糸 1 3 aが揃わず中空糸膜が乱れて形成されると、汚泥等の付着により複数の中空糸 1 3 aが束になって固着一体化し、分離膜としての表面積を有効に活用できず分離能が低下してしまう。しかし、開口部 1 5 の幅が狭く中 :糸脱 1 3 が挿入しにくい場合には、挿入時に開口部 1 5 を広げるような手段を用いてもよい。

図 3 に示す集水管 1 1 は、上記集水管 1 1 の開口部 1 5 の外周部に、堰 1 6 が形成されたものである。集水^ 1 1 はこのように联 1 6 を有する構造とすることができる。堰 1 6 は、固定用樹脂 1 2 を開口部 1 5 に流し込んで固化する際に、定用樹脂 1 2 が ¾水 1 1 の外周面に延開しにくくするために設けられるものである。

Jr.記開口部 1 5 に充填される固定用樹脂 1 2 は、中空糸膜 1 3 の &中空糸 1 3 aをその端部の開口状態を保ったまま、集 *して ^ 1 1 部 1 5 に固定するとともに、集水 1 1 の内邰路を外 i から液 ¾に閉止するものである。

この固定用樹脂 1 2 としては、エポキシ樹脂、不 illポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができる。この中でも、ポリウレタン樹脂が固化時の収縮率が少なく、その中に含有される添加物が濾液中に溶解しにくいため固定用樹脂 1 2 として好適に用いられる。

また、上記固定用樹脂 1 2 としては、その初期粘度が 1 5 0 〜 4 5 O c P sであるものを用いることが望ましい。固定用樹脂 1 2の初期粘度が 1 5 0 c P s 未満であると、開口部 1 5 に固定用樹脂 1 2 を塗り込む際に固定用樹脂 1 2が開口部 1 5 から集水管 1 1 内に液だれしやすくなつて不都合となり、 4 5 0 c P s を越えると、中空糸膜 1 3への固定用樹脂 1 2の含浸が不十分となり、リークが発生し易くなつて不都合となる。固定用樹脂 1 2の粘度を上記範囲のものとするために、熱硬化性樹脂の場合には、例えば反応性をコントロールし、熱可塑性樹脂の場合には、例えば温度をコントロールして調節することができる。

また、固定用樹脂 1 2 は、開口部 1 5 に塗布後 1 0分後の粘度が 7 0 0 〜 1 3 O O c P s となるものを用いるとより好ましい。

上記中空糸膜 1 3 としては、種々のものが使用でき、例えば、セレロース系、ポリオレフイン系、ポリビニレアルコール系、ポリメチルメタクリレート系、ポリスルフォン系等の各種材料からなるものが使用できる。中でも、ポリエチレンやポリプロピレン等の強伸度の高い材質のものが好適に用いられる。

また、特に限定されるものではない力中糸 1 3 aの外 ¾は 2 0 〜 2 0 0 0 m、孔径は 0 . 0 1 〜； L m、空^率は 2 0 〜 9 0 %、中空糸膜 1 3 の膜圧は 5 〜 3 0 0 〃 mのものが///ましい。

この中空糸膜 1 3 を開门部 1 5 に ¾入する際には、巾空糸を '（き揃えて揷入してもよい力中空糸を緯糸として用いた編地を 1 枚、または該編地を複数枚積層した積層体を使用すると、集水管 1 1 への固定が容易で、任意の膜面積を有する中空糸膜モジュール 5 1 を ¾に効率よく作製することができるので好ましい。

また、中空糸膜 1 3の膜壁の一部分を隣合う中空糸膜の側面に接着させた中空糸膜シートを 1枚、または該中空糸膜シートを複数枚積層した積層体を使用することもできる。

なお、ここでいう積層体は、編地を切断せず、適当な長さに折りみねたものも包含する。編地の積層枚数は、編地の厚さ、すなわち巾空糸の外 ¾や編地を編成する際の中空糸膜の合糸本数によつて変化するが通常は、 5枚程度までが好ましい。

また、巾空糸膜 1 3の膜長は、 1 0 0 〜 2 0 0 0 m mの範囲であることが好ましく、 2 0 0 〜 1 0 0 0 mの範囲であればより好ましい。この範囲であれば、中空糸膜モジュール 5 1 を積層化して中空糸脱モジュールュニヅ卜したときのコンパクト化に対応することができ、十分な濾過処理能力を有するものとなるためである。

なお、中 ' 糸膜 1 3の形状としては、中空糸膜 1 3 1 七が阁翁 ■ 休化することなく、集水管 1 1 への固定が容易であれば特に制限はない。

に iiil巾 '糸膜 1 3の集水管 1 1 への固定方法としては、まず、集水 f'i 1 1 の ^ I I邰 1 5 に揷入する側の中空糸膜 1 3の端部を予め力ッ卜して問 Πさせておく。このとき中空糸膜 1 3の両端部を集水管

1 1 に†,Ti人する場であれば、その ^端部をカットして開口させておく。このことによって、従 -の屮 ¾糸膜モジュールの製造工程よりも、にを削減することができる。

次に、屮糸胶 1 3の少なくとも端部を、集水管 1 1 の開口部 1 5 に孑の I I邰 1 5が ¾水^ 1 1 の内部路に位 Kするように挿入し、図 2 または図 3 に示すように、液状の固定用樹脂 1 2 を集水管 1 1 の外方から開口部 1 5 に充填し固化させて、中空糸膜 1 3 を固定する。このとき、図 3 に示すように、集水管 1 1 に堰 1 6 が設けられた場合であれば、堰 1 6の内部に固定用樹脂 1 2 を溜めて固化することができる。このような場合、開口部 1 5に固定用樹脂 1 2 を注入する際に、集水管 1 1 の外周面に、固定用樹脂 1 2 が延開しにくくなるとともに中空糸膜 1 3の表面に固定用樹脂 1 2 が含浸しやすくなる。

このように、予め端部を開口させた中空糸膜 1 3 を集水管 1 1 の開口部 1 5 に揷入したのちに、固定用樹脂 1 2 によって開口部 1 5 部分における中空糸膜 1 3の固定を行うので、従来の方法において必要であった集水管 1 1 内部での中空糸膜 1 3の端部開口のための樹脂固定部のカットを行う必要がない。よって、集水管 1 1 を細径化することができるため、中空糸膜モジュール 5 1 の耐圧性を向ヒさせることができる。また、集水管 1 1 の長尺化が可能となる。

また、集水管 1 1 の細径化及び長尺化により、屮 :糸膜モジユール 5 1 を積層して、中空糸膜モジュールュニットとして使用する際の渠稂率を高めることができるので、耐圧性と濾過処理能力が髙くかつコンパクトな中空糸膜モジュールュニッ卜の製造が可能となる 4 は、本発明の中空糸膜モジュールュニッ卜の - (列を示したものである。中空糸膜モジュールュニット 6 1 は、上述の中空糸膜モジュール 5 1 を複数個配置し、これらの集水管 1 1 が集水へッタ一

1 7 によって連接されることによって一体化してなるものである。

I 5 は、 , L!中空糸膜モジュールュニツト 6 1 の ¾水ヘッダ一 1 7 の - · mをしたものである。集水ヘッダ一 1 7 は、中空糸膜モジユール 5 1、 5 1 …の ¾水管 1 1 の配管 1 4 に連通されるための複数の連設孔 1 7 aを有し、その内部に濾液を通す導管を有する筒状のもので、その連設孔 1 7 aにおいて複数個の中空糸膜モジュール 5 1、 5 1 …に連接するとともに、それらを固定体化している。また、上記導管は集水ヘッダー 1 7 の外部に連絡し、吸水ポンプと接続する吸引口 1 8 となっている。

この形状としては、中空糸膜モジュール 5 1 を複数個まとめて簡易に接続し、固定できるマ二ホールドタイプのものが好ましが、中空糸膜モジュール 5 1、 5 1 …から濾液が取り出せる構造であれば特に限定されない。

また、図 4 に示す中空糸膜モジュールユニット 6 1 は、各中空糸膜モジュール 5 1、 5 1 …の榘水管 1 1 の片側の端部を集水へッダ一 1 7 により一-体化したものであるが、集水 1 1 の両側の端部を银水ヘッダ一 1 7 により固定するものであってもよい。このとき吸引 N 1 8 は、少なくとも集水^ 1 1 の配管 1 4 が速設している集水ヘッダ一 1 7 に設けられる。

このように、本 ¾明の中 ΐ糸股モジュールュニット 6 1 は、ヒ述の中糸膜モジュール 5 1 を複数個 Μ ϋ し、集水へッダ一 1 7 により ·休化させたものであるので、小化に対応でき、かつ耐圧性と滤過処理能力が高いものとなるとともに簡 ¾に中空糸膜モジユールの交換をうことができ、 ^化にもな ί·適に川いることができる。

図 6は、本究明の浄化槽の一例を示すものである。この^化槽 7 0 は小型合併 '化槽であり、水体は F R Ρ製のタンクで、その内部には水深 1 . 6 m以上の被処 ¾水が！!' i^: ^されるようになつている。

常、浄化槽 7 0 水休は地屮に川！められるため、外 | の迚絡路として円筒状のマンホール 7 1 が , けられる。また、その內部には、 1 分離装置として 4¹空糸膜モジュールュニット 6 2 が、マンホール 7 1 の下方に設置される。このとき、中空糸膜モジュールユニット 6 2 は、図示のように一段に設置してもよいし、縦に複数個積み重ねて設置することもできる。

この浄化槽 7 0 に中空糸膜モジュールュニット 6 2 を設置する場、また浄化槽 7 0 に設置した後は、上記マンホール 7 1 を介してしかその内部の装置のメンテナンスを行うことができない。そのため、内部に設置される中空糸膜モジュールユニット 6 2は、その処 ¾量、設置スペースに合わせて、その大きさが調節される。

一般に、マンホール 7 1 の最小のものは、その外径が 6 0 0 m m である。よって、中空糸膜モジュールユニット 6 2の大きさは、少なくとも外 ¾ 6 0 0 m mのマンホール 7 1 に揷入できるだけのものでなければならない。本 ¾明の中空糸膜モジュールュニット 6 2は、最低外径 6 0 0 m mのマンホール 2 から設置可能な大きさに構成することができる。

図 7 は、上記泮化槽の內部に設! 1される中空糸膜モジュールュニ 'ソ卜の .例を小すものである。この小 ¾糸膜モジュールュニット 6 2 は、 L述の本発明の中空糸膜モジュールュニヅ卜 6 1 と同様の構成部材を fiするものであるが、 ^L! 化槽 7 0 に合わせて、よりコンパクト化に対応したものにするために、支柱 2 9 と遮蔽板 2 0 とをィ ίするものであることが Hiましい。

中空糸膜モジュールュニッ卜 6 2 には、中空糸膜モジュール 5 2 . 5 2 …が ¾数個配^され、これらの ' I ¹空糸膜モジュール 5 2、 5 2 …の水 f'i 2 1 、 2 1 …および巾糸膜 2 3、 2 3 …の膜面力;、鉛

I ん' In]にうように；净化； I人]部に ¾ "、''':されるもので、集水ヘッダー

2 7、 ^ 2 9、遮蔽板 2 0 により保持され、 ·休化された直方体状のものである。この直方体状の空糸膜モジュールュニット 6 2は、（ A ) 中空糸膜モジュール 5 2の積層方向に沿ったュニッ卜の長さが 2 0 - 5 0 0 mm、 ( B ) 中空糸膜モジュール 5 2の中空糸膜 2 3の長さ方向に沿ったュニッ卜の長さが 1 0 0〜 5 0 0 mm、 ( C ) 中空糸膜モジュール 5 2の集水管 2 3の長さ方向に沿ったュニッ卜の高さが 1 0 0〜 1 5 0 0 mmとなるように構成されている。

このとき、ユニットの長さ（ A ) は、集水管 2 1 の外径、それらの配置間隔、支柱 2 9の外径、支柱 2 9 と集水管 2 1 との間隔、集水ヘッダー 2 7の長さ及び遮蔽板 2 0の厚さによって定められる。また、ユニットの長さ（ B ) は、中空糸膜モジュールユニット 6 2 の対向する集水管 2 1 の間隔、つまり中空糸膜 2 3の長さにより定められる。また、ユニットの高さ（ C ) は、集水管 2 1 および支柱 2 9の長さ、集水ヘッダ一 2 7の外 ¾によって定められる。中空糸 J ^モジュールュニット 6 2の大きさは、これらの関連するものの人きさを適宜調節して定められる。

このとき、中空糸膜モジュールュニット 6 2のュニットの卨さ ( C ) またはュニットの長さ（ A ) は集水管 2 1の大きさにに関係するが、上述のように本発明の中空糸膜モジュール 5 2 においては、集水管 2 1の細径化が可能なため、上記の範囲内にコンパクト化して積層し、中空糸膜モジュールュニッ卜 6 2 を構成することができる。

上記中空糸膜モジュールュニット 6 2は、上述の中空糸膜モジュール 2 1、 2 1…を平行に、また集水管 2 1 と中糸股 2 3の膜 tfii が化槽 7 0の水而に対して鉛直方向となるように ¾数個配置し、 I j 0Wの集水管 2 1、 2 1 …の両端部が、集水ヘッダ一 2 7 に連 ¾されている。このとき、集水管 2 1、 2 1 …の各配管が ¾水ヘッダ一 2 7 内部に連通している。

これら中空糸膜モジュール 5 2、 5 2 …の配置数は、その中空糸膜モジュールュニット 6 2 に必要とされる集積率によって定められる。例えば、 5 人槽の浄化槽 7 0の濾過処理を行う場合の標準的な排水量は、 l m ^:i / d a yである。この濾過処理を行う場合に要求される中空糸膜の膜面積は、使用する中空糸膜のろ過処理能力を 0 . 2 m / d a y ( m ^:! / m d a y ) とした場合、 5 m 'である。よつて、中空糸膜モジュールュニット 6 2 に 5 m ^:iの膜而積の中糸膜 2 3 を集積化するように中空糸膜モジュール 5 2 を複数個配置する。上記集水ヘッダ一 2 7の集水管 2 1 との連設部の逆面の中央部には外部の吸水ポンプと接続する吸引□ 2 8 が設けられている。この吸引 [」 2 8は、少なくとも集水管 2 1 の配管が迚設している粜水へッダー 2 7 に設けられる。

また、上記集水ヘッダー 2 7 の各両端つまり、屮'¾糸膜モジュ一ルュニット 6 2 の四隅には支柱 2 9 が配設され、粜水ヘッダ一 2 7 を定するとともに、屮糸膜モジュールユニット 6 2 を 'f している。この支柱 2 9 を設けることにより、中空糸股モジュールュニット 6 2 は十分な強度を保持することができる。

また、上記支柱 2 9が設けられた中空糸膜モジュールュニット 6 2 の ι 側面には中空糸膜 2 3 に平行に板状の遮敲板 2 0 が，けられている。

この遮蔽板 2 0は、中空糸膜モジュールュニット 6 2 にエア一スクラビング洗浄を行う場合に、エアーが巾空糸股モジュールュ二 'ソ卜 6 2外に広がらず、その内の屮 ' 糸股 2 3 に効 4^::よく、 I 分に、^μι たり、洗净がスムーズに進むように設けられたものである。

中空糸膜モジュール 6 2 により過処理を行う ¾合、屮空糸股 2 3 に付着した汚泥を除去して濾過処理率を高めるように、エア一スクラビングによる洗浄が行われている。従来この洗浄は、浄化槽の —ド方に設けられた散気装置によって気泡が発散され、この気泡の上昇により中空糸膜が揺動し、この揺動によって中空糸同士が擦れ合つたりまたは中空糸と水の相対的流動により中空糸膜の表面に付着した汚泥が取り除かれるようになつている。この場合、散気装置に中空糸膜モジュールを取り付ける場合には、作業現場において位置 ^わせが行われていた。

本発明においては、この手間を省くため、この散気管を予め中空糸膜モジュールュニヅト 6 2の下方に配設することが望ましい。このようにすると、散気管の位置合わせを行う必要がなく、中空糸膜モジュールュニット 6 2 をマンホール 7 1 からマンホール 7 0 に容に設置することができる。

また、この屮' 糸膜モジュールュニット 6 2 の使用にあっては、 J .述のように ^化槽 7 0 に設置した中空糸膜モジュールュニッ卜 6 2 を水ヘッダー 2 7 の吸 'Jl U 2 8 により外部に設けられた吸引ポンブに接続し、この吸引ポンプを作動させることにより、吸引濾過が行われる。また、吸引ポンプを用いずに、浄化槽 7 0の水位よりも低い位 ftに吸引口 2 8 を接続し、両者の水頭圧差で吸引濾過するん' を川いてもよい。

このとき被処 ¾水は、中空糸膜モジュールュニット 6 2の中空糸 \ 2 3 によって滹過され、その濾液が粜水管 2 1 の配管を通って、水へツダ一 2 7 に ¾ί水し吸引に 1 2 8 を通って、浄化槽 7 0の外部に排出される。

また、化槽 7 0 内部の巾空糸脱モジュールュニット 6 2の濾過処 ίψ 4 を卜させないために、【I，糸膜モジュールュニッ卜 6 2の中空糸膜 2 3 に付着した汚泥を落とす、上記エア一スクラビング洗净を濾過処理と同時に行う。

このように、本発明の浄化槽 7 0 においては、上述の F R P製の浄化槽に対応した大きさに構成した中空糸膜モジュールュニッ卜 6 2 を、その内部に上述のように配置したものであるので、濾過処理能力が高く、中空糸膜モジュールュニット 6 2 の交換ゃメンテナンスもマンホール 7 2 を介して行うことができるので、高汚濁水を濾過処理装置として好適に用いることができる。

図 8は、本発明の浄化槽 7 0の内部に設置される中空糸膜モジュ —ルュニッ卜の一例を示すものである。この中空糸膜モジュールュニット 6 3 は、中空糸膜モジュール 5 3、 5 3 …を複数個配置し、これらの中空糸膜モジュール 5 3、 5 3 …の集水管 3 1 が水平方向となるように、また中空糸膜 3 3、 3 3 …の膜面が水面に対して鉛 ll' l Jj となるように浄化槽内部に設置されるもので、集水ヘッダ一

3 7、支柱 3 9、遮蔽板 3 0 により一体化された直方体状のものである。その構造部材は、図 7 に示す中空糸膜モジュールュニット 6 2 と同様のものが用いられる。

この直方体状の中空糸膜モジュールュニット 6 3 は、その大きさが（ A ) 中空糸膜モジュール 5 3の積層方向に沿ったユニットの長さが 2 0 ~ 5 0 0 m m、 ( B ) 中空糸膜モジュール 5 3の粜水管 3 1 のおさ方向に沿ったユニットの長さが 1 0 0 〜 5 0 0 m m、 ( C ) 屮 :糸膜モジュール 5 3 の中空糸 3 3の長さ方向に沿つたュニットの βさが 1 0 0〜 1 5 0 0 m mとなるように構成されている。

このとき、ユニットの長さ（ A ) は、集水管 3 1 の外、それらの配^問隔、 ^ ^ 3 9 の外¾、支柱 3 9 と集水管 3 1 との問隔、银水ヘッダ一 3 7の ^さ及び遮蔽板 3 0の厚さによって定められる。また、ュニットの長さ（ B ) は、集水管 3 1 および支柱 3 9の長さ、集水ヘッダー 3 7 の外径によって定められる。また、ユニットの高さ（ C ) は、中空糸膜モジュールユニット 6 3 の対向する集水管 3 1 の距離、つまり中空糸膜 3 3 の長さによって定められる。中空糸膜モジュールュニット 6 3の大きさは、これらの関連するものの大きさを適宜調節して定められる。

上記中空糸膜モジュールュニッ卜 6 3 においては、集水ヘッダー 3 7 の吸引口 3 8 が、中空糸膜モジュールュニット 6 3 を浄化槽に設置した際に、その開口部が上方となるように、集水ヘッダ一 5 2 に設けられている

また、支柱 3 9 は、上記集水ヘッダー 3 7 の各両端部つまり中空糸膜モジュールュニット 6 3の四隅に配^される。

また、遮蔽板 3 0は、中空糸膜モジュールユニット 6 2 と同様に ί则 ιήιに設けられる。

これらの支柱 3 9 および遮蔽板 3 0 を用いることにより、中空糸 JJ モジュールュニット 6 3の小化に W応できる。

卜.記中空糸膜モジュールュニット 6 3 の浄化槽內 ί への設 _方法および使用方法は、設置方向がなる以外は述の屮問糸脱モジュ —ルュニット 6 2 と同様の方法が用いられ、同様の効果が得られるものである。産業上の利用可能性

本 ¾明の中糸膜モジュールにおいては、 ¾水を細 ¾化することができ、耐 )上 η.の優れたものである。よつて、これを ¾ ¾ ίΐΑΐ ί させた本 ¾明の中空糸膜モジュールュニッ卜においても、 ιίό'Ι J.h性に優れ、高い集稱率をおし、滤過処 ί^! 能力にれるものとなり、その小型化が可能となり、 F R P製の浄化槽にも設置可能となる。

また、本発明の浄化槽においては、上述の中空糸膜モジュールュニットを設置し、その中空糸膜モジュールュニッ卜がマンホールから出し入れ可能な程度の大きさに設計されている上に、高い集積率を持つものであるので、高い濾過処理能力を有する浄化槽として排水処理装置として好適に使用することができる。特に、 F R P製の小型浄化槽や処理装置において中空糸膜モジュールュニットのメンテナンスゃ取付をマンホールを介して行うことが可能であり、高汚濁水の濾過処理に好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 中空糸を平面状に展開した中空糸膜の少なくとも片端部を、固定用樹脂で集水管に液密に固定してなる中空糸膜モジュールであつて、集水管に設けられた開口部に、端部を開口させた中空糸膜を揷入し、この状態のまま固定用樹脂を充填固化させることにより、集水管と端部開口状態の中空糸膜とを固定したことを特徴とする屮空糸膜モジュール。

2 . 上記集水管の開口部の外周部に堰を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の中空糸膜モジュール。

3 . 上記集水管として、外径が 5 〜 3 0 m m、 ftさが 3 0 〜 2 0 0 0 m mのものを用いたことを特徴とする請求の範囲第 1 項または第 2項記載の中空糸膜モジュール。

4 . 上記固定用樹脂として、初期粘度が 1 5 0 〜 4 5 0 c P s であるものを用いたことを特徴とする請求の範囲第 1项乃至第 3項のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

5 . _ヒ記固定用樹脂として、ポリウレタン樹脂を川いたことを特徴とする請求の範囲第 1 乃至第 4項のいずれかに記載の中空糸膜モジユール。

6 . 上記中空糸膜として、中空糸の編地を用いたことを特徴とする求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれかに記載の中空糸陂モジュ一ル

7 - , iii巾空糸膜の膜長が 1 0 0 〜 2 0 0 0 m mであることを特徴とする詰求の範囲第 1 項乃至第 6項のいずれかに記載の中空糸膜モジュ - -ル。

s . ή,'ί求の範 m第 1 乃至第 7項のいずれかに記載の屮糸膜モジユールが複数個配置され、これらの集水管が集水へッダ一に迚接されて一体化されてなり、中空糸膜内に入った濾液が集水管に形成された内部路を通過して集水ヘッダーに集水するようにされた中空糸膜モジュールュニット。

9. 請求の範囲第 1項乃至第 7項のいずれかに記載の中空糸膜モジユールが複数個配置され、これらの集水管が集水ヘッダーに連接されるとともに、支柱および遮蔽板によって一体化されてなり、中空糸膜内に入った濾液が集水管に形成された内部路を通過して集水へッダ一に集水するようにされた中空糸膜モジュールユニット。

1 0. 請求の範囲第 8項または第 9項記載の中空糸膜モジュールュニットを内部に設置してなる浄化槽であって、上記中空糸膜モジュ —ルュニットを、中空糸膜モジュールの集水管及び中空糸膜の膜 ifii が水面に対して鉛直方向となるように浄化槽内部に配置し、この巾空糸膜モジュールュニッ卜の大きさが、（ A ) 中空糸膜モジュールの積層方向に沿ったュニットの長さが 2 0 - 5 0 0 mm、 ( B ) ' 空糸膜モジュールの中空糸の長さ方向に沿ったュニッ卜のさが 1 0 0〜 5 0 0 mm、 ( C ) 中 ^糸股モジュールの ¾水 tの i さ |uj に沿ったュニッ卜の高さが 1 0 0〜 1 5 0 0 mmであることを徴とする浄化槽。

1 1. 請求の範囲第 8項または第 9項記載の中空糸膜モジュールュニットを内部に設置してなる淨化槽であって、に ,ϊιΐ屮糸股モジュ —ルュニットを、この中空糸膜モジュールの集水管が水平方向に ¾ びその中空糸の膜面が水面に対して鉛直方向となるように化槽内部に配置し、この配置された中空糸膜モジュールュニッ卜の大きさが、 ( A ) 中空糸膜モジュールの桢 m方 ι' に沿つたュ二ッ卜の ^さが 2 0〜 5 0 0 mm、 ( B ) 中空糸膜モジュールの ¾水^のさ // 向に沿ったュニッ卜の長さが 1 0 0〜 5 0 0 mm. ( C ) 屮糸 / モジュールの中空糸の長さ方向に沿ったュニッ卜の長さが 1 0 0 〜 1 5 0 0 m mであることを特徴とする浄化槽。

1 2 . 内部に配置される中空糸膜モジュールュニットに散気管が固定され一体化していることを特徴とする請求の範囲第 1 0項または 1 1 項記載の浄化槽。