| 【発明の名称】 |
膜カートリッジ |
| 【発明者】 |
【氏名】福原 真一
【氏名】大井 裕亮
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| 【要約】 |
【課題】スペーサーケースを必要とせずに、膜カートリッジを上下に直列に重ねて配置することができる膜カートリッジを提供する。
【解決手段】散気装置２３の上方に上下に重ねて配置する膜ケース１内に鉛直方向に沿って配置するものであって、濾板５の表面に濾過膜６を配置し、濾板５と濾過膜６との間に形成した透過液流路に連通する集水孔７を濾板５に形成し、集水孔７に連通して濾板５の上側縁に配置する透過液取出口８を膜ケースの上端に形成した切欠部４から外側へ突出して設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 散気装置の上方に上下に重ねて配置する膜ケース内に鉛直方向に沿って配置するものであって、濾板の表面に濾過膜を配置し、濾板と濾過膜との間に形成した透過液流路に連通する集水孔を濾板に形成し、集水孔に連通して濾板の上側縁に配置する透過液取出口を膜ケースの上端に形成した切欠部から外側へ突出して設けたことを特徴とする膜カートリッジ。
【請求項２】 濾板の上端側における濾板と濾過膜との上部接合部を濾板の一方の上側縁へ向けて上り勾配に形成し、濾板の一方の上側縁に配置する透過液取出口を上部接合部に近接して設け、集水孔の最上位部を透過液取出口に近接する位置に形成したことを特徴とする請求項１に記載の膜カートリッジ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膜カートリッジに関し、汚水処理に使用する浸漬型膜分離装置に係る技術である。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば図３〜図４に示すような浸漬型膜分離装置２１では、複数枚の平板状膜カートリッジ２２と、その下方より膜面洗浄気体を噴出する散気装置２３とをケース２４の内部に配置している。ケース２４は膜ケース２５と散気ケース２６とに分割形成し、散気ケース２６は散気装置２３より噴出する膜面洗浄気体の全量が膜ケース２５内へ導く形状をなしている。
【０００３】膜カートリッジ２２は、樹脂製の濾板２２Ａの両表面に濾過膜２２Ｂを配置して濾板２２Ａと濾過膜２２Ｂとの間に透過液流路を形成し、透過液流路に連通する集水孔２２Ｃを濾板２２Ａの表裏を貫通して形成し、集水孔２２Ｃに連通する透過液取出口２２Ｄを濾板２２Ａの上端縁に形成している。
【０００４】各膜カートリッジ２２は、透過液取出口２２Ｄに接続したチューブ２７を介して集水管２８に連通しており、集水管２８には透過液を導出する透過液導出管２９が連通している。膜カートリッジ２２の上部には膜カートリッジ２２の浮上を防止する押さえ板３０を設けている。
【０００５】この膜分離装置２１を使用する場合には、曝気槽内の活性汚泥混合液中に膜分離装置２１を浸漬し、散気装置２３から曝気空気を噴出させる。この状態で活性汚泥混合液は散気装置２３から噴出する曝気空気により生起する上昇流によって膜面にクロスフローで供給され、槽内での水頭を駆動圧として膜カートリッジ２２を通して重力濾過（透過液導出管２９に吸引ポンプを介装することで吸引濾過も可能である）される。膜カートリッジ２２の膜面を透過した透過液は処理水として透過液導出管２９を通じて槽外へ導出する。
【０００６】また、散気装置２３より噴出する曝気空気を伴った上昇流は膜面に沿って流れることで膜カートリッジ２２の膜面を洗浄し、分離機能の低下を抑制して膜分離装置２１が機能不全に至ることを防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、曝気槽内に膜分離装置２１を設置し得る面積は限られており、複数の膜分離装置２１を並列に配置することが困難な場合がある。このために、膜カートリッジ２２を上下に重ねて直列に配置することが求められる。
【０００８】しかし、膜分離装置２１は膜カートリッジ２２の上方にチューブ２７や集水管２８を配置する構造であるために、複数の膜カートリッジ２２を収納した別途の膜ケース２５を膜分離装置２１の上部に直接に重ねることは困難であり、図５に示すように、たとえ集水管２８を膜ケース２５の外部に配置してもチューブ２７を配置する空間を確保するスペーサーケース３１を上下の膜ケース２５の間に介装する必要がある。
【０００９】この場合にはスペーサーケース３１がチューブ２７を囲んで流路を形成するので、流路内に存在するチューブ２７が抵抗となり、上方の膜ケース２５に流入するクロスフローの流れを乱し、膜面洗浄効果が低下する。また、追加する膜ケースの高さ以上にスペーサーケース３１の分だけ装置が高くなり、この増加する高さ分だけ曝気槽の必要水深も深くなる。
【００１０】本発明は上記した課題を解決するものであり、スペーサーケースを必要とせずに、膜カートリッジを上下に直列に重ねて配置することができる膜カートリッジを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の膜カートリッジは、散気装置の上方に上下に重ねて配置する膜ケース内に鉛直方向に沿って配置するものであって、濾板の表面に濾過膜を配置し、濾板と濾過膜との間に形成した透過液流路に連通する集水孔を濾板に形成し、集水孔に連通して濾板の上側縁に配置する透過液取出口を膜ケースの上端に形成した切欠部から外側へ突出して設けたものである。
【００１２】上記した構成により、透過液取出口が膜ケースの上側部に形成する切欠部から外側へ突出することで、集水管を膜ケースの側部に配置するとともに、透過液取出口と集水管とを連通するチューブを膜ケースの外部に配置することが可能となる。
【００１３】このため、膜ケースを上下に重ねて配置する場合に各膜ケース内に収納して上下に直列に配置した膜カートリッジ間には、下方の膜ケースから上方の膜ケースへ流れるクロスフローの流れを阻害する要因となるチューブが存在せず、膜ケース内に収納した膜カートリッジに対する十分な膜面洗浄効果を発揮できる。
【００１４】集水管やチューブを膜ケースの側方の外部に配置することで、膜ケースと膜ケースをスペーサーケースを介することなく直接に上下に重ねて配置することが可能となり、曝気槽の必要水深を抑制することが可能となる。
【００１５】請求項２に係る本発明の膜カートリッジは、濾板の上端側における濾板と濾過膜との上部接合部を濾板の一方の上側縁へ向けて上り勾配に形成し、濾板の一方の上側縁に配置する透過液取出口を上部接合部に近接して設け、集水孔の最上位部を透過液取出口に近接する位置に形成したものである。
【００１６】上記した構成により、濾過膜を通して濾板と濾過膜との間の透過液流路に流入した空気は濾板に沿って上昇し、上部接合部の勾配に沿って流れ、集水孔の最上位部から集水孔に流入し、透過液取出口を通って膜カートリッジの外へ流れ出る。よって、膜カートリッジ内に空気が溜まらず、濾過膜を常に平坦面に維持することができるので、クロスフローが濾過膜の膜面に沿って均一に流れて膜カートリッジの膜面に対して均一な洗浄を行うことができ、分離機能の低下を抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先に図３〜図４において説明したものと同様の作用を行う部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００１８】図１〜図２において、散気装置２３の上方には一対の膜ケース１、１を上下に重ねて配置しており、各膜ケース１、１には内側面に鉛直方向に沿って形成した各スリット２に装入して複数の膜カートリッジ３を所定間隙を空けて平行に配置し、各膜ケース１、１の上端に切欠部４を形成している。
【００１９】膜カートリッジ３は、濾板５の表面に濾過膜６を配置し、濾板５と濾過膜６との間に透過液流路を有しており、透過液流路に連通する集水孔７を濾板５に形成している。濾板５の上側縁に配置する透過液取出口８は集水孔７に連通し、膜ケース１の切欠部４から外側へ突出している。
【００２０】図２に示すように、濾板５と濾過膜６との接合部９は濾過膜６の全周縁に沿って存在し、濾板５の上端側における濾板５と濾過膜６との上部接合部９ａは濾板５の一方の上側縁５ａへ向けて上り勾配に形成しており、透過液取出口８を上部接合部７に近接して設けている。集水孔７は濾板５の一方の上側縁５ａへ向けて上り勾配に形成し、最上位部７ａを透過液取出口８に近接する位置に形成している。
【００２１】集水管２８は膜ケース１の側部に配置しており、透過液取出口８と集水管２８とを膜ケース１の外部でチューブ２７により接続している。以下、上記した構成における作用を説明する。透過液取出口８が膜ケース１の上側部に形成する切欠部４から外側へ突出することで、集水管２８を膜ケース１の側部に配置するとともに、透過液取出口８と集水管２８とを連通するチューブ２７を膜ケース１の外部に配置することが可能となる。
【００２２】このため、膜ケース１、１を上下に重ねて配置する場合に各膜ケース１、１の内部に収納して上下に直列に配置した膜カートリッジ３の間には、集水管２８やチューブ２７が存在せず、下方の膜ケース１から上方の膜ケース１へ流れるクロスフローの流れを阻害する要因が存在しないので、上下の膜ケース１、１に収納した膜カートリッジ３に対する十分な膜面洗浄効果を発揮できる。
【００２３】集水管２８やチューブ２７を膜ケース１の側方の外部に配置することで、膜ケース１と膜ケース１はスペーサーケース等の空間を形成するための別途部材を介することなく直接に上下に重ねて配置することが可能となり、曝気槽の必要水深を抑制することが可能となる。
【００２４】運転時には散気装置２３から散気する曝気空気の一部が濾過膜６を通して濾板５と濾過膜６との間の透過液流路に流入する。この曝気空気が濾板５と濾過膜６との間に溜まると濾過膜６の膜面が波打ち、クロスフローによる膜面の洗浄作用が阻害されて分離機能が低下する。
【００２５】しかし、濾過膜６を透過して透過液流路に流入した空気Ａは透過液Ｂとともに濾板５に沿って透過液流路を上昇し、上部接合部９ａの勾配に沿って流れ、集水孔７の最上位部７ａから集水孔７に流入し、透過液取出口８を通ってチューブ２７に透過液Ｂとともに流れ出る。
【００２６】よって、膜カートリッジ３の内部に空気が溜まらず、濾過膜６を常に平坦面に維持することができるので、クロスフローが濾過膜６の膜面に沿って均一に流れて膜カートリッジ３の膜面に対して均一な洗浄を行うことができ、分離機能の低下を抑制することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、透過液取出口が膜ケースの上側部の切欠部から外側へ突出することで集水管およびチューブを膜ケースの外部に配置することが可能となり、膜ケースを重ねて配置する場合に上下に直列に配置した膜カートリッジ間にはクロスフローの流れを阻害する要因となる集水管やチューブが存在せず、膜カートリッジに対する十分な膜面洗浄効果を発揮できる。膜ケースと膜ケースをスペーサーケースを介することなく直接に上下に重ねて配置することが可能となることで、曝気槽の必要水深を抑制することができる。濾過膜を通して透過液流路に流入した空気を上部接合部の勾配で案内して透過液取出口へ導くことにより、膜カートリッジ内に空気が溜まらず濾過膜を常に平坦面に維持することができるので、濾過膜の膜面に沿ったクロスフローの流れを均一に維持して膜面に対して均一な洗浄を行うことができ、分離機能の低下を抑制することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１３年６月７日（２００１．６．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３６１０５１（Ｐ２００２−３６１０５１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１２月１７日（２００２．１２．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１７１８４３（Ｐ２００１−１７１８４３） |
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