JP2003103121A - 濾過エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部に溜まった懸濁質の排出が容易な濾過エ
レメントの提供。 【解決手段】 濾過エレメント10は、枠体12の両面に濾
過体14、16が取付られ、２つの斜辺12d側が三角形状に
形成され、頂点部に透過液ノズル20が取付られている。
内部の懸濁質は、透過液ノズル20から容易に排出され
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、特にダイナミック
濾過用として適した濾過エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
平板状濾過エレメントとしては、四角形の枠体の両面に
不織布を張り合わせた構造で、内部には透過液の流路を
保持するためのスペーサーが配置されたものが知られて
いる。このような濾過エレメントでは、使用時に鉛直方
向に配置したとき、透過液ノズルは上辺に設けられてい
る。

【０００３】上記した従来の濾過エレメントでは、透過
液に含まれている懸濁質（ＳＳ）がスペーサーに捕捉さ
れてしまい、引き抜き操作では完全に排出することがで
きない場合があり、その結果、内部にＳＳが滞留して閉
塞を起こすことがある。特にダイナミック濾過を行う場
合は、前記した内部閉塞を起こし易く、濾過運転の停止
を引き起こすことが問題となっている。

【０００４】このような問題を解決するため、特開２０
０１−１４５８９５号公報では、透過液流路に、透過液
水流よりも速い流れを強制的に作り、その流れでＳＳを
排出させる方法が開示されているが、解決手段が複雑と
なるため改善の余地がある。

【０００５】また平板状濾過エレメントでは、枠体の両
側に接着剤で２枚の濾過体を張り付けて袋状にする方法
が採用されているが、この方法では濾過体を引き剥がし
て洗浄する作業が容易ではなく、引き剥がし時に濾過体
が損傷して再使用ができなくなるという問題もある。

【０００６】本発明は、上記のような内部閉塞の問題が
起こることを防止でき、維持管理も容易な濾過エレメン
トを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、濾過エレメ
ント自体の形状を変えることでスペーサーを不要とし、
透過液に含まれるＳＳの滞留及び蓄積を防止すると共
に、スペーサーがある場合と同等の濾過性能を発揮でき
ることを見出し、更には濾過性能を低下させることな
く、濾過体を着脱自在に固着できる手段を見出し、本発
明を完成した。

【０００８】本発明は、上記課題の解決手段として、枠
体の両面に濾過体が固着され、枠体に固着された濾過体
の間に独立した間隔保持部材が存在しない平板状の濾過
エレメントであり、平面形状が上方に形成された方形部
分と、これと連続し、透過液ノズルが頂点部分に設けら
れた下方の突状面部分とからなる濾過エレメントを提供
する。

【０００９】また本発明は、別の解決手段として、枠体
の両面に濾過体が固着された平面形状が多角形の濾過エ
レメントであり、濾過体が、濾過体の周囲を枠体に押し
付ける押圧手段と、押圧手段を固定する固定手段との組
み合わせで固着されている濾過エレメントを提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明の一実施形態の濾過エレメ
ントの平面図であり、説明のため一面側の濾過体の一部
は切り欠いている。図２は本発明の他実施形態の濾過エ
レメントの平面図、図３は本発明の他実施形態の濾過エ
レメントの平面図、図４は本発明の濾過エレメントで用
いる枠体の平面図である。

【００１１】図１に示す濾過エレメント１０は、枠体１
２の両面に濾過体１４、１６が接着剤等で固着されたも
ので、平面形状が五角形となっている。枠体１２は、３
辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃが方形部分をなしており、こ
の上方の方形部分と連続する下方の突状面部分は残部の
２つの斜辺１２ｄにより三角形を形成し、その三角形の
頂点部分には透過液ノズル２０を有している。また、こ
の三角形の突状面部分をＵ字形や放物線状の突状面部分
としてもよい。図１では、枠体１２と濾過体１４、１６
が同形状となっているが、濾過体１４、１６が図示する
ような五角形であれば、枠体１２は、１２ａ、１２ｂ、
１２ｃのみからなる方形状（但し、残りの一辺側の全部
又は一部がない）であってもよい。

【００１２】濾過エレメント１０では、頂点ノズル部分
の垂直方向と斜辺１２ｄとのなす角度、即ち枠体１２の
側辺１２ａと１２ｃは並行であるから、この２つの側辺
（対応する濾過体１４、１６の２つの側辺）と、２つの
斜辺１２ｄ（対応する濾過体１４、１６の２つの斜辺）
とのなす角度θは等しく、２０〜８０°であることが好
ましく、３０〜４５°であることがより好ましい。この
角度θを前記範囲内にすることで、濾過エレメント１０
内部のＳＳが三角形の頂点部分に集まり易くなるため、
ＳＳの排出作業が容易となる。

【００１３】図２は、濾過エレメント１０の他の実施形
態を示すものであり、平面形状が台形となっており、上
方の方形部分と連続する下方の突状面部分は側辺の一方
が斜辺となる三角形（直角三角形）に形成されている。
図２の濾過エレメント１０においては、枠体１２の一側
辺１２ａと、一つの斜辺１２ｄとのなす角度θが上記し
た数値範囲内にある。

【００１４】図１、２の濾過エレメント１０において
は、透過液を取り出すための透過液ノズル（又は逆圧洗
浄ノズル）２０が、三角形の頂点部分に設けられてい
る。このような位置に透過液ノズル２０を設けること
で、上記のとおり、濾過エレメント１０内部のＳＳの排
出作業が容易となる。２２は濾過エレメント１０内部に
溜まった空気を抜くための空気抜きノズルである。

【００１５】図１、２の濾過エレメント１０において
は、図３に示すとおり、濾過体１４、１６を固着する手
段として、濾過体１４、１６の周囲を枠体１２に押し付
ける押圧手段２４を用いることができる。

【００１６】押圧手段２４は、枠体１２と同形状の板状
部材であるか、又は枠体１２と同形状になるように配置
された複数の板状部材の組み合わせからなるものが望ま
しいが、これらに制限されるものではない。例えば、６
つの板材の組み合わせからなる押圧手段を用い、これら
を配置したとき、濾過体１４、１６を枠体１２に固着で
きるのであれば、各板材間に少々隙間が生じていてもよ
い。

【００１７】押圧手段２４と濾過体１４、１６は、固定
手段となる所要数のボルト２６で枠体１２に固定するこ
とが望ましいが、固定手段はこれに制限されるものでは
なく、他の手段、例えば、バネ等の弾性体を用いた挟み
付け具のようなものでもよい。このようなボルト２６の
ような固定手段と押圧手段２４を組み合わせて用いるこ
とで、濾過体１４、１６を着脱自在にすることできる。
このため、濾過体１４、１６を取り外して洗浄できるよ
うになり、濾過エレメント１０の維持管理が容易とな
る。

【００１８】枠体１２は、幅方向の断面形状がコの字状
乃至はそれに類似する形状にすることで、枠体１２とし
て要求される強度を維持したまま、軽量化することがで
きる。

【００１９】濾過エレメント１０では、枠体１２と濾過
体１４、１６との間に、スペーサーのような独立した間
隔保持材を配置する必要はないが、図４に示すように、
枠体１２を、側辺１２ａ、１２ｃ間（又は上辺１２ｂと
斜辺１２ｄ間）に所要数のリブ３０を設けた形態にする
こともできる。

【００２０】濾過体１４、１６は平均孔径が１０〜１０
０μｍのネットが好ましく、ネットとしては、平均孔径
が好ましくは３０〜９０μｍ、より好ましくは５０〜８
０μｍであり、開孔率が好ましくは３０〜６０％、より
好ましくは３０〜５０％、厚みが好ましくは５０〜１５
０μｍ、より好ましくは６０〜１３０μｍ、線径が好ま
しくは２５〜８０μｍ、より好ましくは３０〜７０μｍ
のものを使用できる。

【００２１】ネットは、次亜塩素酸ナトリウム耐性を有
するものであることが望ましく、２×１０ｃｍの大きさ
の濾過体を有効塩素濃度１質量％の次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液に１ヶ月浸漬したとき、初期の引張強度に対す
る減少率が３０％未満であるものが好ましい。

【００２２】ネットは、金属繊維又はプラスチック繊維
からなるものが好ましい。金属繊維としては、鉄、銀、
銅、銅合金、チタン、ステンレス、基材となる金属に銀
や銅をメッキしたものからなるものを挙げることができ
るが、銅、ステンレスが好ましい。プラスチック繊維と
しては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ビスコースレー
ヨン、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエーテルエス
テル及びこれらの共重合体、ブレンド物又は架橋物等を
挙げることができるが、ポリ塩化ビニリデン、ポリエス
テル、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、ポリ
エステル、ポリエチレンがより好ましい。ネットは、抗
菌性を有していることが好ましい。ネットに抗菌性を付
与する方法としては、抗菌性を有する材質、例えば、
銀、銅、銅合金のほか、銀や銅をメッキしたものを使用
する方法、抗菌剤（抗カビ剤も含む）、例えば、イミダ
ゾール系、チアゾール系、ヨード系、ニトリル系、フェ
ノール系化合物、酸化チタン等を繊維に練り込んだり、
繊維に含浸させたり又は塗布したりする方法を適用でき
る。

【００２３】本発明の濾過エレメントは、単独で使用す
ることができるほか、所要数をハウジング内に収容して
濾過モジュールとして使用することができ、特にダイナ
ミック濾過用として適している。

【００２４】本発明の濾過エレメントは、生物処理槽や
活性汚泥処理排水槽等の中に直接浸漬する浸漬型のほ
か、濾過モジュールの形態にして生物処理槽等の外部に
設置した外部設置型のいずれでもよい。

【００２５】次に、図１示す濾過エレメント１０を、生
物処理槽で処理した生物処理液を満たした水槽に直接浸
漬した場合を例にとって、濾過方法を説明する。

【００２６】濾過エレメント１０は、鉛直方向に配置し
たとき、空気抜きノズル２２が上に、透過液ノズル２０
が下になるようにする。そして、透過液ノズル２０から
弱い吸引力で吸引することで、濾過体１４、１６の表面
にＳＳを沈積させて、速やかにダイナミック膜を形成さ
せる。ここでいう吸引力とは、吸引ポンプによるもの、
水頭差、サイホン等が該当する。この状態で濾過を継続
し、濾過体１４、１６を透過して濾過エレメント１０内
（濾過体１４、１６間）に流入した透過液は、透過液ノ
ズル２０から取り出し、透過液ラインを経て透過液タン
クへ送って貯水する。この透過液タンクに貯水された透
過液は、逆圧洗浄水として利用できる。また、濾過エレ
メント１０内に空気が溜まったときは、適宜空気抜きノ
ズル２２から抜き出す。

【００２７】このように濾過を継続していくと、ＳＳが
濾過エレメント１０内に蓄積するため、適当間隔でＳＳ
の排出作業が必要となる。例えば、逆圧洗浄後の濾過再
開時に、透過液ノズル２０から透過液タンクに繋がる透
過液ラインを閉鎖し、透過液ノズル２０から生物処理槽
に繋がる汚泥引き抜きラインを開放し、ダイナミック膜
を形成しながら排出を行う。本発明では、濾過エレメン
ト１０が図１に示すようなホームベース様の形状をして
いるため、ＳＳは２つの斜辺ｄで形成される三角形の頂
点に向かって容易に移動し、透過液ノズル２０から排出
される。排出終了後、汚泥引き抜きラインを閉鎖し、透
過ラインを開放して、透過水タンクに透過水を貯水す
る。排出されたＳＳは生物処理槽に送られ、再度の濾過
処理に供される。なお、逆圧洗浄を行うときは、透過液
ノズル２０から透過液等を圧入する方法を適用する。

【００２８】また、濾過エレメント１０を図３に示す形
態にした場合は、ボルト２６を外し、押圧手段２４を取
り外すことで、容易に濾過体１４、１６を枠体１２から
取り外すことができる。このため、適当な運転間隔をお
いて濾過体１４、１６を取り外して洗浄した後、逆の手
順で再度枠体１２に取り付けることで、安定した濾過能
力を維持できる。

【００２９】本発明の濾過エレメントは、汚水処理場等
における活性汚泥等を含む排水、各種施設の排水及び家
庭排水の処理、その他懸濁物を含む排水、更には河川、
湖沼等の浄化処理等に適用することができる。

【００３０】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。

【００３１】実施例１ 図３に示す濾過エレメント１０を用い、下記の条件で濾
過運転した。 １）濾過エレメント：濾過体１４、１６として、平織ス
テンレス製ネット（目開き７７μｍ、線径５０μｍ、開
口率３７％）を用いたもの。枠体１２は、ステンレス製
の断面がコの字状で、平面形状が五角形で、厚みは２ｃ
ｍ、幅は１１０ｃｍ、高さは１２０ｃｍ、下部の頂点部
分の垂直方向となす角度は左右共に４５°であった。有
効濾過面積は２ｍ²であった。 ２）原水：ＭＬＳＳが１０，０００ｍｇ／Ｌの活性汚泥
処理液。 ３）透水速度：１．０ｍ／日（濾過圧１ｋＰａ）の定透
過量濾過運転。 ４）他の運転条件：１２０分ごとに、濾過開始から１０
分間の漏洩汚泥を含む透過液は透過液ノズル２０から排
出して活性汚泥処理槽に戻し、次いで通常濾過運転を行
なった後（約１０８分間）、１．５分間、１．０ｍ／日
で透過液による濾過体１４、１６の逆圧洗浄を行う操作
を繰り返した。

【００３２】以上の条件で３０日間運転した時点での透
水速度は１．０ｍ／日であった。

【００３３】比較例１ 平面形状が長方形であるほかは実施例１と同一の濾過エ
レメントを用い、実施例１と同様にして濾過運転した。
３０日間運転した時点での透水速度は０．５ｍ／日であ
った。

【００３４】

【発明の効果】本発明の濾過エレメントは、濾過体内部
に溜まったＳＳの排出作業が容易であるので、安定した
濾過能力を長期間維持できる。更に本発明の濾過エレメ
ントは、維持管理も容易であり、同様に濾過能力の安定
化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態の濾過エレメントの平面図。

【図２】 他実施形態の濾過エレメントの平面図。

【図３】 他実施形態の濾過エレメントの平面図。

【図４】 濾過エレメントで用いる枠体の平面図。

【符号の説明】

１０ 濾過エレメント １２ 枠体 １４、１６ 濾過体 ２０ 透過液ノズル

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体の両面に濾過体が固着され、枠体に
   固着された濾過体の間に独立した間隔保持部材が存在し
   ない平板状の濾過エレメントであり、平面形状が上方に
   形成された方形部分と、これと連続し、透過液ノズルが
   頂点部分に設けられた下方の突状面部分とからなる濾過
   エレメント。
2. 【請求項２】 下方の突状面部分が三角形であり、頂点
   部分の垂直方向となす角度が、２０〜８０°である請求
   項１記載の濾過エレメント。
3. 【請求項３】 平面形状が五角形であり、透過液ノズル
   が設けられた頂点部分の垂直方向となす角度が、左右共
   に４５°である請求項２記載の濾過エレメント。
4. 【請求項４】 濾過体の固着手段が、濾過体の周囲を枠
   体に押し付ける押圧手段と押圧手段を固定する固定手段
   の組み合わせである請求項１〜３のいずれか１記載の濾
   過エレメント。
5. 【請求項５】 枠体の両面に濾過体が固着された平面形
   状が多角形の濾過エレメントであり、濾過体が、濾過体
   の周囲を枠体に押し付ける押圧手段と、押圧手段を固定
   する固定手段との組み合わせで固着されている濾過エレ
   メント。
6. 【請求項６】 押圧手段が、枠体と同形状の板状部材又
   は枠体と同形状になるように配置された複数の板状部材
   の組み合わせである請求項４又は５記載の濾過エレメン
   ト。
7. 【請求項７】 濾過体と押圧手段が、固定手段となるボ
   ルトで枠体に固定されている請求項４〜６のいずれか１
   記載の濾過エレメント。
8. 【請求項８】 枠体の幅方向の断面形状がコの字状乃至
   それに類似する形状である請求項１〜７のいずれか１記
   載の濾過エレメント。
9. 【請求項９】 濾過体が、平均孔径１０〜１００μｍの
   ネットである請求項１〜８のいずれか１記載の濾過エレ
   メント。
10. 【請求項１０】 ダイナミック濾過に使用する請求項１
    〜９のいずれか１記載の濾過エレメント。