JP2007203254A - 膜分離式水浄化装置用の膜モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】中空糸膜の屈曲した側の端部が絡まり合うことを防ぐことができ、中空糸膜に汚れが付着して目詰まりが生じることを低減する効果を高く得ることができる膜分離式水浄化装置用の膜モジュールを提供する。
【解決手段】複数本の中空糸膜１を屈曲して各中空糸膜１の両端部を固定部２に固定すると共に、固定部２に中空糸膜１の両端の開口を介して中空糸膜１内と連通する通水部３を設けて形成される、膜分離式水浄化用の膜モジュールに関する。中空糸膜１を屈曲部が下端になる姿勢で配置し、各中空糸膜１の屈曲した側の端部の内側に端部保持部材４を挿通する。そしてこの端部保持部材４をエアーを散気する散気管５として形成する。端部保持部材４を散気管５として利用することによって、中空糸膜１に汚れが付着して目詰まりが生じることを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、浄化槽において原水を活性汚泥で浄化し、浄化槽内に設けた膜モジュールに浄化した水を通して濾過することによって活性汚泥から分離した後に、水を排出するようにした膜分離式水浄化装置に用いられる、膜モジュールに関するものである。

膜分離式水浄化装置に用いられる膜モジュールとして、中空糸膜で形成されたものが従来から種々提供されている。中空糸膜は多数本を束ねて使用されるが、中空糸膜の束を直線状に引き揃えて使用する場合と、中空糸膜の束をＵ字状に屈曲して使用する場合とがある。

図１４は中空糸膜１をＵ字状に屈曲して膜モジュールを形成するようにした例を示すものであり、中空糸膜１の束をＵ字状に屈曲して両端部を揃え、この両端部を固定部２に固定し、これを下端が開口する外筒容器１５内に取り付けて、膜モジュールを形成するようにしたものである。そしてこの膜モジュールを膜分離式水浄化装置の浄化槽に設置して用いる場合、中空糸膜１に活性汚泥などが汚れとして付着し、目詰まりが発生し易い。このため、浄化槽の底部に設けられる散気管からの散気エアーを外筒容器１５の下端開口から導入して、この散気エアーで中空糸膜１を振動させることによって、汚れの付着を防止して目詰まりを低減するようにしている。

しかし中空糸膜１をＵ字状に屈曲して両端部を固定部２に固定するようにしたものでは、両端部が方持ちになって、屈曲した側の端部は自由端になる。このため、中空糸膜１に散気エアーを当てて振動させるようにすると、中空糸膜１の屈曲した側の端部が大きく乱れて絡まり合い、中空糸膜１への水の通水効率が低下し、また活性汚泥などの汚れが詰まって付着し易くなる。このため、図１４のものでは、固定部２に形状保持材１６を取り付け、形状保持材１６に設けた端部保持部材１４を中空糸膜の屈曲した側の端部の内側に挿通し、中空糸膜１の自由端となる屈曲側の端部を端部保持部材１４で保持することによって、中空糸膜１の屈曲した側の端部が絡まり合うことを防ぐようにしている。図１４において１７は形状保持材１６が大きく振動することを抑制する振動抑制材である（特許文献１参照）。
特開平１０−２８６４４０号公報

上記のように中空糸膜１の自由端となる屈曲側の端部を端部保持部材４で保持することによって、中空糸膜１の屈曲した側の端部が絡まり合うことを防ぐことができるが、このことは逆に、中空糸膜１の振動が端部保持部材１４で抑制されてしまうことにもなる。従って、浄化槽の底部から散気されるエアーで中空糸膜１を振動させて、汚れの付着を防止して目詰まりを低減する効果が減じられることになるという問題を有するものである。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、中空糸膜の屈曲した側の端部が絡まり合うことを防ぐことができると共に、中空糸膜に汚れが付着して目詰まりが生じることを低減する効果を高く得ることができる膜分離式水浄化装置用の膜モジュールを提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る膜分離式水浄化装置用の膜モジュールは、複数本の中空糸膜１を屈曲して各中空糸膜１の両端部を固定部２に固定すると共に、固定部２に中空糸膜１の両端の開口を介して中空糸膜１内と連通する通水部３を設けて形成される、膜分離式水浄化装置用の膜モジュールであって、中空糸膜１を屈曲部が下端になる姿勢で配置し、各中空糸膜１の屈曲した側の端部の内側に端部保持部材４を挿通すると共に、端部保持部材４をエアーを散気する散気管５として形成して成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、中空糸膜１の屈曲した側の端部の内側に端部保持部材４を挿通することによって、中空糸膜１の自由端となる屈曲側の端部が絡まり合うことを防ぐことができるものであり、そしてこの端部保持部材４は散気管５として形成してあるので、散気管５から散気されるエアーを中空糸膜１に吹き当てて中空糸膜１を振動させることができるものであり、中空糸膜１に汚れが付着して目詰まりが生じることを低減する効果を高く得ることができるものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、中空糸膜１の屈曲部よりも下側に、補助散気管６を配置して設けて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、補助散気管６から中空糸膜１の全体に均一にエアーを散気することができ、中空糸膜１に目詰まりが生じることを低減する効果を一層高く得ることができるものである。

また請求項３の発明は、請求項２において、中空糸膜１の屈曲部よりも下側において、散気管５と補助散気管６との間に、散気管５と平面視で交差する配置で第２補助散気管７を配置して設けて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、補助散気管６の他に第２補助散気管７からも中空糸膜１の全体に均一にエアーを散気することができ、中空糸膜１に目詰まりが生じることを低減する効果を一層高く得ることができるものである。

また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、散気管５を、平行に複数本配置される上散気管８と、上散気管８の下側において平行に複数本配置される下散気管９とで形成すると共に上散気管８と下散気管９とを平面視で交差させ、一対の中空糸膜１のうち一方の中空糸膜１が、上散気管８と下散気管９とを平面視で交差させることによって平面視に形成される４つの入隅部のうち、対向する一対の入隅部に平面視で配置され、且つ他方の中空糸膜１が他の対向する一対の入隅部に平面視で配置されるように、この一対の中空糸膜１の屈曲部の内側に上散気管８と下散気管９を挿通することによって、この一対の中空糸膜１を下散気管９の下側でクロスさせて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、Ｕ字状に屈曲される一対の中空糸膜１は、その屈曲する下端でクロスしているため、中空糸膜１は相互に密着することなく中空糸膜１の間に隙間を形成することができるものであり、密着した中空糸膜１間に活性汚泥などの汚れが溜まって蓄積されるようなことを防ぐことができるものである。

また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、固定部２を、通水部３と、通水部３の外側を囲むエアー導入部１０とを備えて形成し、エアー導入部１０を散気管５に連通させて成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、中空糸膜１を通過した浄水を通水させて外部に排出する通水部３は、散気管５にエアーを供給するエアー導入部１０で囲まれており、固定部２を形成する外郭が破損してもエアー導入部１０が破損するだけで通水部３が破損することを防ぐことができるものであり、通水部３に中空糸膜１を通過していない汚れた水や活性汚泥が流入して、排出されてしまうことを防ぐことができるものである。

本発明によれば、端部保持部材４で中空糸膜１の自由端となる屈曲側の端部が絡まり合うことを防ぐことができるものであり、また端部保持部材４を散気管５として利用することによって、散気管５から散気されるエアーを中空糸膜１に吹き当てて中空糸膜１を振動させることができるものであり、中空糸膜１に汚れが付着して目詰まりが生じることを低減する効果を高く得ることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明の実施の形態の一例を示すものである。中空糸膜１はポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクルロニトリル、ポルスルホンなど従来から公知の任意の材質のものを用いることができるものであり、孔径なども特に限定されるものではない。そして中空糸膜１を所定の隙間を介して複数本束ね、この中空糸膜１の束をＵ字状に屈曲し、中空糸膜１の両端部を接着剤に埋入させた状態で接着剤を硬化させることによって、各中空糸膜１の両端部を接着部２０で結合するようにしてある。各中空糸膜１の両端の開口部は接着部２０の上面に開口させてある。

固定部２は下面が開口する通水部３と、通水部３の上面の外周面を囲むエアー導入部１０とから二重構造に形成してあり、通水部３の上面の中央部に、通水部３内と連通する排水筒２２が上方に突出してある。またこの排水筒２２の外側を囲むようにエアー供給筒２３がエアー導入部１０の上面に突設してある。エアー供給筒２３内はエアー導入部１０内に連通しているものであり、エアー導入筒２３の外周に接続口２４が設けてある。

そして通水部３の下面の開口を塞ぐように接着部２０を嵌め込んで接着等して固定することによって、Ｕ字状に屈曲した各中空糸膜１の両端部が固定部２に固定されるようにしてあり、中空糸膜１の両端の開口部は通水部３内に開口している。このように中空糸膜１は両端部を固定部２に片持ちで固定した状態で、両端部が上、屈曲部が下となる姿勢で配置されるものである。

また通水部３を囲むエアー導入部１０の下面は閉じられているが、その２箇所において一対のフレーム支柱２６が下方へ突設してある。このフレーム支柱２６は内部をエアー流路２７としたパイプ状に形成してあり、上端を開口させてエアー流路２７をエアー導入部１０内と連通させると共に、下端は閉塞してある。この一対のフレーム支柱２６の下端部間に端部保持部材４を水平に配置し、端部保持部材４の両端部を各フレーム支柱２６に接続固定してある。この端部保持部材４は中空糸膜１の束の屈曲した側の端部の内側に串刺しするように挿通してあり、片持ち状態で固定された中空糸膜１の自由端となった屈曲部を端部保持部材４で保持することができるものである。そしてこの端部保持部材４は中空のパイプ状に形成し、中空内部をフレーム支柱２６のエアー流路２７内に連通させてあり、また散気孔２８を穿設することによって、端部保持部材４を散気管５として形成するようにしてある。

上記のように形成される本発明に係る膜モジュールは、膜分離式水浄化装置の浄化槽内に設置して使用されるものであり、固定部２の排水筒２２には吸引ポンプなどを設けた吸引排出配管（図示省略）が接続してあり、またエアー供給筒２３の接続口２４には送風器などを設けた送風配管（図示省略）が接続してある。そして吸引排出配管の吸引ポンプを作動させると、排水筒２２を通して通水部３内は吸引・減圧状態になるので、浄化槽内において活性汚泥で浄化された水は、中空糸膜１をその外周から内周へと通過して中空糸膜１内に流入し、さらに中空糸膜１内から通水部３に流入して集水された後、排水筒２２を通して吸引排出配管から排出されるものである。

ここで、膜モジュールの中空糸膜１の屈曲した側の端部は自由端となっているために、中空糸膜１の束においてこの屈曲側の端部が絡まり合うと、中空糸膜１への水の通水効率が低下し、また絡まり合った中空糸膜１の隙間内に活性汚泥が溜まって汚れが付着し易いが、上記のように、中空糸膜１の屈曲した側の端部の内側に端部保持部材４を挿通してあるので、中空糸膜１の屈曲した側の端部の束は端部保持部材４で拘束した状態に保持されている。従って、中空糸膜１に絡まり合いが生じることを防ぐことができるものであり、中空糸膜１への水の通水効率が低下することを防止できると共に、絡まり合った部分に活性汚泥が溜まることを未然に防止することができるものである。

また本発明では、この中空糸膜１の屈曲した下端部を保持する端部保持部材４は、散気孔２８を設けた散気管５として形成されており、送風配管からエアーがエアー供給筒２３、エアー導入部１０、フレーム支柱２６のエアー流路２７を通して、散気管５内に供給されている。そしてエアーが端部保持部材４で形成される散気管５にこのように供給されて、散気孔２８からエアーが散気されると、この散気エアーは中空糸膜１に吹き当てられることになり、中空糸膜１を振動させるようになっている。従って、中空糸膜１の表面に活性汚泥が堆積して汚れが付着することを防止することができ、中空糸膜１に目詰まりが発生することを低減することができるものである。しかも、中空糸膜１の自由端となっている屈曲側の端部は散気管５で保持されているので、中空糸膜１に絡まり合いが生じるようなことなく、中空糸膜１にエアーを散気して目詰まり防止を行なうことができるものである。

またここで、固定部２は上記のように通水部３の上面の外周面をエアー導入部１０で囲む二重構造に形成してあるので、外力の作用等で固定部２の外郭が破損された場合、外郭の破損でエアー導入部１０の内部は露出しても、通水部３の内部が露出することはない。従って、固定部２の外郭が破損されてもエアー導入部１０からエアーが漏れる程度であり、固定部２の外郭の破損で通水部３の内部が露出する場合のように、浄化槽内の浄化されていない水や活性汚泥が破損箇所から通水部３内に流入し、通水部３から吸引排出配管を通して外部に排出されてしまうような事故を防ぐことができるものである。

図２は本発明の他の実施の形態を示すものであり、端部保持部材４として形成される散気管５は一対のフレーム支柱２６の下端よりやや上の位置に取り付けて、中空糸膜１の束の屈曲した下端部の内側に挿通してある。そして中空糸膜１の屈曲した下端よりも下側位置において散気管５と平行に補助散気管６が配置してあり、補助散気管６は一対のフレーム支柱２６の下端間に取り付けてある。補助散気管６は中空パイプとして形成してあって、中空内部をフレーム支柱２６のエアー流路２７に連通させてあり、多数の散気孔２８が設けてある。補助散気管６の散気孔２８は散気管５の散気孔２８より多い個数で設けてあり、散気管５よりも補助散気管６の散気量が多くなるようにしてある。また図２の実施の形態では散気管５と補助散気管６の中央部間に縦散気管３０が架け渡して取り付けてある。縦散気管３０は中空パイプとして形成してあって、散気管５及び補助散気管６と内部同士を連通させてあり、多数の散気孔２８が設けてある。その他の構成は図１のものと同じである。

図２のものでは、散気管５からの他に、補助散気管６からもエアーが散気され、この散気エアーは中空糸膜１に均一に吹き当てられるようになっている。従って、中空糸膜１に目詰まりが発生することを低減する効果をより高く得ることができるものである。さらに縦散気管３０から散気されるエアーも中空糸膜１に均一に吹き当てられるので、目詰まり防止効果を一層高く得ることができるものである。また縦散気管３０は散気管５と補助散気管６の中央部間に縦に配置されているので、中空糸膜１の束の屈曲した下端部の内側に散気管５を挿通するにあたって、中空糸膜１の束は縦散気管３０で左右二つの小さな束に分けることができるものであり、中空糸膜１がより絡み合い難くなるものである。

図３の実施の形態では、図２のように平行に配置される散気管５と補助散気管６の間に多数の通孔３２を設けた多孔板３３を取り付けるようにしてある。そして中空糸膜１の束の、各中空糸膜１は一本ずつ多孔板３３の各通孔３２に通してある。その他の構成は図２のものと同じである。従ってこの実施の形態では各中空糸膜１は多孔板３３の通孔３２で分離されており、中空糸膜１が絡まり合うことを確実に防ぐことができると共に、中空糸膜１同士が密着することを防いで、活性汚泥が密着部分に溜まって付着することを防ぐことができるものである。

図４の実施の形態では、エアー流路２７を有するフレーム支柱２６を等間隔で４本設けるようにしてある。そして一本おきの一対のフレーム支柱２６の下端部間に端部保持部材４となる散気管５を取り付けると共に、この散気管５の下側において、他の一本おきの一対のフレーム支柱２６の下端間に補助散気管６を取り付けるようにしてあり、散気管５と補助散気管６とは平面視で直交する交差配置にしてある。また図４の実施の形態では、散気管５と補助散気管６の交差部間に縦散気管３０が取り付けてある。その他の構成は、図２のものと同じである。

図５及び図６は本発明の他の実施の形態を示すものであり、エアー流路２７を有するフレーム支柱２６を等間隔で４本設けるようにしてある。そして一本おきの一対のフレーム支柱２６の下端部間に図２の実施の形態と同様に、散気管５と補助散気管６とを上下平行に取り付けてある。またこの散気管５と補助散気管６との間において、他の一本おきの一対のフレーム支柱２６の下端間に第２補助散気管７を取り付けるようにしてあり、第２補助散気管７は散気管５と補助散気管６とに平面視で直交する交差配置にしてある。第２補助散気管７は中空パイプとして形成してあって、中空内部をフレーム支柱２６のエアー流路２７に連通させてあり、多数の散気孔２８が設けてある。第２補助散気管７の散気孔２８は散気管５や補助散気管６の散気孔２８よりも少ない個数で設けてあり、従って散気量は補助散気管６、散気管５、第２補助散気管７の順に少なくなるようにしてある。また図５、図６の実施の形態では、散気管５と第２補助散気管７の交差部間及び第２補助散気管７と補助散気管６の交差部間にそれぞれ縦散気管３０が取り付けてあり、縦散気管３０内は散気管５内、補助散気管６内、第２補助散気管７内にそれぞれ連通させてある。その他の構成は、図１、図２、図４のものと同じである。

このものでは、散気管５と補助散気管６の他に、第２補助散気管７からもエアーが散気され、この散気エアーは中空糸膜１に均一に吹き当てられるようになっている。従って、中空糸膜１に目詰まりが発生することを低減する効果をより高く得ることができるものである。さらに縦散気管３０から散気されるエアーも中空糸膜１に均一に吹き当てられるので、目詰まり防止効果を一層高く得ることができるものである。また中空糸膜１の束は縦散気管３０で左右二つの小さな束に分けられるものであり、中空糸膜１がより絡み合い難くなるものである。

図７の実施の形態は、図５及び図６のものにおいて、平行に配置される散気管５と補助散気管６の間に、図３と同様に多数の通孔３２を設けた多孔板３３を取り付けるようにしてある。そして中空糸膜１の束の、各中空糸膜１は一本ずつ多孔板３３の各通孔３２に通してある。その他の構成は図２のものと同じである。従ってこの実施の形態では中空糸膜１の束を縦散気管３０で左右二つの小さな束に分け、さらに各中空糸膜１を多孔板３３の通孔３２で分離することができるものである。

図８は本発明の他の実施の形態を示すものであり、上記のように両端部を固定部２に固定した中空糸膜１の束は、下面が開口する角筒状の筒容器３５内に取り付けてある。そしてこの実施の形態では散気管５を、同一高さで平行に配置される複数本の上散気管８と、この上散気管８の下方位置において、同一高さで平行に配置される複数本の下散気管９とで形成するようにしてある。筒容器３５の内面の対向する二箇所にそれぞれ上エアー供給筒３６が、この上エアー供給路３６の下側位置において、筒容器３５の内面の対向する他の二箇所にそれぞれ下エアー供給筒３７がそれぞれ設けてあり、上エアー供給筒３６や下エアー供給筒３７には送風器などを設けた送風配管（図示省略）に接続される接続筒３８が突設してある。上散気管８の両端は上エアー供給筒３６に、下散気管９の両端は下エアー供給筒３７にそれぞれ取り付けられるものであり、各上散気管８と各下散気管９とは平面視で直交するように交差させてある。散気孔２８は上散気管８と下散気管９の交差しない箇所に設けてあり、送風器から送風されたエアーは、上エアー供給筒３６から上散気管８に、下エアー供給筒３７から下散気管９にそれぞれ送られ、上散気管８や下散気管９の散気孔２８から散気されるものである。

また、これらの上散気管８と下散気管９を両端部を固定部２に固定した中空糸膜１の束の屈曲した下端部の内側に挿通し、中空糸膜１の屈曲端部を保持するようにしてあるが、上散気管８と下散気管９の各交差部分に一対の中空糸膜１が保持されるようにしてある。すなわち図８（ｂ）のように、上散気管８と下散気管９の各交差部分には平面視で４つの入隅部が形成されるが、一対の中空糸膜１のうち一方の中空糸膜１が、上散気管８と下散気管９を介して対向する一対の入隅部に配置され、且つ他方の中空糸膜１が、上散気管８と下散気管９を介して対向する他の一対の入隅部に配置されるようにしてあり、図８（ｃ）のようにこの一対の中空糸膜１は下散気管９の下側でクロスされる。このように一対の中空糸膜１をクロスさせるようにして上散気管８と下散気管９を中空糸膜１の屈曲部の内側に挿通することによって、中空糸膜１は相互に密着することなく中空糸膜１の間に隙間を形成することができるものであり、密着した中空糸膜１間に活性汚泥などの汚れが溜まって蓄積するようなことを防ぐことができるものである。また上散気管８や下散気管９の散気孔２８から各中空糸膜１に均等にエアーを散気することができ、目詰まり防止の効果を高く得ることができるものである。

図９は膜モジュールの参考例を示すものであり、中空糸膜１は上記と同様にＵ字状に屈曲して両端部を接着部２０で接着固定してある。固定部２は筒体４０の外側に外筒４１を配した二重構造に形成してあり、筒体４０内に中空糸膜１を配置して筒体４０の上部内に接着部２０を取り付けることによって、接着部２０と筒体４０内との間に通水部３が形成されるようにしてある。この通水部３には排水筒２２が突出してあり、排水筒２２には吸引ポンプなどを設けた吸引排出配管（図示省略）が接続してある。また外筒４１と筒体４０との間にエアー導入部１０が形成されるものであり、排水筒２２の外側を囲むようにエアー供給筒２３がエアー導入部１０の上面に突設してあって、エアー供給筒２３には送風器などを設けた送風配管（図示省略）が接続してある。外筒４１はその下端部を筒体４０の下端部より下方へ延出してあり、外筒４１の下部内においてエアー導入部１０を開口させるようにしてある。そして外筒４１と筒体４０の間に筒状の連通口４２を設けて、筒体４０内を外筒４１の外側に開口させてある。

また、筒体４０の下部内には、同一高さで平行に配置される複数本の上保持シャフト４３と、この上保持シャフト４３の下方位置において、同一高さで平行に配置される複数本の下保持シャフト４４が取り付けてあり、各上保持シャフト４３と各下保持シャフト４４とは平面視で直交するように交差させてある。そして上保持シャフト４３と下保持シャフト４４を両端部を中空糸膜１の束の屈曲した下端部の内側に挿通し、中空糸膜１の屈曲端部を保持するようにしてあるが、上保持シャフト４３と下保持シャフト４４の各交差部分に一対の中空糸膜１が保持されるようにし、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、図８（ｂ）（ｃ）の場合と同様にして、この一対の中空糸膜１が下保持シャフト４４の下側でクロスされるようにしてある。

上記のように形成される膜モジュールは、活性汚泥を含む水のレベルＬ_１が図９（ａ）のようになるように浄化槽内に設置されるものである。そして送風配管からエアーがエアー導入部１０に供給されると、エアーは図９（ａ）のａ矢印のようにエアー導入部１０の下端の開口から筒体４０内に回り込んで入るので、この流れによって活性汚泥を含む水がｂ矢印のように上昇して筒体４０内に入り込み、連通口４２を通してｃ矢印のように外部に流出するという流れが生じ、この速い流れで中空糸膜１の間に活性汚泥などの汚れが詰まって付着することを防ぐことができるものである。また、上保持シャフト４３や下保持シャフト４４は細い棒として形成することができるので、間隔を大きくとることができ、活性汚泥を含む水が通過し易くなって汚れの付着防止効果を高く得ることができるものである。

図１０は膜モジュールの他の参考例を示すものであり、固定部２は外筒４１を備えない筒体４０だけの一重構造に形成してある。筒体４０内に中空糸膜１を取り付ける構成は図９のものと同じである。

そして筒体４０の両側の外面に沿って一対のエアー供給管４６が垂下してあり、各エアー供給管４６の上端は接続筒４７に接続してあって、接続筒４７には送風器などを設けた送風配管（図示省略）が接続してある。各エアー供給管４６の下端は接続管７２に接続してあり、接続管７２にはエアー吐出管７９を上向きに突出させて設けてある。そして図１１に示すように、このエアー吐出管７９内には接続管７２に連通する散気孔７３を内周に形成した弁座７４が設けてある。エアー吐出管７９にはその内外に貫通する横棒８０が取り付けてあり、横棒８０の両端部はエアー吐出管７９の外方へ突出している。横棒８０は２本ずつ十字に交差させて設けてある。この横棒８０の下側において弁座７４には弁球８１が上下動自在に取り付けてあり、散気孔７３を弁球８１で開閉できるようにしてある。またエアー吐出管７９の上部を下面が開口するトラップ容器８２で覆ってある。エアー吐出管７９の上底面には円錐台形状の弁蓋８３が設けてあり、弁蓋８３でエアー吐出管７９の上端開口を開閉できるようにしてある。またトラップ容器８２の周壁には縦長のスライド孔８４が穿設してあり、このスライド孔８４に横棒８０の端部が差し込んである。従って横棒８０に対してスライド孔８４が上下できる範囲で、トラップ容器８２は上下動されるものである。さらにトラップ容器８２の周壁にはその周方向に亘る複数箇所に散気スリット８５が穿設してあり、各散気スリット８５はトラップ容器８２の周壁の下端縁で開放されるようにしてある。

このものにあって、送風器から空気などの気体が接続管７２に送られると、その送風圧で弁球８１が押し上げられて散気孔７３が開口し、さらに弁蓋８３がトラップ容器８２と共に押し上げられ、気体は散気孔７３からエアー吐出管７９を通してトラップ容器８２内に流入して、図１０（ａ）のａ矢印のように散気スリット８５から散気される。散気スリット８５はトラップ容器８２の周壁の下端縁で開放された形態であるので、散気スリット８５が活性汚泥で詰まり難くなっている。また送風器の作動が停止して気体が送られなくなると、弁球８１が自重で落下して散気孔７３が塞がれると共に、トラップ容器８２が水圧で押し下げられてエアー吐出管７９の上端開口が弁蓋８３で塞がれることになり、浄化槽内の活性汚泥がエアー吐出管７９及び接続管７２を通してエアー供給管４６へと逆流することを防止することができ、これらの管内に活性汚泥が浸入して詰まることを防ぐことができるものである。ここで、活性汚泥の逆流は、トラップ容器８２とエアー吐出管７９との間のトラップ効果と、弁蓋８３によるエアー吐出管７９の閉塞と、弁球８１による散気孔７３の閉塞とで、三重に防止されるようになっているものであり、活性汚泥が逆流することを確実に防ぐことができるものである。

そして上記のａ矢印のようにトラップ容器８２の散気スリット８５から筒体４０内に散気されることによって、活性汚泥を含む水がｂ矢印のように筒体４０内に入り込み、連通口４２を通してｃ矢印のように外部に流出するという流れが生じ、この速い流れで中空糸膜１の間に活性汚泥などの汚れが詰まって付着することを防ぐことができるものである。

図１２は膜モジュールの他の参考例を示すものである。中空糸膜１は上記と同様にＵ字状に屈曲して両端部を接着部２０で接着固定してあり、図１０のものと同様に筒体４０内に取り付けるようにしてある。また中空糸膜１の屈曲した下端部は図９及び図１０と同様に上保持シャフト４３と下保持シャフト４４で保持するようにしてある。

また図１２のものでは、筒体４０の下面の開口に散気箱５４を取り付けるようにしてある。散気箱５４は上面が開口する箱状に形成してあり、その側面に流入口５５が設けてある。散気箱５４の内面には逆止弁用板５６が、流入口５５を塞ぐ垂下状態と、散気箱５４の内方へ回動して流入口５５を開く状態との間で、回動自在に取り付けてある。散気箱５４の底部には上面が開口するエアーノズル５７が設置してあり、このエアーノズル５７の上に下面が開口するトラップ容器５９が被せてある。エアーノズル５７にはエアー供給管５８が接続してあり、エアー供給管５８には送風器などを設けた送風配管（図示省略）が接続されるものである。散気箱５４はその上端に設けた係合板６０を筒体４０の外面に係合させることによって、筒体４０の下端に脱着自在に取り付けることができるようにしてある。

上記のものにあって、浄化槽内の活性汚泥を含む水は筒体４０の下部に設けた連通口６１から筒体４０内に流入し、筒体４０の上部の連通口４２（図１０（ａ）参照）から流出するようになっている。そして、エアー供給管５８にエアーを供給してエアーノズル５７から吐出させると、エアーはトラップ容器５９内を潜って散気箱５４内に散気される。このように散気箱５４内に散気されると、空気圧で逆止弁用板５６によって流入口５５が閉じられて散気箱５４内は密閉状態になるので、散気箱５４内の活性汚泥を含む水は散気エアーと共に押し上げられて筒体４０内に流入し、中空糸膜１の間を通過した後に、連通口４２から流出されるという、活性汚泥を含む水の流れが生じる。この後に、エアー供給管５８へのエアーの供給を停止すると、浄化槽内の水頭圧で逆止弁用板５６が押し上げられて流入口５５が開口し、浄化槽内の活性汚泥を含む水が流入口５５から散気箱５４内に流入して充満される。次にエアー供給管５８へのエアーの供給が再開されると、散気箱５４内の活性汚泥を含む水は上記のように筒体４０内に押し上げられて中空糸膜１の間を通過する。このようにエアー供給管５８へのエアーの供給・停止を繰り返すことによって、散気箱５４内の活性汚泥を含む水を筒体４０内に押し上げて中空糸膜１の間を通過させることができるものであり、中空糸膜１の間に活性汚泥を含む水を強制的に通過させることによって、中空糸膜１の間に活性汚泥などの汚れが付着して詰まることを防ぐ掃除を行なうことができるものである。ここで、散気箱５４内の活性汚泥を含む水のうち、トラップ容器５９の下端より上側のものが押し上げられて排出されるので、活性汚泥の排出レベルＬ_２を低くするために、トラップ容器５９をできるだけ散気箱５４の底部面に近接させて配置するのが望ましい。またこのものでは、エアーを吐出するエアーノズル５７をトラップ容器５９で覆ったトラップ構造に形成してあるので、活性汚泥がエアーノズル５７からエアー供給管５８に流入する逆流を防ぐことができるものである。

尚、上記の各態様では、中空糸膜１の束をＵ字状に折り曲げて両端部を接着剤による接着部２０で結合するようにした例を示したが、中空糸膜１と接着部２０との結合強度を上げるために、図１３の実施の形態のように、中空糸膜１の両端部に接合部６４を設けるようにしてもよい。すなわち、中空糸膜１の両端部には、中空糸膜１と同材質の樹脂を射出成形等することによって、図１３（ａ）のように接合部６４が一体に設けてある。この接合部６４は図１３（ｂ）に示すように、中空糸膜１の長手方向を垂直に横切る断面形状及び端面形状が正六角形になるように形成してある。またこの接合部６４の一部において、図１３（ｃ）のように、六角形の各面のうち、一つ置きの面に嵌合突部６５を突設すると共に、他の一つ置きの面に嵌合凹部６６が凹設してある。

そしてこのように両端部に接合部６４を形成した複数本の中空糸膜１を束ねるにあたって、隣合う中空糸膜１の接合部６４において、一方の接合部６４の係合突部６５を他方の接合部６４の嵌合凹部６６に嵌合させた状態で、接合部６４の表面同士を中空糸膜１と接着適合性の良い接着剤で接着することによって、図１３（ｄ）のように１本の中空糸膜１の回りに６本の中空糸膜１を配置した状態で接合固定することができるものである。このように接合部６４を接合することによって必要本数の中空糸膜１を束ねた状態で端部を結合固定することができるものである。またこの複数の接合部６４を結合固定するにあたって、接合部６４を集合させた周囲は凹凸になるので、断面形状が台形に形成される周辺部材６８や、断面形状が長方形の長辺をＶ状にした形状に形成される周辺部材６７を用い、凹凸になる部分にこの周辺部材６７や周辺部材６８を嵌め込んで接着し、周囲の形状を整えてフラット面になるようにしてある。これらの周辺部材６７や周辺部材６８には接合部６４の嵌合突部６５が嵌合する嵌合凹部６９が形成してある。このように、中空糸膜１の両端部に設けた接合部６４を接合して接着することによって、複数本の中空糸膜１を束ねた状態で両端部を結合固定することができるものであり、強固に結合することができるものである。

また、上記の膜モジュールが設置される浄化槽の底部には散気管が取り付けられている。この散気管には槽外に配置した送風器が接続してあり、空気などの酸素を含む気体を送風して浄化槽内に散気するようにしてある。散気管は送風器から送られてきた気体を微細な泡にして酸素が浄化槽内に行き渡るようにするものであり、例えばパイプに直径２ｍｍ程度の孔を複数設けたものとして形成することができる。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す正面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部破断した正面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す斜視図である。 同上の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）はロ−ロ線部分の断面図、（ｃ）はイ−イ線部分の断面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す一部破断した正面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は一部の断面図、（ｂ）はイ−イ線部分の断面図、（ｃ）は底面図である。 参考例を示すものであり、（ａ）は一部破断した断面図、（ｂ）はイ−イ線部分の断面図、（ｃ）は底面図である。 他の参考例を示すものであり、（ａ）は一部破断した断面図、（ｂ）はイ−イ線部分の断面図、（ｃ）は底面図である。 同上の散気部の態様を示すものであり、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 他の参考例を示すものであり、（ａ）は一部の断面図、（ｂ）は水平断面図、（ｃ）は底面図である。 同上の中空糸膜の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は接合部の拡大した平面図、（ｃ）はイ−イ線部分の拡大した断面図、（ｄ）は接合部を結合した状態の拡大した平面図である。 従来例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 中空糸膜
２ 固定部
３ 通水部
４ 端部保持部材
５ 散気管
６ 補助散気管
７ 第２補助散気管
８ 上散気管
９ 下散気管
１０ エアー導入部

Claims (5)

1. 複数本の中空糸膜を屈曲して各中空糸膜の両端部を固定部に固定すると共に、固定部に中空糸膜の両端の開口を介して中空糸膜内と連通する通水部を設けて形成される、膜分離式水浄化装置用の膜モジュールであって、中空糸膜を屈曲部が下端になる姿勢で配置し、各中空糸膜の屈曲した側の端部の内側に端部保持部材を挿通すると共に、端部保持部材をエアーを散気する散気管として形成して成ることを特徴とする膜分離式水浄化装置用の膜モジュール。
2. 中空糸膜の屈曲部よりも下側に、補助散気管を配置して設けて成ることを特徴とする請求項１に記載の膜分離式水浄化装置用の膜モジュール。
3. 中空糸膜の屈曲部よりも下側において、散気管と補助散気管との間に、散気管と平面視で交差する配置で第２補助散気管を配置して設けて成ることを特徴とする請求項２に記載の膜分離式水浄化装置用の膜モジュール。
4. 散気管を、平行に複数本配置される上散気管と、上散気管の下側において平行に複数本配置される下散気管とで形成すると共に上散気管と下散気管とを平面視で交差させ、一対の中空糸膜のうち一方の中空糸膜が、上散気管と下散気管とを平面視で交差させることによって平面視に形成される４つの入隅部のうち、対向する一対の入隅部に平面視で配置され、且つ他方の中空糸膜が他の対向する一対の入隅部に平面視で配置されるように、この一対の中空糸膜の屈曲部の内側に上散気管と下散気管を挿通することによって、この一対の中空糸膜を下散気管の下側でクロスさせて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の膜分離式水浄化装置用の膜モジュール。
5. 固定部を、通水部と、通水部の外側を囲むエアー導入部とを備えて形成し、エアー導入部を散気管に連通させて成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の膜分離式水浄化装置用の膜モジュール。
   

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