(57)【要約】  懸濁成分を含む被処理液中に浸漬して固液分離処理を行う平膜エレメントであって、処理液流路用の空間をあけて対向配置されるシート状の濾過膜と、前記処理液流路用の空間を確保するサポート部と、前記対向配置される濾過膜の外周縁を少なくとも１つの処理液取出口をあけて封止する外周封止部と、を備え、前記濾過膜は、少なくとも延伸ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜を備えている。
2009004962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁成分を含む被処理液中に浸漬して固液分離処理を行う濾過用平膜エレメントであって、
処理液流路用の空間をあけて対向配置されるシート状の濾過膜と、
前記処理液流路用の空間を確保するサポート部と、
前記対向配置される濾過膜の外周縁を少なくとも１つの処理液取出口をあけて封止する外周封止部と、
を備え、
前記濾過膜は、少なくとも延伸ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜を備えていることを特徴とする濾過用平膜エレメント。
【請求項２】
前記濾過膜を構成する延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、平均孔径が０．０１〜５．０μｍ、空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さが３０μｍ以下、平均膜厚が２００μｍ以下である請求項１に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項３】
前記濾過膜は、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜のみからなる単層あるいは、該延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の外表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰからなる群から選択される１種以上のフッ素樹脂で形成されると共に前記延伸ＰＴＦＥ層の孔より微細な孔を有する緻密層を設けた複数層からなる請求項１または請求項２に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項４】
前記濾過膜は、対向配置する２枚の濾過膜、または２つ折りして対向させた１枚の濾過膜からなる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項５】
前記サポート部は、不織布、穴空きシート、Ｖ字屈曲部を連続させたプリーツ状の加工材、処理液取出口側に向けて平行配列された複数の線状部が横断して連結されている形状のネット材、前記処理液取出口側に連通した複数の流路用開口を設けた加工板から選択される１種以上のサポート材で形成され、かつ、
前記サポート材は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂が被覆された金属材から選択されたいずれか１種以上で形成されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項６】
前記１枚または複数枚のサポート材を前記対向配置する濾過膜の空間に面する内面間に介在し、前記両側の濾過膜の内面と前記サポート材の少なくとも一方の面の一部または全面を固定して、一体化された積層体としている請求項５に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項７】
前記外周封止部は前記対向配置する濾過膜の外周縁を加熱加圧またはレーザーでシールして形成し、前記濾過膜を前記平面状の形状保持力を有するサポート材に被せている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項８】
前記外周封止部は外周フレームで形成し、該外周フレームに前記濾過膜の外周縁が前記空間をあけた状態で固着されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項９】
前記外周フレームは、ポリオレフィン系樹脂あるいはフッ素樹脂からなる樹脂材からなり、あるいは、該外周フレームの表面が前記ポリオレフィン系樹脂あるいはフッ素樹脂で被覆されている金属材からなる請求項８に記載の濾過用平膜エレメント。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の濾過用平膜エレメントを空間をあけて配置して一体的に組みつけてなり、外圧濾過用あるいは浸漬型外圧吸引濾過用として用いられることを特徴とする平膜濾過モジュール。
【請求項１１】
前記複数の前記濾過用平膜エレメントを並設すると共に、その上方に共通処理液集水管を配置し、前記並設した各濾過用平膜エレメントの上面に設けた前記処理液取出口に前記共通処理液集水管から分岐する分岐管の先端を連結して、前記並設する濾過用平膜エレメントを吊り下げ支持している請求項１０に記載の平膜濾過モジュール。
【請求項１２】
活性汚泥を含む排水からなる被処理液の貯留槽に浸漬されるものである請求項１０または請求項１１に記載の平膜濾過モジュール。
【請求項１３】
前記被処理液のＭＬＳＳ（混合液懸濁浮遊物質）は５，０００〜２０，０００ｍｇ／Lである請求項１２に記載の平膜濾過モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過用平膜エレメント及び複数の平膜エレメントを備えた平膜濾過モジュールに関し、詳しくは、濾過膜として延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用い、環境保全分野、医薬・食品分野等の固液分離処理を行う濾過装置に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の濾過用多孔質膜を集束して構成した膜モジュールが、浸漬型吸引濾過装置あるいは外圧式濾過装置に装着され、河川水、湖沼水の浄化といった所謂浄水処理の分野において広く使用されている。近時、これらの膜モジュールは、浄水分野に限らず、下水の二次処理、三次処理や、排水、産業廃水、工業用水等の濾過といった高汚濁性水処理用としても利用されてきている。
高汚濁性水処理の利用の一つとして、膜モジュールを用いた膜分離活性汚泥法による排水処理システムが広まりつつある。膜分離活性汚泥法は、高濃度活性汚泥下で運転できるため、ばっ気槽の容量を小さくできるうえ、沈殿槽・汚泥濃縮槽が不要になるため従来の一般的な活性汚泥処理装置に比べ設置面積を小さくすることができるという利点がある。それに加え、膜分離活性汚泥法は、従来よりも処理水の水質の向上を図ることができるという利点も有する。【０００３】
しかし、膜モジュールを用いた濾過装置を用いて高濁度排水の処理を継続すると、膜表面及び膜間に、被処理液中に含まれる懸濁成分が堆積し、さらには、膜閉塞を生じて、透過流量の低下が生じる。
特に、膜分離活性汚泥法のような高汚濁性水処理においては、処理液の粘度が高いうえ、生物処理特有の粘着性のある堆積物による膜の汚れ（バイオファウリング）が発生するため、一般の排水系の濾過に比べて、濾過膜に懸濁成分が堆積しやすく、堆積物の付着や目詰まりによる透過流量の低下が顕著である。そのため、膜モジュールを用いた濾過装置は、通常、運転時には加圧空気を送り、エアバブリング等で排水の流れを作り、これによる堆積物の剥離や濾過膜の揺動による機械的負荷による堆積物を取り除く清浄操作（散気処理）が行われる。さらに、散気処理で除去できない堆積物や膜内に詰まった堆積物は、堆積物の種類に応じて、水酸化ナトリウム等の強アルカリや塩酸、クエン酸、蓚酸などの酸、次亜塩素酸ナトリウム等の強酸化剤の水溶液により分解洗浄するメンテナンス作業により、繰り返し濾過機能を回復させる必要がある。また、特に、異常な高濁度排水の流入など不測の事態が発生した場合には、より高濃度の化学薬品を用いた薬液洗浄の必要性が生じる可能性もある。
そのため、膜モジュール及びこれを構成する濾過膜エレメントには高い濾過性能を有することに加えて、長期間運転時の機械的負荷に耐えうる強度と、特に酸化剤や酸・アルカリに対して優れた耐薬品性を兼ね備えていることが要望されている。
特に、排水処理用途で、大規模下水処理場等において、膜エレメントや膜モジュールは通常５年から１０年の製品寿命が求められているため、該製品寿命を超える長期間の濾過装置の運転及び繰り返しのメンテナンスに耐えうる機械的強度と耐薬品性を兼ね備えることが強く要望されている。【０００４】
従来、膜モジュールとしては、多数本の中空糸を円形状に集束して配置し、その端部を開口状態で固定部材にて固定して集水部とした中空糸膜モジュールや、支持板でシート状の多孔質膜を支持した平膜型の膜エレメントを複数備えた平膜モジュール等がある。【０００５】
中空糸膜モジュールとして、本出願人は、特開２００６−７２２４号公報（特許文献１）において、多孔質延伸ＰＴＦＥ製のチューブからなる支持層と、ＰＴＦＥ、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド、ポリ弗化ビニリデン系樹脂から選択される樹脂製の多孔質シートからなる濾過層を備え、前記支持層のチューブの外表面に前記濾過層のシートを巻きつけて一体化させていると共に前記支持層と濾過層の空孔を互いに三次元的に連通させている複層からなる多孔質複層中空糸を集束した濾過モジュールを提案している。
また、平膜モジュールとしては、従来、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質膜を用いたものや、特開２００４−１８２９１９号公報（特許文献２）のようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系樹脂からなる多孔質膜を用いたものがある。【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７２２４号公報
【特許文献２】特開２００４−１８２９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１のような中空糸膜モジュールは一般的に有効膜面積あたりの設置面積を小さくでき、コンパクト性に優れるという利点を有する。しかし、中空糸膜モジュールを高汚濁性排水、特に膜分離活性汚泥法へ適用する場合、この利点を十分に活用できていない現状がある。詳細には、高濁度性排水、特に被処理液の粘度が高い膜分離活性汚泥法による処理に隣接する中空糸間の隙間を狭くしてコンパクトな構成とした中空糸膜モジュールを適用すると、散気によって生ずる被処理液の流れが比較的遅くなり、懸濁成分が膜面・膜間に堆積しやすくなり、処理速度の大幅な低下が生じる。特に、被処理液の粘度が高い膜分離活性汚泥法に適用する場合にはさらに大きな処理速度の低下が生じるため、隣接する中空糸間の距離を大きくせざるを得ず、結果として設置面積が大きくなり、コンパクトな濾過装置にできなくなる。
また、特許文献１の濾過モジュールはＰＴＦＥ製の中空糸膜を使用しており、耐薬品性や強度に極めて優れるが、細い中空糸を適度な間隔を設けながら多数本並設させるという組立て作業にも相当な時間と手間を要し、複層構造を有する中空糸の作製は容易ではないことから、濾過モジュールの作製はコスト高になりやすいという問題もある。【０００８】
これに対し、平膜モジュールはシート状の平膜エレメントを整列させる構成のため、膜面全体に散気を行いやすく、効率的に膜面の洗浄操作を行うことができるという利点を有する。有効膜面積あたりの設置面積も、高汚濁性水処理では中空糸膜モジュールがその処理速度を確保するため中空糸間の距離を大きくとる必要性があるため、結果として同程度となる場合もある。さらに、平膜モジュールは、中空糸膜モジュールに比べて部品１個あたりが占める膜面積も大きいため、組立てが容易であるという利点を有する。【０００９】
ところが、既存の平膜エレメントはポリオレフィン系樹脂や特許文献２のようなＰＶＤＦからなる多孔質膜を用いており、機械的強度、耐薬品性等の耐久性に問題がある。
例えば、機械的強度に対しては、既存の平膜は濾過膜の強度、特に濾過機能を有する部分の濾過膜の強度が十分でないため、多種多様な異物を含む被処理液の散気による負荷のもとで長期に渡り使用する場合、膜損傷によるリークトラブルの可能性が高い。特に、ＰＶＤＦ樹脂製の濾過膜は、ＰＶＤＦ系樹脂を溶媒で溶解した溶液を再び凝固させて製造しており、極めて薄く、濾過機能を有する部分の機械的強度が不十分である。
一方、洗浄薬品に対する耐久性についても、たとえばポリオレフィン樹脂製の濾過膜は、アルカリに対しては比較的耐久性があるが、酸化剤に対する耐久性に乏しく、強力な酸化剤を用いた膜洗浄を高い頻度あるいは長期に渡って実施することができない。また、ＰＶＤＦ樹脂製の濾過膜は、酸化剤に対してはある程度耐久性を有するが、特にアルカリに対する耐久性に乏しく、強アルカリ性の洗浄液では液の接触とともに短時間で膜が茶褐色に変色し材料の変質をきたし、長期使用は不可能である。さらに、酸化剤に対しても高濃度では耐久性が十分ではない。【００１０】
このように、従来の濾過用平膜モジュールは、特に、酸化剤やアルカリに対する耐薬品性を十分に備えておらず、その洗浄に制約があるために十分な濾過膜の洗浄を長期にわたり行うことができない。さらに、機械的強度も不十分であり、異物や被処理液の流れにより損傷されるおそれがあるため、低流量での運転や使用期間の短縮、すなわち短期間での膜交換を余儀なくされているのが現状である。【００１１】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、濾過性能に優れると共に、耐薬品性及び機械的強度に優れ、長期に渡り安定した透過流量が得られる濾過用平膜エレメント及び該平膜エレメントを備えた濾過モジュールを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、懸濁成分を含む被処理液中に浸漬して固液分離処理を行う濾過用平膜エレメントであって、
処理液流路用の空間をあけて対向配置されるシート状の濾過膜と、
前記処理液流路用の空間を確保するサポート部と、
前記対向配置される濾過膜の外周縁を少なくとも１つの処理液取出口をあけて封止する外周封止部と、
を備え、
前記濾過膜は、少なくとも延伸ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜を備え
ていることを特徴とする濾過用平膜エレメントを提供している。【００１３】
前記のように、本発明は、高い懸濁成分を含む被処理液中、特に活性汚泥を含む排水中に浸漬して固液分離処理を行う濾過用平膜エレメントにおいて、濾過膜として少なくとも延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を備えていることを特徴としている。濾過膜に延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用いることにより、極めて耐久性に優れ、高濁度排水処理において極めて有用性を発揮することができる。【００１４】
即ち、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は押出および延伸工程を経て製造されるので、高度な分子配向により高い強度を有する膜材を提供することができる。そのため、高度な多孔性を発現でき、高気孔率とすることができるので微細孔を有して透過水量が多い高性能の濾過膜としながら、散気処理において強い機械的負荷をかけても、濾過膜に亀裂ができたり、破断したりせず、極めて優れた耐久性を有する。
そのうえ、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は殆どの薬品に犯されない化学的安定性を有している。一般的に、比表面積の大きい多孔質膜は、バルク体に比べて薬品に浸食されやすく強度も小さいが、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は有機・無機の酸、アルカリ、酸化剤、還元剤及び有機溶剤等のほとんど全ての有機・無機薬品に対して不活性であり、耐薬品性に極めて優れる。そのため、従来の平膜エレメントのように洗浄薬剤が制約されず、堆積物の種類に応じて種々の化学薬品を選択して、必要時には高濃度にて濾過膜の洗浄を長期に渡り行なうことができる。例えば、バイオファウリングを完全に溶解除去・殺菌するために、次亜塩素酸ナトリウム水溶液や過酸化水素水などの強酸化剤の高濃度溶液を使用でき、排水中の油分等を除去するために、水酸化ナトリウム等の強アルカリ水溶液を使用することができる。
膜エレメントの構成材料は膜以外にフレーム、サポート材などがあるが、これら保持部材はバルク材料であり使用段階における被処理液や洗浄薬品の接液部分が少ないため、内部の非接液部の侵食は非常に遅くなるため実用上問題とならない場合が多い。すなわち、比表面積が大きい膜の耐薬品性が全体の使用可否に影響する。【００１５】
このように、濾過膜として延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用いる本発明の平膜エレメントは、従来使用できなかった高濃度の酸化剤やアルカリを用いて膜面に付着した懸濁物質をほぼ完全に分解して洗浄することができ、かつ、散気処理において強い機械的負荷をかけることができるため、濾過機能を初期状態近くまで回復させることができる。結果として、平膜エレメントの寿命を大幅に延長することができ、長期に渡り、安定した透過水量を得ることができる。また、平膜エレメントとしていることで、組立部品および組立工程を減らすことができ、組立てを容易にすることができるほか、運転時の膜面洗浄も行いやすく、効率的に堆積物を除去することができる。【００１６】
前記濾過膜を形成する延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、１軸延伸、２軸延伸で得られたものでもよいが、ＰＴＦＥ未焼結粉末と液状潤滑剤のペースト押出によって得られる成形体を縦方向に１．５倍〜１０倍、横方向に２倍〜４０倍の延伸倍率で２軸延伸して得られた多孔質膜を焼結して得られたものであることが好ましい。２軸延伸することで、空孔を囲む繊維状骨格の強度を高めることができる。
本製造方法により得られた延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、微細孔を有しながら空孔率が高く、高い粒子捕捉率と透過容量を兼ね備えたものとすることができる。
また、濾過用平膜エレメントの被処理液や濾過の要求性能に応じて、段数、温度、倍率等の延伸条件や焼結条件等を変えることにより、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の空孔形状や大きさ等の調整も容易である。さらに、孔径の異なる多孔質膜の積層体も作製しやすいので、粒子捕捉率及び空孔率の高い、高性能な多孔質濾過膜を効率的に製造することができる。【００１７】
前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、平均孔径が０．０１〜５．０μｍであることが好ましい。
この範囲において液質ごとにさらなる最適範囲が存在する。
前記平均孔径はＰＭＩ社製パームポロメーター（型番  CFP-1200A）により測定している。【００１８】
さらに、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の最外層における空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さが３０μｍ以下であることが好ましい。特に、活性汚泥を含む排水や微小な粒子を含む排水を被処理液とする場合では、空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さが５μｍ以下であることがより好ましい。
膜表面の最外層における空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さは、樹脂部及びそれに連結する繊維で構成される空孔の外周上の２点を結ぶ距離の最大値をＳＥＭ画像上で測定して求めている。【００１９】
また別の指標によれば、前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、粒子径５μｍである粒子の粒子捕捉率が９０％以上であることが好ましい。特に、活性汚泥を含む排水や微小な粒子を含む排水を被処理液とする場合では、粒子径０．４５μｍである粒子の粒子捕捉率が９０％以上であることが好ましい。
なお、粒子捕捉率は、次の方法により測定している。
延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を直径４７ｍｍの円形に打ち抜き、ホルダーにセットし、粒子径５．１２５μｍあるいは０．４５８μｍのポリスチレンラテックス均質粒子（製品名DYNOSPERES  SS-052-P，STADEX  SC-046-S）（ＪＳＲ社製）を含有する水溶液を調製し、これをセットした延伸ＰＴＦＥ多孔質膜により、４１．２ｋＰａの圧力で濾過を行い、濾過前の水溶液と濾液の吸光度を測定し、その比により求めている。吸光度は、紫外可視分光光度計（島津製作所製ＵＶ−１６０）を用い、波長３１０ｎｍで測定している（測定精度１／１００）。【００２０】
前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の平均膜厚は５〜２００μｍであることが好ましく、気孔率は４０〜９０％であることが好ましい。
平均膜厚はダイアルゲージにより測定しており、気孔率はＡＳＴＭ  Ｄ７９２に記載の方法で測定している。【００２１】
前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に規定の引張強度が１０Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
さらに、３質量％の硫酸、４質量％の水酸化ナトリウム水溶液、有効塩素濃度１０％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液の各々に温度５０℃で１０日間浸漬しても透過水量が低下せず、損傷されない、優れた耐薬品性を有するものとすることが好ましい。【００２２】
本発明の濾過膜は、微細孔を形成する多孔質膜の少なくとも一部を延伸ＰＴＦＥ多孔質膜で形成すればよく、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の単体膜から構成されていてもよいし、孔径等の仕様の異なるＰＴＦＥ多孔質膜同士の積層体としてもよいし、ＰＴＦＥ多孔質膜と他素材の多孔質膜や多孔材料シートとの積層体から構成されていてもよい。
また、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の単体膜上あるいは積層体の外表面に緻密層を設けた濾過膜としてもよい。緻密層を設ける場合、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜により構成される延伸ＰＴＦＥ多孔質層と緻密層の少なくとも２層構成の濾過膜とし、該延伸ＰＴＦＥ多孔質層を濾過膜の支持層として形状維持を担う層とすることができる。【００２３】
前記緻密層は、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の単体膜の外表面あるいは積層体の外表面に、ＰＴＦＥ、ＰＴＦＥと同等の耐薬品性及び耐熱性を有するＰＦＡ（四ふっ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合体）等の微粒子や該微粒子を分散したものを含む液を塗布後、焼結して形成することもできる。【００２４】
その他の方法としては、（１）ＰＴＦＥ主体のフッ素樹脂を円筒状に成形・焼結した後、そのブロックから切削（かつらむき状）して製作したフッ素樹脂フィルムを設ける。あるいは（２）フッ素樹脂粉末を液体に分散されたディスパージョンを耐熱基板の上にコーティングした後、融点以上に加熱して粉体を結着した後、耐熱基体を除去して製作したフッ素樹脂製フィルムを設ける。
ついで、前記（１）または（２）のフィルムを、さらに延伸することで緻密層を製作し、
これを延伸ＰＴＦＥの基材と積層することにより二層構造の膜を製作してもよい。【００２５】
前記ＰＴＦＥ主体とは、ＰＴＦＥが重量比８０％以上のことを指し、更に好ましくは９０％以上である。
併用する熱可塑性のフッ素樹脂はＰＦＡ（四ふっ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四ふっ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（四ふっ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフロライド）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）等が挙げられる。その中でも、ＰＴＦＥの融点ピーク以上（３２７℃以上）でも比較的分解速度が低いＦＥＰが好ましく、更にはＰＦＡがより好ましい。【００２６】
また、前記ＰＴＦＥの分子量は約１００万から約３５０万、分子量の指標である後述の方法における第三ステップの融解熱量は３２Ｊ／ｇ以上４７．８Ｊ／ｇ未満が好ましく、さらに、３２Ｊ／ｇ以上４４Ｊ／ｇ以下がより好ましい。前記分子量および融解熱量を有するＰＴＦＥを用いると、気孔率が３０％以上８０％以下と高く、且つ平均流量孔径が０．０１μｍ以上から０．０５μｍ以下の微細孔径の多孔質体を製造出来る。【００２７】
前記第三ステップの融解熱量は熱流束示差走査熱量計（島津製作所製  熱流束示差走査熱量計、ＤＳＣ−５０）を用い、以下のように測定している。
サンプル１０ｍｇから２０ｍｇを採り、必要に応じてアルミセルにＰＴＦＥを封止する（ＰＴＦＥは可能な限り収縮変形できるようにフリーな状態に保つことが重要で、セルを潰さないか、潰し切らないようにする）。室温から２４５℃まで５０℃／分で加熱。その後１０℃／分で３６５℃まで加熱する（第一ステップ）。
次に−１０℃／分の速度で３５０℃まで冷却し、３５０℃で５分間保持する。次に−１０℃／分の速度で３５０℃から３３０℃まで、−１℃／分の速度で３３０℃から３０５℃まで冷却する（第二ステップ）。分子量が小さいほど発熱量が大きくなる。
次に−５０℃／分の速度で３０５℃から２４５℃まで冷却する。次に１０℃／分の速度で２４５℃から３６５℃まで加熱する（第三ステップ）。
サンプリングタイムは０．５ｓｅｃ／回とする。
前記第一ステップの吸熱量は３０３℃から３５３℃の間、第二ステップの発熱量は３１８℃から３０９℃の間、第三ステップの吸熱量（融解熱量）は２９６℃から３４３℃の区間を積分して求める。【００２８】
緻密層として高流量化（高性能化）のためには膜厚は薄い程よく、前記（１）の方法では２０〜５０μｍ程度の薄膜が製造できるので好ましく、前記（２）の方法では２〜２０μｍのより薄い緻密層を製造することができるので更に好ましい。【００２９】
これらのフッ素樹脂フィルムは薄膜になると取り扱いが困難となり、延伸が不可能となるので、基体に貼り合わせた後、基体ごと薄膜を同時に延伸することで、フッ素樹脂製で薄膜の延伸多孔質フィルムを得ることが出来る。予め延伸ＰＴＦＥ多孔質体の基体を使用すれば基体と多孔質フィルムの複合体のまま使用することができる。この場合、多孔質体製の基体としては多孔質の基体は気孔率が４０％以上でガレー秒が３０秒以下であることが好ましく、気孔率６０％以上でガレー秒が１５秒以下であることが高流量化（高性能化）のために好ましい。ガレー秒とは通気性の指標となるもので、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準じた王研式ガレー秒測定装置にて測定する。【００３０】
前記緻密層は延伸ＰＴＦＥ多孔質膜よりも微小な孔径を有するものとし、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜単体よりもさらに微小な粒子を除去するとともに目詰まりを起こしにくくでき、優れた濾過性能を発現できる。緻密層を設ける場合は、その厚みも小さく製造可能であるため、その孔径は０．４μｍ以下、特に０．１μｍ以下でその場合の厚みは１０μｍ以下、特に５μｍ以下とすることが好ましい。
前記緻密層を設ける場合、前記のように、被処理液側（外表面側）に配置することにより、固液分離処理の初期段階後の定常状態において、分離する固体粒子が緻密層の空孔内に不可逆的に捕捉されることがないようにすることができる。また、逆洗浄を行えば容易に堆積物は除去することができる。【００３１】
孔径の異なるＰＴＦＥ多孔質膜同士の積層体とする場合、孔径が小さく緻密な延伸ＰＴＦＥ多孔質膜と、該延伸ＰＴＦＥ多孔質膜より大きな孔径を有するＰＴＦＥ多孔質膜との少なくとも２層の積層体からなる濾過膜としていることが好ましい。
この場合、孔径が小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の内面側に孔径が大きい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を積層して、前記孔径が小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の支持体として用いることが好ましい。
孔径の小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜が前記サポート部材と接触あるいは接着した場合、サポート部材の非開口部分の延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を通った処理液が実質貫通しないため、流量低下を来す。これに対して孔径の大きいＰＴＦＥ多孔質膜を内面側に積層すれば、透過抵抗の高い前記孔径の小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の全面を透過膜として用いることができ、流量を低下させずに処理することができる。
孔径の異なる２種類の延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を積層する場合は、２種類の延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を、望ましくは非完全焼結状態の延伸ＰＴＦＥ膜を積層して焼結一体化することにより、容易に積層体を形成することができる。【００３２】
また、被処理液が水系の場合には、前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の外表面には必要に応じて耐薬品性に優れた親水性高分子を固定化し、表面の親水性を高めていることが好ましい。
前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の表面の親水性を高める方法としては、例えば、耐薬品性に比較的優れたポリビニルアルコールを水溶液中で酸触媒を用いてジアルデヒドと架橋させることや、適当な架橋剤とともにＵＶ処理などにより架橋させることにより水不溶化させる方法を用いることができる。これらの方法は化学的に比較的安定な親水性付与を行うことができる。
そのほか、エチレン−ビニルアルコール共重合体などをＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等に溶解させたあとＰＴＦＥ多孔質膜上で不溶化させる方法などがある。
このように、親水処理により、バイオファウリングを低減することができる。【００３３】
前記濾過膜は、処理液が通過する空間をあけて対向させていればよく、対となる２枚の濾過膜を並行に対向配置する構成のほか、２つ折りして対向させた１枚の濾過膜から構成することもできる。延伸ＰＴＦＥ多孔質膜は十分な曲げ強度及び柔軟性を有するので、折り曲げても濾過性能や強度が損なわれないと共に、外周縁の１辺を封止する手間が省けるので、コスト的にも有利である。
１枚あるいは２枚の平膜シートの対向する辺を封止する場合は加圧加熱、レーザー等によりシールすることが好ましい。【００３４】
前記シールは、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜同士をその融点以上で加圧加熱、レーザー加熱等するほか、対向する延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の間に他の樹脂を介在させ、これを接着樹脂として溶融させて熱シールしてもよい。
熱シールに用いられる他の樹脂としては、フッ素樹脂あるいはオレフィン系樹脂等が好ましく、具体的な樹脂成分としてはＰＦＡ、ＦＥＰ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が好ましい。
ＰＦＡ、ＦＥＰのようなフッ素樹脂を用いる場合は耐薬品性に優れる利点がある。ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂を用いる場合は融点が低いため、より低温で熱シールすることができる利点がある。
これらの介在させる他の樹脂はフィルム状あるいは板状のものを用いてもよいし、該樹脂の微粒子分散液とし、これをシールする部分に塗布してもよい。【００３５】
本発明の濾過用平膜エレメントは、前記のように、サポート部により、対向配置される濾過膜の間に処理液流路用の空間を確保している。
前記サポート部は、濾過膜の間に処理液流路用の空間を保持できるものであれば形状、構造等は特に問わないが、少なくとも１枚以上の不織布、穴空きシートあるいはＶ字屈曲部を連続させたプリーツ状の加工材、処理液取出口側に向けて平行配列された複数の線状部が横断して連結されている形状のネット材、前記処理液取出口側に連通した複数の流路用開口を設けた加工板から選択された１種囲以上のサポート材で構成することが好ましい。
前記サポート材を対向する濾過膜の間に介在させると、濾過膜を安定して支持しながら、透過した処理液が処理液取出口まで連通する構成とすることができる。
確実に流路を形成するため、前記対向配置する濾過膜の空間に面する内面間に複数枚のサポート材を一定の距離をあけて介在させてもよい。
また、前記サポート材は、前記対向配置される濾過膜の少なくとも一部に固定されていることが好ましい。しかし、逆洗など処理液側からの負荷圧力が小さい場合は、固定されていなくてもよい。【００３６】
サポート材として、前記処理液取出口側に向けて平行配列された複数の線状部が横断して連結されている形状のメッシュ状のネット材を用いていることが好ましい。
このようなネット材は、隣接する線状部の間により形成される空間が処理液取出口側に向かう流路となり、処理液を処理液取出口に確実に導くことができる。よって、処理液が平膜エレメント内で滞留せず、速やかに処理液取出口に導かれ、処理流量が飛躍的に向上する。その結果、薄いサポート材を用いることができ、同一体積当たり、大きな有効濾過膜面積を確保することができる。
このようなネット材としては、特に、処理液取出口側に向けて平行配列された複数の線状樹脂が、該線状樹脂よりも細い線状樹脂で横断・連結されているものが好適に用いられる。例えば、Ｎａｌｔｅｘ社製の押し出しネット「Ｎａｌｔｅｘ（登録商標）」のＮ０４９１１／０５＿４５ＰＰ、Ｎ０６００６／０６＿４５ＰＰ−ＮＡＴを好適に用いることができる。【００３７】
前記サポート材は、耐薬品性に優れていながら熱溶着が可能な、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂、またはポリオレフィン系樹脂が被覆された金属材からなることが好ましい。前記ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂系ではＰＦＡ、ＦＥＰからなることがより好ましい。また、使用条件がマイルドな場合は、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）など各種エンジアリングプラスチックを用いても良い。
特に、本発明の濾過用平膜エレメントを排水処理用途に用いる場合で、サポート部を不織布やメッシュ状（ネット）とする場合については、融点が低く加工性がよく、かつ加水分解しにくいポリオレフィン系樹脂を用いることが望ましい。また、洗浄の際、高濃度オゾンなど極めて酸化性の強いものを用いる場合はフッ素樹脂系材料が望ましい。【００３８】
前記サポート材であるポリオレフィン系樹脂あるいは熱溶融性フッ素樹脂製の不織布、ネット（メッシュ）、あるいは他の多孔質シートを延伸ＰＴＦＥ膜と積層一体化させる場合、例えば、熱ロールや熱溶着装置による加熱加圧等で容易にラミネートして製作することができる。その際の加圧加熱はより融点の高い延伸ＰＴＦＥ多孔質膜側からとし、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を介して伝わった熱によりネット、不織布等の表面が一部溶融し、ＰＴＦＥ多孔膜の細孔に一部入り込んだあと冷却されることで確実なシールが実現できる。これら簡単な作業によりコストを抑えた平膜エレメントを作製することができる。
なお、不織布、ネットまたは他の多孔質シートは濾過膜に完全に固着せず、点接着や別個に設けてもよい。
他の多孔質シートを用いる場合は、支持体としての機能が必要であることから流量抵抗の少ない、より大きい孔を有する材料を選択するのが望ましい。【００３９】
前記不織布、ネット等からなるサポート材、または他の多孔質シートは、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の空間に面する内面側に位置していればよく、前記のように延伸ＰＴＦＥ多孔質膜に直接積層してもよいし、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の内面側に位置させた他の多孔質膜を介して積層体とされていてもよい。
このような積層体とすれば、不織布、ネットまたは他の多孔質シートは処理液の流路を妨げることはなく、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を備えた濾過膜を安定して平面状に形状維持することができる。【００４０】
さらに、前記サポート材は平面状の形状保持力を有するものとし、該サポート材により前記一対の濾過膜が平面状に支持される構成としてもよい。
本構成とすれば、後述する外周フレームを設けて濾過膜の外周縁を支持する代わりに、濾過膜の外周縁同士をシール固着し、対向する濾過膜をサポート材で支持して濾過膜を内部から平面状に保持することができる。【００４１】
本発明の濾過用平膜エレメントは、対向配置される平膜状の濾過膜の外周縁は少なくとも１つの処理液取出口をあけて封止する外周封止部を設けている。すなわち、処理液取出口以外の濾過膜の外周縁は封止している。【００４２】
前記外周封止部は外周フレームで形成し、該外周フレームに前記濾過膜の外周縁を前記空間をあけた状態で固着してもよい。その場合、対向する濾過膜を外周フレームの両外側に熱シールもしくは接着して固着している。
本構成とすれば、サポート材と外周フレームの双方で処理液流路が保たれると共に、濾過膜とサポート部の外周縁は額縁状の外周フレームで保護されるので、より安定な濾過用平膜エレメントとすることができる。【００４３】
前記外周フレームは、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、あるいはフッ素樹脂からなる樹脂材で形成することが好ましい。
あるいは、前記ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、あるいはフッ素樹脂の微粒子の分散液を、あらかじめプライマー等で処理したステンレス等の金属材料に被覆して焼き付けたものでもよい。これらは、上記サポート材同様、ＰＴＦＥ膜材などとの熱シールが可能で濾過膜との密着性や接着性を高めることができる。【００４４】
前記外周フレームは、前記サポート材と同様に、前記ポリオレフィン系樹脂から形成しても濾過膜のように液に接触する比表面積が大きくないため、薬品洗浄の際に用いる各種薬品による劣化は少なく、平膜エレメントの強度を低下させない。しかし、耐薬品性の点では、サポート部や外周封止部はＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂からなることが好ましく、特に熱溶着しやすくかつ耐薬品性に優れたＦＥＰ、ＰＦＡからなることが好ましい。また使用条件がマイルドな場合は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫなど各種エンジアリングプラスチックを用いても良い。
また、前記のように、外周フレームは加工性に優れる点から、前記した樹脂材で被覆した金属材料から構成してもよい。【００４５】
前記外周フレームを用いる代わりに、対向配置する濾過膜の外周縁を加熱加圧またはレーザーでシールして形成し、前記濾過膜を前記平面状の形状保持力を有するサポート材に被せて形成してもよい。
本構成とすれば、処理液流路をサポート材で保ちながら、外周封止部は濾過膜の外周縁をシールするだけで形成することができるため、濾過用平膜エレメントの作製を容易とすることができ、部品も削減できる。特に、濾過膜の外周縁シール部分を保護したい場合はこれを覆うようにフレームを設けてもよい。
前記シールの方法としては、熱もしくは接着剤のいずれを用いてもよいが、濾過装置の運転や洗浄中、特に薬品洗浄処理がなされる場合の接着剤成分の溶出を防止することができるため、熱シールとするのが好ましい。【００４６】
そのほか、１枚あるいは２枚の平膜シートからなる濾過膜の周縁をシールして筒形状の濾過膜を形成し、該筒形状の両側開口にフレームを設ける構成としてもよい。なお、前記外周のシール部は前記サポート材の外周に固定されている構成とすることが好ましい。【００４７】
また、本発明の耐薬品性に極めて優れるＰＴＦＥをベースとした濾過膜を備えた平膜エレメントは、サポート材、外周フレーム等の他の部品も同じく耐薬品性に優れるフッ素樹脂を用いた構成として全てフッ素樹脂で形成し、熱シール等によりアセンブリすれば、Ｏリング等を必要としない構成となるため被処理液、洗浄薬品の負荷に応じてほとんどの薬品に対応可能である。
さらに、濾過膜同士あるいは濾過膜とフレーム、濾過膜とサポート材などの熱シールを行うにあたっては、より作業性と信頼性をあげるため両者の間に、これらの膜、部材の融点同等以下の融点をもつフィルムまたは粒子を含む分散液を塗布するなどのバインダーを使用することができる。
一方、多孔膜の孔構造の変化を抑えるため、熱シール作業は適度な加圧、加熱により可能であるが、一定時間加熱後、冷却工程を経て圧力を開放することが望ましい。冷却しない場合、膜がヒーターなどの部材に一部付着し伸ばされる可能性があるからである。これらの技術により溶融粘度が低く、接着しにくいＰＴＦＥ多孔質膜を信頼性のある溶出物の少ない濾過器部品に仕上げることができる。【００４８】
第２の発明として、前記濾過用平膜エレメントを空間をあけて配置して一体的に組みつけてなり、外圧濾過用あるいは浸漬型外圧吸引濾過用として用いられることを特徴とする平膜濾過モジュールを提供している。【００４９】
本発明の平膜濾過モジュールは、例えば、複数の前記濾過用平膜エレメントを並設すると共に、その上方に共通処理液集水管を配置し、前記並設した各濾過用平膜エレメントの上面に設けた前記処理液取出口に前記共通処理液集水管から分岐する分岐管の先端を連結して、前記並設する濾過用平膜エレメントを吊り下げ支持する構成とすることができる。
本構成とすると、多数の濾過用平膜エレメントを設置することができ、大きな有効膜面積を確保することができるので、大きな処理容量が得られる。
また、各平膜エレメントの間に散気装置を設置した濾過装置を構成しやすく、膜表面を均一に洗浄することができる。【００５０】
なお、前記濾過用平膜エレメントは、必ずしも並列配置する必要はなく、空間をあけて複数配置させる構成であればよく、用途に応じて、放射状、螺旋状、多角形の各辺を構成する形状、同心円状等の配置とすることができる。【００５１】
さらに、内部にサポート材を備えた筒状あるいは袋状とした濾過膜の端部開口の片側あるいは両側を開口状態で固定部材にモールド固定して処理液取出口とした平膜濾過モジュールとしてもよい。この場合、該固定部材が複数の濾過用平膜エレメントの外周封止部となり、前記端部開口を集水ヘッダーの内部に連通させ、処理液取出口となる集水管に連通させていることが好ましい。この場合、固定部材およびこれにシールされるキャップもポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂が望ましいが、使用条件（特に洗浄条件）によっては他の樹脂、たとえばエポキシ樹脂やウレタン樹脂およびその外周部分に配設するスリーブ、キャップにはＡＢＳ樹脂を用いてもよい。
本構成とすれば、複数の平膜エレメントに対して、１つの処理液取出口を設ければよく、各平膜エレメント毎に処理液取出口を設ける必要がないので、平膜濾過モジュールの製造をシンプルかつ容易にすることができる。
なお、複数の平膜エレメントからなる本構成の平膜濾過モジュールとする場合、隣接する筒状あるいは袋状とした濾過膜の間、あるいは必要時には、外周に前述したメッシュを濾過膜に接触させて実質的に隙間なく配置させてもよい。このようにメッシュを配置することで逆洗浄を行った場合の濾過膜の撓みを防止することができる。【００５２】
本発明の平膜濾過モジュールは、耐薬品性及び機械的強度に極めて優れているので、活性汚泥を含む排水を被処理液に対して、好適に用いることができる。
なかでも、ＭＬＳＳ（混合液懸濁浮遊物質）が５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌである活性汚泥（被処理液）に対して、安定して使用することができる点で極めて優れている。
【発明の効果】
【００５３】
前述したように、本発明の濾過用平膜エレメントは、少なくとも延伸加工したＰＴＦＥ多孔質膜からなる平膜シートを濾過膜として用いているため、濾過性能に優れると共に、耐薬品性及び機械的強度に極めて優れる。そのため、高濁度高汚染排水、特に活性汚泥を含む、特に、ＭＬＳＳが５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌの活性汚泥を含む排水の濾過において長期間使用する必要がある場合やたとえば閉鎖性海域や都市下水などの排水に油分を含む場合、従来使用できなかった高濃度の酸化剤や高アルカリ性の化学薬品でバイオファウリング、シリカ等の無機物や油分等を洗浄することができ、散気操作においても機械的負荷をかけることができる。その結果、濾過機能を回復させて繰り返し使用することができるため、長期に渡り安定した透過流量が得られる。
また、平膜エレメントとしていることで、組立部品および工程を減らすことができ、容易に組立てられるほか、運転時の膜面洗浄も行いやすく、効率的に堆積物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態の平膜エレメントを示し、（Ａ）は平膜エレメントの概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】第１実施形態の平膜エレメントの構造を説明する図である。
【図３】第１実施形態の濾過膜の構造を説明する拡大模式図である。
【図４】第１実施形態の平膜エレメントを用いた第１実施形態の平膜濾過モジュールを示す図である。
【図５】図４の平膜濾過モジュールを用いた濾過装置を示す図である。
【図６】実施例及び比較例の耐酸性・耐アルカリ性試験後の純水流量を示す図である。
【図７】第１実施形態の平膜エレメントの第１変形例の濾過膜の構成を示す拡大模式図である。
【図８】第１実施形態の平膜エレメントの第２変形例を示し、（Ａ）は断面模式図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の平膜エレメントの第３変形例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の平膜エレメントの第４変形例を示し、（Ａ）は平膜エレメントの構造を説明する概略斜視図、（Ｂ）は平膜エレメントの断面図である。
【図１１】第２実施形態の平膜エレメントを示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に用いた櫛型サポート板を示す図面、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面の要部拡大図である。
【図１２】第３実施形態の平膜エレメントを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図１３】第４実施形態の平膜エレメントを示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は組立状態の断面図である。
【図１４】平膜濾過モジュールの第２実施形態を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【図１５】第３実施形態の平膜濾過モジュールを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）の一部垂直断面図である。
【図１６】（Ａ）は第３実施形態のサポート材を示す図、（Ｂ）は第３実施形態の筒型濾過膜を示す斜視図である。
【図１７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は筒型濾過膜の変形例を示す断面図である。
【図１８】第４実施形態の平膜濾過モジュールを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１９】第５実施形態の平膜濾過モジュールを示し、（Ａ）は全体配置図、（Ｂ）は平膜濾過モジュールの側面図である。
【図２０】第６実施形態の平膜濾過モジュールを示し、（Ａ）は全体配置図、（Ｂ）は平膜濾過モジュールの側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、２０、３０  平膜エレメント
１１、２１、３１  濾過膜
１２  サポート板
１３  外周フレーム
１４  処理液取出口
１５  延伸ＰＴＦＥ多孔質膜
１６  延伸ＰＴＦＥ多孔質シート
１８  不織布
６０、７０、８０  平膜濾過モジュール
７１  ネット材
８１  共通処理液集水管
８２  分岐管
９０  緻密層
１００  濾過装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図３は第１実施形態の濾過用の平膜エレメント１０を示し、図４〜図６に第１実施形態の平膜エレンメント１０を備えた平膜濾過モジュール８０を示す。
該平膜濾過モジュール８０は、高濁度の懸濁成分を含む被処理液中に浸漬して固液分離処理を行うものであり、下水および活性汚泥からなる曝気槽内に浸漬して膜分離活性汚泥法に用いられるものとしている。【００５７】
平膜エレメント１０は、対向配置される２枚の矩形シート状の濾過膜１１Ａ、１１Ｂと、該濾過膜１１Ａ、１１Ｂの間を前記処理液流路用の空間を確保して支持するポリエチレン樹脂製のサポート板１２と、上面に処理液取出口１４を設けたポリエチレン樹脂製の外周フレーム１３とを備えている。【００５８】
平膜エレメント１０は、図２に示すようにサポート板１２を外周フレーム１３の開口に嵌合して熱融着あるいは接着剤で接着して一体化した後、該サポート板１２が一体化された外周フレーム１３に濾過膜１１Ａ、１１Ｂの外周縁を熱融着して形成しており、濾過膜１１Ａ、１１Ｂの外周縁を１つの処理液取出口をあけて封止する構成としている。
外周フレーム１３と濾過膜１１Ａ、１１Ｂの外周縁の熱融着は、融点の高い延伸ＰＴＦＥ多孔質膜からなる濾過膜１１Ａ、１１Ｂ側から外周フレームを形成するポリエチレン樹脂の融点以上の温度で加熱し、該延伸ＰＴＦＥ多孔質膜側を介して伝わった熱により、外周フレーム１３の表面を一部溶融させ、冷却固化させることにより行っている。本構成とすれば、簡単な作業でコストを抑えながら、フレームと濾過膜との固着部分を強固にした平膜エレメントを作製することができる。
なお、本実施形態では、該サポート板１２の両面は、濾過膜１１Ａ、１１Ｂに固定させず、遊離させている。【００５９】
前記サポート板１２は、前記処理液取出口１４の側に連通した多数の流路用開口１２ａを備えていると共に、濾過膜１１Ａ、１１Ｂに対向する各面には多数の貫通孔１２ｂを備え、濾過膜１１Ａ、１１Ｂを透過した処理液がスムーズにサポート板１２の内部に流れ、処理液取出口１４に到達する構成としている。【００６０】
図３に、第１実施形態の平膜エレメント１０に用いる濾過膜１１Ａ、１１Ｂの構成を説明する拡大模式図を示す。
濾過膜１１Ａ、１１Ｂは、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５と、該延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５よりも孔径が大きくかつ厚みの大きい延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６を積層した積層体からなる。
濾過膜１１Ａ、１１Ｂは、ＰＴＦＥ未焼結粉末と液状潤滑剤のペースト押出によって得られる成形体を２軸延伸して得られた延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５と、同様の製造方法により得られ、該延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５よりも孔径の大きい延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６を積層した後、焼結一体化して製造している。【００６１】
前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５としては、延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６と積層しない単体膜の状態で、平均孔径が０．０１〜０．４５μｍ、平均膜厚が５〜２００μｍ、空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さを５μｍ以下とした、粒子径０．４５μｍの粒子捕捉率が９０％以上のものを用いている。
一方、延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６としては、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５と積層しない単体シートの状態で、平均孔径が１〜１５μｍ、平均膜厚が５〜１９５μｍ、空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さが１５〜１００μｍのものを用いている。
さらに、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５と延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６の積層体は、引張強度が１０Ｎ／ｍｍ２以上の強度を有し、３質量％の硫酸、４質量％の水酸化ナトリウム水溶液、有効塩素濃度１０％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液の各々に温度５０℃で１０日間浸漬しても透過水量が低下せず、損傷されない優れた耐薬品性を備えている。【００６２】
平膜エレメント１０において、濾過膜１１Ａ、１１Ｂは、被処理液側となる外面側に空孔の小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５側を配置している。
このように平均孔径の小さい緻密な延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５を被処理液側に配置することにより、固液分離処理の初期段階後の定常状態において、分離する固体粒子が延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５の空孔内に不可逆的に捕捉されることがないようにしている。
また、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５と延伸ＰＴＦＥ多孔質シート１６を積層した濾過膜１１Ａ、１１Ｂの表面は、架橋ＰＶＡにより親水化処理を施している。該親水化処理により被処理水の接触が容易となり、また、バイオファウリング等を低減することができる。【００６３】
本構成の濾過用の平膜エレメントとすれば、濾過膜を空孔の大きさの異なる延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を積層して形成しているので、濾過性能に優れるだけでなく、耐薬品性及び強度に極めて優れ、高濃度の酸化剤やアルカリ剤で洗浄することができるので、長期に渡り高い透過水量を得ることができる。【００６４】
図４および図５に、前記第１実施形態の平膜エレメント１０を備えた第１実施形態の平膜濾過モジュール８０を示す。
平膜濾過モジュール８０は、浸漬型外圧吸引濾過用として用いられるものである。
図５に示すように、第１実施形態の平膜エレメント１０を並設すると共に、その上方に共通処理液集水管８１を配置し、前記並設した各平膜エレメント１０の上面に設けた前記処理液取出口１４に前記共通処理液集水管８１から分岐する分岐管８２の先端を連結して、前記並設する平膜エレメント１０を吊り下げ支持している
このように、平膜濾過モジュール８０は、各平膜エレメント１０の処理液取出口１４を分岐管８２に個別に取り付ける構成としているので、平膜エレメント単位での交換が容易である。【００６５】
前記平膜濾過モジュール８０を備えた濾過装置１００の作用について説明する。
浸漬槽３内に導入されて満たされた下水処理水からなる活性汚泥を含む排水であるＭＬＳＳ（混合液懸濁浮遊物質）が５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌである被処理液２は、吸引ポンプ４の駆動により各平膜エレメント１０の濾過膜１１を透過させて固液分離を行い、処理液取出口１４に連結した分岐管８２より共通処理液集水管８１に導かれ、処理済み液（処理液）として回収している。【００６６】
平膜エレメント１０の表面に堆積した懸濁成分を剥離除去するため、該平膜エレメント１０の濾過膜１１の表面に、エアバブリングを行っている。
詳細には、ブロア５を作動させて清浄用パイプ６に加圧空気を導入し、散気管６の気体噴射穴（図示せず）より加圧空気を噴射して発生した気泡７を平膜エレメント１０の外表面に接触させながら軸線方向に上昇させ、平膜エレメント１０の表面に付着堆積する懸濁成分を強力に剥離除去している。これにより膜濾過を安定して継続させることができる。
エアバブリングは、常時行っても良いし、定期的に行ってもよい。
本実施形態の平膜エレメント１０は、各平膜エレメントに１つの処理液取出口１４を設けているため、処理済み液は全て上部に吸引されるが、第３実施形態の平膜エレメント２０のように処理液取出口を２つ以上設けてもよい。
このように、本発明は、平膜状の濾過膜を備えた平膜エレメントとしているので、膜表面に確実に気泡を付与でき、さらに延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を含むので機械的強度にも優れており、懸濁成分を強力に剥離除去することができる。【００６７】
（実施例）
濾過膜として、平均膜厚７μｍ、平均孔径０．１μｍの単層の延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を用いた以外は、第１実施形態と同様にして、平膜エレメントを作製した。
（比較例）
濾過膜として、ポリエステル不織布に積層されたＰＶＤＦ膜を用いた。ＰＶＤＦ膜部分の平均膜厚５μｍ、孔径０．１μｍのものを用いた。それ以外は実施例１と同様にした。
実施例及び比較例の平均膜厚及び平均孔径は、前述した方法と同様の方法で測定した。【００６８】
実施例および比較例の平膜エレメントを、表１に示す条件で、酸性、アルカリ性、酸化剤の各水溶液に浸漬して、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化剤性の評価を行なった。
耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化剤性の評価は、下記に示す外観観察の測定を行い、耐酸性、耐アルカリ性については下記の純水流量の測定に行った。【００６９】
（外観観察）
浸漬後の平膜エレメントを水洗したのち、耐酸性、耐アルカリ性は目視で、耐酸化剤性は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：１０００倍）で観察を行い、濾過膜の耐薬品性評価を行なった。濾過膜に変化が見られなかったものを「○」、破断、亀裂等の発生が認められ、濾過膜に損傷が見られたものを「×」とした。結果を表１に示す。【００７０】
【表１】
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【００７１】
（純水流量）
酸性、アルカリ性の各水溶液に浸漬後の平膜エレメントを各々水洗した後、濾過膜を切り出し、各濾過膜について純水流量を測定した。なお、純水流量の測定は、サンプルサイズφ４７ｍｍの円形打ち抜き品とし、測定圧（吸引圧力）９５ｋＰａで行った。結果を図１８に示す。【００７２】
表１に示すように、ＰＶＤＦ樹脂製の濾過膜を備えた比較例の平膜エレメントは、ｐＨ１４では赤色に変色して濾過膜に破断が生じ、耐アルカリ性に乏しかった。また、有効塩素濃度５％以上の次亜塩素酸ナトリウム水溶液の浸漬では濾過膜に亀裂が生じ、耐酸化剤性にも乏しかった。さらに、図６に示すように、ｐＨ１４でのアルカリ処理後の濾過膜はピンホールが生じ、純水流量が急激に増加して、測定不能であった。
これに対し、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を濾過膜として備えた実施例の平膜エレメントは、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化剤性のいずれの評価においても、外観上損傷が見られず、酸性・アルカリ性の水溶液の浸漬後においても純水流量が大きく低下あるいは上昇せず、濾過性能を維持することができた。
このように、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜を備えた本発明の平膜エレメントは、従来の平膜エレメントに比べ、極めて耐薬品性に優れ、薬品処理後も濾過性能を維持することができた。【００７３】
図７に、第１実施形態の第１変形例の濾過用の平膜エレメントを示す。
第１変形例は、濾過膜１１Ａ、１１Ｂの構成が第１実施形態と異なる。
第１変形例では、図７に示すように、第１実施形態の濾過膜１１Ａ、１１Ｂの延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５側に緻密な濾過層となる緻密層９０を設け、該緻密層９０側を被処理液側に配置させる構成としている。
緻密層９０は、ＰＴＦＥを９０％、ＰＴＦＥと同様の耐薬品性、耐熱性を有するＰＦＡ１０％の微粒子を分散した溶液を前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５に塗布後焼結して、延伸し微細孔を設けている。緻密層９０の平均孔径は０．０１〜０．０５μｍ、平均膜厚を０．５〜１０μｍとしており、前記延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５よりも微小な孔径を有する。そのため、粒子径０．０５μｍ以上の微小な粒子を９０％以上除去することができ、優れた濾過性能を発現できる。また、緻密層９０側を被処理液側に配置させているので、固液分離処理の初期段階後の定常状態において、分離する固体粒子が濾過膜１１Ａ、１１Ｂの空孔内に不可逆的に捕捉されることがなく、第１実施形態の濾過膜よりさらに目詰まりを防止することができる。【００７４】
図８に、第１実施形態の第２変形例の濾過用の平膜エレメントの断面模式図を示す。
第２変形例は、サポート板をＰＦＡ製のネット２２で構成している点、及び、外周フレーム１３をＰＦＡ樹脂被覆されたステンレス鋼で形成している点で、第１実施形態と異なる。
濾過膜１１Ａ、１１Ｂとネット２２は、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜からなる融点の高い濾過膜１１Ａ、１１Ｂ側から３００〜５００℃の温度で加熱し、該濾過膜を介して伝わった熱によりネット２２の表面を一部溶融させた後、冷却固化させ、互いに熱固着している。ネット２２を構成するＰＦＡファイバー２２ａは、溶融して延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５の細孔に一部入り込み、冷却されるので、濾過膜１１Ａ、１１Ｂとネット２２を確実に固着させることができる。しかし、ネット２２の溶融したファイバー２２ａは、濾過膜のうち、孔径の大きいＰＴＦＥ多孔質シート１６の空孔の一部に侵入するが、孔径の小さい延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５までは到達しないので、濾過性能を低下させることはなく、ネット２２と濾過膜１１Ａ、１１Ｂを一体化させることができる。本構成としても、ネット２２が外周フレーム１３と共に処理液の流路を確保しながら、濾過膜１１Ａ、１１Ｂを安定に支持することができる。
なお、本変形例においても濾過膜１１Ａ、１１Ｂと外周フレーム１３は熱融着しているが、各々の材料の融点が高いため、熱シール温度も該材料の融点以上の高温としている。【００７５】
図９に、第１実施形態の第３変形例の濾過用の平膜エレメントを示す。
第３変形例では、第１実施形態のサポート板１２の代わりに剛性のあるポリエチレン被覆金属メッシュ３２を使用している。ポリエチレン被覆金属メッシュ３２は、あらかじめ表面処理を施したステンレス鋼メッシュを溶融したポリエチレン樹脂に含浸して形成している。
ポリエチレン被覆金属メッシュ３２は、図２のサポート板１２と同様に、外周フレーム（図示せず）に嵌合し、熱融着して外周フレームと一体化させている。
本変形例において、濾過膜１１Ａ、１１Ｂとポリエチレン被覆金属メッシュ３２の間には不織布１８Ａ、１８Ｂを介在させ、該不織布１８Ａ、１８Ｂも外周フレーム（図示せず）の開口部に嵌合させたのち、濾過膜１１Ａ、１１Ｂを外周フレームと熱シールしている。
本構成としても、ポリエチレン被覆金属メッシュ３２と不織布１８Ａ、１８Ｂが、濾過膜１１Ａ、１１Ｂを安定に支持しながら、処理液の通路を確保することができる。不織布１８Ａ、１８Ｂは、濾過膜１１Ａ、１１Ｂとポリエチレン被覆金属メッシュ３２との間のクッション材となるので、濾過膜１１Ａ、１１Ｂをソフトに支持することができる。
なお、本変形例では不織布１８Ａ、１８Ｂは、濾過膜１１Ａ、１１Ｂ及びポリエチレン被覆金属メッシュ３２と固着しない構成としているが、いずれか、あるいは、両方と固着する構成としてもよい。
また、処理水の移動をさらにスムーズにするため、図９（Ｂ）のように、濾過膜１１Ａ、不織布１８Ａ、１８Ｂ、濾過膜１１Ｂの間に２枚のポリエチレン被覆金属メッシュ３２Ａ、３２Ｂを適度な間隔をあけて設けても良い。【００７６】
図１０に、第１実施形態の第４変形例の濾過用の平膜エレメントを示す。
本変形例では、サポート材としてポリプロピレン製の剛性を有するＶ字屈曲部が連続したプリーツ型サポート板４２を用い、第１実施形態と同様に、該プリーツ型サポート板４２の外周縁は外周フレーム１３の開口部分に嵌合し、熱融着あるいは接着剤接着している。また、濾過膜としては、孔径の大きい延伸ＰＴＦＥシート側に厚さ０．０５〜５ｍｍの薄いポリプロピレン製不織布（図示せず）をラミネートした濾過膜２１Ａ、２１Ｂを用いている。該濾過膜２１Ａ、２１Ｂの不織布とプリーツ型サポート板４２の山部分４２ａを熱融着している。濾過膜２１Ａ、２１Ｂの外周縁は外周フレーム１３に熱融着し、外周を封止している。
本構成としても、プリーツ型サポート板４２が処理液取出口１４までの流路を確保することができる。【００７７】
図１１に、第２実施形態の濾過用の平膜エレメント１０−２を示す。
平膜エレメント１０−２は、対向配置される矩形の平膜状の濾過膜３１Ａ、３１Ｂと、該濾過膜３１Ａ、３１Ｂの間を前記処理液流路用の空間を確保して支持するポリプロピレン製の櫛型サポート板５２とを備え、前記濾過膜３１Ａ、３１Ｂと櫛型サポート板５２の外周縁は、ポリエチレン樹脂製の外周フレーム１３内に埋設して、処理液の流路となる空間をあけている。
外周フレーム１３の上面には、処理液取出口１４を設けており、該処理液取出口１４以外の外周縁は外周フレーム１３により封止している。【００７８】
また、濾過膜３１Ａ、３１Ｂは、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜の単層とし、櫛型サポート板５２と濾過膜３１Ａ、３１Ｂの間に各々、ポリプロピレン繊維からなる不織布１８Ａ、１８Ｂを介在させている。図１１（Ｃ）に示すように、櫛型サポート板５２の両表面には不織布１８Ａ、１８Ｂを熱溶着して一体化させている。本構成としても、図１１（Ａ）に示す矢印のように、櫛型サポート板４２が処理液取出口１４までの流路を確保することができる。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。【００７９】
図１２（Ａ）（Ｂ）に、第３実施形態の濾過用の平膜エレメント２０を示す。
第３実施形態の平膜エレメント２０は、横長矩形状としており、横向きに配置した第１実施形態と同様のサポート板１２に１枚の平膜シートからなる濾過膜１１を巻き付けた後、巻き始め側と巻き終わり側とは平膜エレメント２０の上部で熱シールして、シール部１９で封止し、筒形状としている。また、濾過膜１１の左右両側開口には、同じく熱シール、接着等で両側フレーム２３を取り付け、処理液取出口１４Ａ、１４Ｂをあけて封止している。フレーム２３の材質がポリオレフィン樹脂、熱溶融性フッ素樹脂の場合は、熱シール、フレーム２３の材質がＡＢＳ樹脂などの場合は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などで接着シールしている。
本実施形態のようにフレームを両側に設けても、サポート板１２が平面状の形状保持力を有しているので、濾過膜１１を平面状に支持することができる。
他の構成及び効果は第１実施形態と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。【００８０】
図１３（Ａ）（Ｂ）に、第４実施形態の濾過用の平膜エレメント３０を示す。
第４実施形態では、図１３（Ａ）に示すように、矩形状の２枚の濾過膜１１Ａ、１１Ｂを対向配置し、該濾過膜の左右両側縁１１ａ、１１ｂ及び底側縁１１ｃを熱シールして封止し、袋状濾過膜５０を形成している。次に、前記袋状濾過膜５０を第１実施形態と同様のサポート板１２に被せている。外周のシール部５１はサポート板１２の外周に固定していない。
熱シールしていない上端開口１１ｄは、開口状態で処理液取出口１４を設けたフレーム３３に封止している。封止方法としてはフレーム３３の材質がポリオレフィン樹脂や熱溶融性フッ素樹脂の場合は、熱シール、ＡＢＳ樹脂などの場合は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などによる接着が望ましい。
本構成としても、サポート板１２が平面状に形状保持力を有するので、該サポート板１２により袋状濾過膜５０を平面状に支持することができる。
なお、本実施形態では、外周のシール部をサポート板１２に固定していないが、固定する構成としてもよい。
他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。【００８１】
図１４（Ａ）（Ｂ）に、平膜濾過モジュールの２実施形態を示す。
第２実施形態の平膜濾過モジュール６０は、前記図１３に示すフレーム３３の代わりに、複数の袋状濾過膜５０の上端開口１１ｄを樹脂でモールドして、位置決め固定して成形した固定部材４３を形成し、平膜濾過モジュール６０としている。
固定部材４３はポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂などの熱溶融性プラスチック素材に図１４（Ｂ）に示すような袋状濾過膜５０の上端開口１１ｄの形状に合わせた溝４３ａを形成し、該溝４３ａに上端開口１１ｄを納めて、そのまま熱溶融させて作製している。固定部材４３で保持した状態で、前記袋状濾過膜５０の上端開口１１ｄは集水ヘッダー４４の内部に連通させ、該集水ヘッダー４４を集水管４５に連通している。
本構成とすれば、１つの固定部材で、複数の平膜エレメントの開口を封止することができるので、容易に平膜濾過モジュールを作製することができる。この平膜濾過モジュールは浸漬型でもよいし、加圧容器内に配設し、外圧濾過モジュールとしても使用できる。【００８２】
図１５（Ａ）〜（Ｃ）及び図１６（Ａ）（Ｂ）に、第３実施形態の平膜濾過モジュール７０を示す。
本実施形態の平膜濾過モジュール７０は、図１６（Ａ）に示すネット材７１をサポート材として用い、図１５に示すように、複数の平膜エレメント１０を固定部材４３、７５に樹脂でモールド固定する構成としている。【００８３】
ネット材７１は、処理液取出口側となる上部側に向けて平行配列された複数の線状樹脂７２が、該線状樹脂７２よりも細い線状樹脂７３で横断・連結されているものを用いている。
線状樹脂７２の直径は０．７〜５．０ｍｍである一方、該線状樹脂７２を連結する線状樹脂７２の直径は該線状樹脂７２よりも細く、０．３〜２．０ｍｍである。
ネット材７１として市販品を利用する場合、Ｎａｌｔｅｘ社製の押し出しネット「Ｎａｌｔｅｘ（登録商標）」のＮ０４９１１／０５＿４５ＰＰ、Ｎ０６００６／０６＿４５ＰＰ−ＮＡＴを用いている。【００８４】
平膜濾過モジュール７０では、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５からなる単層構成の濾過膜３１Ａ、３１Ｂの間にネット材７１を挟んだ状態でその左右両側縁３１a、３１ｂを熱シールして封止し、筒状濾過膜７７を形成している。
筒状濾過膜７７の熱シールしていない下端開口７７ａは樹脂７４でモールドして固定部材７５にて封止している。同様に熱シールしていない上端開口７７ｂは前記第５実施形態と同様に上端開口７７ｂの形状に合わせた溝に納めて、そのまま熱溶融させて作製し、上端開口７７ｂの内部を集水ヘッダー４４の内部に連通させ、該集水ヘッダー４４を集水管４５に連通している。【００８５】
また、下端に固定部材７５には、平膜エレメント間には貫通穴７５ａを設ける一方、固定部材７５の下方に散気管６を配管し、散気管６の上面に設けた噴射口６ａから噴出する空気を貫通穴７５ａを通して平膜エレメント１０の間に導入している。前記貫通穴７５ａの幅は２ｍｍ以上３０ｍｍ以下が望ましく、特に５ｍｍから１５ｍｍが特に望ましい。
散気管６の噴射穴６ａより加圧空気を噴射して発生した気泡７を平膜エレメント１０の外表面に接触させながら軸線方向に上昇させ、平膜エレメント１０の表面に付着堆積する懸濁成分を強力に剥離除去している。このように、膜分離活性汚泥処理により膜濾過を安定して継続させることができる。該エアバブリングは、常時行っても良いし、定期的に行ってもよい。【００８６】
本構成とすれば、図１５（Ｂ）に示すように、濾過膜３１Ａとネット材７１の線状樹脂７２との間に空間７６が形成されるので、該空間７６を通じて処理液取出口方向に処理液を確実に導くことができる。その結果として処理流量が飛躍的に向上するため、図１６（Ａ）に示すような薄いネット材からなるサポート材を用いることができる。よって、同一体積当たり大面積の平膜エレメントを配置することができ、大きな有効濾過膜面積を確保することができる。【００８７】
前記筒状型濾過膜７７は、例えば、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示す構成としてもよい。
図１７（Ａ）は、濾過膜３１Ａ、３１Ｂの左右両端縁の封止を熱シールではなく、左右両端縁の間にフィルムあるいは微粒子からなるバインダー樹脂７６を介在させ、該バインダー樹脂７６を溶融させることで行っている。
このバインダー樹脂７６としては、延伸ＰＴＦＥ多孔質膜１５の融点同等以下の融点をもつＰＦＡ樹脂、あるいはポリプロピレン樹脂を用いている。
図１７（Ｂ）は、対向する濾過膜３１Ａ、３１Ｂの内側に該濾過膜３１Ａ、３１Ｂと同サイズのポリプロピレン製不織布１８Ａ、１８Ｂを夫々介在させた状態とし、熱シールして不織布１８Ａ、１８Ｂを溶融させて左右両側縁を封止している。本構成とすれば、不織布１８Ａ、１８Ｂにより濾過膜３１Ａ、３１Ｂをネット材７１から保護することができる。
図１７（Ｃ）は、第１実施形態で用いた２層構造の濾過膜１１Ａ、１１Ｂに不織布１８Ａ、１８Ｂをラミネートした積層体を予め作製しておき、該積層体にネット７１を挟んだのち、左右両側縁を熱シールして不織布１８Ａ、１８Ｂを溶融させて封止している。【００８８】
図１８（Ａ）（Ｂ）に、第４実施形態の平膜濾過モジュール７０−２を示す。
本実施形態の平膜濾過モジュール７０−２は、濾過膜３１Ａ、３１Ｂの外側にもネット材７１を配置させている点で第３実施形態と相違する。
濾過膜３１Ａ、３１Ｂを挟むようにネット材７１を配置することにより、濾過膜３１Ａ、３１Ｂの撓みを規制することができる。特に逆洗浄を行った場合にもネット材７１で濾過膜３１Ａ、３１Ｂを支持することができるので、濾過膜３１Ａ、３１Ｂにかかる負荷を減らすことができる。【００８９】
図１９（Ａ）（Ｂ）に、第５実施形態の平膜濾過モジュール７０−３を示す。
本実施形態では、固定部材７５の平膜エレメント１０の間に貫通穴を設けるかわりに、固定部材７５に貫通穴を設けない状態で９０度回転させ、平膜エレメント１０を配置し、両端の固定部材７５と４３を左右両端に配置している。この固定部材７５、４３にそれぞれ集水キャップ９１、９２を取り付けて透過液の集水管８１Ａ、８１Ｂを連結し、両端から集水している。
なお、固定部材７５側には集水管を連結せず、固定部材４３側にのみ集水管を連結し、一端側からのみ集水してもよい。
前記のように、平膜エレメント１０を水平配置すると、固定部材７５に貫通穴を設けなくとも、下方に配管する散気管６から噴射するエアによるバブリングを平膜エレメント１０の間に導入することができる。【００９０】
図２０（Ａ）（Ｂ）に、第６実施形態の平膜濾過モジュール７０−４を示す。
本実施形態では、垂直方向に配置する平膜エレメント１０の上下両端の固定部材４３、７５で固定して、各固定部材４３、７５に集水キャップ９１、９２に取り付けると共に、外側ケーシング９３内に液密的に固定している。該外側ケーシング９３の対向位置に原水（被処理水）流入口９３ａを設けると共に原水流出口９３ｂを設けている。
前記原水流入口９３ａと原水流出口９３ｂとに連通させた循環配管９５を設け、循環配管９５に原水タンク９６とポンプ９７を介設している。
前記集水キャップ９１、９２には集水管８１Ａ、８１Ｂを接続している。【００９１】
前記構成として、平膜エレメント１０の間を通して原水をポンプ９７の吐出圧をかけて循環させると、該原水の循環する液流により平膜エレメント１０に揺らすことができ、散気管から噴射するバブリングと同様な機能を持たせることができる。【００９２】
なお、本発明は、前記実施形態及び実施例に限定されず、特許請求の範囲と均等の範囲内の変更が含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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