(57)【要約】【課題】膜エレメントを支持する弾性部材が嵌挿される押圧部材が、押圧部材を押圧支持する押圧操作部材に対してずれることがない浸漬型膜分離装置を提供すること。【解決手段】少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥを支持枠Ｆに掛け渡した梁部材３と、支持枠Ｆの内方に向けて突出量が可変となるように梁部材３に配設した押圧操作部材４と、押圧操作部材４の突出した先端部が遊嵌される規制部材５０を押圧操作部材４が当接する面５Ａに配設し、かつ、面５Ａに対向する面５Ｂに外周枠５１を備えた押圧操作部材４によって押圧支持される押圧部材５と、一面６１側部が押圧部材５の外周枠５１内に嵌挿され、一面６１側と対向する面６２側に一定間隔に形成された凹部６３に前記一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥの縁部Ｅａが嵌挿される弾性部材６とからなる保持手段２を介して支持するようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠に、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントを保持手段を介して支持するようにした浸漬型膜分離装置において、前記保持手段が、前記支持枠に掛け渡した梁部材と、支持枠の内方に向けて突出量が可変となるように前記梁部材に配設した押圧操作部材と、該押圧操作部材の突出した先端部が遊嵌される規制部材を押圧操作部が当接する面に配設し、かつ、外周枠を備えた前記押圧操作部材によって押圧支持される押圧部材と、一面側部が前記押圧部材の外周枠内に嵌挿され、前記一面側と対向する面側が前記膜エレメントの縁部に当接する弾性部材とからなることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【請求項２】
前記弾性部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成したことを特徴とする請求項１記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項３】
前記押圧部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項４】
前記押圧操作部材を、前記梁部材に螺合するようにしたねじ部材で構成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の浸漬型膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬型膜分離装置に関し、特に、処理槽内底部に配設した散気装置による散気にて受ける振動による膜エレメントの損傷を防止するようにした浸漬型膜分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、屎尿や下水等の処理において処理槽内に配設して使用する浸漬型膜分離装置が採用されている。
この浸漬型膜分離装置は、例えば、図５に示すように、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに複数枚の膜エレメントＥを一定間隔に配列し、これを処理槽Ｔ内の汚水中に浸漬するようにしている。
そして、この浸漬型膜分離装置９を汚水に浸漬するようにして配設した処理槽Ｔの内底部で、かつ、浸漬型膜分離装置９の下方位置には散気装置Ｓを配設し、該散気装置Ｓより所要量の空気を気泡状に吐出するとともに、吸引手段（図示省略）により、膜エレメントＥ内に発生させる負圧（膜間差圧）を利用して、処理槽Ｔ内に供給される屎尿や汚水を処理するようにしている。
【０００３】
このとき、浸漬型膜分離装置９は、下方の散気装置Ｓより吐出され上昇する曝気用空気（気泡）に常に晒されるとともに、この気泡の上昇と、気泡の上昇によって発生する槽内汚水の上昇流にて常に振動を受けるため、支持枠Ｆに支持された膜エレメントＥ、特に、膜エレメントＥの上部が激しく振動し、膜エレメントＥ同士が接触し、摩耗や損傷することがあった。
【０００４】
かかる問題点に対処するため、膜エレメントを保持する保持手段を備えた浸漬型膜分離装置が提案されている
この浸漬型膜分離装置は、図６に示すように、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥの上部の各間隙に圧入される弾性部材９１と、弾性部材９１の上面に当接するとともに、支持枠Ｆに掛け渡された梁部材に配設したねじ部材９３によって弾性部材９１を支持枠Ｆの内方に向けて押圧する押圧部材９２とからなる保持手段９０を備える。
そして、この浸漬型膜分離装置９は、弾性部材９１によって、膜エレメントＥの上部の振動を吸収し、膜エレメントＥの損傷を防止するようにしている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３２８１４９号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この浸漬型膜分離装置９の保持手段９０は、ねじ部材９３は、押圧部材９２を単に押圧支持しているだけで、膜エレメントＥの振動により、押圧部材９２がねじ部材９３からずれる場合があり、押圧部材９２の被押圧面がねじ部材９３から外れたり、ねじ部材９３による押圧力が押圧部材９２に均等にかからない場合があった。
また、押圧部材９２と弾性部材９１とが別体となっており、押圧部材９２は、ねじ部材９３の押圧によって、弾性部材９１を支持枠Ｆの内方に向かって単に押圧するだけの構造で、弾性部材９１が押圧部材９２に対してずれが生じ、この場合にも、弾性部材９１に均等な押圧力を付与することができない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の浸漬型膜分離装置の有する問題点に鑑み、膜エレメントを支持する弾性部材が嵌挿される押圧部材が、押圧部材を押圧支持する部材に対してずれることがない浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の浸漬型膜分離装置は、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠に、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントを保持手段を介して支持するようにした浸漬型膜分離装置において、前記保持手段が、前記支持枠に掛け渡した梁部材と、支持枠の内方に向けて突出量が可変となるように前記梁部材に配設した押圧操作部材と、該押圧操作部材の突出した先端部が遊嵌される規制部材を押圧操作部が当接する面に配設し、かつ、外周枠を備えた前記押圧操作部材によって押圧支持される押圧部材と、一面側部が前記押圧部材の外周枠内に嵌挿され、前記一面側と対向する面側が前記膜エレメントの縁部に当接する弾性部材とからなることを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記弾性部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成することができる。
【００１０】
また、前記押圧部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成することができる。
【００１１】
また、前記押圧操作部材を、前記梁部材に螺合するようにしたねじ部材で構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の浸漬型膜分離装置によれば、保持手段が、前記支持枠に掛け渡した梁部材と、支持枠の内方に向けて突出量が可変となるように前記梁部材に配設した押圧操作部材と、該押圧操作部材の突出した先端部が遊嵌される規制部材を押圧操作部が当接する面に配設し、かつ、外周枠を備えた前記押圧操作部材によって押圧支持される押圧部材と、一面側部が前記押圧部材の外周枠内に嵌挿され、前記一面側と対向する面側が前記膜エレメントの縁部に当接する弾性部材とからなることにより、膜エレメントを支持する弾性部材が嵌挿される押圧部材が、押圧部材を押圧支持する押圧操作部材に対してずれたり、押圧部材の被押圧面が押圧操作部材から外れたりすることなく、押圧操作部材による押圧力が、押圧部材に常に均等にかかることによって、弾性部材にも、常に、均等な押圧力が付与され、確実に膜エレメントの振動を吸収し、膜エレメントの損傷を防止することができる。
【００１３】
また、弾性部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成することにより、部品の大きさがコンパクトとなり、膜エレメントへの嵌挿の作業性が良好となる。
また、膜エレメントの配列数が異なる浸漬型膜分離装置でも、共通の弾性部材を使用することができ、維持管理コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、押圧部材を、膜エレメントの配列方向で、分割して構成することにより、膜エレメントに取り付けた弾性部材に、押圧部材の外周枠のない分割位置から斜めに載置するようにして組み込むことができ、弾性部材の一面側部を容易に押圧部材の外周枠内に嵌挿することができる。
【００１５】
また、押圧操作部材を、前記梁部材に螺合するようにしたねじ部材で構成したことにより、押圧操作部材として、汎用部品を使用し、維持管理コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の浸漬型膜分離装置の一実施例を示す正面から見た概略断面図である。
【図２】同浸漬型膜分離装置の別の実施例を示す正面から見た概略断面図である。
【図３】同装置の保持手段を示し、（ａ）は側面から見た断面図、（ｂ）は押圧部材の斜視図、（ｃ）は弾性部材の斜視図、（ｄ）は押圧部材の別の実施例を示す規制部材の配設側から見た斜視図、（ｅ）は同外周枠側から見た斜視図である。
【図４】同装置の保持手段の配設位置を示し、（ａ）は膜エレメントの上部の両側部に、（ｂ）は上部の両側部に加え、上部の中央部に、（ｃ）は上部の両側部に加え、下部の両側部に、（ｄ）は上下部の両側部に加え、左右側部の両側部に配設した例を示す。
【図５】従来の浸漬型膜分離装置の使用状態を示す概略図である。
【図６】同装置に従来の保持手段を配設した例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の浸漬型膜分離装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１〜図４に、本発明の浸漬型膜分離装置の一実施例を示す。
この浸漬型膜分離装置１は、少なくとも上下面が開口した直方体形状の支持枠Ｆに、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥを支持枠Ｆに掛け渡した梁部材３と、支持枠Ｆの内方に向けて突出量が可変となるように梁部材３に配設した押圧操作部材４と、押圧操作部材４の突出した先端部が遊嵌される規制部材５０を押圧操作部材４が当接する面５Ａに配設し、かつ、面５Ａに対向する面５Ｂに外周枠５１を備えた押圧操作部材４によって押圧支持される押圧部材５と、一面６１側部が押圧部材５の外周枠５１内に嵌挿され、一面６１側と対向する面６２側に一定間隔に形成された凹部６３に前記一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥの縁部Ｅａが嵌挿される弾性部材６とからなる保持手段２を介して支持するようにしている。
【００１９】
梁部材３は、膜エレメントＥの縁部Ｅａ当接する弾性部材６の配設位置に合わせて支持枠Ｆに掛け渡され、図４（ａ）に示すように、少なくとも支持枠Ｆの上部の両側部の２箇所に設置する。
また、図４（ｂ）に示すように、支持枠Ｆの上部の両側部に加えて、上部の中央部に１箇所又は２箇所に配設することもできる。
さらに、図４（ｃ）〜（ｄ）に示すように、支持枠Ｆの上部の両側部に加えて、支持枠Ｆの下部の両側部、支持枠Ｆの側部の上下部、又はその両方に配設することもできる。
支持枠Ｆの側部に掛け渡す梁部材３は、支持枠Ｆの側面に板材を配設する場合には、板材を梁部材として利用することができる。
特に、支持枠Ｆの側部の上下部に配設し、対応する箇所に押圧操作部材４、押圧部材５及び弾性部材６を配設することによって、高さ方向の寸法が大きい膜エレメントＥを使用する場合の振動をより効果的に吸収し、膜エレメントＥの損傷を防止することができる。
【００２０】
押圧操作部材４は、押圧部材５の外周枠５１に嵌挿される弾性部材６を膜エレメントＥ側に押圧（荷重を付与）することができるものであれば、対向する面間に配設する突っ張り棒、ジャッキ、ばね等を使用することができ、特に限定されるものではないが、本実施例においては、梁部材３に開口したねじ穴に螺合するようにしたねじ部材４０で構成するようにしている。
【００２１】
押圧部材５は、押圧操作部材４が当接する面５Ａに、押圧操作部材４の突出した先端部（本実施例においては、ねじ部材４０の先端部）が遊嵌される規制部材５０を配設し、押圧部材５が、押圧部材５を押圧支持する押圧操作部材４に対してずれることを防止するようにしている。
【００２２】
規制部材５０は、押圧部材５がねじ部材４０の先端部からずれることを防止するように機能すれば、特に限定されるものではないが、押圧操作部材４として使用するねじ部材４０の外径よりも若干大径とした孔部５０ａを有する筒状部材を使用し、押圧部材５のねじ部材４０が当接する面５Ａに溶接等の適宜手段で固定するようにしている。
また、図３（ｄ）〜図３（ｅ）に示すように、規制部材５０は、対向する２枚の板材をねじ部材４０の外径寸法より若干大きくなるように離間させて空間５０ｂを形成するように、面５Ａに立設して構成することもできる。
板材の間隙の空間５０ｂを利用することにより、押圧部材５は、押圧部材５の長手方向には、ねじ部材４０の先端部から若干移動する場合があるが、幅方向には移動が規制され、ねじ部材４０から受ける押圧力は、幅方向の中心にかかることとなり、均等な押圧力を受けることができる。
また、長手方向に規制がないことから、ねじ部材４０の先端部の遊嵌を容易に行うことができる。
【００２３】
そして、ねじ部材４０が当接する面５Ａと対向する面５Ｂに外周枠５１を形成する。
外周枠５１は、弾性部材６の一面６１側部が嵌挿され、弾性部材６の外周面の一部が外周枠５１の内周面に当接して、弾性部材６の水平方向（弾性部材６を膜エレメントＥの側部に配設する場合には鉛直方向）への移動を規制するようにしている。
これによって、弾性部材６と押圧部材５とを別部材で構成しても、弾性部材６は、押圧部材５と一体構造のように、押圧部材５からずれることがなく、均等な押圧力を受けて、膜エレメントＥの振動を確実に吸収することができる。
【００２４】
また、押圧部材５は、膜エレメントＥの配列方向で、分割して構成することができる。分割数は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、図１に示すように、膜エレメントＥの配列方向に２分割構造としている。
これによって、押圧部材５の分割位置には外周枠５１が形成されず、外周枠５１のない箇所から斜めに載置するようにして組み込むことができ、弾性部材６の一面６１側部を容易に押圧部材５の外周枠５１内に嵌挿することができる。
【００２５】
また、押圧操作部材４からの押圧力を、押圧部材５を介して受ける弾性部材６は、その押圧力によって弾性変形することとなるが、押圧部材５に弾性部材６が嵌挿される外周枠５１によって、弾性部材６の幅方向の弾性変形を抑制し、膜エレメントＥに発生する振動を効果的に分散することができる。
【００２６】
弾性部材６は、その材質を、特に限定されるものではないが、本実施例においては、発泡樹脂材料、好ましくは、独立気泡性の発泡樹脂材料（例えば、ウレタンやスポンジ）やこれと同等の柔軟性を有する材料を用いる。
材質を発泡樹脂材料とすることにより、押圧部材５によって膜エレメントＥ側に押圧される弾性部材６に、膜エレメントＥの縁部Ｅａが容易に食い込み、膜エレメントＥの振動によって、膜エレメントＥが弾性部材６からずれることを防止することができる。
さらに、弾性部材６の面６２には、膜エレメントＥの縁部Ｅａと当接する箇所に切り込みを形成することができる。
これによって、一定間隔に配列した膜エレメントＥの上端側部が、面６４に接するようになるため、安定して支持されることとなる。
【００２７】
また、弾性部材６は、図２、図３（ｂ）に示すように、押圧部材５の外周枠５１内に嵌挿される一面６１側と対向する面６２側に、一定間隔に配列した複数枚の膜エレメントＥの縁部Ｅａが嵌挿される凹部６３を形成することができる。
この場合、弾性部材６は、上述の発泡樹脂材料を用いるほか、ゴム硬度３０〜７０程度のＥＰＤＭゴムやネオプレンゴムを使用することができる。
凹部６３の幅寸法は、膜エレメントＥの縁部Ｅａを支持することができるように、膜エレメントＥの幅寸法と略同一の幅としている。
【００２８】
また、弾性部材６を、膜エレメントＥの配列方向で、分割して構成することにより、膜エレメントＥの縁部Ｅａへの当接（切り込みを形成するときは縁部Ｅａの切り込みへの侵入）や、凹部６３への嵌挿を分割単位で容易に行えるようにしている。
また、膜エレメントＥの配列数が異なる浸漬型膜分離装置１でも、共通の弾性部材６を使用することができ、維持管理コストを低減することができるとともに、分割単位毎に膜エレメントＥの縁部Ｅａへの当接、嵌挿作業を行うことでき、組立作業の効率を向上することができる。
【００２９】
また、支持枠Ｆには、上述した通り、弾性部材６の配設箇所に対応して、梁部材３が配設されており、弾性部材６は、図４（ａ）に示すように、少なくとも膜エレメントＥの上部の両側部の縁部Ｅａが当接又は嵌挿されるように配設される。
また、図４（ｂ）に示すように、膜エレメントＥの上部の両側部に加えて、上部の中央部に１箇所又は２箇所に配設することもでき、かかる場合には、膜エレメントＥの振動をより確実に吸収することができる。
また、図４（ｃ）〜（ｄ）に示すように、膜エレメントＥの上部の両側部の縁部Ｅａに加えて、下部、側部の縁部Ｅａが嵌挿されるように配設することもできる。
【００３０】
次に、この浸漬型膜分離装置１に、図２、図４（ｂ）に示すように、凹部６３を形成し、３分割にした弾性部材６と２分割した押圧部材５とを使用した保持手段２を、膜エレメントＥの上部の両側部の縁部Ｅａの２箇所及び中央部の１箇所に配設した場合の組立方法及び使用方法について説明する。
【００３１】
膜エレメントＥの下部の両端部分を、支持枠Ｆの下方の縁部から、支持枠Ｆの内方に向かって延出して形成した載置枠Ｆａに載置し、分割した弾性部材６の凹部６３に膜エレメントＥの上部の両側部の縁部Ｅａが嵌挿されるように配設し、凹部６３を形成した面６２と対向する一面６１側部が、押圧部材５の外周枠５１に嵌挿されるように、２分割された押圧部材５を配設する。
そして、支持枠Ｆの上部両端及び中央部の弾性部材６を配設した位置と対応する位置に梁部材３を掛け渡し、押圧操作部材４としてのねじ部材４０を、梁部材３に螺合して、支持枠Ｆの内方に向けて突出させ、押圧部材５を押圧することによって、弾性部材６を膜エレメントＥに押し付けるようにする。
この際、ねじ部材４０の先端部は、押圧部材５の面５Ａに配設した規制部材５０に遊嵌され、押圧部材５のねじ部材４０からのずれを防止する。
なお、梁部材３は、支持枠Ｆに対して、予め掛け渡しておいてもよく、この場合、締結した膜エレメントＥは、支持枠Ｆの開放した側面側から載置枠Ｆａに載置する。
【００３２】
このようにして、組み立てた浸漬型膜分離装置１を、従来例と同様に、処理槽Ｔ内に浸漬させて、散気装置より吐出され上昇する曝気用空気（気泡）を発生させるとともに、吸引手段により、膜エレメントＥ内に発生させる負圧（膜間差圧）を利用して、処理槽Ｔ内の被濾過水を吸引し、膜シート１０を介して濾過する。
この際、散気装置より吐出され上昇する曝気用空気（気泡）の上昇と、気泡の上昇によって発生する槽内汚水の上昇流とによって、膜エレメントＥに振動が発生するものの、上部の両側部の２箇所及び中央部の１箇所の縁部Ｅａに配設された保持手段２の弾性部材６によって、膜エレメントＥに発生する振動を吸収する。
このとき、保持手段２の押圧部材５は、ねじ部材４０が当接する面５Ａに、ねじ部材４０の先端部が遊嵌される規制部材５０を配設し、押圧部材５が、押圧部材５を押圧支持する押圧操作部材４に対してずれることを防止しているから、弾性部材６に、常に、均等な押圧力を付与することができる。
そして、均等な押圧力を受けている弾性部材６は、押圧部材５の外周枠５１によって、位置がずれることなく保持され、弾性部材６は押圧部材５からずれることなく均等な押圧力によって膜エレメントＥを保持し、振動による膜エレメントＥの損傷を有効に防止することができる。
【００３３】
また、この浸漬型膜分離装置１を処理槽Ｔ内に浸漬させ、散気装置より吐出され上昇する曝気用空気（気泡）の上昇と、気泡の上昇によって発生する槽内汚水の上昇流とによる振動により膜エレメントＥの上部に生じる応力を計測したところ、保持手段２を配設しない場合では、最大９．５ＭＰａであったところ、保持手段を図４（ｂ）に示すように、膜エレメントＥの上部の両側部の縁部Ｅａに加えて、上部の中央部の縁部Ｅａの合計３箇所に配設した場合には、最大４．４ＭＰａと、生じる応力は半分以下となり、膜エレメントＥの振動による損傷を有効に防止することが確認できた。
【００３４】
以上、本発明の浸漬型膜分離装置について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の浸漬型膜分離装置は、押圧部材が押圧操作部材に対してずれることがなく、均等な押圧力によって弾性部材を押圧して膜エレメントを保持することができるという特性を有していることから、散気装置から多量の曝気用空気を吐出する必要があり、膜エレメントの振動が大きくなる浸漬型膜分離装置の用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１    浸漬型膜分離装置
２    保持手段
３    梁部材
４    押圧操作部材
４０  ねじ部材
５    押圧部材
５０  規制部材
５１  外周枠
６    弾性部材
６１  一面
６２  面
６３  凹部
Ｅ    膜エレメント
Ｆ    支持枠
【図１】
2012030146.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012030146.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012030146.tif 000008