特許 5761721 水処理用膜モジュールユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5761721

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】水処理用膜モジュールユニット

(51)【国際特許分類】

   B01D 63/12 20060101AFI20150723BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   B01D63/12

   C02F1/44 A

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-66436(P2012-66436)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-193071(P2013-193071A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005902

【氏名又は名称】三井造船株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】503442592

【氏名又は名称】株式会社ユアサメンブレンシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100101340

【弁理士】

【氏名又は名称】丸山 英一

(72)【発明者】

【氏名】大西 泉

(72)【発明者】

【氏名】小川 和弘

(72)【発明者】

【氏名】早船 浩一

(72)【発明者】

【氏名】佐野 利夫

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 憲一

【審査官】 片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０５１５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１０８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０３３０１１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集水管の外周に複数の封筒状膜が巻回されてなる複数本のスパイラル膜モジュールと、該複数本のスパイラル膜モジュールの両端部に共通に設けられ、該スパイラル膜モジュールの各々に対して原水の流出入を行うためのマニホールドとを備えてなる水処理用膜モジュールユニットであって、
複数本の前記スパイラル膜モジュールを集束させると共に、隣接する各スパイラル膜モジュールの間の隙間を合成樹脂で埋め固めた膜モジュール集合体を形成し、該膜モジュール集合体の両端部にそれぞれ前記マニホールドを接続してなることを特徴とする水処理用膜モジュールユニット。

【請求項2】

前記膜モジュール集合体は、隣接する前記スパイラル膜モジュールの間の前記合成樹脂の部分に、空隙を有していることを特徴とする請求項１記載の水処理用膜モジュールユニット。

【請求項3】

前記膜モジュール集合体は、隣接する前記スパイラル膜モジュールの間の前記合成樹脂の部分に、該膜モジュール集合体の長さ方向に沿う補強用棒状体を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の水処理用膜モジュールユニット。

【請求項4】

前記補強用棒状体は、前記膜モジュール集合体の両端部にそれぞれ設けられた前記マニホールド同士を連結する連結ボルトであることを特徴とする請求項３記載の水処理用膜モジュールユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理用膜モジュールユニットに関し、詳しくは、複数本のスパイラル膜モジュールをユニット化した水処理用膜モジュールユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶バラスト水中の微生物を膜処理することによって除去する試みがなされている。特にタンカーのような巨大船舶では、バラストタンクの容量も巨大となるため、バラスト水を膜処理する場合は膨大な量のバラスト水を短時間で処理する必要があり、このため船舶内に膨大な数の膜を備える必要がある。

【0003】

このため、本願出願人は、図１１に示すように、原水の流路を構成するマニホールド２００、３００に対して複数本のスパイラル膜モジュール１００を接続した構造のバラスト処理用膜モジュールユニットを提案している（特許文献１）。

【0004】

スパイラル膜モジュール１００は、集水管の外周に複数の封筒状膜が巻回されてなる構造体の外周を外筒で被覆した構造を有しており、複数本のスパイラル膜モジュール１００の両端部に対してそれぞれ一つずつのマニホールド２００、３００を原水の流出入が可能となるように接続することで、一つの水処理用膜モジュールユニットを構成している。

【0005】

図１２に、この従来の水処理用膜モジュールユニットの要部断面図を示す。図中、１００はスパイラル膜モジュール、２００はスパイラル膜モジュール１００の一方端部に接続された第１マニホールド、３００は膜モジュール１００の他方端部に接続された第２マニホールドである。

【0006】

スパイラル膜モジュール１００は、中心軸部分に、一端が閉鎖され他端のみが開口する集水管１０３が配置されており、この集水管１０３の外周に複数の封筒状膜１０２が巻回されている。この集水管１０３の外周に複数の封筒状膜１０２が巻回された構造体は、集水管１０３の長さ方向が外筒１０１の長さ方向と一致するように該外筒１０１内に収容されている。

【0007】

第１マニホールド２００は、内部に複数の膜モジュール１００に共通の原水室２０１を有しており、壁面に原水が導入される原水導入口２０２と、スパイラル膜モジュール１００の外筒１０１の一端を接続するための複数の取付け開口部２０２とが形成されている。

【0008】

第２マニホールド３００は、内部に複数のスパイラル膜モジュール１００に共通の洗浄排液室（原水濃縮液）３０１と、この洗浄排液室３０１に対して区画され、複数のスパイラル膜モジュール１００に共通の処理水室３０２とを有している。各スパイラル膜モジュール１００の集水管１０３の開口端は、処理水室３０２と接続されている。壁面には処理水室３０２内の処理水を排出する処理水排出口３０３と、洗浄排液室３０１内の排液を排出する排液排出口３０４と、スパイラル膜モジュール１００の外筒１０１の他端を接続するための複数の取付け開口部３０５とが形成されている。

【0009】

これら第１マニホールド２００及び第２マニホールド３００とスパイラル膜モジュール１００の外筒１０１とは、Ｏリング等のシール部材を介して嵌合し、例えば接着剤によって固着したり、第１マニホールド２００と第２マニホールド３００とに亘ってボルト（図示せず）を架け渡したりすることによって接続すると共に、集水管１０３の開口端を第２マニホールド３００の処理水室３０２の壁面に貫通させることで、該集水管１０３の内部と処理水室３０２とを連通させるようにしている。

【0010】

このような水処理用膜モジュールユニットによれば、大量の原水の膜処理を並列して行うことができて極めて効率的である等の数々の利点を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１１−９２８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明者は、このような水処理用膜モジュールユニットの更なる性能向上を図るべく鋭意検討したところ、以下のような新たな課題を見出した。

【0013】

（１）従来の水処理用膜モジュールユニットは、一つのマニホールドに対して複数本のスパイラル膜モジュールを接続しているため、例えばスパイラル膜モジュールが６本ある場合、一つのマニホールドに対して６本のスパイラル膜モジュールを個別に接続しなくてはならない。各スパイラル膜モジュールとマニホールドとは、接続によって原水を流出入させる必要がある他にも、集水管から処理水を取り出すための接続を行う必要があり、一つの膜モジュールについてマニホールドに対する原水流路の接続と集水管の接続という接続作業がそれぞれ必要となることから、接続作業の簡素化が望まれる。

【0014】

（２）スパイラル膜モジュールとマニホールドとの接続部分は、膜処理時に掛かる高い濾過圧にも耐えられる水密構造とする必要があるが、従来の水処理用膜モジュールユニットでは、各スパイラル膜モジュールの両端部においてそれぞれマニホールドと接続しているため、一つの水処理用膜モジュールユニットには、スパイラル膜モジュールの本数分×２の数の水密構造部分が存在することとなる。このため水密構造の簡素化が望まれる。

【0015】

（３）従来の水処理用膜モジュールユニットでは、複数本のスパイラル膜モジュールをマニホールドに並列させて接続しているため、水処理用膜モジュールユニットの幅は、スパイラル膜モジュールの外径×本数分以上の幅が必要となる。この水処理用膜モジュールユニットの幅をコンパクトにするには、複数本のスパイラル膜モジュールを集束させるようにすればよいが、複数本のスパイラル膜モジュールを集束させると、スパイラル膜モジュールを接続するためにマニホールドに設けられるスパイラル膜モジュール毎の接続開口部も近接するため、接続開口部の強度を維持することが難しくなる。しかも、複数本のスパイラル膜モジュールを集束させると、内側に位置するスパイラル膜モジュールとマニホールドとの個別の接続部分を目視で確認できないため、水漏れ等の発生の確認が難しくなる。このため、各スパイラル膜モジュールの接続部分の水漏れ等の確認の必要がなく、全体のコンパクト化を図り得るようすることが望まれる。

【0016】

そこで、本発明は、複数本のスパイラル膜モジュールとマニホールドとの接続部分を一つだけにすることにより、接続作業の簡素化、水密構造の簡素化を図り得ると共に、全体のコンパクト化を図り得る水処理用膜モジュールユニットを提供することを課題とする。

【0017】

また、本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

【0019】

（請求項１）
集水管の外周に複数の封筒状膜が巻回されてなる複数本のスパイラル膜モジュールと、該複数本のスパイラル膜モジュールの両端部に共通に設けられ、該スパイラル膜モジュールの各々に対して原水の流出入を行うためのマニホールドとを備えてなる水処理用膜モジュールユニットであって、
複数本の前記スパイラル膜モジュールを集束させると共に、隣接する各スパイラル膜モジュールの間の隙間を合成樹脂で埋め固めた膜モジュール集合体を形成し、該膜モジュール集合体の両端部にそれぞれ前記マニホールドを接続してなることを特徴とする水処理用膜モジュールユニット。

【0020】

（請求項２）
前記膜モジュール集合体は、隣接する前記スパイラル膜モジュールの間の前記合成樹脂の部分に、空隙を有していることを特徴とする請求項１記載の水処理用膜モジュールユニット。

【0021】

（請求項３）
前記膜モジュール集合体は、隣接する前記スパイラル膜モジュールの間の前記合成樹脂の部分に、該膜モジュール集合体の長さ方向に沿う補強用棒状体を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の水処理用膜モジュールユニット。

【0022】

（請求項４）
前記補強用棒状体は、前記膜モジュール集合体の両端部にそれぞれ設けられた前記マニホールド同士を連結する連結ボルトであることを特徴とする請求項３記載の水処理用膜モジュールユニット。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、複数本のスパイラル膜モジュールとマニホールドとの接続部分を一つだけにすることにより、接続作業の簡素化、水密構造の簡素化を図り得ると共に、全体のコンパクト化を図り得る水処理用膜モジュールユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一つの水処理用膜モジュールユニットの斜視図

【図2】水処理用膜モジュールユニットの長さ方向の中央部を該長さ方向と直交する方向に切断した断面図

【図3】スパイラル膜モジュールの断面図

【図4】水処理用膜モジュールユニットの一方端部側の断面図

【図5】水処理用膜モジュールユニットの他方端部側の断面図

【図6】膜モジュール集合体の製造方法の一例を説明する図

【図7】補強用棒状体を有する膜モジュール集合体の断面図

【図8】補強用棒状体を有する膜モジュール集合体の断面図

【図9】（ａ）〜（ｃ）は膜モジュール集合体の他の実施形態を示す断面図

【図10】水処理用膜モジュールユニットを用いたバラスト水処理方法の一例を説明する図

【図11】従来の水処理用膜モジュールユニットを示す斜視図

【図12】従来の水処理用膜モジュールユニットの断面図

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

【0026】

図１は一つの水処理用膜モジュールユニットの斜視図、図２は水処理用膜モジュールユニットの長さ方向の中央部を該長さ方向と直交する方向に切断した断面図、図３はスパイラル膜モジュールの断面図、図４は水処理用膜モジュールユニットの一方端部側の断面図、図５は水処理用膜モジュールユニットの他方端部側の断面図である。

【0027】

水処理用膜モジュールユニット１（以下、単にユニット１という。）は、複数本のスパイラル膜モジュール２（以下、単に膜モジュール２という。）を内部に収容してなる膜モジュール集合体１０と、この膜モジュール集合体１０の両端にそれぞれ接続された第１マニホールド１１及び第２マニホールド１２とを有している。

【0028】

膜モジュール２は、処理水を集める集水管２１と該集水管２１の外周に巻回状態で設けられた複数の封筒状膜２２とを有する。

【0029】

各封筒状膜２２内には、それぞれ封筒状膜２２の張設状態を維持し、該封筒状膜２２の内側に透過した処理水のためのスペースを形成する透過側スペーサ２２ａが設けられている。封筒状膜２２の内部は集水管２１の内部と連通しており、該封筒状膜２２を透過した処理水を集水管２１に移送可能としている。この封筒状膜２２は、集水管２１の外周面に放射状に取り付けられており、これらが集水管２１に巻回されて該集水管２１の外周に高密度に巻き付けられることによって、全体として集水管２１を軸とする略円柱状を呈している。

【0030】

隣接する封筒状膜２２の間には、隣接する封筒状膜２２間に原水流路２３を形成するためのスペーサ２４が挿設されている。なお、図３では説明の便宜のため、各封筒状膜２２の巻回時の長さを短く表現しているが、実際の封筒状膜２２は、集水管２１の外周に対して何重にも巻回し得る程度の長さを有している。

【0031】

集水管２１は、一方端が閉鎖された閉鎖端部２１ａ（図４）であり、他方端が処理水を排出するために開口した開口端部２１ｂ（図５）とされている。

【0032】

各膜モジュール２の両端部には、巻回状態の封筒状膜２２が軸方向にずれることを防止するための軸方向ずれ防止部材（ＡＴＤ）２６がそれぞれ接合されている。軸方向ずれ防止部材２６は、集水管２１が挿通される環状部２６ａと、この環状部２６ａから放射状に延びる複数本の支持腕２６ｂとを有しており、環状部２６ａ内に集水管２１の閉鎖端部２１ａ側又は開口端部２１ｂ側が挿入されると共に、支持腕２６ｂが巻回状態の封筒状膜２２の端部に当接するように装着された状態で、環状部２６ａが集水管２１に対して接着されている。これにより、各膜モジュール２は、支持腕２６ｂによって両端部から封筒状膜２２を挟み付け、封筒状膜２２の軸方向のずれが防止される。

【0033】

膜モジュール集合体１０は、複数本の膜モジュール２の周囲を合成樹脂Ｐによって固めることによって、全体として円柱形状となるように形成されており、内部に膜モジュール２を集束した状態で配置している。図２では７本の膜モジュール２が集束状態で配置されているが、本数は特に問わない。

【0034】

合成樹脂Ｐとしては、複数本の膜モジュール２を固めてその集束状態を維持することができるものであれば特に問わず、例えば熱硬化性樹脂を用いることができる。特に膜モジュール２に与える熱の影響を低減するため、硬化時の発熱量が少ないものが好ましい。

【0035】

膜モジュール集合体１０の製造方法の一例について説明とすると、図６に示すように、円筒形状の成形型３０内に、両端部にそれぞれ軸方向ずれ部材２６を装着した複数本の膜モジュール２を集束させて配置させ、その周囲に上記の合成樹脂Ｐを流し込むことによって、該合成樹脂Ｐで各膜モジュール２の外周を被覆し、固定化することによって形成される。

【0036】

内部に膜モジュール２を配置した成形型３０の両端部には蓋体３１が設けられる。各蓋体３１には、膜モジュール集合体１０において各膜モジュール２に対して原水の流出入を可能とするための開口部３１ａが膜モジュール２毎に形成されており、成形型３０の端部に固着された際に、各膜モジュール２の端部を開口部３１ａ内に配置させるか、又は該開口部３１ａから外部に僅かに突出させるようになっている。

【0037】

成形型３０に蓋体３１を装着した状態で、少なくとも一方の蓋体３１に形成された樹脂注入口３１ｂから内部に合成樹脂Ｐを流し込むことによって、各膜モジュール２間の隙間を合成樹脂Ｐで埋め、硬化させる。各膜モジュール２は集水管２１の外周に封筒状膜２２が密に巻回されているため、注入された合成樹脂Ｐはほとんど膜モジュール２の最外周面にとどまり、内部の集水管２１まで至ることはなく、膜面を完全に塞いでしまうことはない。

【0038】

成形後、蓋体３１及び成形型３０を取り外すことにより、図２に示すように、複数本の膜モジュール２が合成樹脂Ｐによって固められた円柱形状の膜モジュール集合体１０が得られる。各膜モジュール２の両端部（原水流路２３の端部）は、膜モジュール集合体１０の両端部にそれぞれ露出している。

【0039】

集水管２１の開口端部２１ｂは、図５に示すように、膜モジュール集合体１０の一方端部から突出している。各膜モジュール２の集水管２１の開口端部２１ｂには、配管２５が接続されている。

【0040】

この配管２５は、各膜モジュール２の集水管２１の開口端部２１ｂとそれぞれ接続される分岐管部２５ａと、この分岐管部２５ａを１本につなげる配管本体部２５ｂからなり、膜モジュール集合体１０内に配置される全ての膜モジュール２の集水管２１を配管本体部２５ｂの１本にまとめている。

【0041】

第１マニホールド１１は、金属、プラスチック、金属とプラスチックの複合材料、ＦＲＰ等によって有底円筒形状に形成されており、その開口側が膜モジュール集合体１０の一方端部に内部が水密状となるように取り付けられる。第１マニホールド１１の内部には複数本の膜モジュール２に共通の原水室１１ａが形成されている。

【0042】

第１マニホールド１１と膜モジュール集合体１０との取付けは、一定の水密状態を形成できれば特に限定されず、例えばＯリング等のシール部材を介して水密状に嵌合させることによって行うことができる。また、膜モジュール集合体１０と第１マニホールド１１とにそれぞれボルト挿通用のフランジ（図示せず）を突設しておき、これらによってボルト止めするようにしてもよい。

【0043】

有底円筒形状の第１マニホールド１１の底部には、原水室１１ａに原水を導入するための原水導入口１１ｂが設けられている。原水は、この原水導入口１１ｂに接続された不図示の配管を通して供給される。

【0044】

第２マニホールド１２は、金属、プラスチック、金属とプラスチックの複合材料、ＦＲＰ等によって有底円筒形状に形成されており、その開口側が膜モジュール集合体１０の他方端部に内部が水密状となるように取り付けられる。第２マニホールド１２の内部には複数本の膜モジュール２に共通の洗浄排液室（原水濃縮液室）１２ａが形成されている。

【0045】

第２マニホールド１２と膜モジュール集合体１０との取付けも、一定の水密状態を形成できれば特に限定されず、例えばＯリング等のシール部材を介して水密状に嵌合させることによって行うことができる。また、膜モジュール集合体１０と第２マニホールド１２とにそれぞれボルト挿通用のフランジ（図示せず）を突設しておき、これらによってボルト止めするようにしてもよい。

【0046】

有底円筒形状の第２マニホールド１２の底部には、洗浄排液室１２ａ内の洗浄排液を流出させるための排液排出口１２ｂが設けられている。洗浄排液は、原水を各膜モジュール２の封筒状膜２２の膜面に対して平行流を形成することによって該膜面の洗浄を行った際の排液であり、この排液排出口１２ｂに接続された不図示の配管を通して排出される。

【0047】

この第２マニホールド１２内の洗浄排液室１２ａには、各集水管２１の開口端部２１ｂに共通に接続された配管２５の分岐管部２５ａが収容されており、この配管２５の配管本体部２５ｂの一端側が、第２マニホールド１２に設けられた開口部１２ｃから外部に突出して延びている。この配管本体部２５ｂと開口部１２ｃとの境界部分はＯリング等のシール部材によって水密が図られている。配管本体部２５ｂの突出端側には、不図示の配管が接続され、各膜モジュール２の集水管２１に取り出された処理水を集めて移送させるようになっている。

【0048】

なお、ここでは、第２マニホールド１２の中心部に開口部１２ｃが配置されている。このため、第２マニホールド１２の取り付けに際して該第２マニホールド１２の中心に対する角度に注意を払う必要がなく、取付け作業を簡単にできる。

【0049】

このようなユニット１によれば、第１マニホールド１１及び第２マニホールド１２に対して、従来と同様に複数本の膜モジュール２を原水の流出入が可能となるように接続されるが、第１マニホールド１１及び第２マニホールド１２との接続は、膜モジュール集合体１０に対してそれぞれ一度に行うだけで済み、膜モジュール２毎に接続を行う必要はない。このため、接続作業は大幅に簡素化される。

【0050】

また、水密構造部分は、第１マニホールド１１と膜モジュール集合体１０との接続部分、第２マニホールド１２と膜モジュール集合体１０との接続部分、及び、配管２５の配管本体部２５ｂが第２マニホールド１２の開口部１２ｃを貫通する部分との３箇所だけで済み、従来に比べて水密構造も大幅に簡素化される。

【0051】

更に、膜モジュール集合体１０内に複数本の膜モジュール２を集束させるようにしているため、ユニット１としての幅を容易にコンパクトにすることができる。特に、第１マニホールド１１及び第２マニホールド１２と各膜モジュール２とを個別に接続する必要がないため、従来のようにマニホールドと膜モジュールとの接続開口部が近接してしまうことによる問題はなくなり、しかも、膜モジュール２毎の水密を考慮する必要がないため、各膜モジュール２の接続部分の水漏れ等の確認の必要はなくなる。

【0052】

よって、このユニット１によれば、接続作業の簡素化、水密構造の簡素化を図り得ると共に、全体のコンパクト化を図り得る。

【0053】

また、膜モジュール集合体１０は複数本の膜モジュール２によって構成されるので、膜モジュール集合体１０と同一径の１本の膜モジュールとする場合に比べると、膜の有効面積が広くなる利点がある。よって、同一スペースで処理量を増加させることができるようになる。

【0054】

膜モジュール集合体１０には、図２に示すように、隣接する膜モジュール２の間の合成樹脂Ｐの部分に、複数の空隙１０ａを有していることが好ましい。この空隙１０ａにより、膜モジュール集合体１０の軽量化を図ることができる。

【0055】

この空隙１０ａは、内部が原水室１１ａと洗浄排液室１２ａとを連通する流路となって膜モジュール２による処理効率が低下しないようにするため、両端を貫通させないか、または、両端が貫通する場合は、原水圧が掛かる原水室１１ａ側の開口部にキャップ部材を嵌入することによって水密状に閉塞する。

【0056】

また、膜モジュール集合体１０は、図７に示すように、隣接する膜モジュール２の間の合成樹脂Ｐの部分に、該膜モジュール集合体１０の長さ方向に沿う補強用棒状体１０ｂを有していることも好ましい。補強用棒状体１０ｂは、例えばステンレス等の金属からなる棒状体であり、適宜数、好ましくは複数本を膜モジュール集合体１０の合成樹脂Ｐの部分に埋設することにより、該膜モジュール集合体１０の強度保持を図ることができる。特に、補強用棒状体１０ｂを膜モジュール２毎にそれぞれ近接して配置させることで、各膜モジュール２の補強を図ることもでき、好ましい。

【0057】

このような補強用棒状体１０ｂは中空状の棒状体によって構成することで軽量化を図るようにすることも好ましい。この場合も、内部が原水室１１ａと洗浄排液室１２ａとを連通する流路となって膜モジュール２による処理効率が低下しないようにするため、少なくともいずれか一方の端部は合成樹脂Ｐの外部に露出させないか、両端部を外部に露出させる場合は少なくとも一方の端部、好ましくは原水室１１ａ側の端部を閉塞する。

【0058】

また、図８に示すように、補強用棒状体は、その両端が第１マニホールド１１及び第２マニホールド１２を貫通するように延長させた補強用棒状体１０ｃとすることも好ましい。この補強用棒状体１０ｃの両端部にそれぞれ雄ねじを刻設することで、この補強用棒状体１０ｃを第１マニホールド１１と第２マニホールド１２同士を連結する連結ボルトとして機能させることもできる。なお、図８では配管２５は図示省略している。

【0059】

以上説明した実施形態では、膜モジュール集合体１０は円柱形状のものとしたが、膜モジュール集合体１０の形状は特に限定されず、これが設置される船舶内部の構造に応じて様々な形状とすることができる。

【0060】

例えば、図９（ａ）に示すように、断面が三角形状となるように三角柱状に形成してもよいし、図９（ｂ）に示すように、断面が四角形状となるように形成してもよい。ここでは断面台形状となっているが、断面が正方形状、長方形状、平行四辺形状であってもよい。また、図９（ｃ）に示すように、断面六角形状等の多角形状であってもよい。なお、図９では軸方向ずれ防止部材２６は図示省略している。

【0061】

次に、このようなユニット１を用いたバラスト水処理方法の一例を図１０に示す。

【0062】

ここでは３つのユニット１が並列的に設けられているが、ユニット１の数は特に限定されない。

【0063】

バラスト原水Ｗは、バラストポンプ４０によって船舶内に汲み上げられ、バラスト原水吸込み管４１を介して各ユニット１の第１マニホールド１１内に供給される。４１ａはバラスト原水吸込み管４１に設けられる開閉弁である。

【0064】

各ユニット１の第２マニホールド１２から突出する配管２５は処理水管４２と接続され、該処理水管４２を介してバラストタンク５０と連通している。４２ａは処理水管４２に設けられた開閉弁である。

【0065】

また、第２マニホールド１２の排液排出口１２ｂはバラスト原水流出管（洗浄排液放流管）４３と接続され、該バラスト原水流出管４３を介して例えば海へ放流する。４３ａはバラスト原水流出管４３に設けられた開閉弁である。

【0066】

バラスト水の処理は、例えばバラスト原水を各ユニット１に供給して処理水を得る膜処理と、膜洗浄を交互に行う。膜処理では、デッドエンド方式による全量ろ過が行われる。この方式は、バラスト原水流出管４３に設けられた開閉弁４３ａを閉じ、処理水管４２の開閉弁４２ａを開けて、バラストポンプ４０を始動して、バラスト原水を汲み上げ、バラスト原水を各ユニット１の第１マニホールド１１に供給して、その全量を各膜モジュール２の原水流路２３（図３参照）を通過させることによって行われる。膜処理によって生じた処理水は、各集水管２１から配管２５に集められ、更に処理水管４２に送られ、バラストタンク５０に供給される。

【0067】

また、バラスト水の漲水時において、上記の全量ろ過と交互に、膜面平行流による膜洗浄（この洗浄をクロスフロー方式による膜洗浄といい、単に方式を指称する場合は、クロスフロー方式という場合がある）を行うことが好ましい。このクロスフロー方式は、バラスト原水流出管４３に設けられた開閉弁４３ａを開けて、バラストポンプ４０を始動して、バラスト原水を汲み上げ、各ユニット１の第１マニホールド１１に供給して、各膜モジュール２内のバラスト原水流路２３（図２参照）を通過させて第２マニホールド１２の排液排出口１２ｂから排出させる。各膜モジュール２内を流れるバラスト原水は、各膜モジュール２の封筒状膜２２の膜面と平行な流れによって、膜表面の付着物質を剥離させる。排出された付着物質を含むバラスト原水（洗浄排液）は、バラスト原水流出管４３を介して例えば海へ放流されてもよいし、あるいはその洗浄排液をバラスト原水側（原水導入口１１ｂ）に戻して洗浄排液を濃縮液として循環させてもよい。

【0068】

上記膜面平行流による膜洗浄の際には、処理水管４２の開閉弁４２ａを開いて、膜洗浄と共にバラスト原水をろ過して処理水を得てもよいし、反対に、開閉弁４２ａを閉じて、処理水を得ないようにしてもよい。

【0069】

また、このようなユニット１を使用したバラスト水の処理は、バラストタンク５０内のバラスト水を船外に排水する際に行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１：水処理用膜モジュールユニット（ユニット）
２：スパイラル膜モジュール（膜モジュール）
２１：集水管
２１ａ：閉鎖端部
２１ｂ：開口端部
２２：封筒状膜
２２ａ：透過側スペーサ
２３：原水流路
２４：スペーサ
２５：配管
２５ａ：分岐管部
２５ｂ：配管本体部
２６：軸方向ずれ防止部材
１０：膜モジュール集合体
１０ａ：空隙
１０ｂ：補強用棒状体
１０ｃ：補強用棒状体（連結ボルト）
１１：第１マニホールド
１１ａ：原水室
１１ｂ：原水導入口
１２：第２マニホールド
１２ａ：洗浄排液室
１２ｂ：排液排出口
１２ｃ：開口部
Ｐ：合成樹脂
Ｗ：バラスト原水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】