特許 6223400 膜モジュール取付け装置

(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】6223400

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】膜モジュール取付け装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 65/00 20060101AFI20171023BHJP

   B01D 65/02 20060101ALI20171023BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B01D65/00

   B01D65/02 520

   C02F1/44 A

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-185170(P2015-185170)

(22)【出願日】2015年9月18日

(65)【公開番号】特開2017-56434(P2017-56434A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2017年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000120401

【氏名又は名称】荏原実業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000116404

【氏名又は名称】阿波製紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】加太 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】石川 智仁

(72)【発明者】

【氏名】中川 浩一

(72)【発明者】

【氏名】宮本 高志

【審査官】 ▲高▼ 美葉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１８８４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５５３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２４２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１８６８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２２１５４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０４６２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０６０４３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−１３７７９６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理槽に浸漬される膜モジュールをケーシングに取り付ける膜モジュール取付け装置であって、
前記膜モジュールの吊上部材を保持および解放することが可能な保持機構と、
前記保持機構が取り付けられ、該保持機構に保持された前記膜モジュールを収容するフレームと、
前記膜モジュールが有するガイド体をガイドするガイドレールと、
前記ケーシングの両側に配置された第１ガイド棒および第２ガイド棒にそれぞれ接触可能な支持面を有する第１ガイド受け部材および第２ガイド受け部材と、
前記第１ガイド棒および前記第２ガイド棒にそれぞれ接触可能な支持面を有する第３ガイド受け部材および第４ガイド受け部材と、を備え、
前記第１ガイド受け部材は、前記第３ガイド受け部材の上方に位置し、前記第２ガイド受け部材は、前記第４ガイド受け部材の上方に位置していることを特徴とする膜モジュール取付け装置。

【請求項2】

前記保持機構は、前記フレームに回転可能に支持される回動軸と、前記回動軸に固定され、前記吊上部材を保持することが可能なフックと、前記回動軸から外側に突出する突出部材と、を備え、
前記突出部材には、紐状操作具が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の膜モジュール取付け装置。

【請求項3】

前記フレームの側面を覆うカバーパネルをさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の膜モジュール取付け装置。

【請求項4】

前記第１ガイド棒および前記第２ガイド棒は、前記膜モジュールに配置された膜エレメントに固体が付着することを防止するための洗浄空気の気泡を供給する空気供給配管から構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜モジュール取付け装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上水処理や下水の高度処理などに用いられる水処理槽や、活性汚泥が含まれる活性汚泥槽などの処理槽内に設置されるケーシングに膜モジュールを取り付ける膜モジュール取付け装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、有機物を含む廃水を活性汚泥により処理する活性汚泥法が知られている。有機物を含んだ廃水には、例えば、下水や食品工場からの廃水などが含まれる。この活性汚泥法では、微生物からなる活性汚泥が収容された活性汚泥槽に廃水を供給し、該活性汚泥槽内の活性汚泥により廃水中の有機物を分解する。有機物が分解された廃水は、活性汚泥と共に沈殿槽に供給され、該沈殿槽で上澄み液と沈殿した活性汚泥とに分離される。上澄み液は、例えば、河川に放出される一方で、沈殿した活性汚泥は、活性汚泥槽に戻される。

【0003】

近年、活性汚泥槽内にろ過ユニットを配置した膜分離活性汚泥法が注目されている。ろ過ユニットは、膜モジュールと、この膜モジュールを収容するケーシングとを有し、膜モジュールでは、複数の膜エレメントが所定の間隔を開けて並列に配置される。さらに、ろ過ユニットは、ケーシングの下方に配置される散気装置を有し、該散気装置によって、膜エレメントが洗浄される。

【0004】

膜エレメントは、例えば、処理水の流路を兼ねた支持材と、該支持材の両面に配置される２枚の膜とにより構成される。これら２枚の膜の外縁は互いに溶着または接着される。膜には、多数の微小な通孔が形成されており、膜エレメントの流路を兼ねた支持材は、これら微小な通孔を介して膜エレメントの外部と連通している。活性汚泥および大腸菌などのバクテリアや、懸濁物質はこれらの通孔を通過することができないが、水や溶解成分はこれらの通孔を通過することができる。なお、膜エレメントは、２枚の膜と、該膜の外縁を固定する枠体とで構成されるものもある。

【0005】

膜エレメントの流路を兼ねた支持材は、ポンプなどの吸引装置に接続されている。吸引装置を運転すると、活性汚泥および大腸菌などのバクテリアや、懸濁物質が分離された水が膜エレメントの流路を兼ねた支持材に流入し、その後、吸引ホース、吸引ヘッダー、および吸引装置を通って排出される。膜エレメントから排出される水は、活性汚泥および大腸菌などのバクテリアや、懸濁物質が含まれない清澄な水であるため、沈殿槽を介さずに河川などの公共水域に放出することができる。また、膜エレメントから排出される水は、散水またはトイレのフラッシング水などに利用することができる。

【0006】

このように、膜エレメントを用いて活性汚泥と水とを分離する膜分離活性汚泥法によれば、沈殿槽が不要になるため、廃水処理設備の設置面積を減少させることができる。また、膜分離活性汚泥法によって処理された水は、清澄な水であるため、凝集沈殿および／または砂ろ過などを行う高度処理設備が不要であり、さらに、この水を様々な用途に再利用することができる。

【0007】

並列に配置された複数の膜エレメントを有する膜モジュールは、上水処理や下水の高度処理の水処理槽に使用されることもあり、膜エレメントにより、懸濁物質が分離された水を得ることができる。本明細書では、上水処理や下水の高度処理などに用いられる水処理槽や、活性汚泥が含まれる活性汚泥槽などの膜モジュールが浸漬される槽を「処理槽」と総称する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、処理槽に浸漬される膜モジュールのメンテナンスおよび／または交換が必要である。メンテナンスが終わった膜モジュール、または交換用の膜モジュールをケーシングに収容するときは、少なくともケーシングの上部が処理槽の液面から露出するまで、処理槽の液面を低下させなければならない。したがって、膜モジュールのメンテナンスおよび／または交換をしている間は、処理槽に流入する液体の処理を行うことができないという問題があった。

【0009】

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、水処理槽や活性汚泥槽などの処理槽の液面を低下させることなく、膜モジュールをケーシングに簡単に取り付けることができる膜モジュール取付け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】

【0010】

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、処理槽に浸漬される膜モジュールをケーシングに取り付ける膜モジュール取付け装置であって、前記膜モジュールの吊上部材を保持および解放することが可能な保持機構と、前記保持機構が取り付けられ、該保持機構に保持された前記膜モジュールを収容するフレームと、前記膜モジュールが有するガイド体をガイドするガイドレールと、前記ケーシングの両側に配置された第１ガイド棒および第２ガイド棒にそれぞれ接触可能な支持面を有する第１ガイド受け部材および第２ガイド受け部材と、前記第１ガイド棒および前記第２ガイド棒にそれぞれ接触可能な支持面を有する第３ガイド受け部材および第４ガイド受け部材と、を備え、前記第１ガイド受け部材は、前記第３ガイド受け部材の上方に位置し、前記第２ガイド受け部材は、前記第４ガイド受け部材の上方に位置していることを特徴とする膜モジュール取付け装置である。

【0011】

本発明の好ましい態様は、前記保持機構は、前記フレームに回転可能に支持される回動軸と、前記回動軸に固定され、前記吊上部材を保持することが可能なフックと、前記回動軸から外側に突出する突出部材と、を備え、前記突出部材には、紐状操作具が接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記フレームの側面を覆うカバーパネルをさらに有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第１ガイド棒および前記第２ガイド棒は、前記膜モジュールに配置された膜エレメントに固体が付着することを防止するための洗浄空気の気泡を供給する空気供給配管から構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、膜モジュールを収容した膜モジュール取付け装置が第１ガイド棒および第２ガイド棒により案内されながら、膜モジュール取付け装置を降下させることができる。これにより、膜モジュール取付け装置のフレームの下端は、処理槽内に配置されたケーシングの上端に接触することができる。さらに、膜モジュール取付け装置の保持機構から解放された膜モジュールは、ガイドレールにガイドされながらケーシング内に降下する。したがって、処理槽の液面を低下させなくても、膜モジュールをケーシングに取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】膜分離活性汚泥法における活性汚泥槽の一例を示す概略図である。

【図2】ろ過ユニットの縦断面図である。

【図3】ろ過ユニットの上面図である。

【図4】ろ過ユニットの横断面図である。

【図5】膜モジュールの一例を示す正面図である。

【図6】図５に示される膜モジュールの上面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る膜モジュール取付け装置の斜視図である。

【図8】図７に示される膜モジュール取付け装置の概略正面図である。

【図9】図７に示される保持機構の断面図である。

【図10】ガイドレールが形成されたガイドパネルを示す模式図である。

【図11】図７に示される膜モジュール取付け装置で膜モジュールをケーシングに取り付ける様子を示す概略図である。

【図12】図１２（ａ）は、フックが吊上部材に係合している様子を示した模式図であり、図１２（ｂ）は、フックを回転させた様子を示した模式図であり、図１２（ｃ）は、フックから吊上部材が解放された様子を示した模式図である。

【図13】別の保持機構の例を説明するための膜モジュール取付け装置の斜視図である。

【図14】図１３に示される保持機構の断面図である。

【図15】図１５（ａ）は、図１４に示される保持機構のフックが吊上部材を保持している様子を示した模式図であり、図１５（ｂ）は、図１４に示される保持機構のフックを回転させた様子を示した模式図であり、図１５（ｃ）は、図１４に示される保持機構のフックから吊上部材が解放された様子を示した模式図である。

【図16】第３ガイド受け部材および第４ガイド受け部材が省略された膜モジュール取付け装置の一例を示す斜視図である。

【図17】別の実施形態に係る膜モジュール取付け装置の斜視図である。

【図18】ケーシングの内壁面に形成されたガイドレールの模式図である。

【図19】ガイド体の別の例を説明するための膜モジュールの上面図である。

【図20】ガイド体のさらに別の例を説明するための膜モジュールの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、処理槽の一例である活性汚泥槽に設置されたケーシングに膜モジュールを取り付ける膜モジュール取付け装置である。しかしながら、この膜モジュール取付け装置は、ケーシングが設置された全ての処理槽に対して用いることができる。このような処理槽としては、例えば、上水処理や下水の高度処理などに用いられる水処理槽が挙げられる。

【0015】

図１は、膜分離活性汚泥法に使用される活性汚泥槽（処理槽）の一例を示す概略図である。図１に示される活性汚泥槽１には、有機物を含む廃水が供給される。有機物を含む廃水は、例えば、下水、または食品工場からの廃水などである。有機物を含む廃水は、無機物を含んでいることもある。活性汚泥槽１には、微生物からなる活性汚泥が収容されており、活性汚泥によって、廃水中の有機物が分解される。

【0016】

活性汚泥槽１内には、ろ過ユニット２が配置され、ろ過ユニット２は、活性汚泥槽１内の廃水中に浸漬されている。ろ過ユニット２は、ポンプなどの吸引装置３０から延びるポンプ吸引配管２７に接続されている。吸引装置３０を運転すると、活性汚泥槽１内の廃水がろ過ユニット２によってろ過され、廃水が、活性汚泥、大腸菌などのバクテリア、および懸濁物質などの固体と清澄な水（液体）とに分離される。分離された水は、ろ過ユニット２からポンプ吸引配管２７を通って活性汚泥槽１の外部に排出される。

【0017】

図示した例の活性汚泥槽１には、活性汚泥に酸素を供給するとともに、活性汚泥の上昇流を形成するための３つの散気装置１６，１６，３３が設けられている。２つの散気装置１６，１６は、活性汚泥槽１の底部に配置され、他の散気装置３３は、ろ過ユニット２の下部に配置される。活性汚泥槽１の底部に配置される散気装置１６の数は、汚濁物質を分解するために活性汚泥が必要とする酸素の供給量に基づいて決定され、３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。散気装置１６，１６，３３は、該散気装置１６，１６，３３に空気を供給するコンプレッサやブロワなどの空気供給装置１７に接続される。本実施形態では、空気供給装置１７から延びる送気配管２４が、第１空気供給配管２１と第２空気供給配管２２と第３空気供給配管３１に分岐する。第１空気供給配管２１は、一方の散気装置１６まで延び、第２空気供給配管２２は、他方の散気装置１６まで延びる。第３空気供給配管３１によって、ろ過ユニット２の下部に配置された散気装置３３に空気が供給される。散気装置３３および第３空気供給配管３１については、後述する。

【0018】

ろ過ユニット２から排出される水は清澄な水であるので、この水を、沈殿槽を通さずに河川などの公共水域に放出することができる。すなわち、膜分離活性汚泥法では、沈殿槽が不要である。さらに、膜分離活性汚泥法では、凝集沈殿および／または砂ろ過などを行う高度処理設備も不要であり、ろ過ユニット２から排出される水を、散水またはトイレのフラッシング液などに再利用することができる。

【0019】

図２は、ろ過ユニット２の縦断面図であり、図３は、ろ過ユニット２の上面図であり、図４は、ろ過ユニット２の横断面図である。図２、図３、および図４に示されるように、ろ過ユニット２は、複数の膜モジュール５と、これら膜モジュール５を収容するケーシング６と、を有する。本実施形態では、ろ過ユニット２は、２つの膜モジュール５を備えるが、３つ以上の膜モジュール５を備えてもよく、１つの膜モジュール５のみを備えてもよい。ケーシング６の下部には、４本のケーシング脚部１０が設けられ、これらケーシング脚部１０によって、ろ過ユニット２が活性汚泥槽１の底面に支持される。４本以上のケーシング脚部１０を、ケーシング６に設けてもよい。各膜モジュール５のケーシング６内の位置決めは、ガイドレール７１およびストッパ７３によってなされている。

【0020】

図５は、膜モジュール５の一例を示す正面図であり、図６は、図５に示される膜モジュール５の上面図である。図５および図６に示される膜モジュール５は、２つの膜エレメント８と、２つの膜エレメント８の間に配置されるガイド体２０とを有する。本実施形態のガイド体２０は、中空状に構成されており、ガイド体２０の内部空間における上部には、後述する膜モジュール取付け装置の保持機構に保持される吊上部材１４が固定されている。本実施形態の吊上部材１４は、水平に延びる円筒体または円柱体である。吊上部材１４は、多角柱状または多角筒状の形状を有していてもよい。ガイド体２０は、図４に示すガイドレール７１およびストッパ７３に支持されており、これによって膜モジュール５が位置決めされている。膜エレメント８は、接続配管２５に連通しており、この接続配管２５は、継手２６により、ポンプなどの吸引装置３０（図１参照）から延びるポンプ吸引配管２７に接続される。

【0021】

被処理水に含まれる活性汚泥および大腸菌などのバクテリアや、懸濁物質は、膜エレメント８を通過することができない一方で、水や溶解成分は膜エレメント８を通過することができる。したがって、廃水を膜エレメント８でろ過することによって、活性汚泥、バクテリア、および懸濁物質などの固体を水（液体）から分離することができる。吸引装置３０（図１参照）が運転されると、活性汚泥槽１内の水が膜エレメント８に流入し、さらに、接続配管２５およびポンプ吸引配管２７を通って、活性汚泥槽１から排出される。

【0022】

図２および図３に示されるように、ろ過ユニット２は、膜エレメント８の表面に空気の気泡を供給する第３空気供給配管３１を有する。第３空気供給配管３１は、コンプレッサまたはブロワなどの空気供給装置１７（図１参照）から送られた空気をケーシング６の下部まで移送する第１空気配管３２と、該第１空気配管３２に接続される散気装置３３と、該散気装置３３に接続される第２空気配管３４と、を有する。本実施形態の散気装置３３は、空気供給装置１７から供給された空気を放出するための複数の開孔（図示せず）が形成された散気管である。以下では、散気装置３３を散気管３３と称することがある。散気管３３は、ケーシング６の下方に配置されており、散気管３３に形成された開孔から放出された空気の気泡は、ケーシング６の下面から該ケーシング６の内部に供給され、ケーシング６の内部を通過する。

【0023】

第１空気配管３２および第２空気配管３４は、ケーシング６の両側に配置されている。より具体的には、第１空気配管３２は、ケーシング６の一方の側面に沿って鉛直方向に延びており、第２空気配管３４は、ケーシング６の他方の側面に沿って鉛直方向に延びている。散気管３３の一方の端部は、第１空気配管３２に接続され、散気管３３の他方の端部は、第２空気配管３４に接続される。第１空気配管３２および第２空気配管３４は、活性汚泥槽１の液面よりも上方まで延びている（図１参照）。

【0024】

空気は、第１空気配管３２を通じて散気管３３に流入し、該散気管３３に形成された開孔からケーシング６の内部を通って活性汚泥槽１内に放出される。空気は、上昇する気泡を形成し、この気泡によって、活性汚泥の上昇流が形成されるとともに、膜エレメント８の表面（膜面）に活性汚泥や懸濁物質などの固体が付着することが防止される。このように、空気供給配管３１によって、膜エレメント８に固体が付着することを防止するための洗浄空気の気泡が供給され、供給された空気の気泡によって、膜エレメント８の閉塞が防止される。散気管３３に送られた空気の一部は、第２空気配管３４に送られる。第２空気配管３４の末端は、フランジなどの閉止部材で閉止される。

【0025】

図７および図８を参照して、これまで説明してきた膜モジュール５をケーシング６に取り付ける膜モジュール取付け装置４０の一実施形態を説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る膜モジュール取付け装置４０の斜視図である。図８は、図７に示される膜モジュール取付け装置４０の概略正面図である。図７および図８では、２つの膜モジュール５をケーシング６に取り付ける膜モジュール取付け装置４０が示され、図８では、フレーム４３に収容された膜モジュール５を点線で示している。

【0026】

図７および図８に示されるように、膜モジュール取付け装置４０は、膜モジュール５の吊上部材１４を保持および解放することが可能な保持機構４１と、保持機構４１が取り付けられ、該保持機構４１に保持された膜モジュール５を収容するフレーム４３と、を有する。

【0027】

本実施形態のフレーム４３は、矩形状の上側枠体５０と、矩形状の下側枠体５１と、上側枠体５０の４つの角部を、下側枠体５１の４つの角部にそれぞれ接続する４つの支柱５２を有する。支柱５２は、鉛直方向に延びており、上側枠体５０は、下側枠体５１の上方に位置する。上側枠体５０の上面には、ワイヤまたはチェーンなどの吊り具が固定される４つのアイボルト（リングボルト）５７が取り付けられている。アイボルト５７に固定されたワイヤまたはチェーンなどの吊り具は、クレーンやウインチなどの吊上装置に接続される。

【0028】

図７および図９を参照して、本実施形態の保持機構４１を説明する。図９は、保持機構４１の断面図である。本実施形態の保持機構４１は、フレーム４３に回転可能に支持される回動軸６７と、該回動軸６７に固定されたフック８３と、を有する。図７に示されるように、回動軸６７は、フレーム４３に取り付けられた支持部材５４によって回転可能に支持され、支持部材５４は、例えば、フレーム４３の上面（すなわち、上側枠体５０の上面）に取り付けられる。支持部材５４は、例えば、回動軸６７の端部を回転可能に支持する軸受である。図示した例のフック８３は、回動軸６７から下方に延び、略Ｌ字状の縦断面形状を有している。図９に示されるように、回動軸６７は円筒形状を有しており、この回動軸６７の外面に接続されたフック８３が、膜モジュール５の吊上部材１４を保持する。回動軸６７は、円柱形状を有していてもよい。フック８３に吊り下げられた膜モジュール５はフレーム４３に収容される（図８参照）。

【0029】

フック８３の数は、膜モジュール取付け装置４０がケーシング６に取り付ける膜モジュール５の数に対応する。図７に示される膜モジュール取付け装置４０の保持機構４１は、２つのフック８３を有するので、この膜モジュール取付け装置４０は、２つの膜モジュール５をケーシング６に取り付けることができる。

【0030】

ケーシング６に３つ以上の膜モジュール５を取り付ける場合は、保持機構４１は、３つ以上のフック８３を備えてもよい。同様に、ケーシング６に１つの膜モジュール５を取り付ける場合は、保持機構４１は、１つのフック８３を備えてもよい。

【0031】

さらに、保持機構４１が複数のフック８３を備えている場合、これらフック８３から選択されたフック８３だけに膜モジュール５を吊り下げてもよい。例えば、４つの膜モジュール５を収容することができるケーシング６に対応して、保持機構４１が４つのフック８３を有する場合に、膜モジュール取付け装置４０は、フック８３の配列方向における２番目のフック８３だけに膜モジュール５を吊り下げてもよい。この場合、膜モジュール取付け装置４０によって、４つの膜モジュール５の配列方向における２番目の膜モジュール５だけがケーシング６に取り付けられる。このように、選択されたフック８３だけに膜モジュール５が吊り下げられた膜モジュール取付け装置４０を用いれば、特定の膜モジュール５だけを選択的にケーシング６に取り付けることができる。例えば、１つの膜モジュール５だけが破損して、交換する必要が生じた場合、ケーシング６におけるこの破損した膜モジュール５の配置位置だけに新たな膜モジュール５を取り付けることができる。

【0032】

本実施形態の保持機構４１は、さらに、回動軸６７の外面から外側に突出する突出部材６８を有する。突出部材６８には、紐状操作具としてのワイヤ８０が接続されている。図９に示されるワイヤ８０は、突出部材６８の先端に接続されている。フック８３が膜モジュール５の吊上部材１４を保持することにより、膜モジュール５が保持機構４１に保持される。紐状操作具としては、ワイヤ８０以外にも、ロープやチェーンなどの長尺の部材を使用してもよい。

【0033】

本実施形態の突出部材６８は、フック８３が吊上部材１４を保持する方向に回転する方向のモーメントを回動軸６７に作用させるための錘として機能する。すなわち、突出部材６８は、フック８３が吊上部材１４から離れる方向に回転することを防止する錘として機能する。したがって、突出部材６８によって、保持機構４１のフック８３に保持された膜モジュール５が意図しないタイミングで該フック８３から解放されることが防止される。突出部材６８は、円筒形状または円柱形状を有しているが、その形状は本実施形態に限定されない。図７および図９に示される突出部材６８の断面積は、該突出部材６８の全体に亘って同一であるが、回動軸６８から離れるにしたがって徐々に大きくなってもよいし、小さくなってもよい。あるいは、突出部材６８の一部に（例えば、先端部に）、その断面積が他の部分よりも大きい拡大部を設けてもよい。突出部材６８の数は、１つでもよいし、複数でもよい。複数の突出部材６８が設けられる場合、突出部材６８は、回動軸６７が延びる方向に沿って等間隔で配列されるのが好ましい。突出部材６８は、回動軸６７の軸方向に対して垂直に延びている。図９に示される突出部材６８は、回動軸６７から水平方向に延びているが、回動軸６７から水平方向に対して斜め方向に延びてもよい。

【0034】

図７に示されるように、膜モジュール取付け装置４０は、さらに、膜モジュール５が有するガイド体２０（図５および図６参照）をガイドするガイドレール４５を有する。本実施形態のガイドレール４５は、鉛直方向に延びており、フレーム４３に取り付けられたガイドパネル４４上に形成される。図１０は、ガイドレール４５が形成されたガイドパネル４４を示す模式図である。図１０では、膜モジュール５のガイド体２０を点線で示し、ガイドレール４５にはハッチングを付している。ガイドパネル４４は、上側枠体５０から下側枠体５１まで延びる。ガイドレール４５は、このガイドパネル上を鉛直方向に直線状に延び、ガイドレール４５の下端は、下側枠体５１の下面に達する。

【0035】

ガイドレール４５の間の距離Ｗ２は、膜モジュール５のガイド体２０の幅Ｗ１よりも大きく、膜モジュール５のガイド体２０をガイドレール４５の間に挿入することができる。フレーム４３に収容される膜モジュール５を確実に鉛直方向に案内するために、２つのガイドパネル４４が１つの膜モジュール５に対して設けられる。本実施形態の膜モジュール取付け装置４０は、２つの膜モジュール５を収容することができるため、４つのガイドパネル４４がフレーム４３に取り付けられ、各ガイドパネル４４上に形成されたガイドレール４５の間に、ガイド体２０が挿入される。後述するように、保持機構４１のフック８３から膜モジュール５を解放したときは、対向するガイドパネル４４にそれぞれ形成されたガイドレール４５によって、降下する膜モジュール５のガイド体２０がガイドされる。

【0036】

図７に示されるように、本実施形態の膜モジュール取付け装置４０は、さらに、フレーム４３に固定された第１ガイド受け部材６０、第２ガイド受け部材６１、第３ガイド受け部材６２、および第４ガイド受け部材６３を有する。より具体的には、上側枠体５０の短辺側の一方の側面から下側枠体５１の短辺側の一方の側面まで延びる第１取付プレート５５がフレーム４３に固定され、第１取付プレート５５に第１ガイド受け部材６０および第３ガイド受け部材６２が取り付けられる。さらに、上側枠体５０の短辺側の他方の側面から下側枠体５１の短辺側の他方の側面まで延びる第２取付プレート５６がフレーム４３に固定され、第２取付プレート５６に第２ガイド受け部材６１および第４ガイド受け部材６３が取り付けられる。

【0037】

図７に示されるように、第１ガイド受け部材６０および第３ガイド受け部材６２は、ケーシング６の外側に配置された、活性汚泥槽１の液面よりも上方まで延びる第１ガイド棒６５（図８参照）の外面に接触する支持面６０ａ，６２ａをそれぞれ有する。第２ガイド受け部材６１および第４ガイド受け部材６３は、ケーシング６の外側に配置された、活性汚泥槽１の液面よりも上方まで延びる第２ガイド棒６６（図８参照）の外面に接触する支持面６１ａ，６３ａをそれぞれ有する。本実施形態では、ガイド受け部材６０〜６３の支持面は、第１ガイド棒６５および第２ガイド棒６６の外面に接触可能な半円筒形状の面である。

【0038】

第１ガイド受け部材６０および第３ガイド受け部材６２は、第１ガイド棒６５上を上下方向に移動可能であり、第２ガイド受け部材６１および第４ガイド受け部材６３は、第２ガイド棒６６上を上下方向に移動可能である。第１ガイド受け部材６０の支持面６０ａおよび第３ガイド受け部材６２の支持面６２ａを第１ガイド棒６５の外面に接触させつつ、第２ガイド受け部材６１の支持面６１ａおよび第４ガイド受け部材６３の支持面６３ａを第２ガイド棒６６の外面に接触させると、膜モジュール取付け装置４０の全体は、第１ガイド棒６５および第２ガイド棒６６に沿って上下方向に移動することのみが許容され、横方向への移動が制限される。すなわち、膜モジュール取付け装置４０の動きは、第１ガイド棒６５および第２ガイド棒６６によってガイドされる。さらに、第１ガイド受け部材６０および第３ガイド受け部材６２の支持面を第１ガイド棒６５の外面に接触させつつ、第２ガイド受け部材６１および第４ガイド受け部材６３の支持面を第２ガイド棒６６の外面に接触させると、膜モジュール取付け装置４０のフレーム４３が斜めに傾くことが防止される。すなわち、膜モジュール取付け装置４０は、その鉛直姿勢を維持しながら上下方向に移動することができる。

【0039】

図２および図３に示される第３空気供給配管３１の一部である第１空気配管３２を、第１ガイド棒６５として利用してもよい。同様に、第３空気供給配管３１の一部である第２空気配管３４を、第２ガイド棒６６として利用してもよい。

【0040】

図１１は、図７に示される膜モジュール取付け装置４０で膜モジュール５をケーシング６に取り付ける様子を示す概略図である。図１１では、第１ガイド棒６５として、第１空気配管３２が使用され、第２ガイド棒６６として、第２空気配管３４が使用されている。

【0041】

次に、膜モジュール５をケーシング６に取り付ける工程について説明する。まず、膜モジュール５の吊上部材１４が保持機構４１のフック８３に吊り下げられる。このとき、膜モジュール５のガイド体２０は、ガイドレール４５の間に挿入される。膜モジュール５を収容した膜モジュール取付け装置４０が活性汚泥槽１の液面よりも上方に位置している状態で、第１ガイド受け部材６０の支持面６０ａおよび第３ガイド受け部材６２の支持面６２ａを第１ガイド棒６５（第１空気配管３２）の外面に接触させ、第２ガイド受け部材６１の支持面６１ａおよび第４ガイド受け部材６３の支持面６３ａを第２ガイド棒６６（第２空気配管３４）の外面に接触させる。この状態で、膜モジュール取付け装置４０を活性汚泥槽１内の廃水に向けて降下させる。すなわち、膜モジュール取付け装置４０が第１ガイド棒６５および第２ガイド棒６６により案内されながら、膜モジュール取付け装置４０が降下する。なお、第１ガイド棒６５に接触する第１ガイド受け部材６０および第３ガイド受け部材６２と、第２ガイド棒６６に接触する第２ガイド受け部材６１および第４ガイド受け部材６３により、膜モジュール取付け装置４０のフレーム４３が傾くことが防止されるので、膜モジュール取付け装置４０を円滑に降下させることができる。これにより、膜モジュール取付け装置４０のフレーム４３の下端（下側枠体５１の下面）は、活性汚泥槽１内に配置されたケーシング６の上端に接触することができる。したがって、活性汚泥槽１の液面を低下させなくても、フレーム４３をケーシング６上に配置することができる。図１１は、フレーム４３がケーシング６上に置かれた状態を示している。

【0042】

次に、保持機構４１のフック８３から膜モジュール５の吊上部材１４を解放する。図１２（ａ）、図１２（ｂ）、および図１２（ｃ）は、図９に示される保持機構４１のフック８３を吊上部材１４から解放する様子を段階的に示した模式図である。より具体的には、図１２（ａ）は、フック８３が吊上部材１４を保持している様子を示した模式図であり、図１２（ｂ）は、フック８３を回転させた様子を示した模式図であり、図１２（ｃ）は、フック８３から吊上部材１４が解放された様子を示した模式図である。

【0043】

図１２（ａ）に示されるように、フック８３は吊上部材１４を保持している。上述したように、突出部材６８は、フック８３が吊上部材１４を保持する方向に回転する方向のモーメントを回動軸６７に作用させるための錘として機能する。すなわち、突出部材６８は、フック８３が吊上部材１４から離れる方向に回転することを防止する錘として機能する。これにより、予期しないタイミングで、膜モジュール５の吊上部材１４がフック８３から外れることが防止される。次に、図１２（ｂ）に示されるように、保持機構４１の突出部材６８に接続されたワイヤ８０を上方に引っ張ることにより、保持機構４１の回動軸６７を回転させる。回動軸６７の回転により、該回動軸６７に接続されたフック８３が回転するが、膜モジュール５の水平方向の移動は、ガイドプレート４４によって阻止されるため、膜モジュール５の吊上部材１４をフック８３から解放することができる。図１２（ｃ）に示されるように、フック８３から吊上部材１４が解放されると、膜モジュール５は、自重によりケーシング６内に降下する。このとき、膜モジュール５のガイド体２０がガイドレール４５（図１０参照）にガイドされながら、膜モジュール５が降下するので、活性汚泥槽１の液面を低下させなくても、膜モジュール５をケーシング６内の適切な位置に配置することができる。

【0044】

図１３は、別の保持機構４１の例を説明するための膜モジュール取付け装置４０の斜視図であり、図１４は、図１３に示される保持機構４１の断面図である。図１３に示される保持機構４１は、回動軸６７の外面から外側に突出する２つの突出部材７７，７８を有する。一方の突出部材７７には、紐状操作具としてのワイヤ８１が接続され、他方の突出部材７８にも、紐状操作具としてのワイヤ８２が接続されている。本実施形態では、ワイヤ８１は、突出部材７７の先端に接続され、ワイヤ８２は、突出部材７８の先端に接続されている。以下の説明では、突出部材７７を「第１突出部材７７」と称し、突出部材７８を「第２突出部材７８」と称する。さらに、第１突出部材７７に取り付けられるワイヤ８１を「第１ワイヤ８１」と称し、第２突出部材７８に取り付けられるワイヤ８２を「第２ワイヤ８２」と称する。特に説明しない保持機構４１の構成は、図７および図９に示された保持機構４１の構成と同一であるため、重複する説明を省略する。

【0045】

第１突出部材７７および第１ワイヤ８１は、フック７３から吊上部材１４を解放するために回動軸６７を回転させるフック回動機構を構成する。第２突出部材７８および第２ワイヤ８２は、フック８３が吊上部材１４から離れる方向に回動することを防止するフック回動防止機構を構成する。第１突出部材７７および第２突出部材７８は、回動軸６７の軸方向に対して垂直に延びている。図示した例の第１突出部材７７は、回動軸６７の外面から水平方向に延びているが、水平方向に対して斜め方向に延びてもよい。図示した例の第２突出部材７８は、第１突出部材７７が延びる方向とは逆向きに、回動軸６７の外面から水平方向に延びているが、水平方向に対して斜め方向に延びてもよい。第１突出部材７７が延びる方向は、第２突出部材７８が延びる方向と同一直線上にあってもよいし、異なっていてもよい。第１突出部材７７および第２突出部材７８の形状は特に限定されない。例えば、第１突出部材７７および第２突出部材７８は、円筒体または円柱体であってもよいし、多角柱状または多角筒状の形状を有していてもよい。

【0046】

図１５（ａ）、図１５（ｂ）、および図１５（ｃ）は、図１４に示される保持機構４１のフック８３を吊上部材１４から解放する様子を段階的に示した模式図である。より具体的には、図１５（ａ）は、フック８３が吊上部材１４を保持している様子を示した模式図であり、図１５（ｂ）は、フック８３を回転させた様子を示した模式図であり、図１５（ｃ）は、フック８３から吊上部材１４が解放された様子を示した模式図である。

【0047】

図１５（ａ）に示されるように、フック８３は吊上部材１４を保持している。フック８３が吊上部材１４から離れる方向に回転しないように、第２突出部材７８の先端に取り付けられた第２ワイヤ８２は、弱い力で上方に引っ張られる。これにより、予期しないタイミングで、膜モジュール５の吊上部材１４がフック８３から外れることが防止される。次に、図１５（ｂ）に示されるように、保持機構４１の第１突出部材７７の先端に取り付けられた第１ワイヤ８１を、第２ワイヤ８２を上方に引っ張る力よりも強い力で上方に引っ張ることにより、保持機構４１の回動軸６７を回転させる。回動軸６７の回転により、該回動軸６７に接続されたフック８３が回転するが、膜モジュール５の水平方向の移動は、ガイドプレート４４によって阻止されるため、膜モジュール５の吊上部材１４をフック８３から解放することができる。このように、フック８３の回転を許容しながら、第２突出部材７８の先端に取り付けられた第２ワイヤ８２を引っ張ることにより、フック８３が過度におよび／または急速に回転することが防止される。図１５（ｃ）に示されるように、フック８３から吊上部材１４が解放されると、膜モジュール５は、自重によりケーシング６内に降下する。このとき、膜モジュール５のガイド体２０がガイドレール４５（図１０参照）にガイドされながら、膜モジュール５が降下するので、活性汚泥槽１の液面を低下させなくても、膜モジュール５をケーシング６内の適切な位置に配置することができる。

【0048】

図１６は、第３ガイド受け部材６２および第４ガイド受け部材６３が省略された膜モジュール取付け装置４０の一例を示す斜視図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図７に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１６に示されるように、第１ガイド受け部材６０および第２ガイド受け部材６１の支持面６０ａ，６１ａが上下方向にある程度の長さを持っている場合には、第３ガイド受け部材６２および第４ガイド受け部材６３は省略してもよい。この場合、膜モジュール取付け装置４０の動きは、第１ガイド棒６５に接触する第１ガイド受け部材６０と、第２ガイド棒６６に接触する第２ガイド受け部材６１だけでガイドされる。図１６に示される第１ガイド受け部材６０および第２ガイド受け部材６１は、フレーム４３の上端から下端まで延びている。

【0049】

図１７は、別の実施形態に係る膜モジュール取付け装置４０の斜視図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図７に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１７に示される膜モジュール取付け装置４０は、フレーム４３の４つの側面を覆うカバーパネル７５を有する。カバーパネル７５以外の本実施形態の構成は、図７に示された実施形態の構成と同一であるため、重複する説明を省略する。

【0050】

図１７に示されるように、フレーム４３の側面を覆うカバーパネル７５により、膜モジュール取付け装置４０の強度を高めることができる。すなわち、カバーパネル７５は、フレーム４３の補強部材として機能する。その結果、フレーム４３の撓みを防止することができるので、より正確な位置に膜モジュール取付け装置４０を降下させることができる。図１７に示した実施形態では、第１ガイド受け部材６０、第２ガイド受け部材６１、第３ガイド受け部材６２、および第４ガイド受け部材６３は、カバーパネル７５の外面に取り付けられ、ガイドレール４５は、カバーパネル７５の内面に形成される。

【0051】

図１８は、ケーシング６の内壁面６ａに形成されたガイドレール７１の一例を示す模式図である。図１８では、ケーシング６の上面に載った膜モジュール取付け装置４０のフレーム４３の一部が描かれている。さらに、図１８では、ガイドレール７１の間に挿入された膜モジュール５のガイド体２０を点線で示し、ガイドレール７１には、ハッチングを付している。図１８に示されるように、ガイドレール７１は、ケーシング６の内壁面６ａの下端から上端まで鉛直方向に直線状に延びている。ガイドレール７１の下部には、ストッパ７３が設けられる。以下の説明では、ガイドプレート４４に形成されたガイドレール４５を「第１ガイドレール４５」と称し、ケーシング６の内壁面６ａに形成されたガイドレール７１を「第２ガイドレール７１」と称する。

【0052】

第２ガイドレール７１の間の距離Ｗ３は、膜モジュール５のガイド体２０の幅Ｗ１よりも大きく、ガイド体２０を第２ガイドレール７１の間に挿入することができる。第２ガイドレール７１の間の距離Ｗ３は、第１ガイドレール４５の間の距離Ｗ２よりも大きいかまたは等しい。図１８に示されるように、第２ガイドレール７１は、膜モジュール取付け装置４０のフレーム４３がケーシング６上に載ったときに、第１ガイドレール４５に接続される。これにより、膜モジュール５をケーシング６に取り付ける際に、ガイド体２０が第１ガイドレール４５および第２ガイドレール７１に沿ってガイドされながら、膜モジュール５をケーシング６に収容することができる。さらに、ガイド体２０がストッパ７３に接触することにより、膜モジュール５の鉛直方向の移動が阻止される。このように、第１ガイドレール４５に接続される第２ガイドレール７１によって、ケーシング６内の膜モジュール５が確実に位置決めされる。

【0053】

図１８に示されるように、第２ガイドレール７１の上端に、第２ガイドレール７１の間の距離を広げる方向に傾斜する傾斜面７１ａを形成してもよい。これら傾斜面７１ａを形成することにより、活性汚泥槽１内の廃水中を降下していくガイド体２０が、容易に第２ガイドレール７１に進入することができる。

【0054】

図１９は、ガイド体２０の別の例を説明するための膜モジュール５の上面図である。図１９では、ガイドパネル４４上に形成されたガイドレール４５も描かれている。図１９に示されるガイド体２０は、ガイド体２０の側面から外側に突出する突出部２０ａを有する。突出部２０ａ以外の構成は、図５および図６に示されるガイド体２０の構成と同一であるため、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0055】

図１９に示される例では、ガイドパネル４４上に形成されたガイドレール４５は、ガイド体２０の突出部２０ａを挟むように配置されている。これらガイドレール４５によって、降下する膜モジュール５のガイド体２０がガイドされる。図１９に示される突出部２０ａは、ガイド体２０と一体に構成されているが、別体として構成された突出部２０ａをガイド体２０の側面に取り付けてもよい。図１９に示されるように、ガイド体２０は、該ガイド体２０の側面から突出する突出部２０ａを有していてもよい。

【0056】

図２０は、ガイド体２０のさらに別の例を説明するための膜モジュール５の上面図である。図２０では、ガイドパネル４４上に形成されたガイドレール４５も描かれている。図２０に示されるガイド体２０は、ガイド体２０の側面から内側に向かって凹んだ凹部２０ｂを有する。凹部２０ｂ以外の構成は、図５および図６に示されるガイド体２０の構成と同一であるため、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0057】

図２０に示される例では、ガイドパネル４４上に形成されたガイドレール４５は、ガイド体２０の凹部２０ｂに挿入される。この凹部２０ｂに挿入されたガイドレール４５によって、膜モジュール５のガイド体２０がガイドされながら、膜モジュール５は降下する。図２０に示されるように、ガイド体２０は、該ガイド体２０の側面から内側に向かって凹んだ凹部２０ｂを有していてもよい。

【0058】

ガイド体２０および該ガイド体２０をガイドするガイドレール４５の構造は、上述した実施例に限定されず、様々な態様を有することができる。

【0059】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0060】

１ 活性汚泥槽（処理槽）
２ ろ過ユニット
５ 膜モジュール
６ ケーシング
８ 膜エレメント
１０ ケーシング脚部
１４ 吊上部材
１６ 散気装置
１７ 空気供給装置
２０ ガイド体
２１ （第１）空気供給配管
２２ （第２）空気供給配管
２４ 送気配管
２５ 接続配管
２６ 継手
２７ ポンプ吸引配管
３０ 吸引装置
３１ （第３）空気供給配管
３２ 第１空気配管
３３ 散気装置（散気管）
３４ 第２空気配管
４０ 膜モジュール取付け装置
４１ 保持機構
４３ フレーム
４４ ガイドパネル
４５ （第１）ガイドレール
５０ 上側枠体
５１ 下側枠体
５２ 支柱
５７ アイボルト
６０ 第１ガイド受け部材
６１ 第２ガイド受け部材
６２ 第３ガイド受け部材
６３ 第４ガイド受け部材
６５ 第１ガイド棒
６６ 第２ガイド棒
６７ 回動軸
６８ 突出部材
７１ （第２）ガイドレール
７３ ストッパ
７５ カバーパネル
７７ 第１突出部材
７８ 第２突出部材
８０ ワイヤ
８１ 第１ワイヤ
８２ 第２ワイヤ
８３ フック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】