JP2018015699A - 濾過方法 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過フィルタの再生効果が高い濾過方法を提供すること。【解決手段】本発明の濾過方法は、被処理液を濾過容器に供給し、前記濾過容器内に設置された筒状の濾過フィルタによって濾過し、処理液を前記濾過容器から排出する濾過工程と、処理液排出側から濾過容器内に気体を注入し、濾過容器内を気体で満たすパージ工程と、前記濾過容器内が気体で満たされた状態で、ノズルから前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを剥離して除去する洗浄工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理液を濾過フィルタによって濾過する濾過方法に関する。特に、濾過に伴って濾過フィルタ外面に形成されたケーキを除去するため、濾過フィルタ外面に向かって洗浄液を吹き出す洗浄工程を備えた濾過方法に関する。

工場や建設現場などから発生する排水（被処理液）を濾過すると、濾過フィルタ外面にケーキが形成されて濾過効率が悪化するため、このケーキを除去する必要がある。ケーキを除去する方法としては、濾過フィルタの外側から洗浄液を吹き出し、洗浄液が濾過フィルタに当たった衝撃によって除去する方法がある。

特許文献１には、この方法を用いた濾過方法が開示されている。この濾過方法は、濾過容器に複数の噴射ノズルを取り付け、この噴射ノズルから濾過フィルタの表面に洗浄液を吹き付けつつ、濾過フィルタを回転させることで、濾過フィルタ全周を洗浄するものである。このとき、濾過を行いながら濾過フィルタの再生（濾過フィルタの洗浄）を行うことで、休止ロスを完全になくすようにしている。

特開２０１５−１０３６８３号公報

しかしながら、特許文献１の濾過方法では、濾過フィルタの再生効果が低いという問題がある。すなわち、濾過容器内が被処理液で満たされている状態で洗浄を行っていることから、濾過容器内に溜まった被処理液によって、ノズルから噴射された洗浄液の液流が急激に減速し、ケーキを十分に剥離することが困難であった。

また、洗浄液の噴射によって、濾過フィルタの表面に形成されたケーキ（被処理液中の微粒子が凝集してできたケーキ）が一旦は剥離するものの、剥離したケーキの一部が、洗浄ノズルからの噴流によって解砕され、高濃度の濁水となって濾過フィルタの表面に再吸着してしまうため、洗浄効率が悪かった。

そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、濾過フィルタの再生効果が高い濾過方法を提供することである。

前記課題を解決するための発明は、以下の（１）〜（３）である。
（１）被処理液を濾過容器に供給し、前記濾過容器内に設置された筒状の濾過フィルタによって濾過し、処理液を前記濾過容器から排出する濾過工程と、
処理液排出側から濾過容器内に気体を注入し、濾過容器内を気体で満たすパージ工程と、
前記濾過容器内が気体で満たされた状態で、ノズルから前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを剥離して除去する洗浄工程と、を有することを特徴とする濾過方法。
（２）前記洗浄工程において、処理液排出側から濾過容器内への気体の注入を継続する前記（１）記載の濾過方法。
（３）前記濾過容器および濾過フィルタは複数設けられており、
一方の濾過フィルタで被処理液の濾過を行う間に、他方の濾過フィルタのパージ及び洗浄を行う前記（１）記載の濾過方法。

本発明によれば、濾過容器内が気体で満たされた状態で洗浄工程を行うため、洗浄液の噴射速度が落ちず、濾過フィルタの再生効果を高めることができる。また、剥離したケーキが再吸着することもないため、洗浄効率を高めることができる。さらに、洗浄工程中においても、濾過フィルタ１２の裏側から外側へ向かって気体を流し、その気体によりケーキが剥離されるため、より濾過フィルタの再生効果を高めることができる。

本発明に係る濾過装置の構造説明図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（プリーツフィルタは省略）である。 濾過フィルタの説明図である（洗浄装置は図示省略）。 スリットの説明図である。（Ｃ）では１本のスリット、（Ｄ）では２本の点線状スリットを表した。 濾過装置（１台）の周辺の構造説明図である。 濾過装置（２台）の周辺の構造説明図である。 洗浄手段の変形例の説明図である。（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は突出部の拡大図、（Ｇ）は正面図である。 ２台の濾過装置の制御図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。

（被処理液Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理液Ａとしては、固体が混合した液体（スラリー）であり、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。

（濾過装置１０）
本発明の実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理液Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理液Ｂ（例えば濾液。以下、「濾液Ｂ」という。）及びケーキＫを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。

（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過フィルタ１２を格納する濾過容器１１を備えている。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ内蔵部１１Ｕが連続する形状になっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。

（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。図に示したものは円筒形であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されず、筒状体１２ｓの形状を角筒形等の任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が水平方向になるように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものであり、筒状体１２ｓ内の空間は濾液通路１２ｒとなる。

（濾過膜１２ｍ）
前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが設けられている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、円筒状に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで複数の襞を形成することができる。

このプリーツフィルタを用いると、隣り合う襞と襞の壁面間の間隔が内側から外側へ向かって次第に広くなるため、ケーキＫを剥離・排出しやすいという利点がある。なお、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば６ｍｍにすることができ、襞の先端から基端までの長さＬ２は、例えば１００ｍｍにすることができる。

濾過膜１２ｍは、単層または多層にすることができる。この濾過膜１２ｍの素材（濾材）としては、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を用いることができる。濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．１μｍ〜２０μｍであり、より好ましくは０．１μｍである。繊維径が０．１μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなってしまう。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍの繊維間の隙間を透過してしまう。したがって、繊維径が０．１μｍ〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このような濾過膜１２ｍによって、濾過時に、濾過膜１２ｍの表面に付着した懸濁粒子が濾過層として作用する。なお、この濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。

本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１と向かい合う面をいい、被処理液Ａと接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓと向かい合う面をいい、濾液Ｂと接する面をいう。

また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに洗浄液Ｃが直接噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが洗浄液Ｃの衝撃波で破損しないように、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ²）タテ：２５のものを用いると良い。

（フィルタ支持体２５）
また、襞の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接するように）、その襞形状に沿うように、ハニカムメッシュや金網等をジグザグに折り曲げた支持板（フィルタ支持体２５）を配することが好ましい。濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層するにつれて、プリーツフィルタの襞が押し潰され、襞内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、支持板２５を設けることでこの閉塞を防ぐことができる。

（被処理液Ａの供給）
従来の濾過容器１１の側面には、被処理液Ａの供給口が設けられていた。しかし、本実施形態のように、従来のような供給口を設けずに、後述する洗浄液Ｃの吹き出し口３７をこれに代えることが好ましい。供給口の設置を省略することで、濾過装置１０の構成が単純化され、製造コストを低減させることができる。なお、被処理液Ａを貯留する貯留槽７と濾過容器１１の間は、供給管１３、１４によって繋がれており、被処理液Ａは圧送ポンプ８によって貯留槽７から濾過容器１１へ送られる。より詳しくは、被処理液Ａは供給管１３を通ってストレーナ９へ送られ、被処理液Ａ中のゴミなどの異物が除去された後、供給管１４を通って、洗浄液タンク３６へと送られる。なお、本実施形態では１台の圧送ポンプ８を設置しているが、被処理液Ａの供給量を増やしたい場合などには、２台以上に増設すると良い。また、貯留槽７にはレベル計３が設けられており、貯留槽７内の被処理液Ａが規定値よりも少なくなったときに、外部から補充する構造となっている。

（濾液Ｂの排出）
濾過容器１１の上部には、濾過容器１１外に濾液Ｂを排出する排出口１５が設けられている。濾液Ｂは、濾液通路１２ｒの上端開口から排出口１５を経て排出管１６へ導かれる。そして、排出管１７、１８を通って系外へ送られるか、返送管２２、２０、２１を通って貯留槽７へ返送される。

（フィルタ洗浄手段３５）
濾過装置１０で濾過を行うと、被処理液Ａ内の粒子が濾過フィルタ１２の外面１２ｆに堆積し、ケーキ層Ｋが形成される。ケーキ層Ｋができると濾過能力が低下するため、剥離・除去する必要がある。そこで、本発明ではフィルタ洗浄手段、すなわち洗浄装置３５を設けている。この洗浄装置３５は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。

洗浄装置３５は、濾過フィルタ１２の外側に配置される。
図１に示した洗浄装置３５は、濾過容器１１の外側に配置した洗浄液タンク３６と、洗浄液タンク３６のうち、濾過フィルタ１２と対面する側に設けられた吹き出し口３７を有している。

洗浄液タンク３６は、少なくとも濾過フィルタ１２と対面する側を濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在する形状にすることが好ましい。図示した洗浄液タンク３６の形状は、中空の角柱が濾過フィルタ１２の軸方向と同じ方向に延在している。しかし、このような形状に限られるものではなく、円柱などの任意の公知形状に変更することもできる。

洗浄液タンク３６を配置する際は、洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側が、濾過膜表面１２ｆと平行に、または略平行となるようにすることが好ましい。これは、濾過膜表面１２ｆの延在方向（濾過膜１２ｍの周方向と直交する方向）において、吹き出し口３７と濾過膜表面１２ｆの間の距離をできる限り等しくすることにより、前記延在方向における洗浄斑を少なくするためである。
また、洗浄液タンク３６の中心軸の長さは、濾過膜１２ｍの中心軸の長さと同じにすることが好ましく、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。

洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側の外面は、濾過容器１１の外面と接しており（パッキン等を挟む形態でも良い）、その接合部分において、濾過容器１１にも吹き出し口３７と同様の孔（図示しない）が設けられている。洗浄液Ｃは、吹き出し口３７および濾過容器１１の孔を通って、濾過フィルタ１２の外面へ吹き出される。吹き出された洗浄液Ｃは、衝撃波となって濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離する。本発明のように濾過フィルタ１２の外面に吹き付けることで、洗浄液ＣがケーキＫに直接当たるため、濾過フィルタ１２に形成されたケーキＫが剥離・除去しやすい。

なお、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに向って噴射された洗浄液Ｃは、濾過フィルタ１２と衝突した後、一部は濾過膜１２ｍの内部を通過して濾液通路１２ｒ内へ流れ、その他の部分は濾過フィルタ１２の壁面に沿って横方向に（隣接する外側の襞に）流れる。

また、洗浄液タンク３６内部の空間の大きさは、貯留槽７の洗浄液Ｃを運搬するポンプ８の出力などによって決定する。すなわち、ポンプ８の出力が大きくなるほど、貯留槽７から洗浄液タンク３６内へ送られる洗浄液Ｃの量が多くなるため、洗浄液タンク３６内部の空間も大きくするというように、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃが均一となり、かつ圧力損失が無いように設計することが好ましい。

前記洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側には、洗浄液タンク３６内の洗浄液Ｃを吹き出す吹き出し口３７が形成されている。この吹き出し口３７は、対面する濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在するスリットからなる。洗浄液タンク３６の形状が筒状である場合、洗浄液タンク３６の軸方向に沿って延在するスリットと言い換えることもできる。

このスリットの形状については、濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）に沿って直線状に延在する細長い形状（スリット状）の孔を例示できる。しかし、このような形態に限られず、湾曲させた形状（曲線形状）や直線をジグザグに屈折させた形状にするなど、任意の公知形状に変更しても良い。また、洗浄液タンク３６の軸方向と平行なものに限られず、所定の角度をつけても良い。さらに、洗浄液タンク３６の壁面を旋回するように螺旋状に形成しても良い。

また、このスリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向の一端から他端に亘って設けても良いが、洗浄液タンク３６の端部には設けず、中間部分にのみ設けても良い。なお、このスリット３７の横方向（洗浄液タンク３６の延在方向と直交する方向。以下、同じ。）の長さＳは、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍである。この長さにすることで、ケーキＫの剥離量を増やすことができる。なお、前記長さを１ｍｍにしたとき、洗浄液タンク３６と間隙５０の間の差圧は８０ＫＰａ程度であった。

スリット３７の本数は、１本にしても良いが、複数本にすることが好ましい。このスリット３７の形成方法としては、レーザー加工によって洗浄液タンク３６に孔を空けたものが一般的であるが、レーザー加工の熱によって歪みが生じ、スリット幅を均一にすることが難しい。他方、１本のスリット３７ではなく、複数本のスリット３７を形成することによって、レーザー加工時にスリット３７の孔の周縁から外側へ向かう力を、隣接する孔間で打ち消すことにより、大きな歪みの発生を抑えることができる。また、スリット３７の数を増やすことによって、濾過フィルタ１２に当たる洗浄液Ｃの面積を広くすることができる。一方、スリット３７の本数を１本に絞ることによって、洗浄液Ｃが濾過フィルタ１２に当たった時の衝撃が大きくなり、ケーキＫを剥離しやすくなるという利点があるため、スリット３７の本数は、メリットとデメリットを比較考慮して任意に決めれば良い。なお、隣接するスリット３７Ａ、３７Ｂ間の距離Ｘは、５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。５ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工時に熱変形が生じやすい。また、２０ｍｍより長い場合は、洗浄液タンク３６のサイズを大きくせざるを得なくなる。

スリット３７は、スリット３７の延在方向において、孔４１の空いた箇所と空いていない箇所を交互に設けた点線状のスリット３７にすることができる。この点線状スリット３７を横方向に隣接して複数本設けた場合、隣接するスリット３７、３７の点線の間隔が互い違いになっていることが好ましい。具体的には、例えば１本目の点線状スリット３７Ａの任意の部分に孔４１が形成されていた場合、その任意の部分から横方向に移動した仮想線３８と２本目の点線状スリット３７Ｂの交点３９には、孔４１が形成されていないことが好ましい。このような構成にすることで、レーザー加工時に大きな歪みが発生することを防ぐことができる。また、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によるスリット幅Ｓの拡張を防止することができる。

スリット孔４１の長手方向端部４１ａから吹き出される洗浄液量は、長手方向中間部４１ｂと比べて少なくなる傾向にある。そのため、濾過フィルタ１２のうち、スリット孔４１の長手方向端部４１ａと対面する部分に、洗浄漏れが生じる可能性がある。それを防止するため、１本目の点線状スリット３７Ａの孔４１の端部４１ａと、２本目の点線状スリット３７Ｂの孔４１の端部４１ａが、横方向に重なる構成（重なり部分４０が形成される構成）にすることが好ましい。この重なり部分４０の延在方向の長さは、好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍ、より好ましくは５ｍｍにすることができる。また、点線状のスリット３７のピッチＹ（スリット３７の延在方向に隣接する孔４１、４１の中心点間の長さ）は、１０ｍｍ〜３０ｍｍが好適である。１０ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工が煩雑になる。また、３０ｍｍより長い場合は、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によってスリット幅Ｓが拡張してしまう。

なお、濾過フィルタ１２に洗浄液Ｃを噴き付けるため、スリット３７を濾過フィルタ１２と対面する位置（濾過フィルタ１２と向かい合う位置）に設けることが好ましい。スリット３７を濾過フィルタ１２と対面しない位置に設けた場合、ケーキＫを剥離できないばかりか、洗浄液Ｃを無駄に吹き出すことになるため、好ましくない。

濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）と直交する方向の孔４１の幅Ｓは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍにすることができる。幅Ｓが１ｍｍに満たない場合は、噴射される洗浄液Ｃの量が少なすぎるため、ケーキＫを剥離しづらくなる。また、３ｍｍを越える場合は、噴射される洗浄液Ｃの量が多くなるため、ポンプ８の動力が大きくなる。

（整流バッフル５１）
洗浄液タンク３６の供給口４近傍には、平板をＶ字状に折り曲げた整流バッフル５１を、洗浄液タンク３６の上端から下方へ向かって延在するように設けることが好ましい。このとき、図示したように、折り曲げ部分を供給口４側に、先端部分をスリット３７側に配置すると良い。この整流バッフル５１を設けることにより、供給口４から洗浄液タンク３６内に供給された洗浄液Ｃが、整流バッフル５１に当たって、その流れ方向を変える。具体的には、洗浄液Ｃの一部は、整流バッフル５１の側面を回ってスリット３７の上部から吹き出るが、洗浄液Ｃの他部は、洗浄液タンク３６の下方へ向かって流れ、スリット３７の中部または下部から吹き出る。このように整流バッフル５１を設けることで、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃ量を、スリット３７の上部、中部、下部に関わらず、均質にすることができる。

（洗浄液Ｃ）
洗浄液Ｃとしては、経済的な観点から、前記被処理液Ａを用いることが好ましい。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、水などのその他の液体を用いても良い。

（その他）
スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａが好適である。８０ｋＰａより低い場合は、ケーキＫが剥離しづらい。また、１５０ｋＰａよりも高い場合は、洗浄液Ｃが当たった衝撃によって濾過膜１２ｍが痛んでしまう。この吹き出し圧力は、ケーキＫの付着力（ケーキＫを構成する粒子の種類、ケーキＫの含水量等）を考慮して決めると良い。

また、ケーキＫを万遍なく剥離するため、洗浄液Ｃを濾過フィルタ１２の外周面全体に当てることが望ましい。そのため、洗浄時には、濾過装置１０の上部に設けたモータＭによって、濾過フィルタ１２の軸心を中心に、濾過フィルタ１２を回転させると良い。

（変形例）
スリット３７の周縁部が、濾過フィルタ１２に向かって突出した形状にしても良い。より好適には、スリット３７の周縁部のうち、横方向の両端部を濾過フィルタ１２へ向かって突出させ、突出部４５の両端部の隙間Ｓが、濾過フィルタ１２へ向かうにつれて狭くなる構造にすると良い。そして、この突出部４５の両端部の隙間のうち、最も濾過フィルタ１２に近い先端部の長さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍにすることが好ましい。このような構造にすることで、ケーキＫを効果的に剥離することができる。また、被処理液Ａ（洗浄液Ｃ）により、洗浄タンク３６の内側から外側へ向かって常に圧力がかかるため、その内圧によってスリット３７の幅Ｓが広がりやすいが、スリット３７を突出形状にすることで、内圧に対する抵抗力が上がり、幅Ｓの広がりを抑えることができる。

（濾過工程）
次に、濾過装置１０の濾過工程について説明する。
まず、すべてのバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３が閉じられた状態から、濾液排出バルブＶ２を開いた後、ポンプ８を起動する。すると、被処理液Ａが供給管１３を介してストレーナ９へ送られ、ストレーナ９内で被処理液Ａに含まれるゴミなどが除去される。その後、ストレーナ９から排出された被処理液Ａは、供給管１４を介して、洗浄液タンク３６内へ送られ、スリット３７を通って濾過容器１１内に供給される。なお、スリット３７から濾過容器１１内に供給される被処理液Ａの流速は、例えば２．３ｍ／ｓ〜３．５ｍ／ｓ（ＦＬＵＸが２００ＬＭＨ〜３００ＬＭＨ）にすることができる。このようにして濾過容器１１内に到達した被処理液Ａは、濾過フィルタ１２によって濾過される。この濾過によって、被処理液Ａの液体は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒへ移動し、濾液Ｂとして排出口１５から排出される。排出口１５から排出された濾液Ｂは、排出管１７、１８を通って系外へ排出される。他方、被処理液Ａの固体（懸濁粒子）は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着して堆積し、結果としてケーキＫが形成される。
なお、濾過フィルタ１２の単位面積当たりの通液抵抗は、通液積算量（すなわち、被処理液Ａから分離される固形分量）に比例して大きくなる。

濾過フィルタ１２の表面に形成されたケーキＫは、ある程度の通液性を有しており、濾過フィルタ１２を補助する補助フィルタとして機能するという利点を有するが、ケーキ層が厚くなるにつれて通液性が悪くなるという不利益が生じる。すなわち、ケーキ層が厚くなるにつれて、通液抵抗が比例して大きくなってしまう。そのため、一定量のケーキＫが堆積したら、濾過フィルタ１２の通液抵抗を減らして、濾過流量を増やす必要がある。そこで、ケーキＫの生成量が所定レベルまで増えたとき、すなわち濾過フィルタ１２が目詰まりしたときに、濾過工程を終了する。

ケーキＫの生成量は、被処理液Ａの濁度と通水積算量（すなわち、被処理液Ａから分離される固形分量）に比例するため、濾過工程を開始してから、濾過フィルタ１２が目詰まりし、洗浄工程を行うというタクトタイムは、ケーキＫの生成時間で決定する。
なお、フィルタ目詰耐圧は、例えば２００ｋＰａである。

図示形態では、洗浄液タンク内圧力計測器ＰＴ１によって洗浄液タンク３６内の圧力を計測するとともに、排出管内圧力計測器ＰＴ３によって排出管１６内の圧力を計測し、その差圧が一定値以上になったときに、濾過工程を終了する構成としている。そのほか、濾過容器内圧力計測器ＰＴ２によって濾過容器１１内の圧力を計測し、洗浄液タンク３６内の圧力（または排出管１６内の圧力）との差圧が一定値以上になったときに、濾過工程を終了する構成としても良い。

なお、濾過工程を終了するタイミングは、その他の方法によって決めても良い。例えば、流量計５によって、単位時間当たりの濾液Ｂの排出量を計測し、その量が一定値を下回った場合に、濾過工程を終了するようにしても良い。また、濾過工程を開始してから所定時間が経過したか否かで判定したり、ケーキＫの厚さを計測して、ケーキ厚が約１ｍｍ〜２ｍｍになった時点で、ケーキＫが濾過不可能な状態になったと判定したりしても良い。
濾過工程を終了する際は、濾液排出バルブＶ２を開から閉にするが、ポンプ８の運転は継続する。

また、濾過中のポンプ８の出力を制御する方法には、以下の２つがあり、いずれの方法を用いても良い。
１つ目の方法は、スリット３７から吹き出される被処理液Ａの吹き出し圧力を一定に保つ「定圧運転」である。この方法では、ポンプ８の出力を変えずに一定に保っているため、濾過工程を開始した直後は濾過流量が多いが、ケーキＫが形成されるに伴って濾過流量が減少する。
２つ目の方法は、濾過流量を一定に保つ「定流量運転」である。濾過工程を開始した直後は濾過膜１２ｍの目詰圧力が低いが、ケーキＫが形成されるに伴って目詰圧力が上昇する。この方法では、濾過流量を一定に保つため、ポンプ８の出力を次第に上げる制御を行う。

（パージ工程）
次に、濾過工程の後に行う、気体を用いたパージ（ｐｕｒｇｅ）工程（「気体パージ工程」ともいう。）について説明する。
まず、スラリー排出バルブＶ１とガス供給バルブＶ３を開き、ブロワ６を起動する。また、濾過容器１１下端に設けた排出弁１１Ｖも閉状態から開状態に変更する。前記ブロワ６の圧力は、例えば２０ｋＰａ程度にすることができる。すると、ブロワ６から送られた気体Ｄ（例えば空気。空気を用いた場合は、エアパージという。また、空気に換えて窒素等の他の気体を用いても良い。）は、送気管１９および排出口１５を経て、濾液通路１２ｒ内へ導かれる。濾過工程の終了直後は、濾液通路１２ｒ内に濾液Ｂが残存しているが、送られた気体Ｄにより、濾液Ｂが濾過膜１２ｍの内側から外側へ押し出される。その結果、濾液Ｂは濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、（２１）を通って貯留槽７へ返送される。また、パージ工程の間も、ポンプ８によって被処理液Ａが濾過容器１１内に送られているが、その被処理液Ａは、濾液Ｂと同様に濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、（２１）を通って貯留槽７へ返送される。なお、パージ工程が進むにつれて、濾過容器１１内の濾液通路１２ｒやプリーツフィルタ１２の外側の空間（間隙５０）に、気体Ｄが充満した状態となる。
なお、このパージ工程の時間は５秒〜１５秒にすることができる。具体的には、ブロワ６の送風能力が２．５Ｌ／ｍｉｎ、濾過容器１１の容積（濾過フィルタ１２の下端よりも下側の部分を除く）が１９０Ｌである場合、パージが完了するまでに、１９０Ｌ÷２５００×６０秒＝４．５６秒が必要となり、バルブ２７を開にする時間や、フィルタ１２の空気抵抗などを考慮すると、約１０秒でパージ工程が終了する。
また、このパージ工程の間に、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）が８０ｋＰａ以上になった場合は、パージ工程と後述の洗浄工程が並行して行われる。通常は、パージ工程と洗浄工程は並行して行われず、５秒〜１５秒かけてパージ工程を行った後に、洗浄工程を行うようにしている。このようにエアパージ工程によって、濾過容器１１内を気体で満たした状態を作り出すことにより、気中の洗浄を行えるようにしている。

（洗浄工程）
次に、パージ工程後の洗浄工程について説明する。
洗浄工程では、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫを剥離・排出し、濾過膜表面１２ｆを初期状態に戻す。このときポンプ８及びブロワ６の運転を継続し、各バルブの状態（バルブＶ１（開）、Ｖ２（閉）、Ｖ３（開））は、変えないものとする。ポンプ８により、貯留槽７に貯留された被処理液Ａは、配管１３、ストレーナ９、配管１４を経由して、洗浄液タンク３６へ送られる。洗浄液タンク３６へ送られた被処理液Ａは洗浄液Ｃとして用いられる（以下の洗浄工程の説明において、「被処理液Ａ」を「洗浄液Ｃ」という）。洗浄液タンク３６には、洗浄液Ｃが一時的に充満するが、充満した洗浄液Ｃは、ポンプ８の圧力によって、スリット３７から濾過フィルタ１２へ向かって吹き出される。このとき、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとすることが好適である。差圧が８０ｋＰａの時のノズル噴流速度は８ｍ／ｓ、１２０ｋＰａの時のノズル噴流速度は１２ｍ／とすることが好ましい。なお、ケーキ厚が厚い場合は、洗浄液Ｃの吹き出し圧力を強める必要があり、例えばケーキ厚が２ｍｍ（２０００ｇ/ｍ²）のときは、１５０ｋＰａ（１５ｍ/ｓ）の圧力が必要となる。吹き出された洗浄液Ｃは、濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２に付着したケーキＫを剥離する。このとき、スリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向に延在しているため、洗浄液Ｃがスリット３７から平板状に吹き出され、濾過フィルタ１２の軸方向に沿ってライン状に当たり、軸方向のケーキＫを漏れなく剥離することができる。

なお、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫのうち、洗浄液タンク３６のスリット３７の位置から離れたケーキＫに対しては、衝撃を与えることができない。そのため、濾過フィルタ１２をその軸心を中心として回転させることが好ましい。濾過フィルタ１２を１回転させるために必要な時間は、濾過フィルタ１２の直径、襞数（プリーツフィルタの場合）や、表面積で決定し、例えば、直径４００ｍｍ（表面積５０ｍ²）の濾過フィルタ１２を０．５ＲＰＭで回転させる（１２０秒間で１回転させる）ようにしても良い。濾過フィルタ１２を回転させながら、スリット３７から洗浄液Ｃを吹き出すことで、濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２の回転機構を設けない場合は、洗浄液タンク３６が濾過フィルタ１２の周囲を回転する機構にしても良い。また、濾過容器１１の周方向に沿って、洗浄液タンク３６を複数設け、３６０度の方向から洗浄液Ｃを吹き出すことで、回転機構を設けた場合と同様の効果を得るようにしても良い。

排出シュート１１Ｓに落下したケーキＫは、洗浄液Ｃとともに、返送管２２、２０、（２１）を経て、貯留槽７へ送られる。なお、剥離したケーキＫを即時に貯留槽７へ送っても良いが、ケーキ排出シュート１１Ｓに溜めて、ある程度の量が溜まった後に送るようにしても良い。

また、洗浄工程においても、ブロワ６から送られた気体は、濾液通路１２ｒに導かれた後、濾過膜１２ｍの内側から外側へ排気される。したがって、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫは、濾過膜外側から受ける洗浄液Ｃの衝撃力によって剥離されるほか、濾過膜内側から外側へ排出される気体Ｄによっても剥離されるため、洗浄液Ｃだけを用いる場合と比べて、ケーキＫが剥離しやすくなる。また、濾過容器１１内に気体Ｄが充満した状態で洗浄液Ｃを吹き付けているため、濾過容器１１内に液体（被処理液Ａ）が充満している従来例と比べて、洗浄液Ｃの衝撃力が大きくなり、ケーキＫの剥離量が多くなる。さらに、洗浄液Ｃの吹き出し力が強い場合であっても、濾過膜内側から外側に気体Ｄが排出されているため、洗浄液Ｃが濾過通路１２ｒ内に入り込むケースが少なく、仮に入り込んだとしても直ぐに間隙５０に排出することができる。
以上のようにして、ケーキＫを全て排出したときに、洗浄工程を終了とし、濾過工程を再開する。

（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
上記の説明では、濾過フィルタ１２の軸心が縦になる縦型濾過装置１０について説明したが、濾過フィルタ１２の軸心が横になる横型濾過装置１０であっても良い。この横型濾過装置１０では、洗浄液タンク３６を濾過フィルタ１２の下側に配置し、洗浄液Ｃを下側から噴き付けるようにすると良い。濾過フィルタ１２から剥離したケーキＫが、重力によって排出口１１Ｓに落下しやすいからである。

（複数の濾過フィルタ）
また、図示した形態のように、濾過装置１０の設置数は１台に限られるものではなく、複数台の濾過装置１０に対しても、同様の洗浄装置３５を用いることができる。

図５に、２台の濾過装置１０（第１濾過装置１０Ａ及び第２濾過装置１０Ｂ）を設けた場合の制御方法を示した。この図について説明すると、まず運転開始時に、濾液排出バルブ（第１濾液排出バルブＶ２−１及び第２濾液排出バルブＶ２−２）を閉から開に変え、原水ポンプ８を駆動して、２台の濾過装置１０Ａ、１０Ｂで被処理液Ａの濾過を行う（Ｓ１）。図５では、スリット３７から吹き出す被処理液Ａの吹き出し圧力を一定に保つ定圧運転を行っており、Ｓ１工程の間は、インバータ２がポンプ６の周波数を中程度に維持している。また、濾過装置１０の運転開始から運転終了までの間、第１モータＭ１、第２モータＭ２を駆動して、０．５ｒｐｍ程度の速さで、濾過フィルタ１２を常に回転させるようにしている。なお、Ｓ１工程の時間は、例えば３０分程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａでパージを行う（Ｓ２）。このＳ２工程の開始時に、第１濾液排出バルブＶ２−１を開から閉に変え、第１スラリー排出バルブＶ１−１及び第１ガス供給バルブＶ３−１を閉から開に変える。それとともに、ブロワ６を駆動して、気体Ｄ（例えば外気）を濾過装置１０Ａ内に供給する。また、Ｓ２工程の開始から終了までの間に、インバータ２がポンプ６の周波数を中から高に次第に変えていく。このＳ２工程が進むに連れて、濾液通路１２ｒ内に残存していた濾液Ｂが、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間の間隙５０へ押し出される。そして、間隙５０内に押し出された濾液Ｂや間隙５０内に溜まっていた被処理液Ａが、濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。このようにして、濾過容器１１内が、ブロワ６から供給された気体Ｄで満たされることになる。なお、Ｓ２工程の間も、被処理液Ａがスリット３７から濾過容器１１内に供給されているが、供給された被処理液Ａは濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、被処理液Ａの濾過が継続して行われる。なお、前記Ｓ２工程の時間は、例えば１０秒程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａで、濾過膜１２ｍの洗浄を行う（Ｓ３）。このＳ３工程の開始時には、各バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３の開閉を変更しない。また、Ｓ３工程の間は、インバータ２がポンプ６の周波数を高い状態で維持している。この濾過工程では、スリット３７から吹き出された洗浄液Ｃが濾過膜１２ｍに衝突して、濾過膜１２ｍの表面に形成されたケーキＫが剥離されるとともに、濾過膜１２ｍの裏面から表面に吹き出された気体ＤによってもケーキＫが剥離される。剥離したケーキＫは、洗浄液Ｃと混ざってスラリーＺとなり、濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。このようにして、濾過膜１２ｍが初期状態（濾過開始前の状態）に戻される。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、引き続き被処理液Ａの濾過が行われる。なお、前記Ｓ３工程の時間は、例えば２分程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａで、被処理液Ａの濾過が再開される（Ｓ４）。このＳ４工程の開始時には、第１濾液排出バルブＶ２−１を閉から開に変え、第１スラリー排出バルブＶ１‐１、第１ガス供給バルブＶ３−１を開から閉に変える。また、ブロワ６を停止させ、気体Ｄの供給を停止する。さらに、インバータ２がポンプ６の周波数を高から中に変え、Ｓ４工程の間は周波数を中程度に維持している。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、引き続き被処理液Ａの濾過が行われる。なお、前記Ｓ４工程の時間は、例えば３０分程度とすることができる。

その後、Ｓ５工程で第２濾過装置１０Ｂがパージを行い、Ｓ６工程で第２濾過装置１０Ｂが洗浄を行い、Ｓ７工程で第２濾過装置１０Ｂが濾過を再開する。このＳ５工程〜Ｓ７工程の間は、第１濾過装置１０Ａは濾過の運転を継続する。このＳ５工程〜Ｓ７工程の詳細は、第１濾過装置１０Ａにおける第２工程〜第４工程と同様であるため、ここでは説明を省略する。

そして、Ｓ８工程で第１濾過装置１０Ａがパージを行い、Ｓ９工程で第１濾過装置１０Ａが洗浄を行い、・・・というように、第１濾過装置１０Ａと第２濾過装置１０Ｂが順番に濾過、パージ、洗浄を行う。このように濾過と洗浄のタイミングを濾過装置１０Ａ、１０Ｂごとに変えることで、濾過が全く行われないような状態が生じなくなり、濾過流量を平均化することができる。
また、ポンプ８を選定する際は、第１濾過装置１０Ａの濾過に必要な容量と、第２濾過装置１０Ｂの洗浄に必要な容量を加算した容量のポンプを採用すると良い。なお、大容量のポンプ８が必要な場合は、複数台のポンプを設けても良い。
また、図５ではブロワ６を１台だけ設けたが、濾過装置１０の数に合わせて、複数台設けるようにしても良い。

前記の説明では、濾過装置１０を２台設けた場合について説明したが、３台以上設けた場合においても、濾過と洗浄のタイミングを濾過装置ごとに変える同様の制御を行うようにすると良い。

本発明は、濾過が必要な被処理液Ａが増えた場合に、既設の濾過装置１０に加えて、新たな濾過装置１０を容易に後付けすることができるため、設備費を抑えることができ、利便性が高い。

２…インバータ、３…レベル計、４…供給口、６…ブロワ、７…貯留槽、８…ポンプ、９…ストレーナ、１０…濾過装置、１０Ａ…第１濾過装置、１０Ｂ…第２濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…ケーキ排出シュート、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１１Ｖ…排出弁、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３、１４…供給管、１５…排出口、１７、１８…排出管、１９…送気管、２０、２１、２２…返送管、２９…フィルタ支持体、３５…洗浄手段、３６…洗浄液タンク、３７…スリット、３８…仮想線、３９…交点、４０…重なり部分、４１…孔、４５…突出部、５０…間隙、５１…整流バッフル、Ａ…被処理液、Ｂ…処理液（濾液）、Ｃ…洗浄液、ＦＴ…流量計、ＦＴ１…第１流量計、ＦＴ２…第２流量計、Ｋ…ケーキ、Ｍ…モータ、Ｍ１…第１モータ、Ｍ２…第２モータ、ＰＴ１…洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ１−１…第１洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ１−２…第２洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ２…濾過容器内圧力計測器、ＰＴ２−１…第１濾過容器内圧力計測器、ＰＴ２−２…第２濾過容器内圧力計測器、ＰＴ３…排出管内圧力計測器、ＰＴ３−１…第１排出管内圧力計測器、ＰＴ３−２…第２排出管内圧力計測器、Ｓ…スリット幅、Ｖ１…スラリー排出バルブ、Ｖ１-１…第１スラリー排出バルブ、Ｖ１-２…第２スラリー排出バルブ、Ｖ２…濾液排出バルブ、Ｖ２-１…第１濾液排出バルブ、Ｖ２-２…第２濾液排出バルブ、Ｖ３…ガス供給バルブ、Ｖ３−１…第１ガス供給バルブ、Ｖ３−２…第２ガス供給バルブ、Ｘ…スリット間の距離、Ｙ…ピッチ、Ｚ…スラリー

本発明は、被処理液を濾過フィルタによって濾過する濾過方法に関する。特に、濾過に伴って濾過フィルタ外面に形成されたケーキを除去するため、濾過フィルタ外面に向かって洗浄液を吹き出す洗浄工程を備えた濾過方法に関する。

工場や建設現場などから発生する排水（被処理液）を濾過すると、濾過フィルタ外面にケーキが形成されて濾過効率が悪化するため、このケーキを除去する必要がある。ケーキを除去する方法としては、濾過フィルタの外側から洗浄液を吹き出し、洗浄液が濾過フィルタに当たった衝撃によって除去する方法がある。

特許文献１には、この方法を用いた濾過方法が開示されている。この濾過方法は、濾過容器に複数の噴射ノズルを取り付け、この噴射ノズルから濾過フィルタの表面に洗浄液を吹き付けつつ、濾過フィルタを回転させることで、濾過フィルタ全周を洗浄するものである。このとき、濾過を行いながら濾過フィルタの再生（濾過フィルタの洗浄）を行うことで、休止ロスを完全になくすようにしている。

特開２０１５−１０３６８３号公報

しかしながら、特許文献１の濾過方法では、濾過フィルタの再生効果が低いという問題がある。すなわち、濾過容器内が被処理液で満たされている状態で洗浄を行っていることから、濾過容器内に溜まった被処理液によって、ノズルから噴射された洗浄液の液流が急激に減速し、ケーキを十分に剥離することが困難であった。

また、洗浄液の噴射によって、濾過フィルタの表面に形成されたケーキ（被処理液中の微粒子が凝集してできたケーキ）が一旦は剥離するものの、剥離したケーキの一部が、洗浄ノズルからの噴流によって解砕され、高濃度の濁水となって濾過フィルタの表面に再吸着してしまうため、洗浄効率が悪かった。

そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、濾過フィルタの再生効果が高い濾過方法を提供することである。

前記課題を解決するための発明は、以下の（１）〜（３）である。
（１）被処理液の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が濾液通路とされた筒状の濾過フィルタによって、被処理液を濾過する濾過工程と、
濾液排出口から前記濾液通路を経て、前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に気体を注入し、前記間隙を前記気体で満たすパージ工程と、
前記間隙が気体で満たされた状態で、前記濾過フィルタの外側に配置した洗浄装置の吹き出し口から前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、前記洗浄液によって前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを剥離するとともに、
前記濾液排出口から前記濾液通路を経て、前記間隙に気体を注入し、前記濾過フィルタの内側から外側へ排出される気体によって、前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを剥離しつつ、前記洗浄液の前記濾液通路への入り込みを妨げる、前記濾過フィルタの洗浄工程と、
を有することを特徴とする濾過方法。
（２）前記濾過フィルタは、
平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ円筒状に巻いてなるプリーツフィルタであり、
前記洗浄装置は、
前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクを有し、
前記吹き出し口は、
前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられ、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットであり、
前記吹き出し口から吹き出された洗浄液は、前記プリーツフィルタの軸方向に沿ってライン状にあたる前記（１）記載の濾過方法。
（３）前記濾過容器および濾過フィルタは複数設けられており、
一方の濾過フィルタで被処理液の濾過を行う間に、他方の濾過フィルタのパージ及び洗浄を行う前記（１）記載の濾過方法。

本発明によれば、濾過容器内が気体で満たされた状態で洗浄工程を行うため、洗浄液の噴射速度が落ちず、濾過フィルタの再生効果を高めることができる。また、剥離したケーキが再吸着することもないため、洗浄効率を高めることができる。さらに、洗浄工程中においても、濾過フィルタ１２の裏側から外側へ向かって気体を流し、その気体によりケーキが剥離されるため、より濾過フィルタの再生効果を高めることができる。

本発明に係る濾過装置の構造説明図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（プリーツフィルタは省略）である。 濾過フィルタの説明図である（洗浄装置は図示省略）。 スリットの説明図である。（Ｃ）では１本のスリット、（Ｄ）では２本の点線状スリットを表した。 濾過装置（１台）の周辺の構造説明図である。 濾過装置（２台）の周辺の構造説明図である。 洗浄手段の変形例の説明図である。（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は突出部の拡大図、（Ｇ）は正面図である。 ２台の濾過装置の制御図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。

（被処理液Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理液Ａとしては、固体が混合した液体（スラリー）であり、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。

（濾過装置１０）
本発明の実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理液Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理液Ｂ（例えば濾液。以下、「濾液Ｂ」という。）及びケーキＫを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。

（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過フィルタ１２を格納する濾過容器１１を備えている。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ内蔵部１１Ｕが連続する形状になっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。

（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。図に示したものは円筒形であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されず、筒状体１２ｓの形状を角筒形等の任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が水平方向になるように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものであり、筒状体１２ｓ内の空間は濾液通路１２ｒとなる。

（濾過膜１２ｍ）
前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが設けられている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、円筒状に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで複数の襞を形成することができる。

このプリーツフィルタを用いると、隣り合う襞と襞の壁面間の間隔が内側から外側へ向かって次第に広くなるため、ケーキＫを剥離・排出しやすいという利点がある。なお、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば６ｍｍにすることができ、襞の先端から基端までの長さＬ２は、例えば１００ｍｍにすることができる。

濾過膜１２ｍは、単層または多層にすることができる。この濾過膜１２ｍの素材（濾材）としては、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を用いることができる。濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．１μｍ〜２０μｍであり、より好ましくは０．１μｍである。繊維径が０．１μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなってしまう。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍの繊維間の隙間を透過してしまう。したがって、繊維径が０．１μｍ〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このような濾過膜１２ｍによって、濾過時に、濾過膜１２ｍの表面に付着した懸濁粒子が濾過層として作用する。なお、この濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。

本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１と向かい合う面をいい、被処理液Ａと接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓと向かい合う面をいい、濾液Ｂと接する面をいう。

また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに洗浄液Ｃが直接噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが洗浄液Ｃの衝撃波で破損しないように、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ²）タテ：２５のものを用いると良い。

（フィルタ支持体２５）
また、襞の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接するように）、その襞形状に沿うように、ハニカムメッシュや金網等をジグザグに折り曲げた支持板（フィルタ支持体２５）を配することが好ましい。濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層するにつれて、プリーツフィルタの襞が押し潰され、襞内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、支持板２５を設けることでこの閉塞を防ぐことができる。

（被処理液Ａの供給）
従来の濾過容器１１の側面には、被処理液Ａの供給口が設けられていた。しかし、本実施形態のように、従来のような供給口を設けずに、後述する洗浄液Ｃの吹き出し口３７をこれに代えることが好ましい。供給口の設置を省略することで、濾過装置１０の構成が単純化され、製造コストを低減させることができる。なお、被処理液Ａを貯留する貯留槽７と濾過容器１１の間は、供給管１３、１４によって繋がれており、被処理液Ａは圧送ポンプ８によって貯留槽７から濾過容器１１へ送られる。より詳しくは、被処理液Ａは供給管１３を通ってストレーナ９へ送られ、被処理液Ａ中のゴミなどの異物が除去された後、供給管１４を通って、洗浄液タンク３６へと送られる。なお、本実施形態では１台の圧送ポンプ８を設置しているが、被処理液Ａの供給量を増やしたい場合などには、２台以上に増設すると良い。また、貯留槽７にはレベル計３が設けられており、貯留槽７内の被処理液Ａが規定値よりも少なくなったときに、外部から補充する構造となっている。

（濾液Ｂの排出）
濾過容器１１の上部には、濾過容器１１外に濾液Ｂを排出する排出口１５が設けられている。濾液Ｂは、濾液通路１２ｒの上端開口から排出口１５を経て排出管１６へ導かれる。そして、排出管１７、１８を通って系外へ送られるか、返送管２２、２０、２１を通って貯留槽７へ返送される。

（フィルタ洗浄手段３５）
濾過装置１０で濾過を行うと、被処理液Ａ内の粒子が濾過フィルタ１２の外面１２ｆに堆積し、ケーキ層Ｋが形成される。ケーキ層Ｋができると濾過能力が低下するため、剥離・除去する必要がある。そこで、本発明ではフィルタ洗浄手段、すなわち洗浄装置３５を設けている。この洗浄装置３５は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。

洗浄装置３５は、濾過フィルタ１２の外側に配置される。
図１に示した洗浄装置３５は、濾過容器１１の外側に配置した洗浄液タンク３６と、洗浄液タンク３６のうち、濾過フィルタ１２と対面する側に設けられた吹き出し口３７を有している。

洗浄液タンク３６は、少なくとも濾過フィルタ１２と対面する側を濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在する形状にすることが好ましい。図示した洗浄液タンク３６の形状は、中空の角柱が濾過フィルタ１２の軸方向と同じ方向に延在している。しかし、このような形状に限られるものではなく、円柱などの任意の公知形状に変更することもできる。

洗浄液タンク３６を配置する際は、洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側が、濾過膜表面１２ｆと平行に、または略平行となるようにすることが好ましい。これは、濾過膜表面１２ｆの延在方向（濾過膜１２ｍの周方向と直交する方向）において、吹き出し口３７と濾過膜表面１２ｆの間の距離をできる限り等しくすることにより、前記延在方向における洗浄斑を少なくするためである。
また、洗浄液タンク３６の中心軸の長さは、濾過膜１２ｍの中心軸の長さと同じにすることが好ましく、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。

洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側の外面は、濾過容器１１の外面と接しており（パッキン等を挟む形態でも良い）、その接合部分において、濾過容器１１にも吹き出し口３７と同様の孔（図示しない）が設けられている。洗浄液Ｃは、吹き出し口３７および濾過容器１１の孔を通って、濾過フィルタ１２の外面へ吹き出される。吹き出された洗浄液Ｃは、衝撃波となって濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離する。本発明のように濾過フィルタ１２の外面に吹き付けることで、洗浄液ＣがケーキＫに直接当たるため、濾過フィルタ１２に形成されたケーキＫが剥離・除去しやすい。

なお、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに向って噴射された洗浄液Ｃは、濾過フィルタ１２と衝突した後、一部は濾過膜１２ｍの内部を通過して濾液通路１２ｒ内へ流れ、その他の部分は濾過フィルタ１２の壁面に沿って横方向に（隣接する外側の襞に）流れる。

また、洗浄液タンク３６内部の空間の大きさは、貯留槽７の洗浄液Ｃを運搬するポンプ８の出力などによって決定する。すなわち、ポンプ８の出力が大きくなるほど、貯留槽７から洗浄液タンク３６内へ送られる洗浄液Ｃの量が多くなるため、洗浄液タンク３６内部の空間も大きくするというように、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃが均一となり、かつ圧力損失が無いように設計することが好ましい。

前記洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側には、洗浄液タンク３６内の洗浄液Ｃを吹き出す吹き出し口３７が形成されている。この吹き出し口３７は、対面する濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在するスリットからなる。洗浄液タンク３６の形状が筒状である場合、洗浄液タンク３６の軸方向に沿って延在するスリットと言い換えることもできる。

このスリットの形状については、濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）に沿って直線状に延在する細長い形状（スリット状）の孔を例示できる。しかし、このような形態に限られず、湾曲させた形状（曲線形状）や直線をジグザグに屈折させた形状にするなど、任意の公知形状に変更しても良い。また、洗浄液タンク３６の軸方向と平行なものに限られず、所定の角度をつけても良い。さらに、洗浄液タンク３６の壁面を旋回するように螺旋状に形成しても良い。

また、このスリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向の一端から他端に亘って設けても良いが、洗浄液タンク３６の端部には設けず、中間部分にのみ設けても良い。なお、このスリット３７の横方向（洗浄液タンク３６の延在方向と直交する方向。以下、同じ。）の長さＳは、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍである。この長さにすることで、ケーキＫの剥離量を増やすことができる。なお、前記長さを１ｍｍにしたとき、洗浄液タンク３６と間隙５０の間の差圧は８０ＫＰａ程度であった。

スリット３７の本数は、１本にしても良いが、複数本にすることが好ましい。このスリット３７の形成方法としては、レーザー加工によって洗浄液タンク３６に孔を空けたものが一般的であるが、レーザー加工の熱によって歪みが生じ、スリット幅を均一にすることが難しい。他方、１本のスリット３７ではなく、複数本のスリット３７を形成することによって、レーザー加工時にスリット３７の孔の周縁から外側へ向かう力を、隣接する孔間で打ち消すことにより、大きな歪みの発生を抑えることができる。また、スリット３７の数を増やすことによって、濾過フィルタ１２に当たる洗浄液Ｃの面積を広くすることができる。一方、スリット３７の本数を１本に絞ることによって、洗浄液Ｃが濾過フィルタ１２に当たった時の衝撃が大きくなり、ケーキＫを剥離しやすくなるという利点があるため、スリット３７の本数は、メリットとデメリットを比較考慮して任意に決めれば良い。なお、隣接するスリット３７Ａ、３７Ｂ間の距離Ｘは、５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。５ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工時に熱変形が生じやすい。また、２０ｍｍより長い場合は、洗浄液タンク３６のサイズを大きくせざるを得なくなる。

スリット３７は、スリット３７の延在方向において、孔４１の空いた箇所と空いていない箇所を交互に設けた点線状のスリット３７にすることができる。この点線状スリット３７を横方向に隣接して複数本設けた場合、隣接するスリット３７、３７の点線の間隔が互い違いになっていることが好ましい。具体的には、例えば１本目の点線状スリット３７Ａの任意の部分に孔４１が形成されていた場合、その任意の部分から横方向に移動した仮想線３８と２本目の点線状スリット３７Ｂの交点３９には、孔４１が形成されていないことが好ましい。このような構成にすることで、レーザー加工時に大きな歪みが発生することを防ぐことができる。また、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によるスリット幅Ｓの拡張を防止することができる。

スリット孔４１の長手方向端部４１ａから吹き出される洗浄液量は、長手方向中間部４１ｂと比べて少なくなる傾向にある。そのため、濾過フィルタ１２のうち、スリット孔４１の長手方向端部４１ａと対面する部分に、洗浄漏れが生じる可能性がある。それを防止するため、１本目の点線状スリット３７Ａの孔４１の端部４１ａと、２本目の点線状スリット３７Ｂの孔４１の端部４１ａが、横方向に重なる構成（重なり部分４０が形成される構成）にすることが好ましい。この重なり部分４０の延在方向の長さは、好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍ、より好ましくは５ｍｍにすることができる。また、点線状のスリット３７のピッチＹ（スリット３７の延在方向に隣接する孔４１、４１の中心点間の長さ）は、１０ｍｍ〜３０ｍｍが好適である。１０ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工が煩雑になる。また、３０ｍｍより長い場合は、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によってスリット幅Ｓが拡張してしまう。

なお、濾過フィルタ１２に洗浄液Ｃを噴き付けるため、スリット３７を濾過フィルタ１２と対面する位置（濾過フィルタ１２と向かい合う位置）に設けることが好ましい。スリット３７を濾過フィルタ１２と対面しない位置に設けた場合、ケーキＫを剥離できないばかりか、洗浄液Ｃを無駄に吹き出すことになるため、好ましくない。

濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）と直交する方向の孔４１の幅Ｓは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍにすることができる。幅Ｓが１ｍｍに満たない場合は、噴射される洗浄液Ｃの量が少なすぎるため、ケーキＫを剥離しづらくなる。また、３ｍｍを越える場合は、噴射される洗浄液Ｃの量が多くなるため、ポンプ８の動力が大きくなる。

（整流バッフル５１）
洗浄液タンク３６の供給口４近傍には、平板をＶ字状に折り曲げた整流バッフル５１を、洗浄液タンク３６の上端から下方へ向かって延在するように設けることが好ましい。このとき、図示したように、折り曲げ部分を供給口４側に、先端部分をスリット３７側に配置すると良い。この整流バッフル５１を設けることにより、供給口４から洗浄液タンク３６内に供給された洗浄液Ｃが、整流バッフル５１に当たって、その流れ方向を変える。具体的には、洗浄液Ｃの一部は、整流バッフル５１の側面を回ってスリット３７の上部から吹き出るが、洗浄液Ｃの他部は、洗浄液タンク３６の下方へ向かって流れ、スリット３７の中部または下部から吹き出る。このように整流バッフル５１を設けることで、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃ量を、スリット３７の上部、中部、下部に関わらず、均質にすることができる。

（洗浄液Ｃ）
洗浄液Ｃとしては、経済的な観点から、前記被処理液Ａを用いることが好ましい。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、水などのその他の液体を用いても良い。

（その他）
スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａが好適である。８０ｋＰａより低い場合は、ケーキＫが剥離しづらい。また、１５０ｋＰａよりも高い場合は、洗浄液Ｃが当たった衝撃によって濾過膜１２ｍが痛んでしまう。この吹き出し圧力は、ケーキＫの付着力（ケーキＫを構成する粒子の種類、ケーキＫの含水量等）を考慮して決めると良い。

また、ケーキＫを万遍なく剥離するため、洗浄液Ｃを濾過フィルタ１２の外周面全体に当てることが望ましい。そのため、洗浄時には、濾過装置１０の上部に設けたモータＭによって、濾過フィルタ１２の軸心を中心に、濾過フィルタ１２を回転させると良い。

（変形例）
スリット３７の周縁部が、濾過フィルタ１２に向かって突出した形状にしても良い。より好適には、スリット３７の周縁部のうち、横方向の両端部を濾過フィルタ１２へ向かって突出させ、突出部４５の両端部の隙間Ｓが、濾過フィルタ１２へ向かうにつれて狭くなる構造にすると良い。そして、この突出部４５の両端部の隙間のうち、最も濾過フィルタ１２に近い先端部の長さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍにすることが好ましい。このような構造にすることで、ケーキＫを効果的に剥離することができる。また、被処理液Ａ（洗浄液Ｃ）により、洗浄タンク３６の内側から外側へ向かって常に圧力がかかるため、その内圧によってスリット３７の幅Ｓが広がりやすいが、スリット３７を突出形状にすることで、内圧に対する抵抗力が上がり、幅Ｓの広がりを抑えることができる。

（濾過工程）
次に、濾過装置１０の濾過工程について説明する。
まず、すべてのバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３が閉じられた状態から、濾液排出バルブＶ２を開いた後、ポンプ８を起動する。すると、被処理液Ａが供給管１３を介してストレーナ９へ送られ、ストレーナ９内で被処理液Ａに含まれるゴミなどが除去される。その後、ストレーナ９から排出された被処理液Ａは、供給管１４を介して、洗浄液タンク３６内へ送られ、スリット３７を通って濾過容器１１内に供給される。なお、スリット３７から濾過容器１１内に供給される被処理液Ａの流速は、例えば２．３ｍ／ｓ〜３．５ｍ／ｓ（ＦＬＵＸが２００ＬＭＨ〜３００ＬＭＨ）にすることができる。このようにして濾過容器１１内に到達した被処理液Ａは、濾過フィルタ１２によって濾過される。この濾過によって、被処理液Ａの液体は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒへ移動し、濾液Ｂとして排出口１５から排出される。排出口１５から排出された濾液Ｂは、排出管１７、１８を通って系外へ排出される。他方、被処理液Ａの固体（懸濁粒子）は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着して堆積し、結果としてケーキＫが形成される。
なお、濾過フィルタ１２の単位面積当たりの通液抵抗は、通液積算量（すなわち、被処理液Ａから分離される固形分量）に比例して大きくなる。

濾過フィルタ１２の表面に形成されたケーキＫは、ある程度の通液性を有しており、濾過フィルタ１２を補助する補助フィルタとして機能するという利点を有するが、ケーキ層が厚くなるにつれて通液性が悪くなるという不利益が生じる。すなわち、ケーキ層が厚くなるにつれて、通液抵抗が比例して大きくなってしまう。そのため、一定量のケーキＫが堆積したら、濾過フィルタ１２の通液抵抗を減らして、濾過流量を増やす必要がある。そこで、ケーキＫの生成量が所定レベルまで増えたとき、すなわち濾過フィルタ１２が目詰まりしたときに、濾過工程を終了する。

ケーキＫの生成量は、被処理液Ａの濁度と通水積算量（すなわち、被処理液Ａから分離される固形分量）に比例するため、濾過工程を開始してから、濾過フィルタ１２が目詰まりし、洗浄工程を行うというタクトタイムは、ケーキＫの生成時間で決定する。
なお、フィルタ目詰耐圧は、例えば２００ｋＰａである。

図示形態では、洗浄液タンク内圧力計測器ＰＴ１によって洗浄液タンク３６内の圧力を計測するとともに、排出管内圧力計測器ＰＴ３によって排出管１６内の圧力を計測し、その差圧が一定値以上になったときに、濾過工程を終了する構成としている。そのほか、濾過容器内圧力計測器ＰＴ２によって濾過容器１１内の圧力を計測し、洗浄液タンク３６内の圧力（または排出管１６内の圧力）との差圧が一定値以上になったときに、濾過工程を終了する構成としても良い。

なお、濾過工程を終了するタイミングは、その他の方法によって決めても良い。例えば、流量計５によって、単位時間当たりの濾液Ｂの排出量を計測し、その量が一定値を下回った場合に、濾過工程を終了するようにしても良い。また、濾過工程を開始してから所定時間が経過したか否かで判定したり、ケーキＫの厚さを計測して、ケーキ厚が約１ｍｍ〜２ｍｍになった時点で、ケーキＫが濾過不可能な状態になったと判定したりしても良い。
濾過工程を終了する際は、濾液排出バルブＶ２を開から閉にするが、ポンプ８の運転は継続する。

また、濾過中のポンプ８の出力を制御する方法には、以下の２つがあり、いずれの方法を用いても良い。
１つ目の方法は、スリット３７から吹き出される被処理液Ａの吹き出し圧力を一定に保つ「定圧運転」である。この方法では、ポンプ８の出力を変えずに一定に保っているため、濾過工程を開始した直後は濾過流量が多いが、ケーキＫが形成されるに伴って濾過流量が減少する。
２つ目の方法は、濾過流量を一定に保つ「定流量運転」である。濾過工程を開始した直後は濾過膜１２ｍの目詰圧力が低いが、ケーキＫが形成されるに伴って目詰圧力が上昇する。この方法では、濾過流量を一定に保つため、ポンプ８の出力を次第に上げる制御を行う。

（パージ工程）
次に、濾過工程の後に行う、気体を用いたパージ（ｐｕｒｇｅ）工程（「気体パージ工程」ともいう。）について説明する。
まず、スラリー排出バルブＶ１とガス供給バルブＶ３を開き、ブロワ６を起動する。また、濾過容器１１下端に設けた排出弁１１Ｖも閉状態から開状態に変更する。前記ブロワ６の圧力は、例えば２０ｋＰａ程度にすることができる。すると、ブロワ６から送られた気体Ｄ（例えば空気。空気を用いた場合は、エアパージという。また、空気に換えて窒素等の他の気体を用いても良い。）は、送気管１９および排出口１５を経て、濾液通路１２ｒ内へ導かれる。濾過工程の終了直後は、濾液通路１２ｒ内に濾液Ｂが残存しているが、送られた気体Ｄにより、濾液Ｂが濾過膜１２ｍの内側から外側へ押し出される。その結果、濾液Ｂは濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、（２１）を通って貯留槽７へ返送される。また、パージ工程の間も、ポンプ８によって被処理液Ａが濾過容器１１内に送られているが、その被処理液Ａは、濾液Ｂと同様に濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、（２１）を通って貯留槽７へ返送される。なお、パージ工程が進むにつれて、濾過容器１１内の濾液通路１２ｒやプリーツフィルタ１２の外側の空間（間隙５０）に、気体Ｄが充満した状態となる。
なお、このパージ工程の時間は５秒〜１５秒にすることができる。具体的には、ブロワ６の送風能力が２．５Ｌ／ｍｉｎ、濾過容器１１の容積（濾過フィルタ１２の下端よりも下側の部分を除く）が１９０Ｌである場合、パージが完了するまでに、１９０Ｌ÷２５００×６０秒＝４．５６秒が必要となり、バルブ２７を開にする時間や、フィルタ１２の空気抵抗などを考慮すると、約１０秒でパージ工程が終了する。
また、このパージ工程の間に、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）が８０ｋＰａ以上になった場合は、パージ工程と後述の洗浄工程が並行して行われる。通常は、パージ工程と洗浄工程は並行して行われず、５秒〜１５秒かけてパージ工程を行った後に、洗浄工程を行うようにしている。このようにエアパージ工程によって、濾過容器１１内を気体で満たした状態を作り出すことにより、気中の洗浄を行えるようにしている。

（洗浄工程）
次に、パージ工程後の洗浄工程について説明する。
洗浄工程では、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫを剥離・排出し、濾過膜表面１２ｆを初期状態に戻す。このときポンプ８及びブロワ６の運転を継続し、各バルブの状態（バルブＶ１（開）、Ｖ２（閉）、Ｖ３（開））は、変えないものとする。ポンプ８により、貯留槽７に貯留された被処理液Ａは、配管１３、ストレーナ９、配管１４を経由して、洗浄液タンク３６へ送られる。洗浄液タンク３６へ送られた被処理液Ａは洗浄液Ｃとして用いられる（以下の洗浄工程の説明において、「被処理液Ａ」を「洗浄液Ｃ」という）。洗浄液タンク３６には、洗浄液Ｃが一時的に充満するが、充満した洗浄液Ｃは、ポンプ８の圧力によって、スリット３７から濾過フィルタ１２へ向かって吹き出される。このとき、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとすることが好適である。差圧が８０ｋＰａの時のノズル噴流速度は８ｍ／ｓ、１２０ｋＰａの時のノズル噴流速度は１２ｍ／とすることが好ましい。なお、ケーキ厚が厚い場合は、洗浄液Ｃの吹き出し圧力を強める必要があり、例えばケーキ厚が２ｍｍ（２０００ｇ/ｍ²）のときは、１５０ｋＰａ（１５ｍ/ｓ）の圧力が必要となる。吹き出された洗浄液Ｃは、濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２に付着したケーキＫを剥離する。このとき、スリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向に延在しているため、洗浄液Ｃがスリット３７から平板状に吹き出され、濾過フィルタ１２の軸方向に沿ってライン状に当たり、軸方向のケーキＫを漏れなく剥離することができる。

なお、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫのうち、洗浄液タンク３６のスリット３７の位置から離れたケーキＫに対しては、衝撃を与えることができない。そのため、濾過フィルタ１２をその軸心を中心として回転させることが好ましい。濾過フィルタ１２を１回転させるために必要な時間は、濾過フィルタ１２の直径、襞数（プリーツフィルタの場合）や、表面積で決定し、例えば、直径４００ｍｍ（表面積５０ｍ²）の濾過フィルタ１２を０．５ＲＰＭで回転させる（１２０秒間で１回転させる）ようにしても良い。濾過フィルタ１２を回転させながら、スリット３７から洗浄液Ｃを吹き出すことで、濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２の回転機構を設けない場合は、洗浄液タンク３６が濾過フィルタ１２の周囲を回転する機構にしても良い。また、濾過容器１１の周方向に沿って、洗浄液タンク３６を複数設け、３６０度の方向から洗浄液Ｃを吹き出すことで、回転機構を設けた場合と同様の効果を得るようにしても良い。

排出シュート１１Ｓに落下したケーキＫは、洗浄液Ｃとともに、返送管２２、２０、（２１）を経て、貯留槽７へ送られる。なお、剥離したケーキＫを即時に貯留槽７へ送っても良いが、ケーキ排出シュート１１Ｓに溜めて、ある程度の量が溜まった後に送るようにしても良い。

また、洗浄工程においても、ブロワ６から送られた気体は、濾液通路１２ｒに導かれた後、濾過膜１２ｍの内側から外側へ排気される。したがって、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫは、濾過膜外側から受ける洗浄液Ｃの衝撃力によって剥離されるほか、濾過膜内側から外側へ排出される気体Ｄによっても剥離されるため、洗浄液Ｃだけを用いる場合と比べて、ケーキＫが剥離しやすくなる。また、濾過容器１１内に気体Ｄが充満した状態で洗浄液Ｃを吹き付けているため、濾過容器１１内に液体（被処理液Ａ）が充満している従来例と比べて、洗浄液Ｃの衝撃力が大きくなり、ケーキＫの剥離量が多くなる。さらに、洗浄液Ｃの吹き出し力が強い場合であっても、濾過膜内側から外側に気体Ｄが排出されているため、洗浄液Ｃが濾過通路１２ｒ内に入り込むケースが少なく、仮に入り込んだとしても直ぐに間隙５０に排出することができる。
以上のようにして、ケーキＫを全て排出したときに、洗浄工程を終了とし、濾過工程を再開する。

（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
上記の説明では、濾過フィルタ１２の軸心が縦になる縦型濾過装置１０について説明したが、濾過フィルタ１２の軸心が横になる横型濾過装置１０であっても良い。この横型濾過装置１０では、洗浄液タンク３６を濾過フィルタ１２の下側に配置し、洗浄液Ｃを下側から噴き付けるようにすると良い。濾過フィルタ１２から剥離したケーキＫが、重力によって排出口１１Ｓに落下しやすいからである。

（複数の濾過フィルタ）
また、図示した形態のように、濾過装置１０の設置数は１台に限られるものではなく、複数台の濾過装置１０に対しても、同様の洗浄装置３５を用いることができる。

図５に、２台の濾過装置１０（第１濾過装置１０Ａ及び第２濾過装置１０Ｂ）を設けた場合の制御方法を示した。この図について説明すると、まず運転開始時に、濾液排出バルブ（第１濾液排出バルブＶ２−１及び第２濾液排出バルブＶ２−２）を閉から開に変え、原水ポンプ８を駆動して、２台の濾過装置１０Ａ、１０Ｂで被処理液Ａの濾過を行う（Ｓ１）。図５では、スリット３７から吹き出す被処理液Ａの吹き出し圧力を一定に保つ定圧運転を行っており、Ｓ１工程の間は、インバータ２がポンプ６の周波数を中程度に維持している。また、濾過装置１０の運転開始から運転終了までの間、第１モータＭ１、第２モータＭ２を駆動して、０．５ｒｐｍ程度の速さで、濾過フィルタ１２を常に回転させるようにしている。なお、Ｓ１工程の時間は、例えば３０分程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａでパージを行う（Ｓ２）。このＳ２工程の開始時に、第１濾液排出バルブＶ２−１を開から閉に変え、第１スラリー排出バルブＶ１−１及び第１ガス供給バルブＶ３−１を閉から開に変える。それとともに、ブロワ６を駆動して、気体Ｄ（例えば外気）を濾過装置１０Ａ内に供給する。また、Ｓ２工程の開始から終了までの間に、インバータ２がポンプ６の周波数を中から高に次第に変えていく。このＳ２工程が進むに連れて、濾液通路１２ｒ内に残存していた濾液Ｂが、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間の間隙５０へ押し出される。そして、間隙５０内に押し出された濾液Ｂや間隙５０内に溜まっていた被処理液Ａが、濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。このようにして、濾過容器１１内が、ブロワ６から供給された気体Ｄで満たされることになる。なお、Ｓ２工程の間も、被処理液Ａがスリット３７から濾過容器１１内に供給されているが、供給された被処理液Ａは濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、被処理液Ａの濾過が継続して行われる。なお、前記Ｓ２工程の時間は、例えば１０秒程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａで、濾過膜１２ｍの洗浄を行う（Ｓ３）。このＳ３工程の開始時には、各バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３の開閉を変更しない。また、Ｓ３工程の間は、インバータ２がポンプ６の周波数を高い状態で維持している。この濾過工程では、スリット３７から吹き出された洗浄液Ｃが濾過膜１２ｍに衝突して、濾過膜１２ｍの表面に形成されたケーキＫが剥離されるとともに、濾過膜１２ｍの裏面から表面に吹き出された気体ＤによってもケーキＫが剥離される。剥離したケーキＫは、洗浄液Ｃと混ざってスラリーＺとなり、濾過容器１１の下部から排出され、貯留槽７へ返送される。このようにして、濾過膜１２ｍが初期状態（濾過開始前の状態）に戻される。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、引き続き被処理液Ａの濾過が行われる。なお、前記Ｓ３工程の時間は、例えば２分程度とすることができる。

次に、第１濾過装置１０Ａで、被処理液Ａの濾過が再開される（Ｓ４）。このＳ４工程の開始時には、第１濾液排出バルブＶ２−１を閉から開に変え、第１スラリー排出バルブＶ１‐１、第１ガス供給バルブＶ３−１を開から閉に変える。また、ブロワ６を停止させ、気体Ｄの供給を停止する。さらに、インバータ２がポンプ６の周波数を高から中に変え、Ｓ４工程の間は周波数を中程度に維持している。
他方、第２濾過装置１０Ｂでは、引き続き被処理液Ａの濾過が行われる。なお、前記Ｓ４工程の時間は、例えば３０分程度とすることができる。

その後、Ｓ５工程で第２濾過装置１０Ｂがパージを行い、Ｓ６工程で第２濾過装置１０Ｂが洗浄を行い、Ｓ７工程で第２濾過装置１０Ｂが濾過を再開する。このＳ５工程〜Ｓ７工程の間は、第１濾過装置１０Ａは濾過の運転を継続する。このＳ５工程〜Ｓ７工程の詳細は、第１濾過装置１０Ａにおける第２工程〜第４工程と同様であるため、ここでは説明を省略する。

そして、Ｓ８工程で第１濾過装置１０Ａがパージを行い、Ｓ９工程で第１濾過装置１０Ａが洗浄を行い、・・・というように、第１濾過装置１０Ａと第２濾過装置１０Ｂが順番に濾過、パージ、洗浄を行う。このように濾過と洗浄のタイミングを濾過装置１０Ａ、１０Ｂごとに変えることで、濾過が全く行われないような状態が生じなくなり、濾過流量を平均化することができる。
また、ポンプ８を選定する際は、第１濾過装置１０Ａの濾過に必要な容量と、第２濾過装置１０Ｂの洗浄に必要な容量を加算した容量のポンプを採用すると良い。なお、大容量のポンプ８が必要な場合は、複数台のポンプを設けても良い。
また、図５ではブロワ６を１台だけ設けたが、濾過装置１０の数に合わせて、複数台設けるようにしても良い。

前記の説明では、濾過装置１０を２台設けた場合について説明したが、３台以上設けた場合においても、濾過と洗浄のタイミングを濾過装置ごとに変える同様の制御を行うようにすると良い。

本発明は、濾過が必要な被処理液Ａが増えた場合に、既設の濾過装置１０に加えて、新たな濾過装置１０を容易に後付けすることができるため、設備費を抑えることができ、利便性が高い。

２…インバータ、３…レベル計、４…供給口、６…ブロワ、７…貯留槽、８…ポンプ、９…ストレーナ、１０…濾過装置、１０Ａ…第１濾過装置、１０Ｂ…第２濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…ケーキ排出シュート、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１１Ｖ…排出弁、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３、１４…供給管、１５…排出口、１７、１８…排出管、１９…送気管、２０、２１、２２…返送管、２９…フィルタ支持体、３５…洗浄手段、３６…洗浄液タンク、３７…スリット、３８…仮想線、３９…交点、４０…重なり部分、４１…孔、４５…突出部、５０…間隙、５１…整流バッフル、Ａ…被処理液、Ｂ…処理液（濾液）、Ｃ…洗浄液、ＦＴ…流量計、ＦＴ１…第１流量計、ＦＴ２…第２流量計、Ｋ…ケーキ、Ｍ…モータ、Ｍ１…第１モータ、Ｍ２…第２モータ、ＰＴ１…洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ１−１…第１洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ１−２…第２洗浄液タンク内圧力計測器、ＰＴ２…濾過容器内圧力計測器、ＰＴ２−１…第１濾過容器内圧力計測器、ＰＴ２−２…第２濾過容器内圧力計測器、ＰＴ３…排出管内圧力計測器、ＰＴ３−１…第１排出管内圧力計測器、ＰＴ３−２…第２排出管内圧力計測器、Ｓ…スリット幅、Ｖ１…スラリー排出バルブ、Ｖ１-１…第１スラリー排出バルブ、Ｖ１-２…第２スラリー排出バルブ、Ｖ２…濾液排出バルブ、Ｖ２-１…第１濾液排出バルブ、Ｖ２-２…第２濾液排出バルブ、Ｖ３…ガス供給バルブ、Ｖ３−１…第１ガス供給バルブ、Ｖ３−２…第２ガス供給バルブ、Ｘ…スリット間の距離、Ｙ…ピッチ、Ｚ…スラリー

Claims (3)

1. 被処理液を濾過容器に供給し、前記濾過容器内に設置された筒状の濾過フィルタによって濾過し、処理液を前記濾過容器から排出する濾過工程と、
   処理液排出側から濾過容器内に気体を注入し、濾過容器内を気体で満たすパージ工程と、
   前記濾過容器内が気体で満たされた状態で、ノズルから前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを剥離して除去する洗浄工程と、を有することを特徴とする濾過方法。
2. 前記洗浄工程において、処理液排出側から濾過容器内への気体の注入を継続する請求項１記載の濾過方法。
3. 前記濾過容器および濾過フィルタは複数設けられており、
   一方の濾過フィルタで被処理液の濾過を行う間に、他方の濾過フィルタのパージ及び洗浄を行う請求項１記載の濾過方法。

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