JP6514064B2 - 処理システム及び処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、処理システム及び処理方法に関する。

近年、工業の発達や人口の増加により、水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには、工業排水や生活排水などの各種の排水を浄化して、再利用することが重要である。排水を浄化するためには、水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。
水中に含まれる水不溶物や不純物の粒子を分離除去する方法として、例えば、膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法が挙げられる。

膜分離法に代表される濾過法では、さまざまな形態の膜や濾過材を用いたフィルターに、除去対象物質である懸濁物質（以下、ＳＳ粒子と表記する場合がある。）を含む水を通過させて、水中からＳＳ粒子を分離している。代表的な濾過機構としては、表面濾過、深層濾過（デプス濾過）、ケーク濾過と呼ばれる機構がある。

表面濾過は、フィルターの表面でフィルターを通過する水中に含まれるＳＳ粒子を受け止める機構である。表面濾過では、主にフィルターの孔よりも大きいＳＳ粒子が捕捉される。例えば、膜を用いる濾過では、主に表面濾過の機構が用いられている。
深層濾過は、フィルターの表面だけでなく孔の内面など、ＳＳ粒子を含む水と接するフィルター表面全面へのＳＳ粒子の付着を利用する機構である。深層濾過では、主にフィルターの孔よりも小さい粒子が捕捉される。例えば、砂などの濾過材が充填された塔を用いる濾過においては、深層濾過の機構が用いられている。
ケーク濾過は、フィルターに捕捉されたＳＳ粒子自身がケークを形成し、フィルターとして機能する機構である。ケーク濾過では、深層濾過よりもさらに小さいＳＳ粒子が捕捉される。

例えば、金網を用いたフィルターを用いて、水中からＳＳ粒子を分離する濾過では、主に表面濾過の機構が用いられている。金網を用いたフィルターにおいて、深層濾過の機構を用いれば、フィルターの孔よりも小さい粒子を捕捉でき、フィルターの閉塞が生じにくく、かつ、通水量の確保がしやすくなる。しかし、金網を用いたフィルターでは、フィルターとＳＳ粒子を含む水との接触面積を確保しにくいため、深層濾過の機構を利用できない場合があった。

一般に、フィルターにＳＳ粒子を含む水を通過させて、水中からＳＳ粒子を除去する場合、ＳＳ粒子によるケークが形成されてケーク濾過へ移行する。この時の濾過性能は、形成されたケークに依存し（言い換えればＳＳ粒子に依存し）、ケークの厚みが増すと共に濾過流量の低下が観察される。

また、フィルターの洗浄を行う際に、フィルターとＳＳ粒子との分離が円滑に行われないと洗浄効率が低下し、洗浄水の消費量の増大やフィルターの性能低下を引き起こす懸念がある。また微細な粒子を除去するために凝集剤を添加する必要があり、汚泥の量が増加するといった課題もあった。さらに、ＳＳが有価物である場合、回収する汚泥中に凝集剤が混入していることによりその有価物の回収が困難となる。

これらを解消するためにフィルターの洗浄を行うが、フィルターとＳＳの分離が悪いと洗浄水量が増大し、洗浄による排水量が増えてシステムの運用効率（即ち、（処理液量−洗浄排水量）／処理液量）が低下するという課題がある。そして、濾過と洗浄を繰り返す度にフィルターの濾過性能はさらに低下していき、濾過性能が特定の閾値に達すると洗浄用薬剤を用いた洗浄やフィルター本体の交換が必要となり、廃棄物量が増大するといった課題があった。

特開２００８−１８０２０６号公報 特開２００７−２１６１０２号公報 特開２０１３−２４８６０７号公報

Tao Hang,Ming Li,Qin Fei and Dali Mao,Characterization of nickel nanocones routed by electrodeposition without any template,Nanotechnology,19(2008)035201(5pp) S.Chakraborty of organic additives in nickel lanting,Transactions of the Metal Finishers'Association of india,Vol.12,No.3-4(2003)

本発明が解決しようとする課題は、凝集剤を添加することなく微細な固形物を分離可能であり、かつ、フィルターへのＳＳの堆積や目詰まりによる濾過性能の低下を少量の洗浄水によって抑制可能な処理システムおよびこれを用いた処理方法を提供することである。

実施形態の処理システムは、被処理液が供給される供給部、一次面側から二次面側に向けて前記被処理液を透過させて前記被処理液中の固形分を濾過するフィルターと、前記フィルターを通過した処理液を排出させる第一排出部、および前記供給部から前記被処理液の一部を排出させる第二排出部を有する処理槽を持つ。
また、前記フィルターの前記二次面側に臨む第二空間を加圧可能な加圧手段と、前記フィルターの透過性能の評価指標を検出し、検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて、前記フィルターの洗浄動作の要否を判定する制御部とを持つ。
前記フィルターは、複数の貫通孔と、少なくとも前記一次面側の表面に形成され、前記貫通孔の平均孔径よりも最大外形寸法の小さい複数の微細構造物とを持つ。
前記制御部は、前記フィルターの洗浄動作を行う際には、前記加圧手段を動作させて前記第二空間を加圧し、前記第二空間に残留する前記処理液の残部および前記フィルターの前記一次面側に臨む第一空間に残留する前記被処理液の残部を前記第二排出部から排出させる動作を実行する制御プログラムを持つ。

第一実施形態の処理システムを示す模式図。 処理槽に設置されたフィルターを示す断面図。 フィルターの一部を示す要部拡大断面図。 フィルターの一部を示す要部拡大模式図。 微細構造物が針状構造物である場合のＳＥＭ写真。 フィルターの一部を示す要部拡大模式図。 微細構造物が多面体形状である場合のＳＥＭ写真。 微細構造物が多面体形状である場合のＳＥＭ写真。 フィルター他の例を示した平面図。 図９に示すフィルターを端面側から見た時の断面図。 図９に示すフィルターの要部拡大模式図。 フィルターの他の例を示した断面図。 図１２に示すフィルターの断面図。 フィルターの他の例を示した断面図。 図１４に示すフィルターの要部拡大平面図。 フィルターの他の例を示した外観斜視図。 図１６に示すフィルターの平面図。 フィルターの他の例を示した外観斜視図。 図１８に示すフィルターの平面図。 第一実施形態の処理方法を示すフローチャート。 第二実施形態の処理方法を示すフローチャート。 第二実施形態の処理システムを示す模式図。 フィルターの一部を示す要部拡大断面図。 第三実施形態の処理方法を示すフローチャート。 第四実施形態の処理方法を示すフローチャート。

以下、実施形態の処理システムを、図面を参照して説明する。
（１）処理システム：第一実施形態
図１は、第一実施形態における処理システムを示す模式図である。処理システム１００は、被処理液槽１０１と、処理槽１０２と、処理液槽１０３と、洗浄排水槽１０４と、コンプレッサ（加圧手段）１０５と、ポンプ１０６，１０７と、これら各部を接続する配管１０８と、圧力計（検出手段）１０９とを備えている。また、これら各部を制御する制御部１１５が設けられている。

制御部１１５は、例えばコンピュータおよび各部を制御するためのドライバやインターフェース、および電気配線などから構成される。こうした制御部１１５において、処理方法に沿って処理システム１００を駆動させるための制御プログラムが実行される。なお、制御プログラムの実行による処理方法は、後ほど詳述する。

被処理液槽１０１は、処理システム１００の外部から流入する被処理液を貯留する。被処理液としては、例えば、ＳＳ粒子を含む水などが挙げられる。被処理液槽１０１には、流入する被処理液のＳＳ粒子を均等に分散させるため、被処理液槽１０１内を攪拌する撹拌機１１１が設置されていることが好ましい。被処理液槽１０１の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されるものではない。

処理槽（濾過フィルターユニット）１０２は、被処理液槽１０１から被処理液が供給される供給部１１２と、被処理液中の固形分を濾過するフィルター１１と、フィルター１１を通過した処理液を排出する第一排出部１１３と、供給部１１２に供給された被処理液の一部を排出する第二排出部１１４とを有する。

処理槽１０２では、フィルター１１で被処理液を濾過することにより、被処理液中からＳＳ粒子などの濾過対象物（固形分）を除去し、固形分が除去された処理液を生成する。処理槽１０２の外形形状は、フィルター１１を収容可能であれば特に限定されるものではなく、本実施形態では円筒形に形成されている。

処理槽１０２は、フィルター１１によって、被処理液が流入する一次面側１０ａに広がる第一空間Ｅ１と、フィルター１１を透過した処理液が流出する二次面側１０ｂに広がる第二空間Ｅ２に区画されている。処理槽１０２の第一空間Ｅ１は、配管１０８、ポンプ１０６、およびバルブＶ１を介して被処理液槽１０１と接続される。ポンプ１０６は、被処理液槽１０１内に収容された被処理液を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送する。

処理槽１０２に設置されているフィルター１１は、例えば中空円筒形を成し、その中心軸が鉛直方向に沿うように設置されている。本実施形態においては、円筒形のフィルター１１の内周面で囲まれた空間が被処理液が流入する第一空間Ｅ１とされる。また、円筒形のフィルター１１の外周面側に広がる空間が、処理液が流出する第二空間Ｅ２とされる。即ち、本実施形態の中空円筒形のフィルター１１は、その内周面を被処理液が流入する一次面側１０ａとし、外周面を処理液が流出する二次面側１０ｂとした内圧型フィルターとしている。
なお、このフィルター１１の構成は後ほど詳述する。

処理槽１０２の第一空間Ｅ１側には、圧力計（検出手段）１０９が形成されている。こうした圧力計１０９は、第一空間Ｅ１内の圧力を測定する。フィルター１１へのＳＳの堆積量が増大するとフィルター１１を透過する処理液の流量が低下し、第一空間Ｅ１内の圧力が高まる。よって、第一空間Ｅ１内の圧力変化を検出することで、フィルター１１へのＳＳの堆積状態を知ることができる。

なお、検出手段は、フィルター１１の透過性能の評価指標を検出して検出信号を出力するものであればどのようなものでもよく、本実施形態の圧力計１０９以外にも、例えば、流量計を用いることができる。検出手段として流量計を用いる場合、例えば、被処理液槽１０１と処理槽１０２の第一空間Ｅ１とを接続する配管の途上に設置したり、あるいは処理槽１０２の第二空間Ｅ２と処理液槽１０３とを接続する配管の途上に設置することができる。これによって、被処理液の供給量の変化や処理液の流出量の変化を検出し、フィルター１１へのＳＳの堆積状態を知ることができる。

処理液槽１０３は、配管１０８やバルブＶ２を介して処理槽１０２の第二空間Ｅ２と接続され、処理槽１０２から流出した濾過後の処理液を貯留する。処理液は、被処理液が処理槽１０２内のフィルター１１を、一次面１０ａ側から二次面１０ｂ側に通過することにより生成したものである。処理液槽１０３の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
また、処理液槽１０３は、配管１０８、ポンプ１０７を介して処理槽１０２の第一空間Ｅ１に接続される。ポンプ１０７は、処理液槽１０３内に収容された処理液の一部を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送する。

洗浄排水槽１０４は、配管１０８やバルブＶ５を介して処理槽１０２の第一空間Ｅ１と接続され、被処理液中から除去された洗浄排水を貯留する。洗浄排水は、後述する処理方法の実行時に生じるＳＳ粒子を多く含む濃縮液なとからなる。洗浄排水槽１０４の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。

コンプレッサ（加圧手段）１０５は、加圧空気を処理槽１０２に向けて供給する。こうしたコンプレッサ１０５は、配管１０８やバルブＶ６，Ｖ４を介して処理槽１０２の第二空間Ｅ２と接続される。また、コンプレッサ１０５は、配管１０８やバルブＶ６，Ｖ３を介して処理槽１０２の第一空間Ｅ１と接続される。

バルブＶ１〜Ｖ６は開閉弁であり、配管１０８を流れる被処理液、処理液、およびコンプレッサからの加圧空気を制御部１１５からの制御信号に応じて通過させたり遮断させたりする。

（１−１）フィルターの形成例１
図２は、実施形態の処理システムを構成する処理槽に適用可能なフィルターの一例を示す断面図である。
フィルター１１は、線材２１を面状に配列させた濾過体１２と、この濾過体１２を支持する支持部材１３と、を備えている。実施形態のフィルター１１では、濾過体１２は、長尺の線材２１をコイル状に巻回させ、中空の筒状体に成形させたものからなる。このように成形した線材２１によって、円筒面をもつ濾過体１２が形成される。本実施形態の線材２１は、延伸方向に対して直角な断面形状が三角形を成している。

線材２１は、互いに隣接する線材どうしの間、即ち、実施形態では隣接する周回線材２１どうしの間を所定幅の隙間を保つように支持部材１３に支持されている。これにより、円筒形の濾過体１２は、その内周面１２ａと外周面１２ｂとの間を貫通するスリット状の隙間２６が形成される。

本実施形態では、フィルター１１は、濾過体１２の内周面１２ａが被処理液が流入する一次面とされ、外周面１２ｂが、濾過体１２によって濾過された処理液が流出する二次面とされる。例えば、フィルター１１は、略円筒形の内周面１２ａ側が被処理液の圧送によって大気圧よりも加圧され、外周面１２ｂ側が大気圧となる内圧型のフィルターを構成している。

本実施形態の支持部材１３は、濾過体１２の外周面１２ｂ側で線材２１に接合されている。支持部材１３は、例えば線材２１の周回方向に沿って等間隔に３か所形成され、濾過体１２の中心軸に対して平行に延び、巻回された線材２１を外周面１２ｂ側から支持している。こうした支持部材１３と線材２１とは、例えば、焼結によって接合されている。

図３は、フィルターの内周面側を示す要部拡大断面図である。
濾過体１２のうち、被処理液が流入する内周面（一次面）１２ａは平坦面である。即ち、線材２１のうち、内周面（一次面）１２ａ側は、平坦面２１ｆとなっている。例えば、本実施形態のように、断面形状が三角形の線材２１の場合、この三角形の１辺が内周面（一次面）１２ａに沿うように、線材２１が支持部材１３に支持され、三角形の頂点で線材２１が支持部材１３に接合される。

また、周回違いで隣接する線材２１，２１どうしの隙間２６は、断面形状が三角形の線材２１を用いることによって、一次面１２ａ側から、被処理液が流出する二次面１２ｂ側に向けて幅が広がるように形成される。

フィルター１１を構成する濾過体１２のうち、少なくとも被処理液が流入する内周面（一次面）１２ａ側、即ち、内周面（一次面）１２ａ側に臨む線材２１の平坦面２１ｆには、複数（多数）の微細構造物５が形成されている。
微細構造物５は、例えば、円錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形のうち、少なくともいずれか１つの形状である。実施形態の微細構造物５は、基端から先端に向けて先細りの針状構造物である。

図４は、微細構造物が形成された線材を示す要部拡大模式図である。
微細構造物５は、線材２１に例えば電気めっきによって形成しためっき層３から構成される。また、微細構造物５を構成するめっき層３と線材２１との間には、めっき層３と線材２１との密着性を高める下地層４が更に形成されていることが好ましい。

微細構造物５を形成する線材２１としては、フィルター１１を用いて濾過される被処理液中で使用できるものが用いられる。線材２１の材料は、めっき処理を用いて、めっき層３、またはめっき層３および下地層４を容易に形成できるように、金属であることが好ましい。線材２１に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材２１として、耐蝕性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレス鋼線を用いることが好ましい。

下地層４は、めっき層３の線材２１への接着性を高めるために、必要に応じて設けられるものである。下地層４に用いられる材料としては、例えば、線材２１の表面にニッケル合金からなるめっき層３を形成する場合、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。

下地層４の厚みは、めっき層３の線材２１への接着性を向上させることができる厚み以上とされている。また、下地層４の厚みは、隙間２６の幅が、フィルター１１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に適した大きさとなる範囲の厚みとされている。

実施形態におけるめっき層３は、複数の微細構造物（本実施形態においては針状構造物）５が下地層４の表面に集合してなる複合体である。それぞれの微細構造物５では、微細構造物５の基端５３ａよりも線材２１側の領域である基部５ａが、隣接する他の微細構造物５の基部５ａと一体化されている。このことにより、微細構造物５の基部５ａは、下地層４の表面に連続して形成されている。

本実施形態における微細構造物５は、例えば、円錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形の形状を有する。このような錐形や錐台形の形状を有する各微細構造物５は、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。
図５に、こうした微細構造物５を針状構造物とした場合のＳＥＭ写真（二次電子像（ＳＥＩ）、１５．０ｋＶ、２００００倍）を示す。

針状構造物とされた微細構造物５どうしの間には、断面視で基端５３ａに近づくにつれて幅が狭くなる谷５３が形成されている。谷５３は、平面視で各微細構造物５を取り囲むように形成されている。各微細構造物５を取り囲む谷５３は、隣接する別の微細構造物５を取り囲む谷５３と平面視で繋がって形成されている。

図４に示すフィルター１１では、複数の微細構造物５の一部に、被処理液中から捕捉したＳＳ粒子が付着している。
線材２１の単位面積（１μｍ^２）当たりの微細構造物５の数は、１．２〜１０．０個／μｍ^２である。単位面積（１μｍ^２）当たりの微細構造物５の数が上記範囲未満であると、フィルター１１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が不足して、深層濾過の機構の効果が不十分となるために、被処理液中のＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。

また、単位面積（１μｍ^２）当たりの微細構造物５の数が上記範囲未満であると、微細構造物５にＳＳ粒子が捕捉されにくくなるため、ケーク７が形成されにくくなる。しかし、単位面積（１μｍ^２）当たりの微細構造物５の数が上記範囲を超えると、洗浄を行っても微細構造物５からＳＳ粒子が除去されにくくなり、洗浄性が不十分となる。

単位面積当たりの微細構造物５の数が１．２個／μｍ^２以上であると、フィルター１１の表面積が十分に広くなり、隣接する微細構造物５間にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。このため、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１１とすることができる。

よって、フィルター１１は、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能を有するものとなる。単位面積当たりの微細構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１１とするために、３．０個／μｍ^２以上であることが好ましい。

単位面積当たりの微細構造物５の数が１０．０個／μｍ^２以下であると、隣接する微細構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、図４に示すように、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間Ｅｆが形成される。空間Ｅｆは、ケーク７が形成された時に、ケーク濾過された処理液が流れる流路として機能する。

このため、微細構造物５を有さないフィルターと比較すると、ケーク７を通過した処理液の得られる面積が大きくなるため、濾過流量を大きくすることができる。したがって、フィルター１１は、ＳＳ粒子が除去されやすく、濾過流量の大きいものとなる。単位面積当たりの微細構造物５の数は、より濾過流量の大きい優れたフィルター１１とするために、７．０個／μｍ^２以下であることが好ましい。

線材２１の単位面積（１μｍ^２）当たりの微細構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルターを電子顕微鏡で観察し、縦２μｍ横２μｍ面積４μｍ^２の正方形内に存在する針状構造物の頂点の数を、４箇所測定する。そして、４箇所で測定した針状構造物の頂点の数を平均し、単位面積（１μｍ^２）当たりの針状構造物の数を算出する。

線材２１の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの微細構造物５の数は１．０〜４．０個／μｍである。上記の単位長さ（１μｍ）当たりの微細構造物５の数が上記範囲未満であると、フィルター１１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が不足して、深層濾過の機構の効果が不十分となるので、被処理液中のＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。

一方、上述した単位長さ（１μｍ）当たりの微細構造物５の数が上記範囲を超えると、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた空間Ｅｆが狭くなるため、濾過流量が少なくなる場合がある。

上記の単位長さ当たりの微細構造物５の数が１．０個／μｍ以上であると、単位面積当たりの微細構造物５の数が１．２個／μｍ^２以上である場合と同様に、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能を有するものとなる。上記の単位長さ当たりの微細構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１１とするために、１．５個／μｍ以上であることが好ましい。

上記の単位長さ当たりの微細構造物５の数が４．０個／μｍ以下であると、単位面積当たりの微細構造物５の数が１０．０個／μｍ^２以下である場合と同様に、隣接する微細構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間Ｅｆが形成されるものとなり、濾過流量の大きなフィルター１１にすることができる。上記の単位長さ当たりの微細構造物５の数は、より一層濾過流量の大きいフィルター１１とするために、３．０個／μｍ以下であることが好ましい。

線材２１の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの微細構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルター１１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで平滑化して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿って、１０μｍ当たりの針状の微細構造物の数を測定する。そして、測定した微細構造物の数から単位長さ（１μｍ）当たりの微細構造物の数を算出する。

本実施形態において、線材２１の断面における針状の微細構造物５の平均高さＨおよび基端部の平均幅Ｄは、以下に示す部分の寸法を、以下に示す測定方法により測定したものである。図４に示すように、線材２１の断面において隣接する微細構造物５間には、谷５３が形成されている。線材２１の断面において、微細構造物５を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５１でつなぎ、その長さを微細構造物５の基端部の幅Ｄ１、Ｄ２とする。また、微細構造物５の先端５２と上記の直線５１との最短距離を、微細構造物５の高さＨ１、Ｈ２とする。

線材２１の断面において、２つの微細構造物５７、５８が一体化されている場合（図４における符号５９で示す微細構造物）には、以下に示す部分の寸法を、微細構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４および微細構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とした。

まず、針状の微細構造物５７、５８が一体化された微細構造物５９を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５４でつなぐ。次いで、２つの微細構造物５７、５８間の谷５５の谷底から直線５４に向かって垂線５６を引く。垂線５６と直線５４との交点から各基端５３ａ、５３ａまでのそれぞれの距離を、微細構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とする。

また、各微細構造物５７、５８の先端５２ａ、５２ｂと上記の直線５４との最短距離を、各微細構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４とする。なお、垂線５６の長さが、微細構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４の両方の高さの３／４未満である場合には、独立した２つの微細構造物とみなす。また、２つの微細構造物５７、５８が一体化されているとする基準は、前記独立した２つの微細構造物とみなされる場合以外とする。

針状の微細構造物５の高さおよび微細構造物５の基端部の幅を測定するには、フィルター１１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで研磨して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影した線材２１の断面の拡大写真における線材の表面の略延在方向に沿う長さ１０μｍの範囲を１つの測定領域とし、４箇所の測定領域に存在する全ての上記の微細構造物５の高さおよび基端部の幅を測定する。そして、測定した４箇所の微細構造物５の高さの平均値を、微細構造物５の平均高さＨとする。また、測定した４箇所の微細構造物５の基端部の幅の平均値を、微細構造物５の基端部の平均幅Ｄとする。

線材２１の断面における針状の微細構造物５の高さの変動係数は０．１５〜０．５０であることが好ましい。変動係数とは、上述した線材２１の断面における微細構造物５の高さの分布の標準偏差を、前記微細構造物５の高さの算術平均値で除したものである。

上記の変動係数が０．１５〜０．５０の範囲であると、より一層ＳＳ粒子の除去機能および洗浄性の優れたフィルター１１となる。上記の変動係数が０．１５未満であると、フィルター１１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に、フィルター１１の表面でのＳＳ粒子を含む被処理液の流れが単調になり、微細構造物５にＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、上記の変動係数が０．５０を超えると、高さの低い微細構造物５によってめっき層３の表面に形成されたケーク７を支える機能が得られにくくなる。

上記の変動係数が０．１５以上であると、微細構造物５の高さのばらつきが十分に大きいものとなる。このため、フィルター１１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に、フィルター１１の表面でのＳＳ粒子を含む被処理液の流れが複雑になるとともに、高さの高い微細構造物５にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。その結果、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすくなるとともに、高さの高い微細構造物５に引っかかったＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面にケーク７が形成されやすくなる。上記の変動係数は、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１１とするために、０．１８以上であることが好ましい。

上記の変動係数が０．５０以下であると、めっき層３の表面に形成されたケーク７を、高さの低い微細構造物５が支えることによって、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３とケーク７とに囲まれた空間Ｅｆの広さが確保されやすくなる。このため、濾過によってケーク７が形成された後、ケーク濾過された処理液が空間Ｅｆ内を流れやすくなり、濾過流量が増大する。したがって、フィルター１１は、針状構造物のないフィルターと比較して濾過流量に優れたものとなる。上記の変動係数は、より一層、濾過流量の多いフィルター１１とするために、０．３６以下であることが好ましい。

線材２１の断面における針状の微細構造物５の基端部の平均幅Ｄと平均高さＨとのアスペクト比Ｈ／Ｄは０．５〜４．０であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが０．５以上であると、隣接する針状の微細構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた十分な高さの空間Ｅｆが形成される。

このため、濾過によってケーク７が形成された後に、ケーク濾過された処理液が空間Ｅｆ内を流れやすくなり、濾過流量に優れたものとなる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層濾過流量の大きなフィルター１１とするために、１．０以上であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが４．０以下であると、強度に優れた微細構造物５となるため、耐久性に優れたフィルター１１となる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層耐久性の優れたフィルター１１とするために、３．０以下であることが好ましい。

線材２１の断面における針状の微細構造物５の平均高さＨは、０．２〜２．５μｍであることが好ましい。上記の微細構造物５の平均高さＨが０．２μｍ以上であると、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されるケーク７とに囲まれた十分な高さの空間Ｅｆが形成される。このため、濾過の際にケークが形成された後に、ケーク濾過された処理液が空間Ｅｆ内を流れやすくなり、濾過流量に優れたものとなる。

上記の微細構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量の優れたフィルター１１とするために、０．４μｍ以上であることが好ましい。上記の針状の微細構造物５の平均高さＨが２．５μｍ以下であると、隣接する微細構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、１０．０個／μｍ^２以下である場合と同様に、空間Ｅｆが十分に確保された濾過流量に優れたフィルター１１となる。上記の微細構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量の優れたフィルター１１とするために、１．８μｍ以下であることが好ましい。

線材２１の断面における針状の微細構造物５の基端部の平均幅Ｄと、除去対象物質の平均粒子径（Ｄ_５０）φ（ＳＳ粒子の平均粒子径）との関係は、φ／Ｄ≧０．３３を満足することが好ましい。上記φ／Ｄが０．３３以上であると、ＳＳ粒子が隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３の谷底の近傍に入り込みにくいものとなる。したがって、谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた広い空間Ｅｆが形成されやすくなる。よって、フィルター１１は、ケーク濾過された処理液が空間Ｅｆ内を流れやすく、濾過流量に優れたものとなる。

上記φ／Ｄは、より一層濾過流量の多いフィルター１１とするために、０．５０以上であることが好ましい。また、上記φ／Ｄは３．００以下であることが好ましい。上記φ／Ｄが３．００以下であると、ＳＳ粒子が隣接する微細構造物５間に、より一層引っかかりやすいものとなる。

このため、より一層、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１１となる。上記φ／Ｄは、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１とするために、２．００以下であることがより好ましい。
ここで、平均粒子径φは、レーザー回折法により測定されたものである。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。

複数の微細構造物５で形成されためっき層３に用いられる金属としては、電気めっき等の処理によって、線材２１や下地層４の表面に複数の微細構造物５を析出できるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層３に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、微細構造物５の形状の制御がしやすく耐食性に優れた金属であるため、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。

図６は、線材を示す模式図である。
微細構造物５の形状を、円錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形などの錐形や錐台形にした場合、濾過体１２の内周面（一次面）１２ａの面積に対する隙間２６の面積（内周面を平面視した時の隙間の平面積）の割合を示す開口率Ｇは、０．２％以上、２０％以下にすることが好ましい。

ここで、開口率Ｇは、互いに隣接する線材２１間の隙間２６の幅をｓ、線材２１の配列方向に沿った線材２１の幅をｗと規定した時に、以下の式１で表される。
Ｇ＝［ｓ／（ｓ＋ｗ）］×１００・・・（１）

なお、ｓで示される線材２１の隙間２６の幅ｓは、１０μｍ以上、５ｍｍ以下にすることが好ましい。

微細構造物５を錐形や錐台形、例えば針状構造物にした場合に、開口率Ｇが０．２％未満であると、濾過された処理液の通水量が少なくなり過ぎて、効率的に被処理液の濾過を行うことが難しくなる。開口率Ｇを０．２％以上に保つことによって、処理液の通水量を適切に保つことができ、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。一方、開口率Ｇが２０％を超えると、捕捉したＳＳによるブリッジが形成されにくくなり、ケーク濾過による濾過性能が低下する懸念がある。開口率Ｇを２０％以下に保つことによって、ケーク濾過による濾過性能を高めることができる。

上述した実施形態では、微細構造物５を錐形や錐台形、例えば針状構造物にした例を説明したが、微細構造物５を多面体形状に形成することも好ましい。
図７、図８は、こうした微細構造物５を多面体構造物とした場合のＳＥＭ写真（二次電子像（ＳＥＩ）、１５．０ｋＶ、２０００倍（図７）、５０００倍（図８））を示す。
微細構造物５を多面体構造物とした場合、複数の多面体が相互に結合して体積の一部を共有している。多面体形状の微細構造物５は、それぞれ、３つ以上の平面が交わる頂点を複数有している。各微細構造物５は、図７および図８に示すように、それぞれ異なる形状および異なる大きさを有しており、線材２１の平坦面１１ｆ、またはこの平坦面１１ｆに形成された下地層４（図４参照）の表面に密集して形成されている。その結果、多面体形状の辺に相当する部分は、不規則な方向を向いている。

多面体形状の微細構造物５の最大外形寸法の平均値は０．５〜１０μｍが好ましい。析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、被処理液中のＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。

特に、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合、めっき層３にＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。したがって、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が上記範囲である場合に、深層濾過の機構によって効率よくＳＳ粒子を捕捉できる。
また、析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、めっき層３にＳＳ粒子が引っかかりやすいため、フィルター１１に捕捉されたＳＳ粒子によってケークが形成されやすくなる。その結果、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなり、ＳＳ粒子を除去する機能の高いフィルター１１となる。

多面体形状の微細構造物５の平均最大外形寸法が０．５μｍ未満であると、めっき層３の表面の凹凸が減少するとともに、多面体形状の析出物の間の空隙を通る被処理液量が低下して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。多面体形状の微細構造物５の平均最大外形寸法は、２μｍ以上であることがさらに好ましい。また、多面体形状の微細構造物５の平均最大外形寸法が１０μｍを超えると、めっき層３とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が減少して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。多面体形状の微細構造物５の平均最大外形寸法は、８μｍ以下であることがさらに好ましい。

多面体形状の微細構造物５における平均最大外形寸法の変動係数は０．１５〜０．５０であることが好ましい。変動係数が０．１５〜０．５０の範囲であると、より一層ＳＳ粒子の除去機能および洗浄性の優れたフィルター１１となる。上記の変動係数が０．１５未満であると、フィルター１１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に、フィルター１１の表面でのＳＳ粒子を含む被処理液の流れが単調になり、微細構造物５にＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、上記の変動係数が０．５０を超えると、高さの低い微細構造物５によってめっき層３の表面に形成されたケーク７を支える機能が得られにくくなる。

上記の変動係数が０．１５以上であると、微細構造物５の高さのばらつきが十分に大きいものとなる。このため、フィルター１１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に、フィルター１１の表面でのＳＳ粒子を含む被処理液の流れが複雑になるとともに、高さの高い微細構造物５にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。その結果、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすくなるとともに、高さの高い微細構造物５に引っかかったＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面にケーク７が形成されやすくなる。上記の変動係数は、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１１とするために、０．１８以上であることが好ましい。

上記の変動係数が０．５０以下であると、めっき層３の表面に形成されたケーク７を、高さの低い微細構造物５が支えることによって、隣接する微細構造物５間に形成されている谷５３とケーク７とに囲まれた空間Ｅｆの広さが確保されやすくなる。このため、濾過によってケーク７が形成された後、ケーク濾過された処理液が空間Ｅｆ内を流れやすくなり、濾過流量が増大する。したがって、フィルター１１は、多面体構造物のないフィルターと比較して濾過流量に優れたものとなる。上記の変動係数は、より一層、濾過流量の多いフィルター１１とするために、０．３６以下であることが好ましい。

多面体形状の微細構造物５の平均最大外形寸法は、以下に示す測定方法により測定する。
即ち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルター１１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、多面体形状の微細構造物５の最も大きさの大きい部分の外形寸法を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を平均最大外形寸法と定義する。

めっき層３に用いられる金属としては、めっき処理によって、フィルター基材の表面に多面体形状の複数の微細構造物５が得られるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層３に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、形状が制御しやすく耐食性に優れた金属であるため、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。

微細構造物５の形状を多面体形状にした場合、濾過体１２の内周面（一次面）１２ａの面積に対する隙間２６の面積（内周面を平面視した時の隙間の平面積）の割合を示す開口率Ｇは、０．０２％以上、２０％以下にすることが好ましい。

ここで、開口率Ｇは、互いに隣接する線材２１間の隙間２６の幅をｓ、線材２１の配列方向に沿った線材２１の幅をｗと規定した時に、以下の式１で表される。
Ｇ＝［ｓ／（ｓ＋ｗ）］×１００・・・（１）

なお、ｓで示される線材２１の隙間２６の幅ｓは、１μｍ以上、５ｍｍ以下にすることが好ましい。

微細構造物５を多面体構造物にした場合に、開口率Ｇが０．０２％未満であると、濾過された処理液の通水量が少なくなり過ぎて、効率的に被処理液の濾過を行うことが難しくなる。開口率Ｇを０．０２％以上に保つことによって、処理液の通水量を適切に保つことができ、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。一方、開口率Ｇが２０％を超えると、捕捉したＳＳによるブリッジが形成されにくくなり、ケーク濾過による濾過性能が低下する懸念がある。開口率Ｇを２０％以下に保つことによって、ケーク濾過による濾過性能を高めることができる。

このような構成のフィルター１０の内周面（一次面）１２ａ側に、例えばＳＳ粒子を含む被処理液を接触させると、この内周面（一次面）１２ａ、即ち線材２１の平坦面１１ａに形成された多数の微細構造物５からなるめっき層３によって、ＳＳ粒子が捕捉される。フィルター１１は、複数の微細構造物５を所定の密度で有するものであるため、フィルター１１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が多い。このため、表面濾過および深層濾過の機構によって微細構造物５の表面に付着したＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面の複数の箇所で速やかにＳＳ粒子の凝集物が形成される。

形成された凝集物は、フィルター１１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させることにより、成長して剥離し、ＳＳ粒子を含む被処理液とともに隙間２６に向かって移動する。隙間２６に移動した１つまたは複数の凝集物は、隙間２６を塞ぐブリッジ状のケーク７となる。このように、本実施形態では、表面濾過の機構だけでなく、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構も利用して、被処理液中の小さなＳＳ粒子を除去できる。よって、優れた濾過性能が得られる。

フィルター１１は、図４に示すように、隣接する微細構造物５間に谷５３を有している。谷５３は、断面視で谷底である基端５３ａに近づくにつれて幅が狭くなっている。このため、フィルター１１に捕捉されたＳＳ粒子は、谷５３の基端５３ａ近傍には入り込みにくい。

したがって、めっき層３の表面にケーク７が形成されているフィルター１１では、図４に示すように、谷５３とケーク７とに囲まれた十分な広さの空間Ｅｆが形成される。空間Ｅｆが形成された後、さらにフィルター１１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させても、空間Ｅｆの上部はケーク７で形成された蓋が被せられた状態となっているため、ＳＳ粒子は空間Ｅｆ内に入り込みにくい。したがって、フィルター１１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させると、ケーク７上にさらにＳＳ粒子が堆積される。

こうした多数の微細構造物５からなるめっき層３によって、ＳＳ粒子を含む被処理液からＳＳ粒子を効率的に、かつ確実に捕捉して除去することができる。そして、ＳＳ粒子が除去された処理液は、線材２１どうしの隙間２６を通り、フィルター１１の外周面（二次面）１２ｂから流出する。

このように、線材２１をコイル状に巻回させた濾過体１２を備えたフィルター１１は、被処理液が流入する内周面（一次面）１２ａ側に、例えば針状や多面体の微細構造物５を多数形成することによって、ＳＳ粒子を含む被処理液からＳＳ粒子を効率的に、かつ確実に捕捉して除去することが可能になる。

また、実施形態のように、多数の微細構造物５を、被処理液が流入する内周面（一次面）１２ａを構成する線材２１の平坦面２１ｆに形成することによって、被処理液の流入時の内圧が局部的に集中することなく均一に印加される。これによって、内圧に対する濾過体１２の耐久性が高められる。また、内圧が局部的に集中することがないので、微細構造物５の損傷や隔離を防止し、効果的にブリッジ状のケーク７を形成できる。

なお、本実施形態のフィルター１１は、後述する逆洗工程において、断面が三角形の線材２１の三角形の頂点側から処理液を流入させるため、圧損を少なくして効率よく堆積したケークを取り除くことができる。即ち、断面が三角形の線材２１によって、隙間２６は、外周面（二次面）１２ｂ側から内周面（一次面）１２ａ側に向けて幅が狭められるので、処理液が隙間２６に向かって流れやすく、かつ、内周面（一次面）１２ａ側の隙間２６の狭められた部分に存在するケークを早い流速で効率的に除去できる。

本実施形態において、フィルター１１の洗浄や逆洗浄を行うと、空間Ｅｆには、各微細構造物５を取り囲むように形成された谷５３を介して、多方向から洗浄液が流入する。このことにより、谷５３の上部の少なくとも一部を覆うように形成されていたケーク７が、洗浄液に押し上げられて、ケーク７の剥離が促進される。また、フィルター１１の微細構造物５は、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。

このため、洗浄液に押し上げられたケーク７は、フィルター１１から容易に剥離される。また、微細構造物５が先細りの形状を有しているので、微細構造物５に付着しているＳＳ粒子が逆洗時に谷５３に挟まりにくく、微細構造物５から容易に剥離される。したがって、濾過体１２に堆積したＳＳ粒子が速やかに除去され、濾過体１２が再生される。

（１−２）フィルターの形成例２
図９は、処理システムを構成するフィルターの別な実施形態を示す平面図である。
この実施形態のフィルター２１０は、全体が略円筒形を成し、例えば、この円筒の中心軸が鉛直方向に沿うように配置される。フィルター２１０は、線材２１１を面状に配列させた濾過体２１２と、この濾過体２１２を支持する支持部材２１３と、を備えている。この実施形態のフィルター２１０では、濾過体２１２は、長尺の線材２１１をコイル状に巻回させ、中空の筒状体に成形させたものからなる。このように成形した線材２１１によって、円筒面をもつ濾過体２１２が形成される。実施形態の線材２１１は、延伸方向に対して直角な断面形状が矩形を成している。

線材２１１は、互いに隣接する線材どうしの間、即ち、実施形態では隣接する周回線材２１１どうしの間を所定幅の隙間を保って離間させる離間部２１５が形成されている。離間部２１５は、例えば、線材２１１の周回方向に沿って、例えば、１２０°の角度で１周回ごとに３か所形成されている。

このような線材２１１に形成した離間部２１５によって、円筒形の濾過体２１２は、その内周面２１２ａと外周面２１２ｂとの間を貫通するスリット状の隙間２１６が形成される。
実施形態では、濾過体２１２は、内周面２１２ａが被処理液が流入する一次面とされ、外周面２１２ｂが、濾過体１２によって濾過された処理液が流出する二次面とされる。

支持部材２１３は、例えば、断面が矩形や三角形の線材からなり、濾過体２１２の外周面２１２ｂ側で線材２１１に接合されている。支持部材１３は、例えば線材２１１の周回方向に沿って等間隔に３か所形成され、濾過体２１２の中心軸に対して平行に延び、巻回された線材２１１を外周面２１２ｂ側から支持している。こうした支持部材２１３と線材２１１とは、例えば、焼結によって接合されている。

このような構成のフィルター２１０は、略円筒形の濾過体２１２の内部に被処理液を流入させ、隙間２１６を通過させて被処理液の濾過を行い、濾過体２１２の外周面２１２ｂから濾過後の処理液を流出させる。

図１０は、図９に示す濾過体の内周面側を示す要部拡大断面図である。
フィルター２１０を構成する濾過体２１２のうち、被処理液が流入する内周面（一次面）２１２ａ側、および隙間２１６の内表面には、複数（多数）の微細構造物５が形成されている。こうした微細構造物５は、図５に示す錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形などの錐形や錐台形の形状や、図７，８に示す多面体形状をもつ構造物から構成される。

図１１は、離間部を形成した線材を示す模式図である。
微細構造物５の形状を、円錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形などの錐形や錐台形にした場合、濾過体２１２の内周面（一次面）２１２ａの面積に対する隙間１６の面積（内周面を平面視した時の隙間の平面積）の割合を示す空隙率Ｇは、０．５％以上、５０％以下にすることが好ましい。

ここで、空隙率Ｇは、互いに隣接する離間部２１５どうしの間隔をａ、線材２１１の延伸方向に沿った離間部２１５の幅をｂ、互いに隣接する線材２１１間の隙間２１６の幅をｃ、線材２１１の配列方向に沿った線材２１１の厚みをｄと規定した時に、以下の式２で表される。
Ｇ＝［（ａ×ｃ）／｛（ａ＋ｂ）×（ｃ＋ｄ）｝］×１００・・・（２）

なお、ｃで示される線材２１１の隙間２１６の幅は、即ち、線材２１１の配列方向に沿った離間部２１５の突出幅と同義である。こうした隙間２１６の幅は、５μｍ以上、１ｍｍ以下にすることが好ましい。

微細構造物５を錐形や錐台形、例えば針状構造物にした場合に、空隙率Ｇが０．５％未満であると、濾過された処理液の通水量が少なくなり過ぎて、効率的に被処理液の濾過を行うことが難しくなる。空隙率Ｇを０．５％以上に保つことによって、処理液の通水量を適切に保つことができ、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。一方、空隙率Ｇが５０％を超えると、捕捉したＳＳによるブリッジが形成されにくくなり、ケーク濾過による濾過性能が低下する懸念がある。空隙率Ｇを５０％以下に保つことによって、ケーク濾過による濾過性能を高めることができる。

微細構造物５の形状を多面体形状にした場合、濾過体２１２の内周面（一次面）２１２ａの面積に対する隙間２１６の面積（内周面を平面視した時の隙間の平面積）の割合を示す空隙率Ｇは、０．１％以上、５０％以下にすることが好ましい。

ここで、空隙率Ｇは、互いに隣接する離間部２１５どうしの間隔をａ、線材２１１の延伸方向に沿った離間部２１５の幅をｂ、互いに隣接する線材２１１間の隙間２１６の幅をｃ、線材２１１の配列方向に沿った線材２１１の厚みをｄと規定した時に、以下の式２で表される。
Ｇ＝［（ａ×ｃ）／｛（ａ＋ｂ）×（ｃ＋ｄ）｝］×１００・・・（２）

なお、ｃで示される隙間２１１の隙間２１６の幅は、即ち、線材２１１の配列方向に沿った離間部２１５の突出幅と同義である。こうした隙間２１６の幅は、１μｍ以上、１ｍｍ以下にすることが好ましい。

微細構造物５を多面体構造物にした場合に、空隙率Ｇが０．１％未満であると、濾過された処理液の通水量が少なくなり過ぎて、効率的に被処理液の濾過を行うことが難しくなる。空隙率Ｇを０．１％以上に保つことによって、処理液の通水量を適切に保つことができ、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。一方、空隙率Ｇが５０％を超えると、捕捉したＳＳによるブリッジが形成されにくくなり、ケーク濾過による濾過性能が低下する懸念がある。空隙率Ｇを５０％以下に保つことによって、ケーク濾過による濾過性能を高めることができる。

（１−３）フィルターの形成例３
図１２は、処理システムを構成するフィルターの別な実施形態を示す断面図である。また、図１３は、図１２に示す濾過体の厚み方向に沿った断面を示す断面図である。
フィルター３１０は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔３１３，３１３…を形成してなる円筒形の基材３１１、およびこの基材３１１のうち少なくとも被処理液が流入する一次面（流入面）３１１ａ側に形成された複数の微細構造物５と備えた濾過体３１２と、この濾過体３１２の外周面３１１ｂに接合され、濾過体３１２を支持する支持部材３１８から構成されている。本実施形態では、微細構造物５は、被処理液が流入する内周面（一次面）３１１ａ、被処理液が流出する外周面（二次面）３１１ｂ、および貫通孔３１３の内壁面を覆うように形成されている。

基材３１１は、例えば、金属板を円筒形に丸めたものから構成され、具体的には、ＳＵＳ板、アルミニウム板やアルミニウム合金板、銅板や銅合金板、亜鉛板などを用いることができる。

貫通孔３１３，３１３…は、基材３１１の内周面（一次面）３１１ａと外周面（二次面）３１１ｂとを結ぶ円筒形の孔である。個々の貫通孔３１３は、その直径が内周面３１１ａ側から外周面３１１ｂ側まで均一であっても、内周面３１１ａ側と外周面３１１ｂ側とで直径が異なるような形状の孔であってもよい。

本実施形態では、貫通孔３１３は、内周面３１１ａに沿った平面形状が円形を成している。そして、こうした貫通孔３１３，３１３…は、内周面３１１ａに沿って等間隔に配列されている。なお、貫通孔３１３，３１３…を千鳥配列となるように形成してもよい。

このような構成の濾過フィルター３１０は、内周面３１１ａ側から被処理液を流入させ、貫通孔３１３を通過させて被処理液の濾過を行い、外周面３１１ｂ側から濾過後の処理液を流出させる。

濾過体３１２に形成される微細構造物５は、図５に示す錐台形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形などの錐形や錐台形の形状や、図７，８に示す多面体形状をもつ構造物から構成される。

フィルター３１０を構成する濾過体３１２における内周面３１１ａ側を平面視した場合に、内周面３１１ａ全体の平面積に対する貫通孔３１３の開口面の面積の合計の割合である開口率は０．０５％以上、３０％以下にすることが好ましい。また、個々の貫通孔３１３の直径（貫通孔の断面形状が円形の場合）、あるいは内接円の直径（貫通孔の断面形状が多角形の場合）は、１μｍ以上、５ｍｍ以下にすることが好ましい。

微細構造物５を錐形や錐台形、例えば針状構造物にした場合に、開口率Ｇが０．０５％未満であると、濾過された処理液の通水量が少なくなり過ぎて、効率的に被処理液の濾過を行うことが難しくなる。開口率Ｇを０．０５％以上に保つことによって、処理液の通水量を適切に保つことができ、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。一方、開口率Ｇが３０％を超えると、捕捉したＳＳによるブリッジが形成されにくくなり、ケーク濾過による濾過性能が低下する懸念がある。開口率Ｇを３０％以下に保つことによって、ケーク濾過による濾過性能を高めることができる。
なお、本実施形態では、例えば、基材３１１を構成する金属板として被処理液の液圧に耐えうる十分な厚みのものを用いれば、支持部材３１を特に設けなくてもよい。

（１−４）フィルターの形成例４
図１４は、フィルターの別な実施形態を示す断面図である。また、図１５は、図１４に示す濾過体の要部拡大平面図である。
フィルター４１０は、円筒形を成す基材４１６、およびこの基材４１６の表面に形成した微細構造物５からなる濾過体４１３と、この濾過体４１３の外周面４１３ｂに接合され、濾過体４１３を支持する支持部材４１７から構成されている。

基材４１６は、例えば、金属からなる線材４１２が綾織された金網で構成されている。
基材４１６は、線材４１２が綾織されて網目状となっており、線材４１２同士が交差する部分に線材４１２が重なり合うことで隙間が形成され、この隙間が複数の貫通孔４１８となる。貫通孔４１８の長径は、０．５μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、１μｍ〜１０μｍの範囲がより好ましい。貫通孔４１８の長径が０．５μｍ以上であると、適切な濾過流量が確保されやすくなる。貫通孔４１８の長径が２０μｍ以下であれば、不純物、例えば金属化合物を容易に捕捉できる。

（１−５）フィルターの形成例５
上述したフィルターの形成例１〜４では、線材をコイル状に巻回させた円筒形のフィルターを例示したが、複数本の線材を一面上に配列させ、平板状の濾過用フィルターにすることもできる。
図１６は、別な実施形態のフィルターを示す外観斜視図である。また、図１７は、別な実施形態のフィルターを示す平面図である。
この実施形態のフィルター７０は、複数の線材７１を面状に配列させた濾過体７２と、この濾過体７２を支持する支持部材７３と、を備えている。本実施形態のフィルター７０では、濾過体７２は、延伸方向に直角な断面形状が三角形である複数本の線材７１を平面上に配列し、平板状に成形させたものからなる。

線材７１は、互いに隣接する線材７１，７１どうしの間を所定幅のスリット状の隙間７６を保つように支持部材７３に固着されている。本実施形態では、濾過体７２は、一面７２ａが被処理液が流入する一次面側とされ、他面７２ｂが、濾過体７２によって濾過された処理液が流出する二次面側とされる。

支持部材７３は、例えば、断面が矩形や三角形の線材からなり、濾過体７２の他面７２ｂ側で線材７１に接合されている。支持部材７３は、例えば線材７１の配列方向に沿って延びるように形成され、複数の線材７１を接合している。こうした支持部材７３と線材７１とは、例えば、焼結によって接合されている。

このような構成のフィルター７０は、図１６における上側となる一面（一次面）７２ａ側に臨む線材７１は平坦面７１ｆを成している。即ち、本実施形態のように、断面形状が三角形の線材７１の場合、この三角形の１辺が一面（一次面）７２ａに沿うように、線材７１が支持部材７３に支持され、三角形の頂点で線材７１が支持部材７３に接合される。

フィルター７０は、図１６における上側となる一面（一次面）７２ａ側から被処理液を流入させ、隙間７６を通過させて被処理液の濾過を行い、他面（二次面）７２ｂから濾過後の処理液を流出させる。フィルター７０の周囲には、このフィルター９０を通過させる被処理液の流路となる枠体（外装体）７９が形成されていればよい。

フィルター７０を構成する濾過体７２のうち、少なくとも被処理液が流入する平坦な一面（一次面）７２ａ側には、複数（多数）の微細構造物５が形成されている。微細構造物５は、例えば、図５に示す針状構造物や、図７、図８に示す多面体構造物等であればよい。

（１−６）フィルターの形成例６
図１８は、別な実施形態のフィルターを示す外観斜視図である。また、図１９は、別な実施形態のフィルターを示す平面図である。
この実施形態の濾過用フィルター８０は、複数の線材８１を面状に配列させた濾過体８２と、この濾過体８２を支持する支持部材８３と、を備えている。本実施形態のフィルター８０では、濾過体８２は、複数本の線材８１を平面上に配列し、平板状に成形させたものからなる。

線材８１は、互いに隣接する線材８１どうしの間を所定幅の隙間を保って離間させる離間部８５が形成されている。離間部８５は、例えば、線材８１の配列方向に沿って千鳥配列になるように、隣接する線材８１どうしで位置をずらして形成している。

このような線材８１に形成した離間部８５によって、平板状の濾過体８２は、その一面８２ａと他面８２ｂとの間を貫通するスリット状の隙間８６が形成される。
本実施形態では、濾過体８２は、一面８２ａが被処理液が流入する一次面側とされ、他面８２ｂが、濾過体８２によって濾過された処理液が流出する二次面側とされる。

支持部材８３は、例えば、断面が矩形や三角形の線材からなり、濾過体８２の他面８２ｂ側で線材８１に接合されている。支持部材８３は、例えば線材８１の配列方向に沿って延びるように形成され、複数の線材８１どうしを接合している。こうした支持部材８３と線材８１とは、例えば、焼結によって接合されている。

このような構成のフィルター８０は、図１８における上側となる一面８２ａから被処理液を流入させ、隙間８６を通過させて被処理液の濾過を行い、他面８２ｂから濾過後の処理液を流出させる。フィルター８０の周囲には、このフィルター８０を通過させる被処理液の流路を構成する枠体（外装体）８９が形成されていればよい。

フィルター８０を構成する濾過体８２のうち、被処理液が流入する一面（一次面）８２ａ側、および隙間８６の内表面には、複数（多数）の微細構造物５が形成されている。微細構造物５は、例えば、図５に示す針状構造物や、図７、図８に示す多面体構造物等であればよい。

（１−７）フィルターの製造方法
次に、フィルターの製造方法の一例について説明する。
線材に針状の微細構造物を備えた、図２に示す濾過用フィルターを製造するには、まず、線材１１を用意する。線材１１は、めっき処理を用いて、めっき層３、またはめっき層３および下地層４を容易に形成できるように、金属であることが好ましい（図４参照）。線材１１に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材１１として、耐蝕性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレス鋼線を用いることが好ましい。

次いで、長尺の線材１１を巻回させ、周回間で所定幅の隙間１６を保ちつつ、円筒形の濾過体１２を形成する。線材１１を円筒形に巻回させる際には、例えば、円柱状の型を用いて周面に線材１１を巻き付けた後に型を取り除く方法が挙げられる。

次いで、線材１１を円筒形に巻回させた濾過体１２の外周面１２ｂに支持部材１３を仮止めし、焼結によって線材１１と支持部材１３とを結合させる。線材１１と支持部材１３とを焼結させる際には、例えば、非酸化雰囲気下で電気炉によって加熱を行う方法が挙げられる。

次いで、円筒状に形成した線材１１の表面、例えば内周面１１ａ側に、めっき処理を用いて、下地層４を形成する。下地層４を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層３を形成する前に、ステンレスからなる線材１１の表面に下地層４を形成する場合には、電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、ニッケルまたはニッケル合金からなる下地層４を形成することが好ましい。

次に、下地層４の設けられた線材１１の内周面１１ａ側に、電気めっき処理によって、複数の微細構造物５を析出させて、線材１１をめっき層３で被覆する。めっき層３を形成するための電気めっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層４およびめっき層３がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層４の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層３を形成することが好ましい。

複数の微細構造物５を析出させる電気めっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類、濃度、めっき時間を変化させることにより、微細構造物５の形状および大きさを変化させることができる。添加剤としては、エチレンジアミン二塩酸塩（ethylenediamine dihydrochloride）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）などが挙げられる。

めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層３の結晶化を促進してもよい。
また、めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて、濾過用フィルターの耐久性を向上させるために、めっき層３の表面に、他の金属や有機物などを用いて別の被覆層を形成してもよい。

また、めっき層３の表面に、被処理液との親和性が互いに異なる複数種類の改質領域を形成することもできる。めっき層３の改質処理としては、具体的には、親水化処理と疎水化処理とが挙げられる。こうした改質処理を行うことで、めっき層３の表面における被濾過液の流れが、より複雑になり、ＳＳ粒子がめっき層３の表面で凝集しやすいものとすることができる。

（２）処理方法：第一実施形態
以下、図１に示した処理システムを用いた処理方法を、図面を参照して説明する。
図２０は、第一実施形態の処理方法を段階的に示したフローチャートである。
図１に示す処理システム１００を用いて被処理液の処理を行う際には、全てのバルブＶ１〜Ｖ６が閉じられた状態から、バルブＶ１、Ｖ２を開放させる（Ｓ１１）。また予め被処理液槽１０１に、例えばＳＳ粒子を含む被処理液を導入させておく。

次に、ポンプ１０６を起動させる（Ｓ１２）。これにより、被処理液槽１０１の被処理液を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送される。そして、第一空間Ｅ１からフィルター１１の一次面側１０ａに流入し、フィルター１１を透過する際にＳＳ粒子などの固形分がフィルター１１に形成された微細構造物５によって捕捉される。そして、ＳＳ粒子などの固形分が除去された処理液がバルブＶ２を経て処理液槽１０３に貯められる。なお、処理液槽１０３に貯められた処理液は、適宜、処理システム１００の外部に放流される。

フィルター１１によって被処理液を濾過し続けると、フィルター１１の一次面側１０ａに徐々にＳＳ粒子によるケーク７（図４参照）が形成され、堆積し始める。ケーク７の堆積量が増大するとフィルター１１を透過して二次面側１０ｂから流出する処理液の流量が減少する。すると、フィルター１１の一次面側１０ａに臨む第一空間Ｅ１の圧力が上昇し始める。こうした第一空間Ｅ１の圧力上昇とケーク７の堆積量との間には相関関係があるため、予めケーク７を除去する目安となる圧力の規定値を定めておく。

圧力計（検出手段）１０９は、常に第一空間Ｅ１の圧力を検出し続け、その検出信号を制御部１１５に送る。制御部１１５は、制御プログラムに基づいて、第一空間Ｅ１の圧力が規定値に達したかを監視し続ける（Ｓ１３）。

圧力計１０９によって検出された第一空間Ｅ１の圧力が規定値を超えた場合、逆洗工程（洗浄動作）を開始する（Ｓ１４）。逆洗工程が開始されると、まず、ポンプ１０６を停止させる（Ｓ１５）。これにより、被処理液の濾過が停止する。次に、バルブＶ１，Ｖ２を閉じる（Ｓ１６）。そして、バルブＶ６，Ｖ５を開く（Ｓ１７）。また、コンプレッサ（加圧手段）１０５を起動させる（Ｓ１８）。これにより、閉じられているバルブＶ４の位置まで加圧空気によって加圧される。

そして、バルブＶ４を開放する（Ｓ１９）。これによって、加圧空気が一気にフィルター１１の第二空間Ｅ２内の圧力を上昇させる。そして、第二空間Ｅ２内に残留していた処理液はフィルター１１の二次面側１０ｂから一次面側１０ａに急激に逆流し、この過程でフィルター１１の隙間２６に詰まっていたケーク７などのＳＳ粒子を押し出して除去する（逆洗工程）。そして、除去されたケーク７などのＳＳ粒子は、逆洗した処理液や第一空間Ｅ１に残留していた被処理液とともに、バルブＶ５を経て洗浄排水槽１０４に流れ込み貯留される。

なお、バルブＶ５を開放するタイミングは、例えば、バルブＶ６とバルブＶ４を接続する配管１０８の途上に圧力計（図示略）を設置するなどして、この圧力計によって検出された圧力値が所定のレベルまで達した段階とすることが好ましい。バルブＶ５を開放する圧力値が高いほど逆洗によるケーク７の除去力は高まると考えられるが、フィルター１１の耐圧強度も勘案してバルブＶ５を開放する圧力値を設定すればよい。

そして、逆洗工程が終了したと判断されると（Ｓ２０）、バルブＶ４を閉じる（Ｓ２１）。また、バルブＶ５を閉じる（Ｓ２２）。次に、ポンプ１０７を起動させる（Ｓ２３）。これにより、処理液槽１０３に貯留されている処理液の一部を、フィルター１１の第二空間Ｅ２内に還流させる。そして、予め、フィルター１１の第一空間Ｅ１や第二空間Ｅ２が処理液で満たされるために必要な時間を計測しておいて、この計測値に基づいて制御プログラムを設定した上で、タイマー制御によってポンプ１０７を停止させる。（Ｓ２５）。

そして、バルブＶ３を開放する（Ｓ２６）。これにより、コンプレッサ１０５による加圧空気がバルブＶ６，Ｖ３を経てフィルター１１の第一空間Ｅ１に流れ込み、第一空間Ｅ１を満たす処理液に気泡を発生させる（気泡洗浄工程）。こうしたバブリングによって、フィルター１１の一次面側１０ａの表面に付着していたケーク７などのＳＳ粒子を除去する。即ち、前述した逆洗工程では、主にフィルター１１の隙間２６に詰まっていたケーク７を押し出して除去し、気泡洗浄工程では、主にフィルター１１の一次面側１０ａの表面に付着しているケーク７を除去する。

そして、気泡洗浄工程が終了したと判断されると（Ｓ２７）、バルブＶ６を閉じる（Ｓ２８）。また、バルブＶ３を閉じる（Ｓ２９）。そして、バルブＶ５を開いて（Ｓ３０）、気泡洗浄工程によって除去されたケーク７などのＳＳ粒子を含む洗浄液を洗浄排水槽１０４に流す。
この後、バルブＶ１、Ｖ２を開放させ（Ｓ１１）、再び被処理液の濾過が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、フィルター１１の流量が低減したと判断されたら、加圧による逆洗工程や、バブリングによる気泡洗浄工程によって、フィルター１１の固形物を確実に除去して、常に高い濾過性能を保ちつつ被処理液の濾過を行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、逆洗工程の後に気泡洗浄工程を実施した例を示しているが、これに限定されるものでは無く、例えば、気泡洗浄工程を実施した後に逆洗工程を行ってもよく、また、逆洗工程の実施前および実施後の両方で気泡洗浄工程を実施することもできる。
（３）処理方法：第二実施形態
以下、図１に示した処理システムを用いた別な処理方法を、図面を参照して説明する。
図２１は、第二実施形態の処理方法を段階的に示したフローチャートである。
図１に示す処理システム１００を用いて被処理液の処理を行う際には、全てのバルブＶ１〜Ｖ６が閉じられた状態から、バルブＶ１、Ｖ２を開放させる（Ｓ３１）。また予め被処理液槽１０１に、例えばＳＳ粒子を含む被処理液を導入させておく。

次に、ポンプ１０６を起動させる（Ｓ３２）。これにより、被処理液槽１０１の被処理液を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送される。そして、第一空間Ｅ１からフィルター１１の一次面側１０ａに流入し、フィルター１１を透過する際にＳＳ粒子などの固形分がフィルター１１に形成された微細構造物５によって捕捉される。そして、ＳＳ粒子などの固形分が除去された処理液がバルブＶ２を経て処理液槽１０３に貯められる。なお、処理液槽１０３に貯められた処理液は、適宜、処理システム１００の外部に放流される。

フィルター１１によって被処理液を濾過し続けると、フィルター１１の一次面側１０ａに徐々にＳＳ粒子によるケーク７（図４参照）が形成され、堆積し始める。ケーク７の堆積量が増大するとフィルター１１を透過して二次面側１０ｂから流出する処理液の流量が減少する。すると、フィルター１１の一次面側１０ａに臨む第一空間Ｅ１の圧力が上昇し始める。こうした第一空間Ｅ１の圧力上昇とケーク７の堆積量との間には相関関係があるため、予めケーク７を除去する目安となる圧力の規定値を定めておく。

圧力計（検出手段）１０９は、常に第一空間Ｅ１の圧力を検出し続け、その検出信号を制御部１１５に送る。制御部１１５は、制御プログラムに基づいて、第一空間Ｅ１の圧力が規定値に達したかを監視し続ける（Ｓ３３）。

圧力計１０９によって検出された第一空間Ｅ１の圧力が規定値を超えた場合、逆洗工程（洗浄動作）を開始する（Ｓ３４）。逆洗工程が開始されると、まず、ポンプ１０６を停止させる（Ｓ３５）。これにより、被処理液の濾過が停止する。次に、バルブＶ１，Ｖ２を閉じる（Ｓ３６）。そして、バルブＶ６，Ｖ４を開く（Ｓ３７）。また、コンプレッサ（加圧手段）１０５を起動させる（Ｓ３８）。これにより、フィルター１１から閉じられているバルブＶ５の位置まで加圧空気によって加圧される。

そして、バルブＶ５を開放する（Ｓ３９）。これによって、加圧空気で加圧されていたフィルター１１の第二空間Ｅ２内の処理液は、フィルター１１の二次面側１０ｂから一次面側１０ａに急激に逆流し、この過程でフィルター１１の隙間２６に詰まっていたケーク７などのＳＳ粒子を押し出して除去する（逆洗工程）。そして、除去されたケーク７などのＳＳ粒子は、逆洗した処理液や第一空間Ｅ１に残留していた被処理液とともに、バルブＶ５を経て洗浄排水槽１０４に流れ込み貯留される。なお、バルブＶ５を開放するタイミングは、例えば、圧力計１０９によって検出された圧力値が所定のレベルまで達した段階とすることが好ましい。バルブＶ５を開放する圧力値が高いほど逆洗によるケーク７の除去力は高まると考えられるが、フィルター１１の耐圧強度も勘案してバルブＶ５を開放する圧力値を設定すればよい。

そして、逆洗工程が終了したと判断されると（Ｓ４０）、バルブＶ４を閉じる（Ｓ４１）。また、バルブＶ５を閉じる（Ｓ４２）。次に、ポンプ１０７を起動させる（Ｓ４３）。これにより、処理液槽１０３に貯留されている処理液の一部を、フィルター１１の第二空間Ｅ２内に還流させる。そして、予め、フィルター１１の第一空間Ｅ１や第二空間Ｅ２が処理液で満たされるために必要な時間を計測しておいて、この計測値に基づいて制御プログラムを設定した上で、タイマー制御によってポンプ１０７を停止させる。（Ｓ４５）。

そして、バルブＶ３を開放する（Ｓ４６）。これにより、コンプレッサ１０５による加圧空気がバルブＶ６，Ｖ３を経てフィルター１１の第一空間Ｅ１に流れ込み、第一空間Ｅ１を満たす処理液に気泡を発生させる（気泡洗浄工程）。こうしたバブリングによって、フィルター１１の一次面側１０ａの表面に付着していたケーク７などのＳＳ粒子を除去する。即ち、前述した逆洗工程では、主にフィルター１１の隙間２６に詰まっていたケーク７を押し出して除去し、気泡洗浄工程では、主にフィルター１１の一次面側１０ａの表面に付着しているケーク７を除去する。

そして、気泡洗浄工程が終了したと判断されると（Ｓ４７）、バルブＶ６を閉じる（Ｓ４８）。また、バルブＶ３を閉じる（Ｓ４９）。そして、バルブＶ５を開いて（Ｓ５０）、気泡洗浄工程によって除去されたケーク７などのＳＳ粒子を含む洗浄液を洗浄排水槽１０４に流す。
この後、バルブＶ１、Ｖ２を開放させ（Ｓ３１）、再び被処理液の濾過が行われる。

（４）処理システム：第二実施形態
図１に示す実施形態では、内圧型のフィルター（図２参照）を用いた処理システムを例示したが、フィルターを外圧型にした処理システムとすることもできる。
図２２は、フィルターを外圧型にした処理システムの一例を示す模式図であり、図２３は、外圧型のフィルターの要部拡大断面図である。
なお、以下の説明において、第一実施形態の処理システムと同一の構成に関しては同一の符号を付与し、その詳細な説明は略す。

この処理システム４０の処理槽（濾過フィルターユニット）１２２に設置されているフィルター４１は、例えば中空円筒形を成し、その中心軸が鉛直方向に沿うように設置されている。本実施形態においては、円筒形のフィルター４１の外周面側に広がる空間が被処理液が流入する第一空間Ｅ１とされる。また、円筒形のフィルター４１の内周面で囲まれた空間が、処理液が流出する第二空間Ｅ２とされる。即ち、本実施形態の中空円筒形のフィルター４１は、その外周面を被処理液が流入する一次面側４１ａとし、内周面を処理液が流出する二次面側４１ｂとした外圧型フィルターとしている。

この処理システム４０においては、図１に示す実施形態の処理システムにおけるバルブＶ６とバルブＶ４との間から分岐してバルブＶ３を介してフィルターの一次面側に臨む第一空間に繋がる配管が省略されている。

また、検出手段として流量計１２９を用い、この流量計１２９を外圧型のフィルター４１の第二空間Ｅ２から処理液が流出する配管１０８の途上に設置している。フィルター４１へのＳＳの堆積量が増大するとフィルター４１を透過して二次面側４１ｂから流出する処理液の流量が減少する。よって、二次面側４１ｂから流出する処理液の流量変化を検出することで、フィルター４１へのＳＳの堆積状態を知ることができる。

こうした外圧型のフィルター４１としては、例えば図２に示す形態のフィルターを外圧型にしたものとして、図２３に示すように、濾過体４２のうち、被処理液が流入する外周面（一次面）４２ｂ側、および隙間４６の内表面に、複数（多数）の微細構造物５を形成している。こうした微細構造物５は、例えば、図５に示す針状構造物や、図７、図８に示す多面体構造物等であればよい。
（５）処理方法：第三実施形態
以下、図２２に示した処理システムを用いた処理方法を、図面を参照して説明する。
図２４は、第三実施形態の処理方法を段階的に示したフローチャートである。
図２２に示す処理システム４０を用いて被処理液の処理を行う際には、全てのバルブＶ１〜Ｖ６が閉じられた状態から、バルブＶ１、Ｖ２を開放させる（Ｓ５１）。また予め被処理液槽１０１に、例えばＳＳ粒子を含む被処理液を導入させておく。

次に、ポンプ１０６を起動させる（Ｓ５２）。これにより、被処理液槽１０１の被処理液を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送される。そして、第一空間Ｅ１からフィルター４１の一次面側４１ａに流入し、フィルター４１を透過する際にＳＳ粒子などの固形分がフィルター４１に形成された微細構造物５によって捕捉される。そして、ＳＳ粒子などの固形分が除去された処理液がバルブＶ２を経て処理液槽１０３に貯められる。なお、処理液槽１０３に貯められた処理液は、適宜、処理システム４０の外部に放流される。

フィルター４１によって被処理液を濾過し続けると、フィルター４１の一次面側４１ａに徐々にＳＳ粒子によるケーク７（図４参照）が形成され、堆積し始める。ケーク７の堆積量が増大するとフィルター４１を透過して二次面側４１ｂから流出する処理液の流量が減少する。

外圧型のフィルター４１の第二空間Ｅ２から処理液が流出する配管１０８の途上に設置された流量計１２９は、常に濾過後の処理液の流量を検出し続け、その検出信号を制御部１１５に送る。制御部１１５は、制御プログラムに基づいて、処理液の流量が規定値を下回ったかを監視し続ける（Ｓ５３）。

流量計１２９によって検出された処理液の流量が規定値を下回った場合、逆洗工程を開始する（Ｓ５４）。逆洗工程が開始されると、まず、ポンプ１０６を停止させる（Ｓ５５）。これにより、被処理液の濾過が停止する。次に、バルブＶ１，Ｖ２を閉じる（Ｓ５６）。そして、バルブＶ６，Ｖ５を開く（Ｓ５７）。また、コンプレッサ（加圧手段）１０５を起動させる（Ｓ５８）。これにより、閉じられているバルブＶ４の位置まで加圧空気によって加圧される。

そして、バルブＶ４を開放する（Ｓ５９）。これによって、加圧空気が一気にフィルター４１の第二空間Ｅ２内の圧力を上昇させる。そして、第二空間Ｅ２内に残留していた処理液はフィルター４１の二次面側４１ｂから一次面側４１ａに急激に逆流し、この過程でフィルター４１の隙間に詰まっていたケーク７などのＳＳ粒子を押し出して除去する（逆洗工程）。そして、除去されたケーク７などのＳＳ粒子は、逆洗した処理液や第一空間Ｅ１に残留していた被処理液とともに、バルブＶ５を経て洗浄排水槽１０４に流れ込み貯留される。

そして、逆洗工程が終了したと判断されると（Ｓ６０）、バルブＶ６を閉じる（Ｓ６１）。また、バルブＶ４（Ｓ６２）を閉じる。その後、バルブＶ１、Ｖ２を開放させ（Ｓ５１）、再び被処理液の濾過が行われる。
（６）処理方法：第四実施形態
以下、図２２に示した処理システムを用いた別な処理方法を、図面を参照して説明する。図２５は、第四実施形態の処理方法を段階的に示したフローチャートである。
図２２に示す処理システム４０を用いて被処理液の処理を行う際には、全てのバルブＶ１〜Ｖ６が閉じられた状態から、バルブＶ１、Ｖ２を開放させる（Ｓ７１）。また予め被処理液槽１０１に、例えばＳＳ粒子を含む被処理液を導入させておく。

次に、ポンプ１０６を起動させる（Ｓ７２）。これにより、被処理液槽１０１の被処理液を処理槽１０２の供給部１１２に向けて圧送される。そして、第一空間Ｅ１からフィルター４１の一次面側４１ａに流入し、フィルター４１を透過する際にＳＳ粒子などの固形分がフィルター４１に形成された微細構造物５によって捕捉される。そして、ＳＳ粒子などの固形分が除去された処理液がバルブＶ２を経て処理液槽１０３に貯められる。なお、処理液槽１０３に貯められた処理液は、適宜、処理システム４０の外部に放流される。

フィルター４１によって被処理液を濾過し続けると、フィルター４１の一次面側４１ａに徐々にＳＳ粒子によるケーク７（図４参照）が形成され、堆積し始める。ケーク７の堆積量が増大するとフィルター４１を透過して二次面側４１ｂから流出する処理液の流量が減少する。

外圧型のフィルター４１の第二空間Ｅ２から処理液が流出する配管１０８の途上に設置された流量計１２９は、常に濾過後の処理液の流量を検出し続け、その検出信号を制御部１１５に送る。制御部１１５は、制御プログラムに基づいて、処理液の流量が規定値を下回ったかを監視し続ける（Ｓ７３）。

流量計１２９によって検出された処理液の流量が規定値を下回った場合、逆洗工程を開始する（Ｓ７４）。逆洗工程が開始されると、まず、ポンプ１０６を停止させる（Ｓ７５）。これにより、被処理液の濾過が停止する。次に、バルブＶ１，Ｖ２を閉じる（Ｓ７６）。そして、バルブＶ６，Ｖ４を開く（Ｓ７７）。また、コンプレッサ（加圧手段）１０５を起動させる（Ｓ７８）。これにより、フィルター４１から閉じられているバルブＶ５の位置まで加圧空気によって加圧される。

そして、バルブＶ４を開放する（Ｓ７９）。これによって、加圧空気が一気にフィルター４１の第二空間Ｅ２内の圧力を上昇させる。そして、第二空間Ｅ２内に残留していた処理液はフィルター４１の二次面側４１ｂから一次面側４１ａに急激に逆流し、この過程でフィルター４１の隙間に詰まっていたケーク７などのＳＳ粒子を押し出して除去する（逆洗工程）。そして、除去されたケーク７などのＳＳ粒子は、逆洗した処理液や第一空間Ｅ１に残留していた被処理液とともに、バルブＶ５を経て洗浄排水槽１０４に流れ込み貯留される。

そして、逆洗工程が終了したと判断されると（Ｓ８０）、バルブＶ６を閉じる（Ｓ８１）。また、バルブＶ４を閉じる（Ｓ８２）。その後、バルブＶ１、Ｖ２を開放させ（Ｓ６１）、再び被処理液の濾過が行われる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、フィルターから流出する処理液のの流量が低減したと判断されたら、処理液の一部などを用いて加圧して逆洗を行うことによって、少ない洗浄液の液量で、フィルターに堆積したＳＳ粒子などの堆積物を効果的に除去することが可能な処理システム、処理方法を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

（実施例１）
「フィルター」
幅９００μｍのステンレス製の断面視正方形の線材を支持部材に巻きつけて、焼結によって接合し、線材間の幅が３０μｍであり、中心軸と略平行に支持部材が延在する円筒状の基材を製作した。これをリンと亜鉛とニッケルとを含むめっき浴中に浸漬し、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、ステンレス製の線材で形成された基材をニッケル亜鉛合金からなる下地層で被覆した。

その後、下地層を形成しためっき浴中に、ホウ酸と添加剤としてのエチレンジアミン（ＥＤＡ）とを添加して、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材の全面を被覆するめっき層を形成し、実施例１のフィルターを得た。この実施例１のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、表面に微細構造物が形成されているか否かを観察した。その結果、表面に複数の針状構造物が形成されていた。

次に、実施例１のフィルターについて、貫通孔の平均孔径を調べた。また、実施例１のフィルターについて、単位面積（１μｍ^２）当たりの針状構造物の数、断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数、針状構造物の平均高さ、針状構造物の高さの変動係数、断面における針状構造物の基端部の平均幅Ｄと平均高さＨとのアスペクト比Ｈ（μｍ）／Ｄ（μｍ）を、それぞれ上述した方法により調べた。また、単位面積（１μｍ^２）当たりの針状構造物の数を算出するために４μｍ^２当たりの針状構造物の数、断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数を算出するために１０μｍ当たりの針状構造物の数も調べた。

その結果、貫通孔の平均孔径は１０μｍであった。また、４μｍ^２当たりの針状構造物の数は１５個であり、単位面積（１μｍ^２）当たりの針状構造物の数は３．７５個であった。また、１０μｍ当たりの針状構造物の数は２０個であり、断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数は２個であった。また、針状構造物の平均高さＨは７５０ｎｍ、針状構造物の高さの変動係数は０．２８であった。また、断面における針状構造物の基端部の平均幅Ｄは５５０ｎｍであり、アスペクト比は１．３６であった。
また、線材間の幅は１０μｍであり、線材幅は９２０μｍであった。

「処理システム」
実施例１のフィルターを、図１に示す処理システムを模擬した処理槽に設置した。但し、フィルターは外圧式とし、処理槽に供給された被処理液をフィルターで全量濾過する外圧型デッドエンド方式とした。
コンプレッサ（加圧手段）としては、従来公知のものを用いることができ、０．１〜１０ＭＰａの加圧空気を一度に処理槽の容量以上の体積を供給しうるものが好ましい。ここでの体積とは、標準状態での空気の体積のことをいう。

「濾過試験」
以下に示す条件で濾過試験を行った。
純水中に、ＳＳ粒子として平均粒子１５μｍの珪藻土粒子を３０００ｍｇ／Ｌの濃度で分散させて被処理液とし、配管を介して処理槽に圧送した。そして、ポンプの出力を調整することにより、濾過圧力を０．３６ＭＰａで一定とする濾過試験を行い、濾過を開始してから３０秒後の処理液濁度とフィルター表面のＳＳ負荷が２０００ｍｇ／ｍ^２の時の濾過流束を測定した。
その結果、濁度は１．１７ＮＴＵであり、濾過流束は１０．２ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。

「逆洗試験」
処理槽への被処理液の供給を開始してから１０分間、上述した濾過試験と同様にして処理工程を行った後、バルブＶ６を開き、コンプレッサによって供給された０．４ＭＰａに加圧された加圧空気を処理槽の第１排出部近傍まで供給した後、バルブＶ５を開けた後にバルブＶ４を開けることで、処理槽の二次側に加圧空気を供給すると同時に処理槽の一次側が大気解放され、処理槽の二次側に保持されていた処理液が高圧で逆洗方向に瞬時的に押し出される逆洗試験を行った。ここでの加圧空気の圧力は濾過圧力よりも高圧であることが望ましい。
その結果、逆洗に要した時間は５秒であった。

「洗浄試験」
逆洗試験を行った後、バルブＶ４を閉めて加圧空気の供給を停止し、処理槽の内部圧力が大気圧となった後、貯留していた処理液を処理槽の一次側に供給し充填し、バルブＶ３を開いてコンプレッサによって供給された０．４ＭＰａに加圧された加圧空気を処理槽の一次側に供給する洗浄試験を２５秒間行った。ここでの加圧空気の圧力は濾過圧力よりも高圧であることが望ましい。
また、洗浄試験を行った後のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。その結果、フィルターの表面のケークはきれいに剥離していた。

「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（加圧空気の供給を停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、１０．２ｍ／ｈであった。洗浄性能を「洗浄前の濾過試験でのろ過流束」に対する「洗浄後の濾過試験での濾過流束」の割合である回復率｛＝（洗浄後の濾過流束／洗浄前の濾過流束）×１００（％）｝で表すと、１００％であった。

（実施例２）
「フィルター」実施例１と同様のものを使用。
「処理システム」図２２に示した処理システムを使用、但し検出手段は圧力計とした。
「濾過試験」実施例１と同様に実施。
その結果、処理液濁度は１．１７ＮＴＵであり、濾過流束は１０．２ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。

「逆洗試験」
処理槽への被処理液の供給を開始してから１０分間、上述した濾過試験と同様にして処理工程を行った後、バルブＶ６とバルブＶ４を開き、コンプレッサによって供給された０．４ＭＰａに加圧された加圧空気にて処理槽内の圧力を０．４ＭＰａとした後、バルブＶ５を開けることで、処理槽の一次側が大気解放され、処理槽の二次側に保持されていた処理液が高圧で逆洗方向に瞬時的に押し出される逆洗試験を行った。ここでの加圧空気の圧力は濾過圧力よりも高圧であることが望ましい。
その結果、逆洗に要した時間は５秒であった。

「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（加圧空気の供給を停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、９．９ｍ／ｈであり、回復率は９７％であった。

（実施例３）
「フィルター」
ステンレス製の綾畳織の金網（目開き３４μｍ、線径３０μｍ）を用意した。これにニッケルめっきを行って、ニッケルからなる下地層で被覆した。
その後、下地層を形成しためっき浴中に、添加剤として２−ブチン−１，４−ジオールを添加して、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材の全面を被覆するめっき層を形成し、実施例３のフィルターを得た。

実施例３のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、表面に微細構造物が形成されているか否かを確認した。その結果、表面に複数の多面体構造物が形成されていた。
次に、実施例３のフィルターについて、貫通孔の平均孔径、平均最大外形寸法を、それぞれ上述した方法により調べた。
その結果、貫通孔の平均孔径は１０μｍであり、平均最大外形寸法は４μｍであった。

「処理システム」
実施例３のフィルターを、図１に示す処理システムを模擬した処理槽に設置した。処理システムは内圧型デッドエンド方式のものである。
「濾過試験」実施例１と同様に実施。
その結果、処理液濁度は０．８３ＮＴＵであり、濾過流束は３０ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。
「逆洗試験」実施例１と同様に実施。
その結果、逆洗に要した時間は５秒であった。
「洗浄試験」実施例１と同様に実施。
その結果、洗浄試験を行った後のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。その結果、フィルターの表面のケークはきれいに剥離していた。
「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（加圧空気の供給を停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、３０ｍ／ｈであり、回復率は１００％であった。

（実施例４）
「フィルター」実施例３と同様のものを使用。
「処理システム」図２２に示した処理システムを使用、但し、但し検出手段は圧力計とした。
「濾過試験」実施例３と同様に実施。
その結果、処理液濁度は０．８３ＮＴＵであり、濾過流束は３０ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。
「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（加圧空気の供給を停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、２８．８ｍ／ｈであり、回復率は９６％であった。

（実施例５）
「フィルター」実施例１と同様のものを使用。
「処理システム」図１に示した処理システムを使用。但し、フィルターは外圧式とし、処理槽に供給された被処理液をフィルターで全量濾過する外圧型デッドエンド方式とした。
「濾過試験」実施例１と同様に実施。
その結果、処理液濁度は１．１７ＮＴＵであり、濾過流束は１０．２ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。

「逆洗試験」コンプレッサによって供給される加圧空気の圧力が０．２ＭＰａであること以外は、実施例１と同様に実施。
その結果、逆洗に要した時間は５秒であった。
「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（加圧空気の供給を停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、９．３ｍ／ｈであり、回復率は９１％であった。

（比較例１）
「フィルター」実施例１と同様のものを使用。
「処理システム」図２２と同様の処理システムを使用。ただし、コンプレッサ１０９に代わりポンプを配置し、このポンプは処理液槽１０３に接続されているものとする。
「濾過試験」実施例１と同様に実施。
その結果、処理液濁度は１．１７ＮＴＵであり、濾過流束は１０．２ｍ／ｈであった。また、濾過試験を行うことにより得られた処理液は透明であった。

「逆洗試験」
処理槽への被処理液の供給を開始してから１０分間、上述した濾過試験と同様にして処理工程を行った後、バルブＶ６とバルブＶ４およびバルブＶ５を開き、コンプレッサ１０９の代わりに配置したポンプを起動して、処理液を処理槽の二次側に圧送する水逆洗を３０秒間行った。そのときの洗浄圧力は０．４ＭＰａであった。
「洗浄後の濾過試験」
洗浄試験を停止（ポンプを停止）した後、前記と同様に濾過試験を行った。そして、濾過を開始してから３０秒後の濾過流束を測定したところ、８．６ｍ／ｈであり、回復率は８４％であった。

以上説明した各実施例、比較例の実験結果をまとめて表１に示す。

１１…フィルター、１００…処理システム、１０１…被処理液槽、１０２…処理槽、１０３…処理液槽、１０４…洗浄排水槽、１０５…コンプレッサ（加圧手段）、１０６，１０７…ポンプ、１０９…圧力計（検出手段）、１１５…制御部。

Claims (7)

1. 被処理液が供給される供給部、一次面側から二次面側に向けて前記被処理液を透過させて前記被処理液中の固形分を濾過するフィルター、前記フィルターを通過した処理液を排出させる第一排出部、および前記供給部から前記被処理液の一部を排出させる第二排出部を有する処理槽と、
   前記フィルターの前記二次面側に臨む第二空間を加圧可能な加圧手段と、
   前記フィルターの透過性能の評価指標を検出し、検出信号を出力する検出手段と、
   前記検出信号に基づいて、前記フィルターの洗浄動作を制御する制御部と、を備え、
   前記フィルターは、複数の貫通孔と、少なくとも前記一次面側の表面に形成され、前記貫通孔の平均孔径よりも最大外形寸法の小さい複数の微細構造物とを有し、
   前記制御部は、前記フィルターの洗浄動作を行う際には、前記加圧手段を動作させて前記第二空間を加圧し、前記第二空間に残留する前記処理液の残部および前記フィルターの前記一次面側に臨む第一空間に残留する前記被処理液の残部を前記第二排出部から排出させる動作を実行する制御プログラムを有し、
   前記フィルターの透過性能の評価指標は、前記第一空間の圧力であり、
   前記加圧手段は前記第一空間および前記第二空間に加圧空気を送り込むコンプレッサからなり、前記加圧空気の圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ以下に設定され、
   前記貫通孔は、平均孔径が０．１μｍ〜１００μｍである処理システム。
2. 前記検知手段は、前記第一空間の空間圧力を測定する圧力計である請求項１に記載の処理システム。
3. 前記検知手段は、前記供給部における前記被処理液の流量、または前記第一排出部における前記処理液の流量を測定する流量計である請求項１に記載の処理システム。
4. 前記加圧手段は、更に前記第一空間を加圧可能である請求項１ないし３いずれか一項に記載の処理システム。
5. 前記微細構造物は、円錐形、楕円錐形、多角錐形、円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形のうち、少なくともいずれか１つの形状をなす請求項１ないし４いずれか一項に記載の処理システム。
6. 前記微細構造物は、多面体形状をなす請求項１ないし４いずれか一項に記載の処理システム。
7. 被処理液が供給される供給部、一次面側から二次面側に向けて前記被処理液を透過させて前記被処理液中の固形分を濾過するフィルター、前記フィルターを通過した処理液を排出させる第一排出部、および前記供給部から前記被処理液の一部を排出させる第二排出部を有する処理槽と、前記フィルターの前記二次面側に臨む第二空間を加圧可能な加圧手段と、前記フィルターの透過性を検出し、検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて、前記フィルターの洗浄動作の要否を判定する制御部と、を備え、
   前記フィルターは、複数の貫通孔と、少なくとも前記一次面側の表面に形成され、前記貫通孔の平均孔径よりも最大外形寸法の小さい複数の微細構造物とを有する処理システムを用いた処理方法であって、
   前記検出信号に基づいて、前記フィルターの洗浄動作の要否を判断する判断工程と、
   前記判断工程おいて洗浄動作が必要と判断された際に、前記加圧手段を動作させて前記第二空間を加圧し、前記第二空間に残留する前記処理液の残部および前記フィルターの前記一次面側に臨む第一空間に残留する前記被処理液の残部によって、前記フィルターの前記一次面側に堆積した前記固形分を洗い流して前記第二排出部から排出させる逆洗工程を有し、
   前記フィルターの透過性は、前記第一空間の圧力に基づいて検出され、
   前記加圧手段は前記第一空間および前記第二空間に加圧空気を送り込むコンプレッサからなり、前記加圧空気の圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ以下に設定され、
   前記処理液または前記被処理液からなる洗浄液を前記第一空間に供給し、前記コンプレッサによって前記洗浄液に気泡を発生させ、前記フィルターに堆積した前記固形分を排出させる気泡洗浄工程を有し、
   前記貫通孔は、平均孔径が０．１μｍ〜１００μｍである処理方法。