JP7132645B2 - 濾過システムおよび濾過方法 - Google Patents

Description

本発明は飲料水や純水等を得るために用いられる濾過システムおよび濾過方法に関する。

海、湖沼、河川等から得られる原水は、粘土鉱物、その粘土鉱物の層間に取り込まれた有機化合物、砂や岩石の破片等の硬質粒子、植物の破片等の軟質粒子、マイクロプラスチック等の微粒子などを多く含んでいる。そのため、それらの原水をそのままＲＯ膜（「逆浸透膜」のことをいう。以下同じ。）やイオン交換樹脂層等を備えた濾過装置に通水すると、ＲＯ膜が目詰まりしやすくなる、また原水中のイオンとイオン交換樹脂がイオン交換する速度が速くなる等の不都合があり、結果としてＲＯ膜やイオン交換樹脂層等を頻繁に交換しなければならない。特に小型の濾過装置には使い捨てタイプの糸巻フィルタやプリーツフィルタが多用されているが、原水の通水を始めてから目詰まりするまでの速度が速いため、フィルタを頻繁に交換する必要がある。また、原水の濁度が高い場合はフィルタ交換の速度が速くなる傾向がある。

本発明に関連する先行技術としては下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された濾過方法は、まず濾過フィルタの外面に剥離層を形成し、その後に被処理液の濾過を行って剥離層の上に付着層を形成する。そして、付着層が形成された段階で、被処理液の供給圧を所定の洗浄圧にして付着層を剥離する。その洗浄の際、被処理液に粉粒体を混入することによって、剥離を効果的に行っている。特許文献１には、このような濾過を行う濾過装置も開示されている。

特開２０１９－５８８６８号公報

前述のように、原水をそのまま濾過装置に通水した場合、濾過装置の連続運転が困難であるという問題がある。また、濾過装置の運転を停止する前であっても、例えば濾過装置の濾過膜が目詰まりし始めると、造水量が少なくなるという問題がある。さらに、濾過装置に装着されるフィルタ（消耗品）単体のコストが高いためランニングコストが高いという問題や、フィルタの交換作業に時間がかかるため濾過装置の運転停止時間が長くなったり、その交換作業にマンパワーがかかったりするという問題もある。

前記特許文献１に記載された濾過方法や濾過装置は、付着層を剥離するために被処理液の供給圧（洗浄圧）を高くしたり、洗浄中に筒状の濾過フィルタを回転させ続けたりしなければならず、ランニングコストが高くなる傾向がある。また、濾過フィルタの回転機構等を設ける必要があるため、濾過装置全体が大型になる傾向があり、例えば船舶等に搭載したり、家庭で用いたりするのには適さない。

そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、フィルタのメンテナンスが容易で、ランニングコストを抑えることができる濾過システムおよび濾過方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、以下の各態様を採ることができる。
（第１の態様）
被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が処理液の通路とされた濾過フィルタと、
前記濾過フィルタを洗浄する洗浄粉粒体を前記濾過容器に供給する洗浄粉粒体供給手段と、
当該濾過容器に前記洗浄粉粒体が貯まった状態で、前記濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させ、前記濾過フィルタと前記洗浄粉粒体を擦らせる振動体と、を有することを特徴とする濾過システム。被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が処理液の通路とされた濾過フィルタと、
前記濾過フィルタを洗浄する洗浄粉粒体を前記濾容器に供給する洗浄粉粒体供給手段と、
前記濾過フィルタの外側に前記洗浄粉粒体が貯まった状態で、前記濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させ、前記濾過フィルタと前記洗浄粉粒体を擦らせる振動体と、を有することを特徴とする濾過システム。

（作用効果）
被処理液を濾過フィルタで濾過するにつれて濾過フィルタの外面にケーキが形成され、そのケーキの膜厚が次第に厚くなる。このようなケーキは被処理液の濾過を阻害するため、ケーキが所定の大きさに達した段階で濾過フィルタからケーキを剥離し、剥離したケーキを濾過容器から排出する必要がある。

濾過フィルタからケーキを剥離するため、本態様の濾過装置は、濾過容器に洗浄粉粒体を供給する洗浄粉粒体供給手段と、濾過フィルタの外側に前記洗浄粉粒体が貯まった状態で前記濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させて、前記濾過フィルタと前記洗浄粉粒体を擦らせる振動体を有している。

濾過フィルタの外側に洗浄粉粒体が貯まった状態で濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させると、濾過フィルタと洗浄粉粒体が擦れるため、濾過フィルタの外面に付着したケーキが洗浄粉粒体によって擦り落とされる。

このように本態様の濾過装置は使い捨てタイプの糸巻きフィルタや使い捨てタイプのプリーツフィルタを用いるものではないため、フィルタの交換作業が不要であり、濾過フィルタの洗浄再生を自動化することができる。

また、前記特許文献１のように、粉粒体が混入した被処理液を濾過フィルタの表面に吹き付けるものではないため、濾過容器に被処理液を高圧力で供給する必要はなく、被処理液の圧送ポンプに小型かつ低圧力のタイプを用いることができる。また、この特許文献１のように、粉粒体が混入した被処理液を濾過フィルタの表面に吹き付けるものではないため、濾過フィルタの洗浄時に濾過フィルタを回転させる回転機構が不要になり、濾過フィルタの回転に要していた動力が不要になるだけでなく、濾過装置全体を小型化かつ低重量化することができる。

以上のように、濾過装置を小型化かつ低動力化させることによって、例えば手軽に船舶に積み込んだり難民キャンプに運んだりすることができ、かつランニングコストを抑えつつ、その先々で必要とされる生活用水（飲料水を含む）等を生成することができる。

また、濾過装置を運転するために特別な知識が不要であり、誰でも気軽に使用できるため利便性が高い。さらに、前述のようにフィルタ交換が不要であり、無人で連続運転できることから、人が眠っている間（夜間など）であっても生活用水等を生成することができるため、難民キャンプなどの大量に生活用水を必要とする場所で特に有用である。

なお、本態様の濾過装置に後段にＲＯ膜濾過装置（「逆浸透膜濾過装置」のことをいう。以下同じ。）等を直列配置してもよい。後段にＲＯ膜濾過装置等を配置することで、より不純物の少ない水（主として飲用水）を得ることができる。また、ＲＯ膜濾過装置等に被処理液を供給する前に本態様の濾過装置で多くの不純物を除去すると、ＲＯ膜濾過装置等のフィルタが目詰まりする頻度を減らすことができ、濾過処理を中断する回数を減らすことができる。具体的には、本態様の濾過装置に後段にＲＯ膜濾過装置等を直列配置する場合には、本態様の濾過装置で被処理液の濁度を約０．１ｍｇ／Ｌ以下にすることが好ましい。

（第２の態様）
被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が処理液の通路とされた濾過フィルタと、
前記濾過フィルタの洗浄を行う洗浄容器と、
前記濾過容器から前記洗浄容器へ前記濾過フィルタを移動させる移動手段と、
前記濾過フィルタを洗浄する洗浄粉粒体を前記洗浄容器に供給する洗浄粉粒体供給手段と、
前記濾過フィルタを前記洗浄容器に移動させ、前記濾過フィルタの外側に前記洗浄粉粒体が貯まった状態で、前記濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させ、前記濾過フィルタと前記洗浄粉粒体を擦らせる振動体と、を有することを特徴とする濾過システム。

（作用効果）
第１の態様とは異なり、第２の態様は洗浄容器の内部で濾過フィルタの洗浄を行うことを特徴にしている。濾過容器とは別に洗浄容器を設けることで、設備コストがかかるというデメリットはあるが、濾過フィルタの洗浄再生時間を短縮できるため、被処理液の濾過処理の停止時間を短くすることができる。

例えば、第１の態様のように濾過容器の内部で濾過フィルタの洗浄を行うタイプの濾過装置の場合、被処理液の濾過を一旦停止した後に、（１）濾過容器に洗浄粉粒体を供給して濾過容器の内部に洗浄粉粒体を貯め、（２）その後、濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させて濾過フィルタの外面に形成されたケーキを擦り落とし、（３）その後、洗浄粉粒体と剥離したケーキを濾過容器の内部から排出する。そして、洗浄粉粒体とケーキの排出が終わった後にやっと被処理液の濾過の再開が可能になる。

それに対して、本態様のように濾過容器とは別に洗浄容器を設けている態様であれば、洗浄容器の内部に予め洗浄粉粒体を貯めておくことが可能になる。そのため、濾過フィルタの再生を行う場合、濾過容器から濾過フィルタを取り出して洗浄容器に移動させて、洗浄容器の内部に予め貯めておいた洗浄粉粒体の中に濾過フィルタを入れることにより、前記（１）に要する時間を省略することができる。

その後、濾過フィルタおよび洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させて、濾過フィルタの外面に形成されていたケーキを剥離する過程は同様であるが、その後の前記（３）に要する時間も省略することができる。すなわち、本態様の濾過装置であれば、再生した濾過フィルタを直ちに再度濾過容器に移動させることができ、被処理液の濾過処理を迅速に再開することができる。洗浄容器からの洗浄粉粒体やケーキの排出は、濾過フィルタが洗浄容器から濾過容器に移動した後に行うことができる。

以上のように、本態様は第１の態様とは異なり、前記（１）や前記（３）に要する時間の分だけ、第１の態様よりも被処理液の濾過の再開を早くすることができるという利点がある。

（第３の態様）
前記濾過フィルタは、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて複数の襞を形成しつつ、筒状に形成したプリーツフィルタである前記第１または第２の態様の濾過システム。

（作用効果）
プリーツフィルタを用いることで、被処理液の処理量を大幅に増やすことができるとともに、濾過装置全体を小型化することができる。

また、プリーツフィルタを用いた場合は、襞と襞の間の谷部分に生成されたケーキを剥離しづらいというデメリットがある。本態様では、濾過容器に洗浄粉粒体を貯めた状態で、プリーツフィルタおよび洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させプリーツフィルタと洗浄粉粒体を擦らせる態様としている。このような構成にすることで、プリーツフィルタの襞と襞の間の谷部分に確実に洗浄粉粒体を挿入でき、しかも振動によってその洗浄粉粒体がプリーツフィルタと擦れることにより、プリーツフィルタの谷部分の外面に形成されたケーキを確実に剥離することができる。

（第４の態様）
前記濾過容器に加圧気体を吹き込み、前記洗浄粉粒体を前記濾過容器から排出させる排出手段を有する前記第１の態様の濾過システム。

（作用効果）
濾過容器の内部に貯留された洗浄粉粒体を濾過処理再開前に排出する必要がある。濾過処理を行う際に、濾過容器の内部に洗浄粉粒体が残ったままであると、洗浄粉粒体が濾過フィルタの外面に堆積して被処理液の濾過を阻害してしまうからである。

そのため、濾過処理を再開する前に、濾過容器の内部から大部分の洗浄粉粒体（好ましくは全ての洗浄粉粒体）を排出することが好ましい。洗浄粉粒体の自重によって濾過容器の下部から洗浄粉粒体を排出する方法も考えられるが、洗浄粉粒体自体の重さが軽いため効果的に排出することが困難である。

そこで本態様では排出手段を設ける構成にした。この排出手段が濾過容器に加圧気体を吹き込み、その加圧気体の風力によって洗浄粉粒体を濾過容器から排出させる構成とした。このように洗浄粉粒体を気体によって押し出す構成にしたことで、洗浄粉粒体を迅速に濾過容器から排出することができるため、濾過処理の再開を早めることができる。また、濾過フィルタがプリーツフィルタのような複雑な構造をしている場合であっても、加圧気体を用いれば、プリーツフィルタの襞と襞の間の谷部分に付着した洗浄粉粒体も迅速に払い落すことができる。

なお、濾過容器の内部に液体（例えば水）を流し込むことで、洗浄粉粒体を濾過容器から排出する方法を考えることもできる。しかし、その液体が不純物を多く含む場合、濾過容器の内部や濾過フィルタの外面に不純物が多く残る可能性がある。そのため、不純物の少ない液体を用いざるを得ず、そのような液体を生成するために時間や動力やコスト等を要するため効率が悪い。また、液体には付着力があるため、洗浄粉粒体を含む液体が濾過容器の内部や濾過フィルタの外面に洗浄粉粒体が残りやすい。以上のような観点を考慮すると、濾過容器から洗浄粉粒体を排出するために、本態様のような加圧気体を用いることが好ましい。

（第５の態様）
前記濾過フィルタの上端部または下端部を覆い、被処理液の存在する空間と処理液の存在する空間を仕切る遮断壁が設けられ、
前記遮断壁は弾性遮断壁である前記第１の態様の濾過システム。

（作用効果）
濾過フィルタの上端部または下端部を覆い、被処理液の存在する空間と処理液の存在する空間を仕切る遮断壁を設けることで、被処理液が濾過膜を通過することなく濾液通路へ移動することを防ぐことができる。また、遮断壁を弾性のある弾性遮断壁とすることで、振動体の起振力を濾過フィルタに集中させることができとともに、振動体の振動が濾過容器に伝わることを防止することができる。

（第６の態様）
前記濾過フィルタの上端部または下端部を覆い、被処理液の存在する空間と処理液の存在する空間を仕切る遮断壁が設けられ、
前記濾過容器の内部において、前記遮断壁を挟んだ前記濾過フィルタの反対側に、処理液を貯留する貯液室が設けられている前記第１の態様の濾過システム。

（作用効果）
本態様では、濾過容器の内部に処理液を貯留する貯液室を設けている。濾過容器の内部から洗浄粉粒体を排出するために、貯液室に設けられた処理液を用いることで、濾過容器の内部に洗浄粉粒体が残りにくくなる。

（第７の態様）
被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が前記処理液の通路とされた濾過フィルタと、
を備えた濾過システムを用いて前記被処理液を濾過する濾過方法であって、
前記被処理液の濾過によって前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを除去する洗浄工程を有し、
前記洗浄工程は、
前記濾過容器に洗浄粉粒体を供給して前記濾過フィルタの外側に前記洗浄粉粒体を貯め、
前記濾過フィルタおよび前記洗浄粉粒体の少なくともどちらか一方を振動させて前記濾過フィルタの外面に形成された前記ケーキを前記洗浄粉粒体によって擦り落とすことを特徴とする濾過方法。

（作用効果）
第１の態様と同様の作用効果を奏する。

本発明によれば、フィルタのメンテナンスが容易で、ランニングコストを抑えることができる濾過システムおよび濾過方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態の濾過システムの装置の全体構成図である。 図１の濾過装置の拡大図である。 図１の濾過フィルタの平面図である。 図３のＹ部分の拡大図である。 図４の襞部分の拡大図である。（５Ａ）は濾過前の状態を示したものであり、（５Ｂ）は濾過中の状態を示したものである。 図２のＡ－Ａ矢視図である。上側濾過膜シール部に斜線を付している。また、参考のために、濾液排出管と、排出用圧縮気体の供給管の位置を点線で示した。 バルブの開期間、気体圧縮機の作動期間、振動体の作動期間を示した表である。第２回目の洗浄工程と後処理工程は、第１回目の洗浄工程と第１回後処理工程と同じである。また、第３回目以降の濾過工程、洗浄工程、後処理工程は、第２回目の濾過工程、洗浄工程、後処理工程と同じである。 本発明の第２実施形態の濾過システムに係る濾過装置である。 本発明の第３実施形態の濾過システムに係る濾過装置である。濾過フィルタが濾過容器の内部にある状態を示したものであり、洗浄容器の内部に濾過フィルタが入った状態も点線で示した。

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、例えば、河川や湖沼の水、海水、地下水、湧水、工場からの排水等を挙げることができる。

（濾過装置１０）
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。）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の下部に被処理液Ａの供給口１１ＡとケーキＫの排出口１１Ｃが設けられ、濾過容器１１の上部に処理液（濾液）Ｂの排出口１１Ｂが設けられている。図２に示した濾過装置１０は、濾過容器１１内に洗浄粉粒体５を供給するための洗浄粉粒体供給口５Ａと濾過容器１１内から洗浄粉粒体５を排出するための洗浄粉粒体排出口５Ｂの役割をケーキ排出口１１Ｃが兼ねているが、各供給口１１Ｃ、５Ａおよび排出口５Ｂをそれぞれ別々に設けてもよい。

（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）が大きいことから、平坦な濾材をジグザグに（蛇腹状に）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用いることが好ましい。濾材を折り曲げていない単なる平坦な濾過フィルタと比べて、プリーツフィルタを用いることで、フィルタの表面積が大きくなるため、被処理液Ａの単位時間当たりの処理能力を格段に高くすることができる。

なお、前記のように濾材をジグザグに折り曲げることで複数の襞２を形成することができる。このプリーツフィルタは、隣り合う襞２と襞２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２ｐ、２ｐ間の長さＬ１は、例えば６ｍｍにすることができ、襞の先端部２ｐから基端部２ｂ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、ポリテトラフルオロエチレン（別名「テフロン」（登録商標））、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン、ステンレス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～３μｍ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３μｍよりも太い繊維を用いると、被処理液Ａ中の懸濁粒子が濾過膜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～３μｍ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の表面に付着した被処理液Ａ中の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が洗浄時に破損しないように、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。

濾過膜１２ｍの襞の上端部及び下端部はそれぞれシールされており、被処理液Ａが濾過膜１２ｍを通過せずに濾液通路２ｒへ流れ込んでしまうことを防いでいる。濾過膜１２ｍの上端部のシール部分を上側濾過膜シール部１４ａといい、濾過膜１２ｍの下端部のシール部分を下側濾過膜シール部１４ｂという。なお、濾過膜１２ｍの上側において、濾液通路１２ｒと重なる部分はシールしない方が良い。濾液Ｂが濾液通路１２ｒから貯液室５１へ移動できなくなることを防止するためである。

濾過容器１１の内部に濾過膜１２ｍを固定する方法は特に限定されない。図２に示した実施形態では、濾過容器１１の上壁から下方へ延出した複数本の支持棒８６によって濾過膜１２ｍが吊られている。この複数本の支持棒８６は濾過膜１２ｍの横断面において周方向に沿って所定間隔を空けて円状に配置されているが、必ずしも円状に配置する必要はない。そのほかの固定方法としては、例えば濾過容器１１の側壁に固定するなどしても良い。

なお、図２に示すように、濾過容器１１の側方内壁から濾過膜１２ｍまでの距離Ｎはできるだけ短くすることが好ましい。すなわち、側方間隙５０ｓをできるだけ小さくすることが好ましい。前記距離Ｎを短くするほど、濾過膜１２ｍの周囲にたくさんの洗浄粉粒体Ｆを堆積させやすくなるからである。具体的には、濾過容器１１の側方内壁から濾過膜１２ｍの襞２の先端部２ｐまでの距離Ｎを３ｍｍ～１５ｍｍ程度にすることが好ましく、４～７ｍｍ程度にすることが好ましい。当該距離Ｎが３ｍｍよりも短くなると、濾過膜１２ｍが振動したときに、濾過膜１２ｍが濾過容器１１の内壁に衝突して傷つくおそれがあり、当該距離Ｎが１５ｍｍよりも長くなると、側方間隙５０ｓの体積が大きくなることから、濾過膜１２ｍの周囲に洗浄粉粒体Ｆを堆積させるために、濾過容器１１内に多くの洗浄粉粒体Ｆを供給しなければならず、結果として洗浄時間が長くなるおそれがある。

（遮断壁８８）
濾過膜１２ｍの上端部分には遮断壁８８を設けることが好ましい。この遮断壁８８は特に限定されるものではないが、非透液性または難透水性のものが好ましい。弾力性を有するものであるとさらに良い。例えばシリコンスポンジ、フッ素ゴムスポンジ ウレタンゴムスポンジなどを用いることができる。図２に示した遮断壁８８は中央部分に貫通孔８８ｃが空けられた円環状の板状部材からなり、その外側側壁８８ｂが濾過容器１１の内壁に隙間なく固定されている。遮断壁８８の中央部分に設けられた貫通孔８８ｃの大きさは濾過通路１２ｒと同じ大きさとなっているが、濾過通路１２ｒよりも小さい大きさにしてもよい。遮断壁８８の貫通孔８８ｃの大きさを濾過通路１２ｒよりも大きくすることは好ましくない。遮断壁８８の貫通孔８８ｃの大きさを濾過通路１２ｒよりも大きくする形態にする場合は、被処理液Ａや洗浄粉粒体Ｆが濾過膜１２ｍを通過することなく貯液室５１へ移動しないような何等かの障壁を設けると良い。

この遮断壁８８は、被処理液Ａや洗浄粉粒体Ｆが濾過膜１２ｍを通過することなく濾液通路１２ｒや貯液室５１へ移動することを防ぐために設けたパッキンである。また、この遮断壁８８に弾力性を持たせることで、振動体７３の起振力を濾過フィルタ１２に集中させることができ、振動体７３の振動が濾過容器１１に伝わることを防止することができる。このような遮断壁８８の硬さは特に限定されないが、４０～１６０ＫＰａ程度とすることが好ましく、６０～９０ＫＰａ程度とすることがより好ましい。４０ＫＰａよりも小さいと、遮断壁８８によるシールが十分ではなくなり、側方間隙５０ｓの被処理液Ａが遮断壁８８の隙間を通り抜けて貯液室５１へ漏れ出るおそれがある。他方、１６０ＫＰａよりも大きいと、振動体の７３の振動が濾過容器１１に伝わりやすくなる。なお、前記遮断壁８８の硬さ（圧縮弾性率）はＪＩＳ（日本工業規格）のＫ６２５４に従って測定する。

図２に示した実施形態は、濾過容器１１の下側から被処理液Ａを入れ、濾過容器１１の上側から処理液Ｂを排出させるものであるため、遮断壁８８を濾過膜１２ｍの上側に設け、遮断壁８８が濾過フィルタ１２の上端部を上側から覆う形態とした。反対に、濾過容器１１の上側から被処理液Ａを入れ、濾過容器１１の下側から処理液Ｂを排出させるものである場合は、遮断壁８８を濾過膜１２ｍの下側に設け、遮断壁８８が濾過フィルタ１２の下端部を下側から覆う形態とすることが好ましい。

（貯液室５１）
濾過容器１１の内部に貯液室５１が設けられている。貯液室１１は濾液Ｂを貯留するために設けられた室であり、濾過フィルタ１２の後段に設けられている。濾過フィルタ１２の形状が筒型であって、外側から内側へ向かって通液するタイプである場合、濾過フィルタの１２の内部に濾液通路１２ｒが形成されるが、貯液室１１はその濾液通路１２ｒのさらに後段に設けられている。図２や図８に示した実施形態では、濾液通路１２ｒ（濾液通路１２ｒの上端部は濾過膜１２の上端部と同様であり、濾液通路１２ｒの下端部は濾過膜１２の下端部と同様である）よりも上方であって、かつ、遮断壁８８よりも上方に貯液室５１が設けられている。

後述の後処理工程で、この貯液室５１を設けた利点が発揮される。後処理工程では濾過容器１１の内部から洗浄粉粒体Ｆを排出する必要があるが、圧縮気体ＣＡ２だけでは押し出す力が十分ではないため、洗浄粉粒体Ｆが濾過容器１１の内部（間隙５０ｓや５０ｕ。特に濾過膜１２ｍの周囲。以下同じ。）に残りやすい。そこで貯液室５１を設け、洗浄粉粒体Ｆを排出させるために、貯液室５１に貯められた濾液Ｂを利用する構成にすることが好ましい。すなわち、圧縮気体ＣＡ２が貯液室５１に貯められた濾液Ｂを押圧し、押圧された濾液Ｂによって洗浄粉粒体Ｆを排出するようにすると、洗浄粉粒体Ｆが濾過容器１１の内部に残りにくくなる。

また、濾過膜１２ｍの外側には振動によって細切れになったケーキＫの破片が多く存在している。そのケーキＫの一部は濾過膜１２ｍに付着しており、落下して濾過容器１１の底部に溜まっているものもある。後処理工程では、濾過容器１１の内部からそれらのケーキＫや、その他の不純物（被処理液Ａ中に混入していたものであって、塊状になっていないもの）を排出する必要もあるが、この排出を行う際にも圧縮気体ＣＡ２だけでは押し出し力が十分ではない。そこで、貯液室５１に設けられた濾液Ｂを用いると、これらのケーキＫや不純物も濾過容器１１の内部に残りにくい。

図２や図８の実施形態では、濾過容器１１の下側に濾過フィルタ１２を設け、被処理液Ａを濾過容器１１の下側から供給し、濾液Ｂを濾過容器１１の上側から排出するタイプであるため、濾過容器１１の上側に貯液室５１を設けている。反対に、濾過容器１１の上側に濾過フィルタ１２を設け、被処理液Ａを濾過容器１１の上側から供給し、濾液Ｂを濾過容器１１の下側から排出するタイプのものである場合は、濾過容器１１の下側に貯液室５１を設けることが好ましい。

この貯液室１１の大きさは任意に定めることができる。図２や図８の実施形態では、濾過容器１１を上下に約２等分して、上側半分を貯液室５１とし、下側半分に濾過フィルタ１２を設けて濾過処理空間（遮断壁８８を境にして貯液室５１とは反対側の空間。例えば、図２や図８の実施形態では、高さ方向ＬＤにおいて、遮断壁８８よりも下側ＤＳに位置する全空間をいう。以下同じ。）としている。この比率は任意に変更することもできるが、洗浄粉粒体ＦやケーキＫなどを濾過容器１１から排出するためには、貯液室１１の内部にある程度の量の濾液Ｂを貯留しておく必要がある。また、貯留する濾液量Ｂが多すぎると、図２や図８のような実施形態では、貯液室１１の下部に設けた遮断壁８８や濾過フィルタ１２にかかる重力が大きくなり、それらが故障するおそれがある。

以上のことから、貯液室１１の容積を濾過処理空間の容積よりも小さくすることが好ましい。具体的には、貯液室１１の容積と濾過処理空間の容積の比率を１（貯液室１１の容積）対１．２以上（濾過処理空間の容積）とすることが好ましく、１（貯液室１１の容積）対１．５以上（濾過処理空間の容積）とすることがより好ましい。

（フィルタ支持体２９）
襞２の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｑ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２９）を配することが好ましい。図５（５Ａ）は濾過前の濾過膜１２ｍの断面拡大図であり、図５（５Ｂ）は濾過中の濾過膜１２ｍの断面拡大図である。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２が押し潰され、襞２内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、フィルタ支持板２９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の濾過中は、濾過前よりも、濾過膜２の膜厚２ｗが狭くなっている。

（被処理液Ａの供給）
前述のように、図２の濾過装置１０は、濾過容器１１の底面に被処理液Ａの供給口１１Ａを設けているが、濾過容器１１の上部や側部など、任意の箇所に変更してもよい。

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によって繋がれており、被処理液Ａはポンプ８（被処理液供給ポンプ）の吸引力によって貯留槽７から濾過容器１１へ送られる。なお、貯留槽７と濾過容器１１の間に異物除去装置９（例えばストレーナ）を設け、この異物除去装置９によって被処理液Ａ中のゴミなどの異物を除去するようにすることが好ましい。また、本実施形態では１台のポンプ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にレベル計（図示しない）を設け、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してもよい。

（濾液Ｂの排出）
前述のように、濾過容器１１の上部には、濾過容器１１の外に濾液Ｂを排出する排出口１１Ｂが設けられている。濾液Ｂは、濾液通路１２ｒの上端開口部から遮断壁８８の中央開口部を通って、貯液室５１へ移動した後、濾液排出管１５および排出口１１Ｂを経て排出管１６へ導かれる。なお、前述のように図１の実施形態では、濾液Ｂの排出口１１Ｂを濾過容器１１の上部に設けたが、濾過容器１１の下部または側部に設けたりするなど、任意の箇所に変更することができる。

（洗浄粉粒体供給手段８０）
濾過装置１０で濾過を行うと、被処理液Ａ中の懸濁粒子（主に難分解性物質Ｅ以外の懸濁粒子。以下同じ。）が濾過フィルタ１２の外面に堆積し、ケーキＫが形成される。詳しくは、濾過が進むにつれて濾過フィルタ１２の濾過膜１２ｍの間隙が懸濁物質で埋められて少なくなり、濾過フィルタ１２の外側にケーキＫを形成する。ケーキＫの膜厚が厚くなるにつれて被処理液Ａの濾過能力が低下する。そのため、ケーキＫが所定の厚みに達した時点で、ケーキＫを剥離して、濾過装置１０から排出する必要がある。

ケーキＫを剥離するために洗浄粉粒体Ｆを用いる。図１の態様では、洗浄粉粒体Ｆを濾過容器１１に供給するための洗浄粉粒体供給手段８０を設けている。この洗浄粉粒体供給手段８０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。

図１に例示した洗浄粉粒体供給手段８０は、洗浄粉粒体Ｆを貯留する洗浄粉粒体貯留槽７５と、圧縮気体を生成する気体圧縮機７６と、気体圧縮機７６から洗浄粉粒体貯留槽７５へ圧縮気体を供給するために用いる圧縮気体供給管７７と、洗浄粉粒体貯留槽７５から濾過容器１１へ洗浄粉粒体Ｆを供給するために用いる洗浄粉粒体供給管７８を有している。また図１の濾過システム１において、洗浄粉粒体供給管７８は濾過容器１１から洗浄粉粒体貯留槽７５へ使用済の洗浄粉粒体Ｆを返送するために用いる洗浄粉粒体排出管７９を兼ねているが、洗浄粉粒体供給管７８と洗浄粉粒体排出管７９をそれぞれ別々に設けても良い。なお、洗浄粉粒体供給管７８と洗浄粉粒体排出管７９の途中にはバルブＶ２が設けられている。

洗浄粉粒体供給手段８０は、図１に示すような圧縮気体を用いるものでなくても良い。例えば、気体圧縮機７６の代わりに、洗浄粉粒体Ｆを濾過容器１１へ供給するための供給用液体を貯留した貯留槽（図示しない）と、その供給用液体を圧送する圧送ポンプ（図示しない）を設けてもよい。そして、その圧送ポンプを用いて、供給管７７、７８を介して洗浄粉粒体貯留槽７５内の洗浄粉粒体Ｆを濾過容器１１へ送る構成としてもよい。

洗浄粉粒体供給手段８０は特に限定されるものではなく、上記圧送ポンプのほか、例えばベーンポンプやチューブポンプ等を用いてもよい。

（洗浄粉粒体Ｆ）
前記洗浄粉粒体Ｆとは、粉体及び粒体を意味し、例えば、球状プラスチックビーズや球状ガラスビーズや球状パーライトビーズ等のビーズ、球状塩ビスポンジ等の球状スポンジ、珪砂等の砂などを用いることができる。後述するように、洗浄粉粒体Ｆは濾過フィルタ１２と擦れるものである。したがって、濾過フィルタ１２の劣化を防止するという観点からは、洗浄粉粒体Ｆが砂等の角を有する粒子であるのは好ましくなく、球体状の粒子、楕円体状の粒子等の丸みを帯びた粒子であるのが好ましい。また、同様に観点から、洗浄粉粒体Ｆは，硬度が高くない方がよい。具体的には、洗浄粉粒体Ｆの硬度は、好ましくはＲ２０～Ｒ１１０である。したがって、洗浄粉粒体Ｆの比重は特に限定されるものではないが、例えば０．７～１．２ｇ／ｃｍ³であるのが好ましい。加えて、洗浄粉粒体Ｆは、回収再利用、つまり分級に適する粒径であるのが好ましい。具体的には、粒径が０．２ｍｍ～０．８ｍｍであるのが好ましく、０．４ｍｍ～０．８ｍｍであるのがより好ましいが、上記粒径の粒子でも、洗浄粉粒体Ｆとして十分に使用することができる。なお、洗浄粉粒体Ｆの粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８００に準拠して測定した値である。

（振動体７３）
図１に例示した濾過システム１は、濾過容器１１に洗浄粉粒体Ｆが貯まった状態で濾過フィルタ１２を振動させ、濾過フィルタ１２と洗浄粉粒体Ｆを擦らせる振動体７３を設けている。この振動体７３は、濾過膜１２ｍの底面２１ｄの上に載せられた濾過フィルタ振動装置７０と、濾過装置１０の外から濾過フィルタ振動装置７０に気体ＡＲを送るために用いる気体供給管７２と、濾過フィルタ振動装置７０を振動させるために用いた気体ＡＲを濾過装置１０の外へ送るための気体排気管７１を有している。濾過フィルタ振動装置７０は特に限定されるものではない。図１では濾過フィルタ振動装置７０としてバイブレータ（ピストンバイブレータ）を用いているが、これに代えてボールバイブレータ、電磁ソレノイド、エアノッカーなどを用いてもよい。また、濾過フィルタ振動装置７０の取り付け位置は適宜変更することができ、例えば濾過膜１２ｍの天面２１ｕに取り付けたり、筒状体１２ｓの内面に取り付けたりしてもよい。濾過膜１２ｍの外面にはケーキＫが付着しているため、振動体７３によって濾過膜１２ｍを振動させると、その濾過膜１２ｍと一緒になってケーキＫも振動するため、ケーキＫを剥離しやすい。

振動体７３は、図８に示すように、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間に貯留された洗浄粉粒体Ｆを振動させる洗浄粉粒体振動装置を有するものでもよい。洗浄粉粒体振動装置は特に限定されるものではない。例えば、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間に洗浄粉粒体振動装置としてのバイブレータを設け、このバイブレータの振動によって洗浄粉粒体Ｆを振動させるようにしてもよい。または、図８に示すように、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間に洗浄粉粒体振動装置としての気体噴出装置７３ａを設け、この気体噴出装置から噴出される気体によって、洗浄粉粒体Ｆを振動させるようにしてもよい。または、高周波バイブレータ、超音波振動子などの装置を設け、洗浄粉粒体Ｆを振動させるようにしてもよい。このように、振動体７３によって洗浄粉粒体Ｆを振動させる形態では、図２のように濾過膜１２ｍを直接振動させるものではないため、図２の形態に比べて濾過膜１２ｍが傷みにくい。また、図２のように濾過膜１２ｍを直接振動させる形態では、濾過膜１２ｍが振動する距離（振動距離）を長くすることは難しいが、図８のように振動体７３によって洗浄粉粒体Ｆを振動させる形態では、洗浄粉粒体Ｆの振動距離を長くすることができるため、濾過膜１２ｍやケーキＫと、洗浄粉粒体Ｆとの摩擦をより強くすることができる。

さらに、濾過フィルタ１２を振動させる濾過フィルタ振動装置７０と、洗浄粉粒体Ｆを振動させる洗浄粉粒体振動装置の両方を設けても良い。両方設けることによって、片方だけを設けた場合と比べて、ケーキＫの剥離力を強くすることができる。

（排出手段９０）
図１に示した第１実施形態では、濾過容器１１に加圧気体ＣＡ２を吹き込み、濾過容器１１内の洗浄粉粒体Ｆを濾過容器１１から排出させる排出手段９０を設けている。この排出手段９０は、濾過容器１１から洗浄粉粒体Ｆを排出させるための圧縮気体ＣＡ２（排出用圧縮気体）を生成する気体圧縮機８５と、その圧縮気体ＣＡ２を濾過容器１１へ送るための供給管８１を有している。

排出手段９０は、図１に示すような圧縮気体ＣＡ２を用いるものでなくても良い。例えば、気体圧縮機８５の代わりに、洗浄粉粒体Ｆを濾過容器１１から排出させるための排出用液体を貯留した貯留槽（図示しない）と、その排出用液体を圧送する圧送ポンプ（図示しない）を設けてもよい。そして、その圧送ポンプを用いて、供給管８１を介して貯留槽内の排出用液体を濾過容器１１へ送る構成としてもよい。

排出手段９０は特に限定されるものではない。例えば、上記以外の排出手段９０として、バキュームポンプやエゼクタ等を用いてもよい。

（逆止弁９５）
なお、洗浄粉粒体貯留槽７５の排出管１６ｂに逆止弁９５を設けることが好ましい。処理液排出ポンプ８が停止している間に、ＲＯ装置用ポンプ９８の吸引作用によって、洗浄粉粒体貯留槽７５から濁水が逆流することを防ぐためである。

（濾過方法）
以下に濾過方法の一例を説明する。

（濾過工程）
まず被処理液Ａの濾過を行う。具体的には、バルブＶ１、Ｖ３を開けてＶ２を閉じ、処理液排出ポンプ８を起動する。そうすると、被処理液貯留槽７内の被処理液Ａが被処理液Ａの供給管１３を介して、濾過容器１１内に供給される。なお、濾過容器１１内に供給される被処理液Ａの流速は、例えば０．００１ｍ／ｓ～０．００４ｍ／ｓ（ＦＬＵＸが５０ＬＭＨ～２００ＬＭＨ）程度とすることが好ましく、０．００１７ｍ／ｓ～０．００２５ｍ／ｓ程度にすることがより好ましい。

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。詳しくは、被処理液Ａが濾過フィルタ１２の外側から内側へ向かって流れるが、このとき被処理液Ａ中の懸濁物質が濾過フィルタ１２に捕捉される。この濾過によって被処理液Ａから懸濁物質が取り除かれた液体は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒへ移動し、濾液Ｂとして、貯液室５１および濾液排出管１５を通って排出口１１Ｂから排出される。排出口１１Ｂから排出された濾液Ｂは、排出管１６を通って後段の濾過装置３等へ送られる。

具体的には、濾液Ｂを飲料水以外の生活用水ＤＷとして使用するのであれば、一般的にさらなる濾過が不要であるので、排出管１６ｃを介して系外に排出する。

他方、濾液Ｂを飲料水として使用するのであれば更なる濾過をすることが望ましいため、排出管１６ａを介して他の濾過装置３へ送り、濾過装置３内でさらに濾過を行い、例えば濾液Ｂ中のウイルスや塩分を除去する。この濾過装置３は特に限定されないが、例えばＲＯ膜濾過装置、ＮＦ膜（ナノ濾過膜）ろ過装置、イオン交換樹脂濾過装置などを用いることができる。

なお、濾液Ｂを濾過装置３へ送る場合や生活用水ＤＷとして系外に排出する場合、この濾液Ｂのすべてを濾過装置３へ送るのではなく、その一部を洗浄粉粒体貯留槽７５へ送ることが好ましい。濾過装置３へ送る濾液Ｂの量と洗浄粉粒体貯留槽７５へ送る濾液Ｂの量の割合は９：１～７：３程度とすることが好ましい。例えば、排出管１６ａ、１６ｂ、１６ｃの分岐点ＢＰにバルブ（図示しない）を設け、各排出管１６ａ、１６ｂ、１６ｃへ濾液Ｂを送るか否かや、送る量を調整することが好ましい。

洗浄粉粒体貯留槽７５へ送られた濾液Ｂは、洗浄粉粒体貯留槽７５の内部で洗浄粉粒体Ｆと混合され、洗浄粉粒体Ｆを洗浄するために用いられる。そして、洗浄粉粒体貯留槽７５内の洗浄粉粒体Ｆを洗浄した後の濾液（残液Ｅ）は、洗浄粉粒体貯留槽７５の残液排出口７５ａから排出された後、残液排出管８６およびバルブＶ３を通って系外へ排出される。なお、洗浄粉粒体貯留槽７５の残液排出口７５ａにはメッシュ９９が設けられており、洗浄粉粒体Ｆが洗浄粉粒体貯留槽７５から系外に漏出することを防いでいる。

以上のように、濾液Ｂは用途によって様々な経路を辿ることになる。
他方、濾過を行う濾過膜１２ｍでは、被処理液Ａの固体（懸濁粒子）が濾過膜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Ｋが厚く積層す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Ｋ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。

ケーキＫの生成を原因として濾過処理を停止する際には、例えば、濾過容器１１の被処理液Ａの供給口１１Ａの内圧を圧力計（図示しない）で計測するとともに、処理液Ｂの排出口１１Ｂの内圧を圧力計（図示しない）で計測し、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することができる。その他の方法によって濾過処理を停止するか否かを決定してもよい。例えば、流量計（図示しない）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よい。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。

（洗浄工程）
次に、濾過工程の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を剥離して濾過膜表面１２ｆを初期状態に戻す。この洗浄工程を始める際には、まずバルブＶ１とＶ３を閉じてバルブＶ２を開ける。その後、気体圧縮機７６を作動させて圧縮気体ＣＡ１（供給用圧縮気体）を生成し、圧縮気体供給管７７を介して、その圧縮気体ＣＡ１を洗浄粉粒体貯留槽７５へ送る。洗浄粉粒体貯留槽７５には混合液ＭＬ（主として、濾液Ｂ中に洗浄粉粒体Ｆが混ざった液体）が貯留されており、洗浄粉粒体貯留槽７５へ送られた圧縮気体は、洗浄粉粒体貯留槽７５内に貯留されているこの混合液ＭＬを洗浄粉粒体貯留槽７５から排出させる（押し出す）。洗浄粉粒体貯留槽７５の洗浄粉粒体排出口７５ｂから排出された混合液ＭＬは、洗浄粉粒体供給管７８および洗浄粉粒体供給口５Ａを通って、濾過容器１１内に供給される。

洗浄工程開始時は、下方間隙５０ｕおよび側方間隙５０ｓに被処理液Ａが溜まった状態になっており、貯液室５１に濾液Ｂが溜まった状態になっている。洗浄粉粒体貯留槽７５から送られてきた混合液ＭＬは、下方間隙５０ｕや側方間隙５０ｓに滞留している被処理液Ａを押圧して、被処理液Ａを濾過フィルタ１２で濾過させる。そして、被処理液Ａは濾過フィルタ１２を通過して濾液Ｂとなり、その濾液Ｂは貯液室５１へ移動した後、濾液排出管１５および排出管１６を通って、後段の濾過装置３や洗浄粉粒体貯留槽７５等へ送られる。

また、被処理液Ａを押圧した混合液ＭＬも濾過フィルタ１２によって濾過される。そして、混合液ＭＬ中の液体部分は濾過フィルタ１２を通過して濾液Ｂとなり、その濾液Ｂは貯液室５１へ移動した後、濾液排出管１５および排出管１６を通って、後段の濾過装置３や洗浄粉粒体貯留槽７５等へ送られる。

他方、混合液ＭＬ中の洗浄粉粒体Ｆは濾過フィルタ１２を通過できずに濾過膜１２の外面（濾過膜１２にケーキＫが形成された箇所ではそのケーキＫの外面。以下同じ）に積層される。最初は濾過膜１２の外面に薄く積層されるだけであるが、次第にその積層量が増えて、洗浄粉粒体Ｆが濾過膜１２ｍの隣接する襞２、２の間隙２ｎにも入り込んだ状態になり、この間隙２ｎが多数の洗浄粉粒体Ｆで満ちた状態（埋まった状態）になる。すなわち、濾過膜１２ｍの外面を覆うように形成されたケーキＫと間隙２ｎに入り込んだ多数の洗浄粉粒体Ｆが接触した状態になっている。

このような状態で、振動体７３のピストンバイブレーター７０を用いて濾過膜１２ｍを振動させると、濾過膜１２ｍの外面１２ｆに形成されたケーキＫと洗浄粉粒体Ｆが互いに擦れ合って（濾過膜１２ｍの外面１２ｆにケーキＫが形成されていない箇所では濾過膜１２ｍと洗浄粉粒体Ｆが互いに擦れ合う）、その摩擦の作用によって濾過膜１２ｍの外面に形成されたケーキＫを剥がれ落ちる。前記ピストンバイブレーター７０の種類や性能は特に限定されるものではないが、例えばエアが０．６ＭＰａ、５４Ｌ／ｍｉｎの時に、振動周波数９４Ｈｚ、起振力２６５Ｎのものを用いることが好ましい。

濾過膜１２ｍの振動の開始から終了までの時間は任意に定めることができるが、３０～１８０秒程度とすることが好ましく、６０～１２０秒程度とすることがより好ましい。振動時間が３０秒よりも短いとケーキＫが十分に剥離できないおそれがあり、振動時間が１８０秒よりも長いとケーキＫが既に剥離しているにも関わらず振動させ続けて動力を無駄にするおそれがあるとともに、濾過処理の再開が遅くなるおそれがある。

（後処理工程）
濾過膜１２ｍから洗浄粉粒体Ｆを剥離した後は、洗浄粉粒体Ｆや剥離したケーキＫの破片等を濾過容器１１から排出して、新たに濾過処理を開始できるようにする。

この後処理工程を始める際には、まずバルブＶ２、Ｖ３を開けて、バルブＶ１を閉じる。その後、気体圧縮機８５を作動させ、濾過容器１１から洗浄粉粒体Ｆを排出させるための圧縮気体ＣＡ（排出用圧縮気体）を生成する。そして、供給管８１を介して、その圧縮気体を濾過容器１１へ送る。濾過容器１１へ送られた圧縮気体は、貯液室５１に設けられた濾液Ｂを押し出し、その濾液Ｂとともに、濾液通路１２ｒ、濾過膜１２ｍの順に通った後、側方間隙５０ｓや下方間隙５０ｕにある洗浄粉粒体Ｆや剥離したケーキＫの破片等を押して、濾過容器１１から排出させる（押し出す）。濾過容器１１の洗浄粉粒体排出口５Ｂから排出された圧縮気体ＣＡ、濾液Ｂ、洗浄粉粒体Ｆ、ケーキＫの破片等は、洗浄粉粒体排出管７９を通って、洗浄粉粒体貯留槽７５の内部に供給される。

洗浄粉粒体貯留槽７５に送られた圧縮気体ＣＡ、濾液Ｂ、洗浄粉粒体Ｆ、ケーキＫの破片等のうち、洗浄粉粒体Ｆ以外の圧縮気体ＣＡ、濾液Ｂ、ケーキＫの破片等は、洗浄粉粒体貯留槽７５の残液排出口７５ａから残液排出管８７を通って、系外へ送られる。なお、洗浄粉粒体貯留槽７５の残液排出口７５ａの近くにはメッシュ９９が設けられており、洗浄粉粒体Ｆが洗浄粉粒体貯留槽７５から系外に漏出することを防いでいる。

以上のようにして、濾過容器１１内から濾液Ｂ、洗浄粉粒体Ｆ、ケーキＫが排出された後に、前述の濾過工程を再開する。

（他の実施形態）
前述の濾過方法の洗浄工程の説明では、濾過フィルタ１２を振動させる形態を示したが、前述のように、濾過容器１１と濾過膜１２ｍの間に洗浄粉粒体振動装置を設け、この洗浄粉粒体振動装置によって洗浄粉粒体Ｆを振動させるようにしてもよい。または、濾過フィルタ１２を振動させる濾過フィルタ振動装置７０と、洗浄粉粒体Ｆを振動させる洗浄粉粒体振動装置の両方を設け、濾過フィルタ１２と洗浄粉粒体Ｆの両方を振動させると、ケーキＫの剥離力をより高いものにすることができる。

また、例えば濾過容器１１とは別に洗浄容器１８を設け、濾過膜１２ｍの洗浄を濾過容器１１の内部ではなく洗浄容器１８の内部で行うようにしてもよい。この場合、洗浄容器１８の内部に予め洗浄粉粒体Ｆを堆積させておき、濾過膜１２ｍの洗浄時に濾過容器１１から洗浄容器１８に濾過フィルタ１２を移動させ、濾過フィルタ１２を洗浄粉粒体Ｆの堆積部分に浸す。そして、濾過膜１２ｍや濾過膜１２ｍの外面に形成されたケーキＫと洗浄粉粒体Ｆを擦ってケーキＫを剥離して洗浄する。このようにして、洗浄容器１８の内部で濾過フィルタ１２を洗浄した後、濾過フィルタ１２を再度濾過容器１１に戻して移動させて、迅速に濾過処理を再開させるとよい。なお、濾過容器１１と洗浄容器１８の間の濾過フィルタ１２の移動方法は特に限定されないが、例えばクレーン機構等を用いて各容器１１、１８の上部から入れ替えるようにしてもよい。

（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。

（濾過システム及び濾過方法の効果）
この濾過システム１及び濾過方法は、使い捨ての濾過フィルタ１２を用いるものではないため、濾過フィルタ１２を交換する際に生じやすいトラブルの発生を抑制することができる。また、濾過フィルタ１２の洗浄のタイミングをプログラムしておくことによって洗浄を自動化できるものであるため、運転に人手が必要でなく、無人で連続運転することができる。そのため、システムの運転に特別な専門知識が不要であり、誰でも簡単に操作することができる。また、被処理液Ａの濁度の高低に関わらず、安定して清浄な水を造り出すことが可能である。また、先行特許文献１のように濾過フィルタ１２に洗浄水を吹き付けるタイプではないため、洗浄時に濾過フィルタ１２が痛みづらく、濾過フィルタ１２を長持ちさせることができる。さらに、使い捨てタイプの濾過フィルタ１２を用いるものではなく、かつ、洗浄時に、先行特許文献１のように濾過フィルタ１２を回転させたり、洗浄水を吹付けたりするものでもなく、様々な動力を抑制できるため、ランニングコストが安い。さらに、先行特許文献１のように濾過フィルタ１２の回転機構等を設ける必要がないため、装置全体を簡略化することができ、製造コストを下げることができるとともに、軽量にすることができ、持ち運びが容易となる。

１…濾過システム、２…襞、２ｂ…襞の基端部、２ｎ…襞と襞の間の間隙、２ｐ…襞の先端部、２ｗ…（濾過膜の）膜厚、３…他の濾過装置（例：ＲＯ膜濾過装置）、５Ａ…洗浄粉粒体供給口、５Ｂ…洗浄粉粒体排出口、７…（被処理液）貯留槽、８…ポンプ（処理液排出ポンプ）、９…異物除去装置（例：ストレーナ）、１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ａ…被処理液供給口、１１Ｂ…処理液排出口（濾液排出口）、１１Ｃ…ケーキ排出口、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、１２ｔ…濾過膜の上端、１２ｕ…濾過膜の下端、１３…（被処理液の）供給管、１４ａ…上側濾過膜シール部、１４ｂ…下側濾過膜シール部、１５…濾液排出管、１６…排出管、１６ａ…（他の濾過装置への）排出管、１６ｂ…（洗浄粉粒体貯留槽への）排出管、１６ｃ…（生活用水（飲料水を除く）を得るための）排出管、１８…洗浄容器、２１ｄ…濾過膜底面、２９…フィルタ支持体、５０…間隙、５０ｓ…側方間隙、５０ｕ…下方間隙、５１…貯液室、７０…濾過フィルタ洗浄装置、７１…気体排気管、７２…気体供給管、７３…振動体、７４…圧縮気体供給管、７５…洗浄粉粒体貯留槽、７５ａ…残液排出口、７５ｂ…洗浄粉粒体排出口、７６…気体圧縮機（洗浄粉粒体供給用気体製造装置）、７７…圧縮気体供給管、７８…洗浄粉粒体供給管、７９…洗浄粉粒体排出管、８０…洗浄粉粒体供給手段、８１…（排出用圧縮気体の）供給管、８５…気体圧縮機（洗浄粉粒体排出用気体製造装置）、８６…支持手段（例：支持棒）、８７…残液排出管、８８…遮断壁（例：シリコンスポンジ）、８８ａ…遮断壁の内壁（内側側壁）、８８ｂ…遮断壁の外壁（外側側壁）、８８ｃ…遮断壁の貫通孔、９０…排出手段、９５…逆止弁、９８…（ＲＯ装置用）ポンプ、９９…メッシュ（例：金網）、Ａ…被処理液、ＡＲ…気体、Ｂ…処理液（濾液）、ＣＡ１…（供給用）圧縮気体、ＣＡ２…（排出用）圧縮気体、ＤＷ…生活用水、Ｅ…残液、Ｆ…洗浄粉粒体、Ｋ…ケーキ、ＭＬ…混合液、Ｎ…濾過容器１１の側方内壁から濾過膜１２ｍまでの距離、Ｐ…ポンプ、Ｖ１～Ｖ３…バルブ（ピンチバルブ）、Ｌ１…襞の先端部と襞の先端部の間の長さ、Ｌ２…襞の基端部と襞の先端部の間の長さ、ＣＤ…周方向、ＬＤ…高さ方向、ＵＳ…（高さ方向の）上側、ＤＳ…（高さ方向の）下側、ＧＳ…襞の延在方向、ＨＳ…先端側、ＢＳ…基端側、ＦＴ…濾過フィルタ移動ルート

Claims (4)

1. 被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
   前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が処理液の通路とされた濾過フィルタと、
   前記濾過フィルタを洗浄する洗浄粉粒体を前記濾過容器に供給する洗浄粉粒体供給手段と、
   前記濾過フィルタの濾過膜の外面にケーキおよび前記洗浄粉粒体を順に積層した状態で、前記濾過フィルタを振動させ、前記ケーキと前記洗浄粉粒体を擦り合わせ、前記濾過膜から前記ケーキを剥離する振動体と、
   を有することを特徴とする濾過システム。
2. 被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
   前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が処理液の通路とされた濾過フィルタと、
   前記濾過フィルタの洗浄を行う洗浄容器と、
   前記濾過容器から前記洗浄容器へ前記濾過フィルタを移動させる移動手段と、
   前記濾過フィルタを洗浄する洗浄粉粒体を前記洗浄容器に供給する洗浄粉粒体供給手段と、
   前記濾過フィルタの濾過膜の外面にケーキおよび前記洗浄粉粒体を順に積層した状態で、前記濾過フィルタを振動させ、前記ケーキと前記洗浄粉粒体を擦り合わせ、前記濾過膜から前記ケーキを剥離する振動体と、
   を有することを特徴とする濾過システム。
3. 前記濾過フィルタの上端部または下端部を覆い、被処理液の存在する空間と処理液の存在する空間を仕切る遮断壁が設けられ、
   前記遮断壁は弾性遮断壁である請求項１または２記載の濾過システム。
4. 被処理液の供給口と処理液の排出口を有する濾過容器と、
   前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面とされ内部が前記処理液の通路とされた濾過フィルタと、
   を備えた濾過システムを用いて前記被処理液を濾過する濾過方法であって、
   前記被処理液の濾過によって前記濾過フィルタの濾過膜の外面に形成されたケーキを除去する洗浄工程を有し、
   前記洗浄工程は、
   前記濾過容器に洗浄粉粒体を供給して、前記濾過フィルタの前記濾過膜の外面に形成されたケーキの外側に前記洗浄粉粒体を積層し、
   前記濾過フィルタを振動させて前記濾過フィルタの外面に形成された前記ケーキと前記洗浄粉粒体を擦り合わせ、前記濾過膜から前記ケーキを剥離することを特徴とする濾過方法。

Images