TWI816184B - 過濾裝置及過濾系統 - Google Patents

Abstract

一種過濾裝置，包含設有複數個第1開口的第1電極，及設有複數個第2開口、設置為面對第1電極的一面的第2電極，及設有複數個篩孔、設置於第1電極和第2電極之間的濾材，及設置和第1電極的另一面連接、被供給含有分離對象的粒子和液體的對象處理液的過濾室，以及隔著過濾室、面對第1電極的第3電極。

Description

過濾裝置及過濾系統

本揭示關於過濾裝置及過濾系統。

在經由流體粒子漿料(slurry)過濾的固液分離中，已知有利用電滲透、電泳使分離對象的粒子和液體分離的方法(參考例如專利文獻1、2)。利用電滲透的固液分離為，對夾於電極間的濾餅層施加電壓和壓力，使濾餅層中的水分因電滲透作用通過濾材而清除的方法。又，利用電泳的固液分離為，使漿料中的粒子因電泳而移動，直接接觸濾材，分離漿料中的粒子的方法。 [先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開昭61－018410號公報 [專利文獻2]國際專利公開案第2004／045748號

[發明所欲解決的問題]

在使漿料中的粒子和濾材直接接觸而進行固液分離的方法，有因為濾材阻塞而發生過濾速度下降的可能性。

本揭示以提供可使過濾速度增加的過濾裝置及過濾系統為目的。 [用以解決問題的手段]

本揭示第1方面之過濾裝置，包含設有複數個第1開口的第1電極，及設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極，及設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材，及設置和該第1電極的另一面連接、被供給含有分離對象的粒子和液體的對象處理液的過濾室，以及隔著該過濾室、面對該第1電極的第3電極。

本揭示第2方面之過濾系統，具有第1過濾裝置及第2過濾裝置，該第1過濾裝置及該第2過濾裝置分別具有，設有複數個第1開口的第1電極，及設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極，及設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材，及設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室，及設置於該第1過濾室、面對該第1電極的第3電極，以及設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室，其中，該第1過濾裝置的第2過濾室的中間處理液被供給於該第2過濾裝置的第1過濾室。

本揭示第3方面之過濾裝置，具有複數個過濾單元，該過濾單元包含，設有複數個第1開口的第1電極，及設有複數個第2開口、且設置為面對該第1電極的一面的第2電極，及設有複數個篩孔、且設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材，及設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室，以及設置於該第1過濾室、且面對該第1電極的第3電極，其中，2個的該過濾單元在一方向上排列配置，具有設置於2個該第2電極之間的第2過濾室。 [發明功效]

根據本揭示之過濾裝置及過濾系統，過濾速度增加。

[用以實施發明的形態]

以下，關於本揭示，一邊參考圖式並詳細地說明。又，不根據用於實施下列發明的形態(以下稱為實施形態)來限制本揭示。又，下列實施形態中的構成要件，包含此技術領域之人士可輕易預料者、實質上相同者、所謂均等的範圍者。再者，下列實施形態所揭示的構成要件可適宜地組合。

(實施形態1) 圖1為顯示關於實施形態1之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。關於實施形態1之過濾裝置10為，從第1粒子(分離對象的粒子)71分散於極性溶劑72中的漿料(原液)70(對象處理液)分離第1粒子71的裝置。具體地說，過濾裝置10可適用於生命科學領域、或下水道處理、排水處理領域等。在生命科學領域，可適用於進行培養細胞、微藻類、細菌、細菌(bacteria)、病毒等的微生物培養的生物產業，或是培養的微生物體在體外、體內所生產的酵素、蛋白質、多醣類、脂質等的利用、應用領域之生物藥物發現或化妝品產業，或是處理釀造、發酵、榨汁、飲料等的飲品產業。在下水道處理、排水處理領域，可適用於在難過濾性的微細生物質水性漿料之生物質(biomass)粒子的分離。或者，過濾裝置10可適用於使用表面帶電的微粒因電排斥作用而高分散的膠體(colloid)粒子性漿料之膠體微粒子的濃縮回收用途。

如圖1所示，關於實施形態1之過濾裝置10，具有上框體11、蓋部12、側框體13、下框體14、以及導體15。過濾裝置10在上框體11、側框體13及下框體14所圍出的內部空間，更具有第1過濾室30、第1電極31、第2電極32、第3電極33、以及濾材34(參考圖2)。過濾裝置10更具有和第1電極31及第2電極32電性連接的第1電源51、及第2電源52。

具體地說，上框體11為絕緣材料所形成的圓柱狀元件。側框體13為絕緣材料所形成、具有貫穿孔的環狀元件。上框體11的下端側的一部分插入側框體13的貫穿孔。下框體14由絕緣材料所形成，支撐側框體13。蓋部12設置以覆蓋上框體11的上表面。

第1電極31、第2電極32及濾材34(參考圖2)的外緣被夾於側框體13和下框體14之間而固定。第3電極33在上框體11的下表面(面對下框體14的面)以螺栓等的連接元件(圖式未顯示)固定，位於側框體13的貫穿孔的內部。又，導體15為包圍側框體13周圍所設置的環狀元件，設於側框體13和下框體14之間。導體15的下端側和第1電極31的外緣連接。又，上框體11及導體15雖為環狀元件，但不限於此等，也可為多角形等的其他形狀。

上框體11和側框體13經導向件21a所固定。又，側框體13、下框體14及導體15經螺栓21b、21c所固定。根據此等，固定各框體的位置，在由第1電極31、第2電極32及濾材34、和側框體13的內壁、及第3電極33所圍出的空間，形成第1過濾室30。又，各框體間及各電極間的連接部分，分別設有O環等的密封元件，設置使第1過濾室30密閉。又，上框體11設置為可調整和下框體14的距離。根據此等，過濾裝置10可根據漿料(原液)70(以下也稱為對象處理液)的種類、量，適當地設定第1過濾室30的體積。

在上框體11設置漿料供給通路11a、排氣通路11b、及貫穿孔11c。漿料供給通路11a的一端側於上框體11的側面開口，連接漿料供給部16。漿料供給通路11a的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的貫穿孔33a連接。漿料供給閥門17具有設置於漿料供給通路11a內部的棒狀元件17a，透過棒狀元件17a在漿料供給通路11a內上下方向移動，可切換貫穿孔33a的開關狀態。

因此，例如，當經由漿料供給閥門17的動作而使貫穿孔33a呈開放狀態時，漿料(原液)70經過漿料供給部16、漿料供給通路11a、第3電極的貫穿孔33a，供給於第1過濾室30。又，當經由漿料供給閥門17的動作而使貫穿孔33a呈關閉狀態時，停止漿料(原液)70向第1過濾室30的供給。

排氣通路11b的一端側於上框體11的側面開口，連接排氣部18。排氣通路11b的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的貫穿孔33b連接。排氣用的閥門19具有設置於排氣通路11b內部的棒狀元件19a，透過棒狀元件19a在排氣通路11b內上下方向移動，其前端在貫穿孔33b插入拔出，可切換貫穿孔33b的開關狀態。

在供給第1過濾室30漿料(原液)70時，排氣用的閥門19使貫穿孔33b呈開放狀態。根據此等，第1過濾室30內的空氣經過貫穿孔33b、排氣通路11b及排氣部18向外部排氣。排氣部18和排氣閥18a連接。排氣閥18a例如為浮閥，設置使第1過濾室30內指定量的空氣被排氣和關閉排氣閥18a。在第1過濾室30內的排氣結束後，排氣用的閥門19關閉貫穿孔33b。根據此等，填充於第1過濾室30內的漿料(原液)70經由外部的加壓泵等，經過漿料供給部16施加指定的壓力(P)。此處，所謂指定的壓力為，內部的加壓以例如0.005MPa至0.5MPa、較佳為0.01MPa至0.2MPa、更佳為0.05MPa至0.2MPa者為佳。

貫穿孔11c的一端側於上框體11的上表面開口。貫穿孔11c的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的凹部33c連接。在貫穿孔11c插入連接導體56，以凹部33c使連接導體56和第3電極33連接。根據此等，第3電極33透過連接導體56，和基準電位GND電性連接。基準電位GND例如接地電位。但是不限於此等，基準電位GND也可以是和接地電位不同的指定的固定電位。

第1電極31透過導體15及連接導體54，和第1電源51的第2端子51b電性連接。又，第1電極31透過導體15及連接導體55a，和第2電源52的第1端子52a電性連接。

在下框體14，設置凹狀的第2過濾室35、貫穿孔14a、14b、及連接孔14c。第2過濾室35設置於下框體14的上表面、和第1過濾室30重疊的位置。貫穿孔14a和第2過濾室35及排出部22相連。供給第1過濾室30的漿料(原液)70經由各電極的驅動而分離第1粒子71，第1粒子被分離的極性溶劑72(濾液75)通過第1電極31、濾材34(參考圖2)、及第2電極32，流向第2過濾室35。含有第1粒子被分離的極性溶劑72之濾液75，從第2過濾室35的排出部22，經過貫穿孔14b，儲存於外部的貯留槽。

連接孔14c的一端側於下框體14的上表面開口，第2電極32的外緣設置為覆蓋連接孔14c的開口部14d。又，連接孔14c的另一端側於下框體14的側面開口。在連接孔14c插入連接導體55b，使連接導體55b和第2電極32連接。根據此等，第2電極32和第2電源52的第2端子52b電性連接。

又，圖1所示之過濾裝置10的構成只是一例，只要能夠形成由第1電極31、第2電極32及濾材34(參考圖2)，和第3電極33所夾出的第1過濾室30，任何構成皆可。第1電極31、第2電極32及第3電極33可使用例如鈦合金、陽極氧化處理的鋁合金等，但不限於此等。

接著，參考圖2至圖4，對於過濾裝置10的動作進行說明。圖2為用於說明關於實施形態1之過濾裝置的動作之說明圖。在圖2，為了使說明容易了解，示意顯示第1電極31、第2電極32、第3電極33及濾材34、和第1過濾室30及第2過濾室35的配置關係。

如圖2所示，第1電極31及第2電極32為例如具有開口的網狀電極。具體地說，第1電極31具有複數個導電細線31a，在複數個導電細線31a之間設有複數個第1開口31b。第2電極32具有複數個導電細線32a，在複數個導電細線32a之間設有複數個第2開口32b。第2電極32設置為隔著濾材34、面對第1電極31的一面(下表面)。換句話說，濾材34設置於第1電極31和第2電極32之間。第1電極31及第2電極32設置為直接和濾材34連接。複數個導電細線31a及複數個導電細線32a可為金屬也可為碳纖維。又，第1電極31和第2電極32直接和濾材34連接的構成沒有限定，也可配置成和濾材34之間具有間隙。

濾材34形成在過濾膜34a設有複數個篩孔34b。濾材34使用例如微過濾膜(MF膜(Microfiltration Membrane))、超過濾膜(UF膜(Ultrafiltation Membrane))等。在實施形態1，濾材34由樹脂材料等的絕緣材料所形成。又，在圖2，第1電極31的第1開口31b、第2電極32的第2開口32b及濾材34的篩孔34b顯示相同大小，但只是用於說明的示意顯示，第1開口31b、第2開口32b及篩孔34b的大小也可不同。

圖3為顯示第1電極、濾材及第2電極的構成之示意剖面圖。如圖3所示，設於濾材34的篩孔34b的孔徑D3，小於第1電極31的第1開口31b的孔徑D1，而且也小於第2電極32的第2開口32b的孔徑D2。換句話說，複數個導電細線31a的配置間距、和複數個導電細線32a的配置間距、和過濾膜34a的配置間距，彼此不同地設置。例如，第1電極31的第1開口31b的孔徑D1為0.5μm以上、500μm以下，例如約70μm。第2電極32的第2開口32b的孔徑D2為0.5μm以上、1000μm以下，例如約100μm。設置於濾材34的複數個篩孔34b的孔徑D3為0.1μm以上、100μm以下，較佳為約1μm以上、7μm以下。

又，第1電極31的第1開口31b的孔徑D1小於第2電極32的第2開口32b的孔徑D2。但不限於此，第1電極31的第1開口31b的孔徑D1也可和第2電極32的第2開口32b的孔徑D2形成相同大小。根據如此之構成，至少在第1開口31b和第2開口32b重疊的區域，濾材34的篩孔34b、和複數個導電細線31a及複數個導電細線32a不重疊設置。又，第1電極31和第2電極32之間的距離根據濾材34的厚度而規定。

回到圖2，第3電極33為板狀元件，設置為隔著第1過濾室30、面對第1電極31的另一面(上表面)。又，在圖2，第3電極33的貫穿孔33a、33b及凹部33c(參考圖1)省略圖示。

第1過濾室30設置和第1電極31的另一面(上表面)連接。如上所述，將含有分離對象的第1粒子71和極性溶劑72之漿料(原液)70，供給於第1過濾室30。第1粒子71例如生物質粒子、膠體粒子，粒子表面帶負電。具體地說，第1粒子71為，綠球藻(Chlorella)、微藻類螺旋藻(Spirulina)、膠體二氧化矽(colloidal silica)、大腸桿菌、下水道活性污泥等。第1粒子71的粒徑根據所適用的技術領域、分離對象的種類而異，但為5nm以上、2000μm以下，例如約20nm以上、500μm以下。

分散有第1粒子71的極性溶劑72為水，水分子73帶正電。因此，漿料(原液)70整體成為電平衡狀態。極性溶劑72不限於水，例如醇類等也可。總之，極性溶劑72如果為極性溶劑為佳。

又，如圖2所示，漿料(原液)70包含例如色素蛋白等的第2粒子74。第2粒子74和第1粒子71帶相同極性(負電)，具有較第1粒子71小的粒徑。第2粒子74為例如10nm以上、300nm以下，例如約30nm。又，也有第2粒子74不存在於漿料70中的情形。

第1電源51供給第1電極31、和第1粒子71的極性相同極性的第1電位V1。第1電位V1例如為－60V。第2電源52供給第2電極32、和第1粒子71的極性相同極性、絕對值較第1電位V1的絕對值大的第2電位V2。第2電位V2例如為－70V。第3電極33連接基準電位GND。基準電位GND如上述為接地電位，理想為0V。又，供給第3電極33的基準電位GND不限於0V，也可為指定的固定電位。第1電位V1及第2電位V2可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

圖4為顯示關於實施形態1之過濾裝置的等效電路圖。如圖4所示，第1電源51為定電壓源，第2電源52為定電流源。在第1電極31和第2電極32之間，阻抗成分R1和容量成分C並聯。阻抗成分R1及容量成分C，根據設有多個篩孔34b的濾材34，為等效表示的成分。又，在第1電極31和第3電極33之間，連接阻抗成分R2。阻抗成分R2，根據第1過濾室30的漿料(原液)70，為等效表示的阻抗成分。

第2電源52可為定電壓電源，也可為定電流電源。在本實施形態1，第2電源52為定電流源，所以根據過濾裝置10之過濾狀態，亦即根據濾材34的阻抗成分R1及第1過濾室30的阻抗成分R2的變動，第2電位V2改變。但是，第2電位V2為和第1粒子71的極性相同的極性、維持為較第1電位V1的絕對值大的值。

回到圖2，當供給第1過濾室30漿料(原液)70時，基於庫倫定律，帶負電的第1粒子71和第1電極31之間產生斥力。

此處，庫倫定律以下式(1)顯示。 F＝k ×（q1 × q2／s ²）．．．(1)

此處，k為係數，以k＝4πε表示。q1及q2為電荷，s為電荷間的距離。亦即，距離s越小，第1粒子71受到大的庫倫力F作用。具體地說，靠近帶負電的第1電極31位置的第1粒子71，產生較強的斥力。帶負電的第1粒子71所產生的斥力F1作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第1粒子71因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，過濾裝置10可抑制第1粒子71堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。

又，帶正電的水分子73和第1電極31之間產生引力。作用於帶正電的水分子73的引力F2作用在箭頭所示方向，亦即從第3電極33向第1電極31的方向。帶正電的水分子73向第1電極31側移動。此時，根據第1電極31和第2電極32之間的電位差，如在厚度方向貫穿濾材34般，形成從第1電極31向第2電極32的障蔽的電場(電場障蔽的電場E)(圖2中，虛線)。

移動到第1電極31側的水分子73因電場而受力，被吸引到第2電極32側而通過濾材34。隨著水分子73的移動，周圍的水分子73也被拉到第2電極32側，形成電滲透流。因此，含有帶正電的水分子73的極性溶劑72(濾液75)流向第2過濾室35。如上所述，透過第1粒子71因電泳被拉離自第1電極31、第1粒子71被分離的極性溶劑72(濾液75)被排出，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃度。

如此，過濾裝置10透過組合在第1電極31和第3電極33之間因庫倫力F(在第1粒子71和第1電極31之間所產生的斥力)使第1粒子71移動的電泳，以及因第1電極31和第2電極32之間的電場而使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離漿料(原液)70的第1粒子71。又，第1電極31兼作為電泳的電極和電滲透的電極。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71分離的方法相比，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

結果，根據本電場過濾分離技術，和單純地對漿料(原液)70施加壓力的方法相比，可增加在第1過濾室30內的漿料(原液)70的帶負電第1粒子71的濃縮度。又，由於抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層，因此可以減少濾材34的清潔、交換的頻率，可效率良好的進行漿料(原液)70的過濾。或者，和單純地對漿料(原液)70施加壓力進行過濾的情形相比，即使第1過濾室30的體積變小、濾材34的面積變小，也可實現和單純地對漿料(原液)70施加壓力的情形相同程度的過濾速度。亦即，過濾裝置10可謀求小型化。

又，在第1過濾室30內第1粒子71的濃度增加的濃縮漿料，可適當地以其他方法從第1過濾室30排出。

又，透過控制第1電極31和第2電極32之間所形成的電場，也可控制通過濾材34的粒子水平(粒徑)。例如，透過在第1電極31施加第1電位V1＝－60V、在第2電極32施加第2電位V2＝－70V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場E(參考圖2)，可抑制粒徑較濾材34的篩孔34b小的第2粒子74通過濾材34。

總之，即使是在使用相當於微過濾膜(MF膜(Microfiltration Membrane))的濾材34的情形時，經由在第1電源51、第2電源52及基準電位GND的各電極間的電場控制，乃至相當於超過濾膜(UF膜)、或奈米過濾膜(NF膜)，也可改變分離對象的粒徑。超過濾膜(UF膜)為孔徑約10nm以上、100nm以下的過濾膜。奈米過濾膜(NF膜)為孔徑約1nm以上、10nm以下的過濾膜。

又，上述過濾裝置10的構成只是一例，可適宜改變。例如，層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33面對面、平行平板狀配置。不限於此等，也可以形成層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33各自具有曲面。負極過濾板及第3電極33的形狀、配置可根據過濾裝置10的形狀、結構適宜改變。又，供給於第1過濾室30的對象處理液之漿料(原液)70的濃度，沒有特別限制，可根據過濾裝置10所適用的領域而改變。

在實施形態1，第1過濾室30的內部壓力被加壓，較第2過濾室35的內部壓力大。其他態樣也可透過經真空抽吸等使第2過濾室35的內部壓力成負壓，使第1過濾室30的內部壓力相對地較第2過濾室35的內部壓力大。

又，第1電位V1及第2電位V2較佳根據分離對象的第1粒子71的種類、所要求的過濾特性而適當改變。

圖5為顯示在綠球藻的固液分離中過濾室內濃縮濃度和過濾速度的關係圖。圖5中，符號實心圓點表示實施例1、符號實心方點表示實施例2、符號空心三角形表示比較例1、符號空心方形表示比較例2。

在圖5所示的曲線圖1，橫軸為過濾室內濃縮濃度(wt%)，縱軸為過濾速度(a.u.)。過濾速度為每單位時間可通過濾材34的極性溶劑72(濾液75)的量(重量)，在圖5顯示以比較例1的過濾速度A3標準化的數值。過濾室內濃縮濃度顯示，相對於在第1過濾室30、為漿料(原液)70的綠球藻培養液，第1粒子71的質量百分比濃度。

在圖5所示的曲線圖1，分離對象的第1粒子71為綠球藻，帶負電，粒徑為例如約2μm以上、10μm以下。如上所述，實施例1、2顯示，第1電極31施加第1電位V1＝－60V，第2電極32施加第2電位V2＝－70V，第3電極33作為基準電位GND的情形。在實施例1，對在第1過濾室30內的漿料(原液)70施加0.1MPa的壓力。在實施例2，對在第1過濾室30內的漿料(原液)70施加0.02MPa的壓力。亦即，在實施例2以小於實施例1的加壓進行漿料(原液)70的過濾。

比較例1對第1電極31及第2電極32分別不提供第1電位V1及第2電位V2，只以0.1MPa的加壓進行漿料(原液)70的過濾。比較例2對第1電極31施加第1電位V1＝－60V，對第2電極32不施加第2電位V2。

又，比較例2進行0.1MPa的加壓。亦即，比較例2在第1電極31及第3電極33之間進行電泳，在第1電極31及第2電極32之間不進行電滲透。

如圖5所示，實施例1、2及比較例1、2皆顯示，隨著過濾室內濃縮濃度增加，過濾速度變小的傾向。例如，當濃縮漿料(原液)70、使過濾室內濃縮濃度至7wt%的情形時，實施例1的過濾速度A1，和比較例1的過濾速度A3相比，顯示為13.6倍。相同地，實施例2的過濾速度A2，和比較例1的過濾速度A3相比，顯示為3.9倍。

另一方面，比較例2的過濾速度A4，和比較例1的過濾速度A3相比，變小為0.16倍。亦即，如比較例2，當供給第1電極31第1電位V1、只進行電泳、而第1電極31和第2電極32之間不進行電滲透的情形時，顯示不能良好地過濾。

又，如圖5所示，和比較例1、2相比，實施例1、2的過濾室內濃縮濃度可更增加。相對於比較例1的過濾室內濃縮濃度最大為約11wt%，實施例1的過濾室內濃縮濃度顯示可濃縮至16wt%以上。如上所述，和比較例1、2相比，組合電泳和電滲透進行第1粒子71的分離的實施例1、2，顯示可增加過濾速度，且可能提高最大過濾室內濃縮濃度。

圖6為顯示在下水道活性汙泥的固液分離中過濾室內濃縮濃度和過濾速度的關係圖。在圖6所示的曲線圖2，分離對象的帶負電的第1粒子71為含於下水道活性汙泥的微細生物質粒子。又，圖6所示的曲線圖2的縱軸，顯示以比較例3的過濾速度B4標準化的過濾速度。圖6中，符號實心圓點表示實施例3、符號實心方點表示實施例4、符號空心三角形表示實施例5、符號空心方形表示比較例3。

在實施例3，第1電極31施加第1電位V1＝－60V，第1電極31和第2電極32之間有定電流0.3A。

在實施例4，第1電極31施加第1電位V1＝－60V，第1電極31和第2電極32之間有定電流0.225A。

在實施例5，第1電極31施加第1電位V1＝－60V，第1電極31和第2電極32之間有定電流0.15A。總之，施加於第2電極32的第2電位V2的絕對值，依實施例3、實施例4、實施例5依序減少。

比較例3對第1電極31及第2電極32不供給第1電位V1及第2電位V2，只以0.1MPa的加壓進行漿料(原液)70的過濾。又，在圖6所示的曲線圖2，雙短虛線C1表示，在作為比較的以膜分離活性汙泥法進行過濾時的最大濃縮濃度1wt%。又，雙短虛線C2表示，在作為比較的以離心機等的機械濃縮法進行過濾時的最大濃縮濃度3.5wt%。

例如，在濃縮漿料(原液)70的活性污泥、使過濾室內的第1粒子(微細生物質粒子)71的濃縮濃度至2.5wt%的情形時，實施例3的過濾速度B1，和比較例3的過濾速度B4相比，顯示為15.7倍。相同地，實施例4的過濾速度B2，和比較例3的過濾速度B4相比，顯示為9.6倍。實施例5的過濾速度B3，和比較例3的過濾速度B4相比，顯示為5.9倍。

又，如圖6所示，從實施例3到實施例5，可濃縮為漿料(原液)70的活性污泥，皆遠超過以膜分離活性污泥法進行過濾時的最大濃縮濃度1wt%及以機械濃縮法進行過濾時的最大濃縮濃度3.5wt%。在實施例3，顯示可濃縮至過濾室內濃縮濃度6.5wt%以上，實施例4、5顯示可濃縮至過濾室內濃縮濃度約5wt%。

如上所述，本實施形態1之過濾裝置10，具有設有複數個第1開口31b的第1電極31，及設有複數個第2開口32b、設置為面對第1電極31的一面的第2電極32，及設有複數個篩孔34b、設置於第1電極31和第2電極32之間的濾材34，及設置和第1電極31的另一面連接、被供給含有分離對象的第1粒子71和極性溶劑72的漿料(原液)70(對象處理液)的第1過濾室30，及隔著第1過濾室30、面對第1電極31的第3電極33，及供給第1電極31、和第1粒子71的極性相同極性的第1電位V1的第1電源51，以及供給第2電極32、和第1粒子71的極性相同極性的第2電位V2的第2電源52。第3電極33和基準電位GND連接。

根據此等，在過濾裝置10，因為第1電極31和第1粒子71之間所產生的斥力(庫倫力F)，第1粒子71因電泳流向遠離第1電極31的方向移動。因為如此的電泳，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。又，因第1電極31及第2電極32之間的電場，使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離第1粒子71，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃縮度。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71分離的方法相比，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。又，由於第3電極33連接於基準電位GND，和第1電極31、第2電極32、第3電極33各自設置電源的情形相比，可謀求過濾裝置10的小型化。

又，在過濾裝置10中，第2電位V2的絕對值大於第1電位V1的絕對值，第1電位V1和基準電位GND的電位差大於第1電位V1和第2電位V2的電位差。

根據此等，即使和第1電極31和第2電極32的距離相比，隔著濾材34面對的第1電極31和第3電極33的距離大時，因為電泳也可良好地使第1粒子71向遠離第1電極31的方向移動。

又，在過濾裝置10中，在垂直第1電極31的表面的方向，依序層積第2電極32、濾材34、第1電極31、第1過濾室30、第3電極33，第1電極31和第2電極32之間的距離小於第1電極31和第3電極33之間的距離。

根據此等，可增加在第1電極31和第2電極32之間所形成的電場強度，因為電滲透使水分子73移動，可良好地通過第1電極31和第2電極32之間的濾材34。

又，在過濾裝置10中，第1電源51為定電壓源，第2電源52為定電流源。

根據此等，根據第1電源51所供給的第1電位V1，可規定第1電極31和第1粒子之間所產生的庫倫力F。又，根據第1電源51所供給的第1電位V1及第2電源52所供給的電流，可規定在第1電極31和第2電極32之間所形成的電場強度，良好地進行電滲透。

又，在過濾裝置10中，篩孔34b的大小(孔徑D3)小於第1開口31b的孔徑D1及第2開口32b的孔徑D2。

根據此等，濾材34的篩孔34b，至少在第1開口31b及第2開口32b重疊的區域，設置成和第1電極31及第2電極32的導電細線31a、32a不重疊。據此，水分子73可因電滲透良好地通過濾材34的篩孔34b。

(實施形態2) 圖7為顯示關於實施形態2之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。圖8為用於說明關於實施形態2之過濾裝置的動作之說明圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖7所示，實施形態2之過濾裝置10具有上框體11、蓋部12、側框體13、下框體14、以及導體15。過濾裝置10在上框體11、側框體13及下框體14所圍出的內部空間，更具有第1過濾室30、第1電極31、第2電極32、第3電極33、以及濾材34(參考圖8)。過濾裝置10更具有和第1電極31、第2電極32及第3電極33電性連接的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。

貫穿孔11c的一端側於上框體11的上表面開口。貫穿孔11c的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的凹部33c連接。在貫穿孔11c插入連接導體56，以凹部33c使連接導體56和第3電極33連接。根據此等，第3電極33透過連接導體56，和第3電源53的第1端子53a電性連接。

第1電極31透過導體15及連接導體54，和第1電源51的第2端子51b電性連接。又，第1電極31透過導體15及連接導體55a，和第2電源52的第1端子52a電性連接。第3電源53的第2端子53b及第1電源51的第1端子51a連接基準電位GND。基準電位GND例如接地電位。但是不限於此等，基準電位GND也可以是指定的固定電位。

圖9為顯示關於實施形態2之過濾裝置的等效電路圖。如圖9所示，第1電源51及第3電源53為定電壓源，第2電源52為定電流源。在第1電極31和第2電極32之間，阻抗成分R1和容量成分C並聯。阻抗成分R1及容量成分C，根據設有多個篩孔34b的濾材34，為等效表示的成分。又，在第1電極31和第3電極33之間，連接阻抗成分R2。阻抗成分R2，根據第1過濾室30的漿料(原液)70，為等效表示的阻抗成分。

第2電源52可為定電壓電源，也可為定電流電源。在實施形態2，第2電源52為定電流源，所以根據過濾裝置10的過濾狀態，亦即根據濾材34的阻抗成分R1及第1過濾室30的阻抗成分R2的變動，第2電位V2改變。但是，第2電位V2為和第1粒子71的極性相同的極性，維持為較第1電位V1的絕對值大的值。

回到圖8，當供給第1過濾室30漿料(原液)70時，基於上式(1)所示的庫倫定律，帶負電的第1粒子71和第1電極31之間產生斥力。又，帶負電的第1粒子71和第3電極33之間產生引力。

具體地說，靠近第1電極31位置的第1粒子71，產生較強的斥力(f1)，靠近第3電極33位置的第1粒子71，產生較強的引力(f2)。帶負電的第1粒子71所產生的斥力(f1)及引力(f2)的向量的總和F3，作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第1粒子71因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，過濾裝置10可抑制第1粒子71堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。

又，帶正電的水分子73和第1電極31之間產生引力。作用於帶正電的水分子73的引力F2作用在箭頭所示方向，亦即從第3電極33向第1電極31的方向。帶正電的水分子73向第1電極31側移動。此時，根據第1電極31和第2電極32之間的電位差，如在厚度方向貫穿濾材34般，從第1電極31向第2電極32形成電場。

移動到第1電極31側的水分子73因電場而受力，被吸引到第2電極32側而通過濾材34。隨著帶正電的水分子73的移動，未帶電的水分子73也被拉到第2電極32側，形成電滲透流。因此，含有帶正電的水分子73的極性溶劑72(濾液75)流向第2過濾室35。如上所述，透過第1粒子71因電泳自第1電極31被拉離，向第3電極33側移動，第1粒子71被分離的極性溶劑72(濾液75)在第2過濾室35側被排出，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃度。

如此，過濾裝置10透過組合在第1電極31和第3電極33之間因庫倫力F(在第1粒子71和第1電極31之間所產生的斥力)使第1粒子71移動的電泳，以及因第1電極31和第2電極32之間的電場而使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離第1粒子71。又，第1電極31兼作為電泳的電極和電滲透的電極。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71分離的方法相比，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

結果，和單純地對漿料(原液)70施加壓力的方法相比，可增加在第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃縮度。又，由於抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成第1粒子71的濾餅層，因此可以減少濾材34的清潔、交換的頻率，可效率良好的進行漿料(原液)70的過濾。或者，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、進行過濾的情形相比，即使第1過濾室30的體積變小、濾材34的面積變小，也可實現和單純地對漿料(原液)70施加壓力的情形相同程度的過濾速度。亦即，過濾裝置10可謀求小型化。

又，透過控制第1電極31和第2電極32之間所形成的電場E，也可控制通過濾材34的粒子水平(粒徑)。例如，透過對第1電極31施加第1電位V1＝－30V、對第2電極32施加第2電位V2＝－40V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場，可抑制粒徑(5nm以上、2000μm以上)小於濾材34的篩孔(0.1μm以上、100μm以下)34b的第2粒子74通過濾材34。

總之，即使是在使用相當於微過濾膜(MF膜)的濾材34的情形，經由以第1電源51、第2電源52及第3電源53的各電極間的電場控制，乃至相當於超過濾膜(UF膜)、或奈米過濾膜(NF膜)，也可變更分離對象的粒徑。超過濾膜(UF膜)為孔徑約10nm以上、100nm以下的過濾膜。奈米過濾膜(NF膜)為孔徑約1nm以上、10nm以下的過濾膜。

又，上述過濾裝置10的構成只是一例，可適宜改變。例如，層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33面對面、平行平板狀配置。不限於此等，也可以形成層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33各別具有曲面。負極過濾板及第3電極33的形狀、配置可根據過濾裝置10的形狀、結構適宜改變。又，供給於第1過濾室30的對象處理液之漿料(原液)70的濃度，沒有特別限制，可根據過濾裝置10所適用的領域而改變。

在實施形態2，第1過濾室30的內部壓力被加壓，較第2過濾室35的內部壓力大。其他態樣也可透過經真空抽吸等使第2過濾室35的內部壓力成負壓，使第1過濾室30的內部壓力相對地較第2過濾室35的內部壓力大。

又，第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3較佳根據分離對象的第1粒子71的種類、所要求的過濾特性而適當改變。

如上說明，實施形態2之過濾裝置10具有，設有複數個第1開口31b的第1電極31，及設有複數個第2開口32b、設置面對第1電極31的一面的第2電極32，及設有複數個篩孔34b、設置於第1電極31和第2電極32之間的濾材34，及設置和第1電極31的另一面連接、被供給包含分離對象的第1粒子71和極性溶劑72的漿料(原液)70(對象處理液)的第1過濾室30，及隔著第1過濾室30、面對第1電極31的第3電極33，及供給第1電極31、和第1粒子71的極性相同極性的第1電位V1的第1電源51，及供給第2電極32、和第1粒子71的極性相同極性的第2電位V2的第2電源52，以及供給第3電極33、和第1粒子71的極性不同極性的第3電位V3的第3電源53。

根據此等，在過濾裝置10，根據在第1電極31和第3電極33之間第1粒子71所產生的庫倫力F(在第1粒子71和第1電極31之間所產生的斥力)，第1粒子71由第1電極31向第3電極33的方向移動。因為如此的電泳，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。又，根據第1電極31及第2電極32之間的電場，使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離第1粒子71，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃縮度。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71分離的方法相比，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

又，在過濾裝置10中，第2電位V2的絕對值大於第1電位V1的絕對值，第1電位V1和第3電位V3的電位差大於第1電位V1和第2電位V2的電位差。

根據此等，即使和第1電極31和第2電極32的距離相比，隔著濾材34面對的第1電極31和第3電極33的距離大時，因電泳也可良好地使第1粒子71向第3電極33側移動。

又，在過濾裝置10中，在垂直第1電極31的表面的方向，依序層積第2電極32、濾材34、第1電極31、第1過濾室30、第3電極33，第1電極31和第2電極32之間的距離小於第1電極31和第3電極33之間的距離。

根據此等，可增加在第1電極31和第2電極32之間所形成的電場強度，因電滲透使水分子73移動，可良好地通過第1電極31和第2電極32之間的濾材34。

又，在過濾裝置10中，第1電源51及第3電源53為定電壓源，第2電源52為定電流源。

根據此等，經由第1電源51所供給的第1電位V1及經由第3電源53所供給的第3電位V3，可規定在第1電極31和第3電極33之間第1粒子71所產生的庫倫力F。又，經由第1電源51所供給的第1電位V1及第2電源52所供給的電流，可規定在第1電極31和第2電極32之間所形成的電場強度，良好地進行電滲透。

又，在過濾裝置10中，篩孔34b的大小(孔徑D3)小於第1開口31b的孔徑D1及第2開口32b的孔徑D2。

根據此等，濾材34的篩孔34b至少在第1開口31b及第2開口32b重疊的區域，設置成和第1電極31及第2電極32的導電細線31a、32a不重疊。根據此等，水分子73可因電滲透良好地通過濾材34的篩孔34b。

如上說明，實施形態2之過濾裝置10，帶負電的第1粒子71由於電泳及電場障蔽E的複合效果，可以數nm以上、數μm以下的範圍從第1電極31離開。又，透過排出第1粒子被分離的極性溶劑72(濾液75)，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃度，第1過濾室30內可為濃縮漿料。

因此，在第1過濾室30內，被濃縮的帶負電的第1粒子71之濃縮漿料可從設置於第1過濾室30的濃縮液排出口(圖式未顯示)排出。

和實施形態1之過濾裝置10相比，在實施形態2之過濾裝置10、靠近第1電極31位置的第1粒子71產生較強力的斥力。根據此等，和實施形態1之過濾裝置10相比，靠近第3電極33位置的第1粒子71產生較強力的引力。帶負電的第1粒子71所產生的斥力(參考圖2的F1)及引力(f2)的向量的總和F3，和在實施形態1之過濾裝置10的第1粒子所產生的斥力F1的力關係相比，為F1<F3的關係，帶負電的第1粒子71所產生的斥力及引力的向量的總和F3因電泳向第3電極33側移動的力大。

如此，較實施形態1之過濾裝置10，實施形態2之過濾裝置10具有第3電極33，經由對第3電極33施加指定的電位，根據和第1電極31之間作用的斥力及引力的向量的總和F3，以數nm～數μm的範圍從第1電極31離開的效果增大。此結果使濾材34的過濾阻抗增大的時間延遲。因此，濾材34的過濾阻抗小的狀態長時間繼續，過濾速度更增加。

(實施形態3) 圖10為關於實施形態3之過濾裝置的示意圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。關於實施形態3之過濾裝置10為，從極性溶劑72中分散有第1粒子71的漿料(原液)70(對象處理液)分離第1粒子71的裝置。

如圖10所示，關於實施形態3之過濾裝置10，具有框體20，及配置於框體20內部的4個過濾單元100，及第2過濾室35，及2個第1電源51，及2個第2電源52，以及2個第3電源53。4個過濾單元100包含過濾單元101、過濾單元102、過濾單元105、過濾單元106。過濾單元101及過濾單元102在一方向X上排列配置。過濾單元105及過濾單元106在一方向X上排列配置。過濾單元101及過濾單元105在垂直於一方向X的另一方向Y上排列配置。過濾單元102及過濾單元106在另一方向Y上排列配置。各別的過濾單元100都具有第1過濾室30、第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34。

第1過濾室30為以框體20的內壁、第1電極31、及第3電極33所圍出的空間。第1電極31及第2電極32為網狀電極。具體地說，第1電極31具有複數個導電細線31a，在複數個導電細線31a之間設有複數個第1開口31b。第2電極32具有複數個導電細線32a，在複數個導電細線32a之間設有複數個第2開口32b。第2電極32設置為隔著濾材34、面對第1電極31的一面(下表面)。換句話說，濾材34設置於第1電極31和第2電極32之間。第1電極31及第2電極32設置和濾材34直接連接。複數個導電細線31a及複數個導電細線32a只要是導電性材料，沒有特別限制，例如可為金屬也可為碳纖維。又，第1電極31和第2電極32和濾材34直接連接的構成沒有限定，也可配置成和濾材34之間具有間隙。

如圖10所示，第3電極33為板狀的元件，設置為隔著第1過濾室30、面對第1電極31的另一面(上表面)。1個過濾單元100所具有的第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100共用。換句話說，1個第1電極31、1個第2電極32、1個第3電極33、及1個濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100(過濾單元101及過濾單元105之組，以及過濾單元102及過濾單元106之組)共用。

在過濾單元101及過濾單元105，在一方向X(圖10的上向下)上，複數個電極依第3電極33、第1電極31、第2電極32的順序排列。在過濾單元102及過濾單元106，在一方向X(圖10的上向下)上，複數個電極依第2電極32、第1電極31、第3電極33的順序排列。

在圖10，第1電極31的第1開口31b、第2電極32的第2開口32b、及濾材34的篩孔34b顯示相同的大小，但這只是用於說明的示意圖，第1開口31b、第2開口32b及篩孔34b的大小也可以不同。

又，圖10所示的過濾單元100的構成只是一例，只要是可以形成由第1電極31、第2電極32及濾材34，和第3電極33所夾出的第1過濾室30，任何構成皆可。

如圖10所示，第1電極31和第1電源51的第2端子51b電性連接。又，第1電極31和第2電源52的第1端子52a電性連接。第2電極32和第2電源52的第2端子52b電性連接。第3電極33和第3電源53的第1端子53a電性連接。第3電源53的第2端子53b及第1電源51的第1端子51a和基準電位GND連接。基準電位GND例如接地電位。但是不限於此等，基準電位GND也可以是指定的固定電位。

圖9為顯示關於實施形態3之過濾單元的等效電路圖。如圖9所示，第1電源51供給第1電極31、和第1粒子71的極性相同極性的第1電位V1。第1電位V1為例如－30V。第2電源52供給第2電極32、和第1粒子71的極性相同極性、絕對值大於第1電位V1的絕對值的第2電位V2。第2電位V2為例如－40V。第3電源53供給第3電極33、和第1粒子71的極性不同極性的第3電位V3。第3電位V3為例如＋30V。第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

如圖9所示，第1電源51及第3電源53為定電壓源，第2電源52為定電流源。在第1電極31和第2電極32之間，阻抗成分R1和容量成分C並聯。阻抗成分R1及容量成分C，根據設有多個篩孔34b的濾材34，為等效表示的成分。又，在第1電極31和第3電極33之間，連接阻抗成分R2。阻抗成分R2，根據第1過濾室30的漿料(原液)70，為等效表示的阻抗成分。

第2電源52可為定電壓電源，也可為定電流電源。在本實施形態，第2電源52為定電流源，所以根據過濾裝置10的過濾狀態，亦即根據濾材34的阻抗成分R1及第1過濾室30的阻抗成分R2的變動，第2電位V2改變。但是，第2電位V2為和第1粒子71的極性相同的極性，維持為較第1電位V1的絕對值大的值。

框體20和漿料供給部81、第1排出部83、及第2排出部85連接。漿料供給部81為中間透過加壓裝置316連接貯留漿料(原液)70的槽80的管路。漿料供給部81和第1過濾室30連接。加壓裝置316為例如加壓泵。漿料供給部81經由加壓裝置316供給第1過濾室30含有分離對象的第1粒子71和極性溶劑72的漿料(原液)70。第1排出部83為用於將漿料(原液)70的一部分從第1過濾室30排出的管路。第1排出部83和第1過濾室30連接。第1排出部83設置在和漿料供給部81不同的位置。第1排出部83具有閥門19。在閥門19打開時，第1排出部83排出被導入於第1過濾室30的漿料(原液)70經濃縮的濃縮漿料70A的一部分。第2排出部85為用於從第2過濾室35排出位於第2過濾室35的濾液75的管路。第2排出部85和減壓裝置317連接。減壓裝置317為例如真空泵。經由減壓裝置317所產生的壓差，使第2過濾室35的濾液75排出於外部。第2過濾室35是由框體20的內壁、及2個第2電極32所圍出的空間。第2過濾室35配置於排列在一方向X上的2個過濾單元100之間。

在第1過濾室30中，經由各電極的驅動，漿料(原液)70的第1粒子71的斥力及引力的向量的總和F3作用，因此第1粒子71的分散狀況產生濃度梯度。第1粒子71被分離的漿料(原液)70依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，流向第2過濾室35。在第2過濾室35排出的濾液75經過第2排出部85，儲存於外部的貯留槽。

在實施形態3中，漿料中的分離對象物的第1粒子71，例如微細生物質粒子、膠體粒子，粒子表面帶負電。具體地說，第1粒子71為綠球藻、微藻類螺旋藻、膠體二氧化矽、大腸桿菌、下水道活性污泥等。第1粒子71的粒徑根據所適用的技術領域、分離對象的種類而異，但為5nm以上、2000μm以下，例如約20nm以上、500μm以下。

分散有第1粒子71的極性溶劑72，在本實施形態為水，水分子73帶正電。根據此等，漿料(原液)70整體成為電平衡狀態。極性溶劑72不限於水，也可為醇類等。總之，極性溶劑72如果為極性溶劑為佳。

又，漿料(原液)70更包含例如色素蛋白等的第2粒子74。第2粒子74和第1粒子71帶相同極性(負電)，具有較第1粒子71小的粒徑。第2粒子74為10nm以上、300nm以下，例如約30nm。又，也有第2粒子74不存在於漿料中的情形。

當供給第1過濾室30漿料(原液)70時，基於上式(1)所示的庫倫定律，帶負電的第1粒子71和第1電極31之間產生斥力。又，帶負電的第1粒子71和第3電極33之間產生引力。

具體地說，靠近第1電極31位置的第1粒子71，產生較強的斥力，相對地，靠近第3電極33位置的第1粒子71，產生較強的引力。在第1粒子71所產生的斥力及引力的向量的總和F3作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第1粒子71因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，過濾裝置10可抑制第1粒子71堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。

又，帶正電的水分子73和第1電極31之間產生引力。作用於帶正電的水分子73的引力F2作用在箭頭所示方向，亦即從第3電極33向第1電極31的方向。帶正電的水分子73向第1電極31側移動。此時，根據第1電極31和第2電極32之間的電位差，如在厚度方向貫穿濾材34般，從第1電極31向第2電極32形成電場E。

移動到第1電極31側的帶正電水分子73因電場而受力，因為作用於水分子73的引力F2，被拉到第2電極32側而通過濾材34。隨著帶正電的水分子73的移動，未帶電的水分子也被拉到第2電極32側，形成電滲透流。根據此等，含有帶正電的水分子73的極性溶劑72流向第2過濾室35。如上所述，透過第1粒子71因電泳被拉離第1電極31，向第3電極33側移動，第1粒子71被分離的濾液75在第2過濾室35側被排出，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃度。

如此，過濾裝置10透過組合在第1電極31和第3電極33之間因庫倫力F(在第1粒子71和第1電極31之間所產生的斥力)使第1粒子71移動的電泳，以及因第1電極31和第2電極32之間的電場而使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離第1粒子71。又，第1電極31兼作為電泳的電極和電滲透的電極。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71分離的方法相比，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

結果，和單純地對漿料(原液)70施加壓力的方法相比，可增加在第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃縮度。又，可以減少濾材34的清潔、交換的頻率，可效率良好的進行漿料(原液)70的過濾。或者，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、進行過濾的情形相比，即使第1過濾室30的體積變小、濾材34的面積變小，也可實現和習知相同程度的過濾速度。亦即，過濾裝置10可謀求小型化。

又，透過控制第1電極31和第2電極32之間所形成的電場，也可控制通過濾材34的粒子水平(粒徑)。例如，透過在第1電極31施加第1電位V1＝－30V、在第2電極32施加第2電位V2＝－40V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場，可抑制粒徑較濾材34的篩孔34b小的第2粒子74通過濾材34。

總之，即使是在使用相當於微過濾膜(MF膜)的濾材34的情形時，經由在第1電源51、第2電源52及第3電源53的各電極間的電場控制，乃至相當於超過濾膜(UF膜)、或奈米過濾膜(NF膜)，也可改變分離對象的粒徑。超過濾膜(UF膜)為孔徑約10nm以上、100nm以下的過濾膜。奈米過濾膜(NF膜)為孔徑約1nm以上、10nm以下的過濾膜。

又，上述過濾裝置10的構成只是一例，可適宜改變。例如，層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33面對面、平行平板狀配置。不限於此等，也可以形成層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33各別具有曲面。負極過濾板及第3電極33的形狀、配置可根據過濾裝置10的形狀、結構適宜改變。又，供給第1過濾室30的對象處理液之漿料(原液)70的濃度，沒有特別限制，可根據過濾裝置10所適用的領域而改變。

在實施形態3，第1過濾室30的內部壓力被加壓，較第2過濾室35的內部壓力大。其他態樣也可透過經真空抽吸等使第2過濾室35的內部壓力成負壓，使第1過濾室30的內部壓力相對地較第2過濾室35的內部壓力大。

實施形態3的複數個過濾單元100也可在相對於一方向X及另一方向Y兩者皆成垂直方向(圖10的紙面的深度方向)上排列配置。亦即，複數個過濾單元100也可在三維空間上排列配置。

又，各過濾單元100在單元間，可以隔板分開，也可為假設的隔板。在以隔板分開的情形，也可經由連通各單元的元件(例如開口、連結通路等)，使內部的漿料移動。

過濾裝置10也可不必具有各2個的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。第1電源51、第2電源52、及第3電源53之中，為定電壓電源的電源數也可為1個。例如，在第1電源51及第3電源53為定電壓電源的情形時，第1電源51及第3電源53的數量也可為1個。在此情形，1個第1電源51和複數個第1電極31連接，1個第3電源53和複數個第3電極33連接。

又，第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3較佳根據分離對象的第1粒子71的種類、所要求的過濾特性而適當改變。

過濾裝置10也可不具有第3電源53。在此情形，第3電極33例如和基準電位GND連接。在第3電極33和基準電位GND連接的情形時，和第1電極31、第2電極32、第3電極33各自設置電源的情形相比，可謀求過濾裝置10的小型化。

過濾裝置10也可不必具有加壓裝置316及減壓裝置317兩者。過濾裝置10也可只具有加壓裝置316及減壓裝置317的其中一者。

如上述說明，本實施形態之過濾裝置10具有複數個過濾單元100。過濾單元100包含第1電極31、第2電極32、濾材34、第1過濾室30、以及第3電極33。第1電極31設有複數個第1開口31b。第2電極32設有複數個第2開口32b，且設置為面對第1電極31的一面。濾材34設有複數個篩孔34b，且設置於第1電極31和第2電極32之間。第1過濾室30設置和第1電極31的另一面相接。第3電極33設置於第1過濾室30，且面對第1電極31。2個過濾單元100在一方向X上排列配置。過濾裝置10具有設置於2個第2電極32之間的第2過濾室35。

根據此等，在2個過濾單元100，各自因為在第1電極31和第3電極33之間第1粒子71所產生的庫倫力F(在第1粒子71和第1電極31之間所產生的斥力)，第1粒子71由第1電極31向第3電極33的方向移動。因為如此的電泳，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。又，因第1電極31及第2電極32之間的電場，使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離第1粒子71，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第1粒子71的濃縮度。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、分離粒徑較濾材34的篩孔34b大的第1粒子71的方法相比，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。又，透過如此配置複數個過濾單元100，過濾裝置10可容易調節位於第1過濾室30的漿料(原液)70的量。

又，過濾裝置10中，在一過濾單元100(過濾單元101)，複數個電極在一方向X上依第3電極33、第1電極31、第2電極32的順序排列。在另一過濾單元(過濾單元102)，複數個電極在一方向X上依第2電極32、第1電極31、第3電極33的順序排列。

根據此等，一過濾單元100(過濾單元101)和另一過濾單元100(過濾單元102)可共用1個第2過濾室35。因此，和1個過濾單元100設有1個第2過濾室35的情形相比，過濾裝置10可謀求小型化。

又，在過濾裝置10中，第1過濾室30連接用於供給對象處理液(漿料(原液)70)的漿料供給部81，及設置於和漿料供給部81不同位置、用於排出對象處理液(漿料(原液)70的一部份或濃縮漿料70A)的一部分的第1排出部83。

根據此等，過濾裝置10可容易調節位於第1過濾室30的對象處理液(漿料(原液)70)的量。

又，在過濾裝置10中，2個過濾單元100(過濾單元101及過濾單元105)在垂直於一方向X的另一方向Y上排列配置。

根據此等，過濾裝置10可增加每單位時間可過濾的漿料(原液)70的量。又，和使1個過濾單元100大型化的情形相比，過濾單元100的交換容易。

又，在過濾裝置10中，第2過濾室35連接用於排出位於第2過濾室35的濾液75的第2排出部85。

根據此等，過濾裝置10可容易將濾液75搬運到第2過濾室35外部的貯留槽等。

又，在過濾裝置10，1個過濾單元100中，第2電極32的第2電位V2的絕對值，大於第1電極31的第1電位V1的絕對值。第1電位V1和第3電極33的第3電位V3的電位差，大於第1電位V1和第2電位V2的電位差。

根據此等，和第1電極31及第2電極32的距離相比，即使是隔著第1過濾室30、面對的第1電極31和第3電極33的距離大的情形，因為電泳也能良好地使第1粒子71向第3電極33側移動。

又，過濾裝置10包含為定電壓電源的第1電源51，1個第1電源51也可供給複數個第1電極31第1電位V1。在過濾裝置10的第2電源52作為定電壓電源的情形時，也可從1個第2電源52供給複數個第2電極32第2電位V2。過濾裝置10包含為定電壓電源的第3電源53，1個第3電源53也可供給複數個第3電極33第3電位V3。

根據此等，過濾裝置10可使電源裝置簡單化，使製造成本降低。

(實施形態3的變化例) 圖11為關於實施形態3的變化例之過濾裝置的示意圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖11所示，關於變化例之過濾裝置10A具有8個過濾單元100、及2個第2過濾室35。由於和圖10相同，圖示省略，但關於變化例之過濾裝置10A具有4個第1電源51、4個第2電源52、以及4個第3電源53。

8個過濾單元100包含過濾單元101、過濾單元102、過濾單元103、過濾單元104、過濾單元105、過濾單元106、過濾單元107、及過濾單元108。

過濾單元101、過濾單元102、過濾單元103、及過濾單元104在一方向X上排列配置。過濾單元105及過濾單元106、過濾單元107、及過濾單元108在一方向X上排列配置。過濾單元103及過濾單元107在另一方向Y上排列配置。過濾單元104及過濾單元108在另一方向Y上排列配置。

1個過濾單元100所具有的第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34，和在另一方向Y上鄰接的過濾單元100共用。換句話說，1個第1電極31、1個第2電極32、1個第3電極33、及1個濾材34，和在另一方向Y上鄰接的過濾單元100(過濾單元103及過濾單元107的組，以及過濾單元104及過濾單元108的組)共用。

在過濾單元103及過濾單元107，複數個電極在一方向X(圖11的上向下)上，依第3電極33、第1電極31、第2電極32的順序排列。在過濾單元104及過濾單元108，複數個電極在一方向X(圖11的上向下)上，依第2電極32、第1電極31、第3電極33的順序排列。

過濾單元102所具有的第3電極33，和在一方向X上鄰接的過濾單元103共用。過濾單元106所具有的第3電極33，和在一方向X上鄰接的過濾單元107共用。換句話說，在一方向X上排列的2個第1過濾室30之間，以在一方向X上、和鄰接的過濾單元100(過濾單元102及過濾單元103的組，以及過濾單元106及過濾單元107的組)所共用的第3電極33區隔。又，本實施形態之過濾單元，如圖11所示，經由共用第3電極33，可謀求裝置構成的緊緻化。

又，在過濾裝置10A中，也可不必4個過濾單元100排列在一方向X上。排列在一方向X上的過濾單元100的數量，也可為3個，也可為5個以上。又，配置於2個在一方向X上排列的第1過濾室30之間的第3電極33，也可不必被2個過濾單元100所共用。亦即，也可以在2個在一方向X上排列的第1過濾室30之間配置互相絕緣的2個第3電極33。

複數個過濾單元100也可在相對於一方向X及另一方向Y兩者皆成垂直方向(圖11的紙面的深度方向)上排列配置。亦即，複數個過濾單元100也可在三維空間上排列配置。

過濾裝置10A也可不必各具有各4個的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。第1電源51、第2電源52、及第3電源53之中，為定電壓電源的電源數也可為1個。例如，在第1電源51及第3電源53為定電壓電源時，第1電源51及第3電源53的數量也可為1個。在此情形，1個第1電源51和複數個第1電極31連接，1個第3電源53和複數個第3電極33連接。

如上述說明，在變化例的過濾裝置10A中，排列配置3個以上的過濾單元100。在排列的2個第1過濾室30之間，以和鄰接的過濾單元100所共用的第3電極33區隔。

根據此等，隔開排列的2個第1過濾室30的隔板變薄。又，可減少必要的第3電源的數量。因此，和不共用第3電極33的情形相比，過濾裝置10A可謀求小型化。

(實施形態4) 圖12A及12B為顯示關於實施形態4之過濾系統的構成例之模式剖面圖。圖13為顯示關於實施形態4之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。圖14為關於實施形態4之第1過濾裝置的示意圖。圖15為關於實施形態4之第2過濾裝置的示意圖。圖16為關於實施形態4之第3過濾裝置的示意圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖12A、圖14、圖15及圖16所示，過濾系統300A為，從極性溶劑72中分散有第3粒子76的漿料(原液)70(對象處理液)，分離三種分離對象物的裝置。

如圖12B、圖14、及圖15所示，過濾系統300B為，從極性溶劑72中分散有第3粒子76的漿料(原液)70(對象處理液)，分離二種分離對象物的裝置。

如圖12A、圖14、圖15及圖16所示，關於實施形態4之過濾系統300A為，從極性溶劑72中分散有第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78的漿料(原液)70，分離第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78的裝置。如圖12A所示，實施形態4之過濾系統300A具有第1過濾裝置91、第2過濾裝置92、第3過濾裝置93、第1加壓裝置95、第2加壓裝置96、第3加壓裝置97、及第4加壓裝置98。

如圖13所示，關於實施形態4的第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93串聯。第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93各別具有上框體11、蓋部12、側框體13、下框體14、及導體15。第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93各別在上框體11、側框體13及下框體14所圍出內部空間，具有第1過濾室30、第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34(參考圖14至圖16)。第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93各別更具有和第1電極31、第2電極32及第3電極33電性連接的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。

具體地說，上框體11為絕緣材料所形成的圓柱狀元件。側框體13為絕緣材料所形成、具有貫穿孔13a的環狀元件。上框體11的下端側的一部份插入側框體13的貫穿孔13a。下框體14由絕緣材料所形成，支撐側框體13。蓋部12設置為覆蓋上框體11的上表面。

第1電極31、第2電極32及濾材34(參考圖14至圖16)的外緣被固定夾於側框體13和下框體14之間。第3電極33在上框體11的下表面(面對下框體14的面)以螺栓等的連接元件(圖式未顯示)固定，位於側框體13的貫穿孔13a的內部。又，導體15為圍繞側框體13周圍所設置的環狀元件，設於側框體13和下框體14之間。導體15的下端側和第1電極31的外緣連接。

上框體11和側框體13經導向件21a所固定。又，側框體13、下框體14及導體15經螺栓21b、21c所固定。根據此等，固定各框體的位置，在由第1電極31、第2電極32及濾材34、和側框體13的內壁、和第3電極33所圍出的空間，形成第1過濾室30。又，各框體間及各電極間的連接部分，分別設有O環等的密封元件，設置使第1過濾室30密閉。又，上框體11設置成可調整和下框體14的距離。根據此等，第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93可根據漿料(原液)70的種類、量，適當地設定第1過濾室30的體積。

在上框體11設置漿料供給通路11a、排氣通路11b、及貫穿孔11c。漿料供給通路11a的一端側於上框體11的側面開口，連接漿料供給部16。漿料供給通路11a的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的貫穿孔33a連接。漿料供給閥門17具有設置於漿料供給通路11a內部的棒狀元件，透過棒狀元件在漿料供給通路11a內上下方向移動，可切換貫穿孔33a的開關狀態。

根據此等，例如，當經由漿料供給閥門17的動作而使貫穿孔33a呈開放狀態的情形時，漿料(原液)70經過漿料供給部16、漿料供給通路11a、第3電極33的貫穿孔33a，供給於第1過濾裝置91的第1過濾室30。又，當經由漿料供給閥門17而使貫穿孔33a關閉的狀態的情形時，停止漿料(原液)70向第1過濾裝置91的第1過濾室30的供給。

排氣通路11b的一端側於上框體11的側面開口，連接排氣部18。排氣通路11b的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的貫穿孔33b相連。排氣用的閥門19具有設置於排氣通路11b內部的棒狀元件，透過棒狀元件在排氣通路11b內上下方向移動，可切換貫穿孔33b的開關狀態。

在第1過濾裝置91中，從槽80供給第1過濾室30漿料(原液)70時，排氣用的閥門19使貫穿孔33b呈開放狀態。根據此等，第1過濾室30內的空氣透過貫穿孔33b、排氣通路11b及排氣部18向外部排氣。排氣部18和排氣閥18a連接。排氣閥18a例如為浮閥，設置使第1過濾室30內指定量的空氣排氣和關閉排氣閥18a。在第1過濾室30內的排氣結束後，排氣用的閥門19關閉貫穿孔33b。根據此等，填充於第1過濾室30內的漿料(原液)70經由第1加壓裝置95，透過漿料供給部16施加指定的壓力。

貫穿孔11c的一端側於上框體11的上表面開口。貫穿孔11c的另一端側於上框體11的下表面開口，設置和第3電極33的凹部33c連接。在貫穿孔11c插入連接導體56，以凹部33c使連接導體56和第3電極33連接。根據此等，第3電極33透過連接導體56，和第3電源53的第1端子53a電性連接。

第1電極31透過導體15及連接導體54，和第1電源51的第2端子51b電性連接。又，第1電極31透過導體15及連接導體55a，和第2電源52的第1端子52a電性連接。第3電源53的第2端子53b及第1電源51的第1端子51a，和基準電位GND電性連接。基準電位GND例如接地電位。但是不限於此等，基準電位GND也可以是指定的固定電位。

下框體14設有凹狀的第2過濾室35、貫穿孔14a、14b、及連接孔14c。第2過濾室35設於下框體14的上表面、和第1過濾室30重疊的位置。貫穿孔14a和第2過濾室35及排出部22連接。

如圖14所示，在第1過濾裝置91中，經由各電極的驅動，漿料(原液)70的帶負電的第3粒子76的斥力及引力的向量的總和F4作用，因此第3粒子76的分散狀況產生濃度梯度。帶負電的第3粒子76被分離的漿料(原液)70通過第1電極31、濾材34及第2電極32，作為第1中間處理液79a流向第2過濾室35。如圖12A所示，含有位於第1過濾裝置91的第2過濾室35的第4粒子77和第5粒子78之第1中間處理液79a，被導到排出部22。第1過濾裝置91的排出部22經過第2加壓裝置96，和串聯配置在第1過濾裝置91的後流側的第2過濾裝置92的第1過濾室30連接。含有第4粒子77和第5粒子78的第1中間處理液79a，被供給於第2過濾裝置92的第1過濾室30。

如圖15所示，在第2過濾裝置92中，經由各電極的驅動，第1中間處理液79a的帶負電的第4粒子77的斥力及引力的向量的總和F5作用，因此第5粒子78的分散狀況產生濃度梯度。含有第4粒子77被分離的第5粒子78的第1中間處理液79a，依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，流向第2過濾室35。如圖12A所示，含有位於第2過濾裝置92的第2過濾室35的第5粒子78之第2中間處理液79b，被導到排出部22。第2過濾裝置92的排出部22經過第3加壓裝置97，和第3過濾裝置93的第1過濾室30連接。含有第5粒子78的第2中間處理液79b，被供給於串聯配置在第2過濾裝置92的後流側的第3過濾裝置93的第1過濾室30。

如圖16所示，在第3過濾裝置93中，經由各電極的驅動，第2中間處理液79b的帶負電的第5粒子78的斥力及引力的向量的總和F6作用，因此帶負電的第5粒子78的分散狀況產生濃度梯度。帶負電的第5粒子78被分離的第2中間處理液79b，依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，流向第2過濾室35。如圖12A所示，位於第3過濾裝置93的第2過濾室35之第3中間處理液79c(濾液)，被導到排出部22。第3過濾裝置93的排出部22透過第4加壓裝置98，和槽80連接。第3中間處理液79c被供給於槽80。為第3中間處理液79c的濾液為，由水分子73所形成的澄清的極性溶劑72。

如上述說明，第1加壓裝置95加壓含有貯留在槽80的分離對象物的漿料(原液)70，供給於第1過濾裝置91的第1過濾室30。第2加壓裝置96加壓從第1過濾裝置91的第2過濾室35被排出的第1中間處理液79a，供給於第2過濾裝置92的第1過濾室30。第3加壓裝置97加壓從第2過濾裝置92的第2過濾室35被排出的第2中間處理液79b，供給於第3過濾裝置93的第1過濾室30。第4加壓裝置98加壓從第3過濾裝置93的第2過濾室35被排出的第3中間處理液79c(濾液)，回到槽80。第1加壓裝置95、第2加壓裝置96、第3加壓裝置97及第4加壓裝置98為例如加壓泵。使用第4加壓裝置98及管路搬運液體，也稱為流體輸送機。第4加壓裝置98以從第3過濾裝置93的第2過濾室35所排出的濾液之澄清的極性溶劑72作為搬運液體，使粒子在系統內循環。又，在過濾系統300A中，也可以使用透析過濾(diafiltration)(經由將和過濾液量同量的溶劑加入漿料(原液)70中並過濾，回收漿料(原液)70中的分離對象之方法)。

連接孔14c的一端側於下框體14的上表面開口，第2電極32的外緣設置為覆蓋連接孔14c。又，連接孔14c的另一端側，於下框體14的側面開口。在連接孔14c插入連接導體55b，使連接導體55b和第2電極32連接。經由此等，第2電極32和第2電源52的第2端子52b電性連接。

又，圖13所示之第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93各別的構成只是一例，只要是形成以第1電極31、第2電極32及濾材34，和第3電極33所夾出的第1過濾室30，任何構成皆可。

接著，參考圖14到圖16，對於第1過濾裝置91、第2過濾裝置92、及第3過濾裝置93的動作進行說明。為了使說明容易理解，在圖14到圖16，示意顯示第1電極31、第2電極32、第3電極33及濾材34，以及第1過濾室30及第2過濾室35之配置關係。

如圖14到圖16所示，第1電極31及第2電極32為網狀電極。具體地說，第1電極31具有複數個導電細線31a，在複數個導電細線31a之間設有複數個第1開口31b。第2電極32具有複數個導電細線32a，在複數個導電細線32a之間設有複數個第2開口32b。第2電極32設置為隔著濾材34、面對第1電極31的一面(下表面)。換句話說，濾材34設置於第1電極31和第2電極32之間。第1電極31及第2電極32設置為直接和濾材34連接。複數個導電細線31a及複數個導電細線32a只要是導電性材料，沒有特別限制，例如可為金屬也可為碳纖維。又，第1電極31和第2電極32和濾材34直接連接的構成沒有限定，也可配置成和濾材34之間具有間隙。

濾材34包含過濾膜34a和篩孔34b。過濾膜34a設有複數個篩孔34b。電場對過濾膜34a作用。濾材34使用例如微過濾膜(MF膜)、超過濾膜(UF膜)等。在實施形態4，濾材34由樹脂材料等的絕緣材料所形成。又，在圖14到圖16，第1電極31的第1開口31b、第2電極32的第2開口32b及濾材34的篩孔34b以相同大小顯示，但只是用於說明的示意顯示，第1開口31b、第2開口32b及篩孔34b的大小也可不同。

第1過濾室30設置和第1電極31的另一面(上表面)連接。如上所述，將含有分離對象的第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78以及極性溶劑72的漿料(原液)70，供給於第1過濾室30。第3粒子76例如微細生物質粒子、膠體粒子，粒子表面帶負電。在實施形態4中，具體地說，第3粒子76為，例如綠球藻、微藻類螺旋藻、膠體二氧化矽、大腸桿菌、下水道活性污泥等。第3粒子76的粒徑根據所適用的技術領域、分離對象的種類而異，例如100nm以上、2000μm以下，例如約200nm以上、100μm以下。第4粒子77例如為高分子量的多醣體，粒子表面帶負電。第4粒子77的粒徑小於第3粒子76的粒徑。第4粒子77的粒徑根據所適用的技術領域、分離對象的種類而異，例如30nm以上、500nm以下，例如約100nm。第5粒子78例如為小分子量的多醣體，粒子表面帶負電。第5粒子78的粒徑小於第4粒子77的粒徑。第5粒子78的粒徑根據所適用的技術領域、分離對象的種類而異，例如5nm以上、100nm以下，例如約20nm。

存在於本實施形態所使用的漿料70中的分離對象物，帶負電的第3粒子76使用在其培養中、該細胞外產生多醣類的微藻類，但是本實施形態不限於此等。又，對於此第3粒子76在其培養中所產生的多醣類為高分子量多醣類作為帶負電的第4粒子77、為小分子量多醣類作為帶負電的第5粒子78的情形時的電場過濾操作，以下進行說明。

分散有第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性溶劑72為水，水分子73帶正電。經由此等，漿料(原液)70整體成為電平衡狀態。極性溶劑72不限於水，醇類等也可。

第1電源51供給第1電極31，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性的第1電位V1。在第1過濾裝置91的第1電位V1例如為－20V。在第2過濾裝置92的第1電位V1例如為－40V。在第3過濾裝置93的第1電位V1例如為－60V。

第2電源52供給第2電極32，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性、絕對值較第1電位V1的絕對值大的第2電位V2。在第1過濾裝置91的第2電位V2例如為－30V。在第2過濾裝置92的第2電位V2例如為－50V。在第3過濾裝置93的第2電位V2例如為－70V。

第3電源53供給第3電極33，和第3粒子76的極性不同極性的第3電位V3。在第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93中的第3電位V3例如為＋30V。第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

在第1過濾裝置91中，第1電極31的第1電位V1(－20V)和第3電極33的第3電位V3(＋30V)的第1電位差(50V)，大於第1電位V1(－20V)和第2電極32的第2電位V2(－30V)的第2電位差(10V)。

在第2過濾裝置92中，第1電極31的第1電位V1(－40V)和第3電極33的第3電位V3(＋30V)的第1電位差(70V)，大於第1電位V1(－40V)和第2電極32的第2電位V2(－50V)的第2電位差(10V)。

在第3過濾裝置93中，第1電極31的第1電位V1(－60V)和第3電極33的第3電位V3(＋30V)的第1電位差(90V)，大於第1電位V1(－60V)和第2電極32的第2電位V2(－70V)的第2電位差(10V)。

在第2過濾裝置92的第1電位差(70V)，大於在第1過濾裝置91的第1電位差(50V)。在第3過濾裝置93的第1電位差(90V)，大於在第1過濾裝置91的第1電位差(50V)、及在第2過濾裝置92的第1電位差(70V)。

圖9為顯示關於實施形態4之第1過濾裝置、第2過濾裝置及第3過濾裝置的等效電路圖。如圖9所示，第1電源51及第3電源53為定電壓源，第2電源52為定電流源。在第1電極31和第2電極32之間，阻抗成分R1和容量成分C並聯。阻抗成分R1及容量成分C，根據設有多個篩孔34b的濾材34，為等效表示的成分。又，在第1電極31和第3電極33之間，連接阻抗成分R2。阻抗成分R2，根據第1過濾室30的漿料(原液)70、第1中間處理液79a、或第2中間處理液79b，為等效表示的阻抗成分。

第2電源52可為定電壓電源，也可為定電流電源。在本實施形態，第2電源52為定電流源，所以根據第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93的過濾狀態，亦即根據濾材34的阻抗成分R1及第1過濾室30的阻抗成分R2的變動，第2電位V2改變。但是，第2電位V2為和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同的極性，維持為較第1電位V1的絕對值大的值。

如圖14所示，在第1過濾裝置91中，當供給第1過濾室30、含有分離對象的三種粒子(第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78)以及極性溶劑72之漿料(原液)70時，基於上式(1)所示的庫倫定律，帶負電的第3粒子76和第1電極31之間產生斥力(f1)。又，帶負電的第3粒子76和第3電極33之間產生引力(f2)。

具體地說，在第1過濾裝置91中，靠近第1電極31位置的帶負電的第3粒子76，產生較強的斥力(f1)，靠近第3電極33位置的第3粒子76，產生較強的引力(f2)。在第3粒子76所產生的斥力(f1)及引力(f2)的向量的總和F4作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第3粒子76因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，第1過濾裝置91可抑制第3粒子76堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。

又，帶正電的水分子73和第1電極31之間產生引力。作用於帶正電的水分子73的引力F2作用在箭頭所示方向，亦即從第3電極33向第1電極31的方向。帶正電的水分子73向第1電極31側移動。此時，根據第1電極31和第2電極32之間的電位差，如在厚度方向貫穿濾材34般，從第1電極31向第2電極32形成電場E。

移動到第1電極31側的水分子73因電場而受力，被拉到第2電極32側而通過濾材34。隨著帶正電的水分子73的移動，未帶電的水分子73也被拉到第2電極32側，形成電滲透流。根據此等，含有帶正電的水分子73的極性溶劑72流向第2過濾室35。如上所述，透過第3粒子76因電泳被拉離第1電極31，向第3電極33側移動，第3粒子76被分離的極性溶劑72被排出，可增加第1過濾裝置91的第1過濾室30內的漿料(原液)70的第3粒子76的濃度。又，在第1過濾裝置91的第2過濾室35，含有第4粒子77、第5粒子78的第1中間處理液79a作為濾液被排出。

又，透過控制第1電極31和第2電極32之間所形成的電場，也可控制通過濾材34的粒子水平(粒徑)。例如，透過在第1過濾裝置91中、在第1電極31施加第1電位V1＝－20V、在第2電極32施加第2電位V2＝－30V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場E。根據此等，第1過濾裝置91可抑制第3粒子76通過濾材34，允許第4粒子77及第5粒子78通過濾材34。因此，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的第3粒子76的濃度。

總之，即使是在使用相當於微過濾膜(MF膜)的濾材34的情形時，經由在第1電源51、第2電源52及第3電源53的各電極間的電場控制，乃至相當於超過濾膜(UF膜)、或奈米過濾膜(NF膜)，也可改變分離對象的粒徑。超過濾膜(UF膜)為孔徑約10nm以上、100nm以下的過濾膜。奈米過濾膜(NF膜)為孔徑約1nm以上、10nm以下的過濾膜。

如圖15所示，在第2過濾裝置92，含有第4粒子77、第5粒子78的第1中間處理液79a，從第1過濾裝置91的第2過濾室35被導入第1過濾室30。如圖15所示，在第2過濾裝置92，靠近第1電極31位置的帶負電的第4粒子77，產生較強的斥力(f1)，靠近第3電極33位置的第4粒子77，產生較強的引力(f2)。在第4粒子77所產生的斥力(f1)及引力(f2)的向量的總和F5作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第4粒子77因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，第2過濾裝置92可抑制第4粒子77堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。

例如，透過在第2過濾裝置92中，在第1電極31施加第1電位V1＝－40V、在第2電極32施加第2電位V2＝－50V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場E。根據此等，第2過濾裝置92可抑制帶負電的第4粒子77通過濾材34，允許粒徑較第4粒子77小的第5粒子78通過濾材34。因此，可增加第2過濾裝置92中的第1過濾室30內的第1中間處理液79a的第4粒子77的濃度。又，在第2過濾裝置92的第2過濾室35，含有第5粒子78的第2中間處理液79b作為濾液被排出。

如圖16所示，在第3過濾裝置93，含有第5粒子78的第2中間處理液79b，從第2過濾裝置92的第2過濾室35被導入第1過濾室30。如圖16所示，靠近第1電極31位置的帶負電的第5粒子78，產生較強的斥力(f1)，靠近第3電極33位置的第5粒子78，產生較強的引力(f2)。在第5粒子78所產生的斥力(f1)及引力(f2)的向量的總和F6作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極31、靠近第3電極33的方向。帶負電的第5粒子78因電泳向第3電極33側移動。

根據此等，第3過濾裝置93可抑制第5粒子78堆積在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。總之，可抑制濾材34的篩孔34b的過濾阻力增大。又，在第3過濾裝置93的第2過濾室35，第3中間處理液79c為澄清濾液被排出。

例如，透過在第3過濾裝置93中，在第1電極31施加第1電位V1＝－60V、在第2電極32施加第2電位V2＝－70V，在第1電極31和第2電極32之間形成障蔽的電場E。根據此等，第3過濾裝置93可抑制第5粒子78通過濾材34。因此，可增加第1過濾室30內的第2中間處理液79b的第5粒子78的濃度。

如此，第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93，透過組合在第1電極31和第3電極33之間因庫倫力F(在第3粒子76和第1電極31之間所產生的斥力)使第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78移動的電泳，以及因第1電極31和第2電極32之間的電場而使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可各別分離第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78。又，第1電極31兼作為電泳的電極和電滲透的電極。根據此等，和單純地對漿料(原液)70、第1中間處理液79a、及第2中間處理液79b施加壓力、使粒徑較濾材34的篩孔34b大的第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78分離的方法相比，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

結果，和單純地對漿料(原液)70、第1中間處理液79a、及第2中間處理液79b施加壓力的方法相比，可分別增加在第1過濾室30內的第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78的濃縮度。又，可以減少濾材34的清潔、交換的頻率，可效率良好的進行漿料(原液)70、第1中間處理液79a、或第2中間處理液79b的過濾。或者，和單純地對漿料(原液)70、第1中間處理液79a、或第2中間處理液79b施加壓力而進行過濾的情形相比，即使第1過濾室30的體積變小、濾材34的面積變小，也可實現和習知相同程度的過濾速度。亦即，第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93可謀求小型化。

又，上述第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93的構成只是一例，可適宜改變。例如，層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33面對面、平行平板狀配置。不限於此等，也可以形成層積第1電極31、濾材34及第2電極32所形成的負極過濾板，和第3電極33各別具有曲面。負極過濾板及第3電極33的形狀、配置可根據第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93的形狀、結構適宜改變。又，供給第1過濾室30的漿料(原液)70、第1中間處理液79a、及第2中間處理液79b的濃度，沒有特別限制，可根據第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93所適用的領域而改變。

在實施形態4，第1過濾室30的內部壓力被加壓，較第2過濾室35的內部壓力大。其他態樣也可透過經真空抽吸等使第2過濾室35的內部壓力成負壓，使第1過濾室30的內部壓力相對地較第2過濾室35的內部壓力大。

又，第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3較佳根據分離對象的第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78的種類、所要求的過濾特性而適當改變。

第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93也可不具有第3電源53。在此情形，第3電極33例如和基準電位GND連接。在第3電極33和基準電位GND連接的情形時，和第1電極31、第2電極32、第3電極33各自設置電源的情形相比，可謀求第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93的小型化。

從第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93所排出的第1中間處理液79a、第2中間處理液79b及第3中間處理液(濾液)79c，也可不必經由加壓裝置搬運，例如也可經由作業者手動搬運。亦即，使用過濾系統300A的過濾方法也可具有，將第1過濾裝置91的第2過濾室35的第1中間處理液79a，供給於第2過濾裝置92的第1過濾室30之步驟；將第2過濾裝置92的第2過濾室35的第2中間處理液79b，供給於第3過濾裝置93的第1過濾室30之步驟；以及使第3過濾裝置93的第2過濾室35的第3中間處理液(濾液)79c回到槽80之步驟。

此處，圖12A之過濾系統300A對於串聯配置第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93的實施形態，進行說明。本實施形態之過濾系統不限於此等，也可再串聯配置複數個過濾裝置。又，當本實施形態之過濾系統再串聯配置複數個過濾裝置的情形時，可分離漿料中含有不同粒徑的4種分離對象物之漿料(原液)70。

又，當漿料中含有不同粒徑的2成分的情形時，如圖12B所示，過濾系統300B具有第1過濾裝置91、及第2過濾裝置92者為佳。

如上述說明，如圖12A及圖12B所示，實施形態4之過濾系統300A、300B至少具有第1過濾裝置91、及第2過濾裝置92。第1過濾裝置91及第2過濾裝置92分別具有，設有複數個第1開口31b的第1電極31，及設有複數個第2開口32b、設置為面對第1電極31的一面的第2電極32，及設有複數個篩孔34b、設置於第1電極31和第2電極32之間的濾材34，及設置和第1電極31的另一面連接的第1過濾室30，及設置於第1過濾室30、面對第1電極31的第3電極33，以及設置和第2電極32的另一面連接的第2過濾室35。第1過濾裝置91的第2過濾室35的中間處理液(第1中間處理液79a)供給於第2過濾裝置92的第1過濾室30。

根據此等，第1過濾裝置91及第2過濾裝置92因為在第1電極31和第3電極33之間粒子所產生的庫倫力F(在第3粒子76和第1電極31之間所產生的斥力)，粒子從第1電極31向第3電極33的方向移動。因為如此的電泳，可抑制在第1電極31的表面及濾材34的表面形成濾餅層。又，因為第1電極31及第2電極32之間的電場，使水分子73移動、通過濾材34的電滲透，可分離粒子，可增加第1過濾室30內的漿料(原液)70的粒子的濃縮度。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、分離粒徑較濾材34的篩孔34b大的粒子的方法相比，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。

又，在過濾系統300B中，第2電極32的第2電位V2的絕對值大於第1電極31的第1電位V1的絕對值。第1電位V1和第3電極33的第3電位V3的第1電位差，大於第1電位V1和第2電位V2的第2電位差。在第2過濾裝置92中的第1電位差，大於在第1過濾裝置91中的第1電位差。

根據此等，即使和第1電極31和第2電極32的距離相比，隔著濾材34面對的第1電極31和第3電極33的距離大時，因為電泳也可使第3粒子76良好地向第3電極33側移動。又，分別在第1過濾裝置91及第2過濾裝置92中，分離不同的粒子。過濾系統300B可從含有2種粒子的漿料(原液)70分別分離出第3粒子76及第4粒子77。

又，如圖12B所示，過濾系統300B更具有用於向第2過濾裝置92的第1過濾室30供給第1過濾裝置91中的第2過濾室35的中間處理液(第1中間處理液79a)之第2加壓裝置96。

根據此等，可增加第2過濾裝置92中的第1過濾室30的壓力。因此，過濾系統300B可更增加第2過濾裝置92的過濾速度。

如圖12A所示，過濾系統300A更具有第3過濾裝置93。第3過濾裝置93具有，設有複數個第1開口31b的第1電極31，及設有複數個第2開口32b、設置為面對該第1電極31的一面的第2電極32，及設有複數個篩孔34b、設置於該第1電極31和該第2電極32之間的濾材34，及設置和該第1電極31的另一面連接的第1過濾室30，及設置於該第1過濾室30、面對該第1電極31的第3電極33，以及設置和該第2電極32的另一面連接的第2過濾室35。在第3過濾裝置93中，第1電極31的第1電位V1和第3電極33的第3電位V3的第1電位差，大於第1電位V1和第2電極32的第2電位V2的第2電位差。在第2過濾裝置92中，第2過濾室35的中間處理液(第2中間處理液79b)被供給於第3過濾裝置93中的第1過濾室30。第3過濾裝置93中的第1電位差，大於第2過濾裝置92中的第1電位差。

根據此等，各別在第1過濾裝置91、第2過濾裝置92及第3過濾裝置93中，分離不同的粒子。過濾系統300A可從含有3種粒子的漿料(原液)70分別分離出第3粒子76、第4粒子77及第5粒子78。

(實施形態4的第1變化例) 圖17為顯示關於實施形態4的第1變化例之過濾系統的構成例的示意圖。圖18為顯示關於實施形態4的第1變化例之過濾系統的構成例的示意剖面圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖17所示，關於實施形態4的第1變化例之過濾系統200A，具有串聯的第1過濾裝置91A、第2過濾裝置92A及第3過濾裝置93A。如圖18所示，第1過濾裝置91A、第2過濾裝置92A及第3過濾裝置93A各別具有框體20、配置於框體20內部的4個過濾單元100、第2過濾室35、2個第1電源51、2個第2電源52、2個第3電源53。4個過濾單元100包含過濾單元101、過濾單元102、過濾單元105、及過濾單元106。過濾單元101及過濾單元102在一方向X上排列配置。過濾單元105及過濾單元106在一方向X上排列配置。過濾單元101及過濾單元105在垂直於一方向X的另一方向Y上排列配置。過濾單元102及過濾單元106在另一方向Y上排列配置。各別的過濾單元100都具有第1過濾室30、第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34。

1個過濾單元100所具有的第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100共用。換句話說，1個第1電極31、1個第2電極32、1個第3電極33、及1個濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100(過濾單元101及過濾單元105之組、以及過濾單元102及過濾單元106之組)共用。

在過濾單元101及過濾單元105，在一方向X(圖18的上向下)上，複數個電極依第3電極33、第1電極31、第2電極32的順序排列。在過濾單元102及過濾單元106，在一方向X(圖18的上向下)上，複數個電極依第2電極32、第1電極31、第3電極33的順序排列。

框體20和漿料供給部81、第1排出部83、及第2排出部85連接。漿料供給部81為供給第1過濾室30漿料(原液)70、第1中間處理液79a、或第2中間處理液79b的管路。第1排出部83為用於將濃縮的漿料70A的一部分從第1過濾室30排出的管路。第1排出部83設置在和漿料供給部81不同的位置。第1排出部83具有閥門84。當閥門84打開的情形時，第1排出部83排出第1過濾室30的濃縮漿料70A的一部分。濃縮漿料70A為分離對象物被分離的濃縮的漿料(原液)70。第2排出部85為用於使位於第2過濾室35的第1中間處理液79a、第2中間處理液79b、或第3中間處理液79c排出第2過濾室35的管路。第2過濾室35由框體20的內壁、及2個第2電極32所圍出。第2過濾室35配置於排列在一方向X上的2個過濾單元100之間。

在第1過濾裝置91A中，經由各電極的驅動，在漿料(原液)70的第3粒子76(參考圖14)所產生的斥力及引力的向量的總和F4作用，因此第3粒子76的分散狀況產生濃度梯度。第3粒子76被分離的漿料(原液)70依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，作為第1中間處理液79a流向第2過濾室35。在第1過濾裝置91A中的第2過濾室35的第1中間處理液79a，經過第2排出部85，供給於第2過濾裝置92A。

在第2過濾裝置92A中，經由各電極的驅動，在第1中間處理液79a的第4粒子77(參考圖15)所產生的斥力及引力的向量的總和F5作用，因此第4粒子77的分散狀況產生濃度梯度。第4粒子77被分離的第1中間處理液79a依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，作為第2中間處理液79b流向第2過濾室35。在第2過濾裝置92A中的第2過濾室35的第2中間處理液79b，經過第2排出部85，供給於第3過濾裝置93A。

在第3過濾裝置93A中，經由各電極的驅動，在第2中間處理液79b的第5粒子78(參考圖16)所產生的斥力及引力的向量的總和F6作用，因此第5粒子78的分散狀況產生濃度梯度。第5粒子78被分離的第2中間處理液79b依序通過第1電極31、濾材34及第2電極32，作為第3中間處理液(濾液)79c流向第2過濾室35。在第3過濾裝置93A中的第2過濾室35的第3中間處理液(濾液)79c，經過第2排出部85，回到貯留漿料(原液)70的槽80(參考圖17)。第3中間處理液(濾液)79c為澄清濾液的極性溶劑72。

又，在過濾系統200A中，複數個過濾單元100也可在相對於一方向X及另一方向Y兩者皆成垂直方向(圖18的紙面的深度方向)上排列配置。亦即，複數個過濾單元100也可在三維空間上排列配置。

第1過濾裝置91A、第2過濾裝置92A及第3過濾裝置93A也可不必分別具有各2個的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。第1電源51、第2電源52、及第3電源53之中，為定電壓電源的電源數也可為1個。例如，在第1電源51及第3電源53為定電壓電源的情形時，第1電源51及第3電源53的數量也可為1個。在此情形，1個第1電源51和複數個第1電極31連接，1個第3電源53和複數個第3電極33連接。

(實施形態4的第2變化例) 圖19為顯示關於實施形態4的第2變化例之過濾裝置的構成例的示意剖面圖。如上所述，在圖18所示之4個過濾單元100包含過濾單元101、過濾單元102、過濾單元105、及過濾單元106。由圖18所示的過濾單元101、過濾單元102、及第2過濾室35所構成的過濾單元，相當於圖19所示的過濾單元110。相同地，由圖18所示的過濾單元105、過濾單元106、及第2過濾室35所構成的過濾單元，相當於圖19所示的過濾單元110。在圖18，如圖19所示的過濾單元110在方向Y串聯2個配置。在圖19所示的過濾裝置94，過濾單元110在方向Y串聯4個配置。

在圖19一併記載顯示第1過濾室30內的帶負電的粒子的濃度對應過濾裝置94的Y方向距離的關係圖。在過濾裝置94中，漿料70從漿料供給部81導入第1過濾室30。第1過濾室30內的帶負電的粒子的濃度，隨著漿料向從漿料供給部81排出濃縮漿料70A的第1排出部83側的移動而增加。

又，在過濾裝置94中，在鄰接的過濾單元110的第1過濾室30的邊界具有隔板，也可限制移動過濾單元110間的流量。

(實施形態4的第3變化例) 圖20為關於實施形態4的第3變化例的第1過濾裝置、第2過濾裝置及第3過濾裝置的示意圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖20所示，關於實施形態4的第3變化例之過濾系統200B，具有串聯的第1過濾裝置91B、第2過濾裝置92B、及第3過濾裝置93B。第1過濾裝置91B、第2過濾裝置92B、及第3過濾裝置93B分別具有8個過濾單元100、及2個第2過濾室35。由於和圖10相同，圖示中省略，但是關於實施形態4的第3變化例之過濾系統200B具有4個第1電源51、4個第2電源52、及4個第3電源53。

8個過濾單元100包含過濾單元101、過濾單元102、過濾單元103、過濾單元104、過濾單元105、過濾單元106、過濾單元107、及過濾單元108。過濾單元101、過濾單元102、過濾單元103、及過濾單元104在一方向X上排列配置。過濾單元105、過濾單元106、過濾單元107、及過濾單元108在一方向X上排列配置。過濾單元103及過濾單元107在另一方向Y上排列配置。過濾單元104及過濾單元108在另一方向Y上排列配置。

1個過濾單元100所具有的第1電極31、第2電極32、第3電極33、及濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100共用。換句話說，1個第1電極31、1個第2電極32、1個第3電極33、及1個濾材34，和在另一方向Y鄰接的過濾單元100(過濾單元103及過濾單元107之組、以及過濾單元104及過濾單元108之組)共用。

在過濾單元103及過濾單元107，在一方向X(圖20的上向下)上，複數個電極依第3電極33、第1電極31、第2電極32的順序排列。在過濾單元104及過濾單元108，在一方向X(圖20的上向下)上，複數個電極依第2電極32、第1電極31、第3電極33的順序排列。

過濾單元102所具有的第3電極33和在一方向X上鄰接的過濾單元103共用。過濾單元106所具有的第3電極33和在一方向X上鄰接的過濾單元107共用。換句話說，在一方向X上排列的2個第1過濾室30之間，以在一方向X上、和鄰接的過濾單元100(過濾單元102及過濾單元103之組，以及過濾單元106及過濾單元107之組)所共用的第3電極33區隔。

漿料(原液)70被導入設置於第1過濾裝置91B的過濾單元的供給部16A，供給於第1過濾裝置91B的過濾單元101、102的第1過濾室30內。

設於第1過濾室30的第1排出部831，排出過濾單元105及過濾單元106的第1過濾室30的濃縮漿料(原液)70A的一部分。第2排出部851位於過濾單元105及過濾單元106之間的第2過濾室35。第2排出部851為用於從第2過濾室35排出第1中間處理液79a、第2中間處理液79b、或第3中間處理液79c的管路。來自第2排出部851的排出液連接到過濾單元103及過濾單元104的第1過濾室30。

第3排出部832排出過濾單元107及過濾單元108的第1過濾室30的濃縮漿料70A。第4排出部852為用於從第2過濾室35排出位於過濾單元107及過濾單元108之間的第2過濾室35的第1中間處理液79a、第2中間處理液79b、或第3中間處理液(濾液)79c的管路。

又，在第1過濾裝置91B、第2過濾裝置92B及第3過濾裝置93B中，也可不必4個過濾單元100排列於一方向X上。排列於一方向X上的過濾單元100的數量也可為3個，也可為5個。又，配置於排列在一方向X上的2個第1過濾室30之間的第3電極33，也可不必被2個過濾單元100所共用。亦即，排列在一方向X上的2個第1過濾室30之間，也可配置彼此絕緣的2個第3電極33。

又，在過濾系統200B中，複數個過濾單元100也可在相對於一方向X及另一方向Y兩者皆成垂直方向(圖20的紙面的深度方向)上排列配置。亦即，複數個過濾單元100也可在三維空間上排列配置。

又，第1過濾裝置91B、第2過濾裝置92B及第3過濾裝置93B也可不必各具有各4個的第1電源51、第2電源52、及第3電源53。第1電源51、第2電源52、及第3電源53之中，為定電壓電源的電源數也可為1個。例如，在第1電源51及第3電源53為定電壓電源時，第1電源51及第3電源53的數量也可為1個。在此情形，1個第1電源51和複數個第1電極31連接，1個第3電源53和複數個第3電極33連接。

在圖20，從設置於第1過濾裝置91B的過濾單元105、106的第2排出部851所排出的符號A(濾液(第1中間處理液79a、第2中間處理液79b、第3中間處理液79c))，從下半部的過濾單元103的漿料供給部16B被導入，供給於過濾單元103、104的第1過濾室30內。

再者，從設置於第1過濾裝置91B的過濾單元107、108的第4排出部852所排出的符號B(濾液(第1中間處理液79a、第2中間處理液79b、第3中間處理液79c))，被導入設置於串聯配置的第2過濾裝置92B的過濾單元的供給部16A，供給於第2過濾裝置92B的過濾單元101、102的第1過濾室30內。

(實施形態5)

圖21為關於實施形態5之過濾裝置的示意圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖21所示，實施形態5之過濾裝置10具有框體40、第1過濾室400、第1電極401、第2電極402、第3電極403、第1濾材404、第2濾材405、第4電極411、第5電極412、第2濾材414、第3濾室415、第6電極421、第7電極422、第3濾材424、第4濾室425、第1電源61、第2電源62、第4電源64、第5電源65、第6電源66、及第7電源67。

第1過濾室400是由框體40的內壁、第1電極401、及第3電極403所圍出來的空間。第1電極401及第2電極402為網狀電極。具體地說，第1電極401具有複數個導電細線401a，在複數個導電細線401a之間設有複數個第1開口401b。第2電極402具有複數個導電細線402a，在複數個導電細線402a之間設有複數個第2開口402b。第2電極402設置為隔著第1濾材404、面對第1電極401的一面(下表面)。換句話說，第1濾材404設置於第1電極401和第2電極402之間。第1電極401及第2電極402設置為直接和第1濾材404連接。第3電極403為板狀元件，設置為隔著第1過濾室400、面對第1電極401的另一面(上表面)。

第1濾材404包含過濾膜404a、及第1篩孔404b。過濾膜404a設有複數個第1篩孔404b。電場對過濾膜404a作用。第1濾材404使用例如微過濾膜(MF膜(Microfiltration Membrane))。在實施形態5，第1濾材404由樹脂材料等的絕緣材料所形成。第2過濾室405隔著第2電極402配置於和第1電極401的相反側。第2過濾室405設置和第2電極402連接。

第1電極401和第1電源61的第2端子61b電性連接。又，第1電極401和第2電源62的第1端子62a電性連接。第2電極402和第2電源62的第2端子62b電性連接。第3電極403及第1電源61的第1端子61a連接基準電位GND。

第1電源61供給第1電極401和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性的第1電位V1。第1電位V1為例如－20V。第2電源62供給第2電極402和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性、絕對值大於第1電位V1的絕對值的第2電位V2。第2電位V2為例如－30V。第1電極401的第1電位V1(－20V)和第3電極403的第3電位V3(0V)的電位差(20V)，大於第1電位V1(－20V)和第2電極402的第2電位(－30V)的電位差(10V)。又，過濾裝置10更具有第3電源，第3電源也可供給第3電極403，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性不同極性的第3電位V3(例如＋30V)。第1電位V1、第2電位V2及第3電位V3可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

第4電極411及第5電極412為網狀電極。具體地說，第4電極411具有複數個導電細線411a，在複數個導電細線411a之間設有複數個第4開口411b。第4電極411配置為和第2電極402之間隔著第2過濾室405。第5電極412具有複數個導電細線412a，在複數個導電細線412a之間設有複數個第5開口412b。第5電極412設置為隔著第2濾材414、面對第4電極411的一面(下表面)。換句話說，第2濾材414設置於第4電極411和第5電極412之間。第4電極411及第5電極412設置為直接和第2濾材414連接。第4電極411及第5電極412使用例如鈦合金、陽極氧化處理的鋁合金。

第2濾材414包含過濾膜414a、及第2篩孔414b。過濾膜414a設有複數個第2篩孔414b。電場對過濾膜414a作用。第2篩孔414b的大小和第1濾材404的第1篩孔404b相同。第2濾材414使用例如微過濾膜(MF膜(Microfiltration Membrane))、超過濾膜(UF膜(Ultrafiltration Membrane))等。第2濾材414由樹脂材料等的絕緣材料所形成。第3過濾室415隔著第5電極412、配置於和第4電極411的相反側。第3過濾室415設置和第5電極412連接。

第4電極411和第4電源64的第2端子64b電性連接。又，第4電極411和第5電源65的第1端子65a電性連接。第5電極412和第5電源65的第2端子65b電性連接。第4電源64的第1端子64a連接基準電位GND。

第4電源64供給第4電極411，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性的第4電位V4。第4電位V4為例如－40V。第5電源65供給第5電極412，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性、絕對值大於第4電位V4的絕對值的第5電位V5。第5電位V5為例如－50V。第4電極411的第4電位V4(－40V)和第3電位V3(0V)的電位差(40V)，大於第4電位V4(－40V)和第5電極412的第5電位V5(－50V)的電位差(10V)。第4電位V4(－40V)和第3電位V3(0V)的電位差(40V)，大於第1電位V1(－20V)和第3電位V3(0V)的電位差(20V)。第4電位V4及第5電位V5可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

第6電極421及第7電極422為網狀電極。具體地說，第6電極421具有複數個導電細線421a，在複數個導電細線421a之間設有複數個第6開口421b。第6電極421配置為和第5電極412之間隔著第3過濾室415。第7電極422具有複數個導電細線422a，在複數個導電細線422a之間設有複數個第7開口422b。第7電極422設置為隔著第3濾材424、面對第6電極421的一面(下表面)。換句話說，第3濾材424設置於第6電極421和第7電極422之間。第6電極421及第7電極422設置為直接和第3濾材424連接。第6電極421及第7電極422使用例如鈦合金、陽極氧化處理的鋁合金。

第3濾材424包含過濾膜424a、及第3篩孔424b。過濾膜424a設有複數個第3篩孔424b。電場對過濾膜424a作用。第3篩孔424b的大小和第2濾材414的第2篩孔414b相同。第3濾材424使用例如微過濾膜(MF膜(Microfiltration Membrane))。第3濾材424由樹脂材料等的絕緣材料所形成。第4過濾室425隔著第7電極422、配置於和第6電極421的相反側。第4過濾室425設置和第7電極422連接。

第6電極421和第6電源66的第2端子66b電性連接。又，第6電極421和第7電源67的第1端子67a電性連接。第7電極422和第7電源67的第2端子67b電性連接。第6電源66的第1端子66a連接基準電位GND。

第6電源66供給第6電極421和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性的第6電位V6。第6電位V6為例如－60V。第7電源67供給第7電極422，和第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的極性相同極性、絕對值大於第6電位V6的絕對值的第7電位V7。第7電位V7為例如－70V。第6電極421的第6電位V6(－60V)和第3電位V3(0V)的電位差(60V)，大於第6電位V6(－60V)和第7電極422的第7電位V7(－70V)的電位差(10V)。第6電位V6(－60V)和第3電位V3(0V)的電位差(60V)，大於第4電位V4(－40V)和第3電位V3(0V)的電位差(40V)。第6電位V6及第7電位V7可設定絕對值在1mV以上、1000V以下的範圍。

加壓裝置99使第4過濾室425的濾液79c回到第1過濾室400。加壓裝置99為例如加壓泵。使用加壓裝置99及管路搬運液體，也稱為流體輸送機。加壓裝置99可給予第1過濾室400大於第1過濾室400、第2過濾室405及第3過濾室415的過濾阻抗(壓力損失)的總和的壓力。加壓裝置99的循環流量為，第1過濾室400、第2過濾室405及第3過濾室415之中的過濾速度(取得的濾液量)最少的過濾室的容量以下。

在第1過濾室400中，靠近第1電極401位置的第3粒子76產生較強的斥力，靠近第3電極403位置的第3粒子76產生較強的引力。帶負電的第3粒子76所產生的斥力及引力的向量的總和F4作用在箭頭顯示的方向，亦即遠離第1電極401、靠近第3電極403的方向。帶負電的第3粒子76因電泳向第3電極403側移動。

根據此等，可抑制在第1過濾室400中第3粒子76堆積在第1電極401的表面及第1濾材404的表面形成濾餅層。總之，可抑制第1濾材404的第1篩孔404b的過濾阻力增大。

又，帶正電的水分子73和第1電極401之間產生引力。作用於帶正電的水分子73的引力F2作用在箭頭所示方向，亦即從第3電極403向第1電極401的方向。帶正電的水分子73向第1電極401側移動。此時，根據第1電極401和第2電極402之間的電位差，如在厚度方向貫穿第1濾材404般，從第1電極401向第2電極402形成電場。

移動到第1電極401側的水分子73因電場E而受力，被拉到第2電極402側而通過第1濾材404。隨著帶正電的水分子73的移動，未帶電的水分子73也被拉到第2電極402側，形成電滲透流。根據此等，含有帶正電的水分子73的極性溶劑72流向第2過濾室405。如上所述，透過第3粒子76因電泳被拉離第1電極401，向第3電極403側移動，第3粒子76被分離的極性溶劑72被排出，可增加第1過濾室400內的漿料(原液)70的第3粒子76的濃度。

又，透過控制第1電極401和第2電極402之間所形成的電場E，也可控制通過第1濾材404的粒子水平(粒徑)。例如，透過在第1電極401施加第1電位V1＝－20V、在第2電極402施加第2電位V2＝－30V，在第1電極401和第2電極402之間形成障蔽的電場E。根據此等，過濾裝置10可抑制第3粒子76通過第1濾材404，允許第4粒子77及第5粒子78通過第1濾材404。因此，可增加第1過濾室400內的漿料(原液)70的第3粒子76的濃度。

例如，透過在第4電極411施加第4電位V4＝－40V，在第5電極412施加第5電位V5＝－50V，在第4電極411和第5電極412之間形成障蔽的電場E。根據此等，過濾裝置10可抑制第4粒子77通過第2濾材414，允許第5粒子78通過第2濾材414。因此，可增加第2過濾室405內的第1中間處理液79a的第4粒子77的濃度。

例如，透過在第6電極421施加第6電位V6＝－60V，在第7電極422施加第7電位V7＝－70V，在第6電極421和第7電極422之間形成障蔽的電場。根據此等，過濾裝置10可抑制第5粒子78通過第3濾材424。因此，可增加第3過濾室415內的第2中間處理液79b的第5粒子78的濃度。

如上述說明，實施形態5之過濾裝置10具有，設有複數個第1開口401b的第1電極401，及設有複數個第2開口402b、設置為面對第1電極401的一面的第2電極402，及設有複數個第1篩孔404b、設置於第1電極401和第2電極402之間的第1濾材404，及設置和第1電極401的另一面連接的第1過濾室400，及設置於第1過濾室400、面對第1電極401的第3電極403，以及設置和第2電極402的另一面連接的第2過濾室405。再者，過濾裝置10具有，和第2電極402之間隔著第2過濾室405、設有複數個第4開口411b的第4電極411，及設有複數個第5開口412b、設置為面對第4電極411的一面的第5電極412，及設有複數個第2篩孔414b、設置於第4電極411和第5電極412之間的第2濾材414，以及設置和第5電極412的另一面連接的第3過濾室415。第1電極401的第1電位V1和第3電極403的第3電位V3的電位差，大於第1電位V1和第2電極402的第2電位V2的電位差。第4電極411的第4電位V4和第3電位V3的電位差，大於第4電位V4和第5電極412的第5電位V5的電位差。第4電位V4和第3電位V3的電位差，大於第1電位V1和第3電位V3的電位差。

根據此等，在過濾裝置10，因為在第1電極401和第3電極403之間粒子所產生的庫倫力F，粒子從第1電極401向第3電極403的方向移動。因為如此的電泳，可抑制在第1電極401的表面及第1濾材404的表面形成濾餅層。又，因為第1電極401及第2電極402之間的電場，使水分子73移動、通過第1濾材404的電滲透，可分離粒子，可增加第1過濾室400內的漿料(原液)70的粒子的濃縮度。根據此等，和單純地對漿料(原液)70施加壓力、分離粒徑較第1濾材404的第1篩孔404b大的粒子的方法相比，可使過濾速度增加數倍至10倍以上。又，分別在第1過濾室400及第2過濾室405中，分離不同的粒子。過濾裝置10可從含有2種類粒子的漿料(原液)70分別分離出第3粒子76及第4粒子77。

又，實施形態5之過濾裝置10具有，和第5電極412之間隔著第3過濾室415、設有複數個第6開口421b的第6電極421，及設有複數個第7開口422b、設置為面對第6電極421的一面的第7電極422，及設有複數個第3篩孔424b、設置於第6電極421和第7電極422之間的第3濾材424，以及設置和第7電極422的另一面連接的第4過濾室425。第6電極421的第6電位V6和第3電位V3的電位差，大於第6電位V6和第7電極422的第7電位V7的電位差。第6電位V6和第3電位V3的電位差，大於第4電位V4和第3電位V3的電位差。

根據此等，各別在第1過濾室400、第2過濾室405及第3過濾室415中，分離不同的粒子。過濾裝置10可從含有3種類粒子的漿料(原液)70分別分離出第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78。

又，被分離的第3粒子76、第4粒子77、及第5粒子78的各分離物，可另外純化，根據其成分的性質，回收作為例如健康食品的添加物、保濕化妝品、生髮劑成分等的適宜的有價物。

(實施形態6) 圖22為顯示關於實施形態6之過濾裝置的構成例的示意剖面圖。圖23為顯示關於實施形態6之第3電極的構成例的示意平面圖。又，對於和上述實施形態所說明者相同的構成要件賦予相同符號，省略重複的說明。

如圖22所示，實施形態6之過濾裝置10使實施形態2的第3電極33可旋轉。實施形態6之過濾裝置10，除了實施形態1的構成外，還具有馬達M，以及即使連接導體56旋轉也可供給電位的電刷BE。馬達M使連接導線56旋轉，使第3電極33旋轉。

如圖23所示，第3電極33具有露出於樹脂製的基材33B的表面、厚度例如約1mm至2mm的帶羽根的電極33A。帶羽根的電極33A，具有複數個羽根部33p，及電性連接複數個羽根部33p的中央部33C。中央部33C的內面和連接導線56接觸連接，供給第3電極33第3電位V3。

第1粒子71滯留在第3電極33的周圍。當第1粒子71的滯留時間長，有第1粒子71變性的可能性。實施形態6之過濾裝置10由於使第3電極33旋轉，第3電極33的轉動可攪拌極性溶劑72。結果，第1粒子71移動，可抑制繼續存在第3電極33的表面附近。結果，抑制第1粒子71的變性，可使第1電極31和第3電極33之間的電場分布均勻。

實施形態6之過濾裝置10也可以使實施形態2以外的上述實施形態的第3電極33可旋轉。又，在實施形態6，雖然使第3電極33旋轉，但也可使第1電極31及第2電極32旋轉。

(變化例) 又，實施形態1至實施形態6的漿料(原液)70的溶劑，以為極性溶劑的帶正電的水分子73為例，但本實施形態不限於此等，也可以是非極性溶劑(例如甲苯、二噁烷、EG(乙二醇)、THF(四氫呋喃)、油(植物油、礦物油)等)。

又，上述之實施形態為用於容易理解本揭示，並非用於限定解釋本揭示。本揭示在不超脫其旨趣，可進行變更／改良，本揭示亦包含其均等物。

(附記) 本實施形態包含下列構成。 (1) 一種過濾裝置，包含 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接、供給含有分離對象的粒子和液體的對象處理液的過濾室，以及 隔著該過濾室、面對該第1電極的第3電極。 (2) 如上述(1)之過濾裝置，其中， 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的第1電位， 供給該第2電極、和該粒子的極性相同的極性、絕對值不同於該第1電位的絕對值的第2電位。 (3) 如上述(2)之過濾裝置，更具有 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的該第1電位之第1電源，以及 供給該第2電極、和該粒子的極性相同極性的該第2電位之第2電源， 其中，該第3電極連接基準電位。 (4) 如上述(3)之過濾裝置，其中， 該第2電位的絕對值大於該第1電位的絕對值， 該第1電位和該基準電位的電位差，大於該第1電位和該第2電位的電位差。 (5) 如上述(3)或(4)之過濾裝置，其中， 該第1電源為定電壓源， 該第2電源為定電流源。 (6) 如上述(1)之過濾裝置，更具有 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的第1電位之第1電源， 供給該第2電極、和該粒子的極性相同極性的第2電位之第2電源，以及 供給該第3電極、和該粒子的極性不同極性的第3電位之第3電源。 (7) 如上述(6)之過濾裝置，其中， 該第2電位的絕對值大於該第1電位的絕對值， 該第1電位和該第3電位的電位差，大於該第1電位和該第2電位的電位差。 (8) 如上述(6)或(7)之過濾裝置，其中， 該第1電源及該第3電源為定電壓源， 該第2電源為定電流源。 (9) 如上述(1)至上述(8)任一項之過濾裝置，其中， 在垂直該第1電極的表面的方向， 依序層積該第2電極、該濾材、該第1電極、該過濾室、該第3電極，該第1電極和該第2電極之間的距離小於該第1電極和該第3電極之間的距離。 (10) 如上述(1)至上述(9)任一項之過濾裝置，其中， 該篩孔的大小，小於該第1開口及該第2開口。 (11) 如上述(1)至上述(10)任一項之過濾裝置，更具有 具有貫穿孔的側框體、支撐該側框體的下框體、以及插入該側框體的該貫穿孔的上框體， 其中，該第1電極、該第2電極及該濾材的外緣被固定、夾於該側框體和該下框體之間， 該第3電極被固定於該上框體面對該下框體的面， 由該第1電極、該第2電極及該濾材、和該側框體的內壁、和該第3電極所圍出的空間，形成該過濾室。 (12) 如上述(1)至上述(11)任一項之過濾裝置，其中， 該第3電極旋轉。 (13) 一種過濾裝置，其為具有複數個過濾單元的過濾裝置，其中， 該過濾單元包含 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、且設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、且設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室，以及 設置於該第1過濾室、且面對該第1電極的第3電極， 其中，2個該過濾單元在一方向上排列配置，具有設置於2個該第2電極之間的第2過濾室。 (14) 如上述(13)之過濾裝置，其中 一個的該過濾單元，在該一方向上，複數個電極依該第3電極、該第1電極、該第2電極的順序排列， 另一個的該過濾單元，在該一方向上，複數個電極依該第2電極、該第1電極、該第3電極的順序排列。 (15) 如上述(13)或(14)之過濾裝置，其中 該第1過濾室和用於供給對象處理液的供給部、及設置於和該供給部不同的位置、用於排出該對象處理液的一部分的第1排出部連接。 (16) 如上述(13)至上述(15)任一項之過濾裝置，其中 2個的該過濾單元在垂直於該一方向的另一方向上排列配置。 (17) 如上述(13)至上述(16)任一項之過濾裝置，其中 該第2過濾室和用於排出位於該第2過濾室的濾液的第2排出部連接。 (18) 如上述(13)至上述(17)任一項之過濾裝置，其中， 排列配置3個以上的該過濾單元， 在排列的2個該第1過濾室之間，以和鄰接的該過濾單元所共用的第3電極區隔。 (19) 如上述(13)至上述(18)任一項之過濾裝置，其中， 在1個該過濾單元中，該第2電極的第2電位的絕對值大於該第1電極的第1電位的絕對值，該第1電位和該第3電極的第3電位的電位差大於該第1電位和該第2電位的電位差。 (20) 如上述(13)至上述(19)任一項之過濾裝置，其包含 為定電壓電源的第1電源， 1個的該第1電源供給複數個該第1電極第1電位。 (21) 如上述(13)至上述(20)任一項之過濾裝置，其中 當第2電源為定電壓電源的情形時， 1個的該第2電源供給複數個該第2電極第2電位。 (22) 如上述(13)至上述(21)任一項之過濾裝置，其包含 為定電壓電源的第3電源， 1個的該第3電源供給複數個該第3電極第3電位。 (23)一種過濾系統，其具有第1過濾裝置、及第2過濾裝置， 該第1過濾裝置及該第2過濾裝置各別具有 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、面對該第1電極的第3電極，以及 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 其中，該第1過濾裝置的第2過濾室的中間處理液供給於該第2過濾裝置的第1過濾室。 (24)如上述(23)之過濾系統，其中 該第2電極的第2電位的絕對值大於該第1電極的第1電位的絕對值， 該第1電位和該第3電極的第3電位的第1電位差大於該第1電位和該第2電位的第2電位差， 該第2過濾裝置中的第1電位差大於該第1過濾裝置中的第1電位差。 (25)如上述(23)或(24)之過濾系統，更具有 用於將該第1過濾裝置中的第2過濾室的中間處理液供給於該第2過濾裝置的第1過濾室之加壓裝置。 (26)如上述(23)至(25)任一項之過濾系統，其更具有第3過濾裝置， 其中，該第3過濾裝置，具有 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、且面對該第1電極的第3電極，以及 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 在該第3過濾裝置中，該第1電極的第1電位和該第3電極的第3電位的第1電位差，大於該第1電位和該第2電極的第2電位的第2電位差， 在該第2過濾裝置中，第2過濾室的中間處理液供給於該第3過濾裝置中的第1過濾室， 該第3過濾裝置中的第1電位差大於該第2過濾裝置中的第1電位差。 (27)一種過濾裝置，具有 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個第1篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的第1濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、面對該第1電極的第3電極， 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 和該第2電極之間隔著該第2過濾室、設有複數個第4開口的第4電極， 設有複數個第5開口、設置為面對該第4電極的一面的第5電極， 設有複數個第2篩孔、設置於該第4電極和該第5電極之間的第2濾材，以及 設置和該第5電極的另一面連接的第3過濾室， 其中，該第1電極的第1電位和該第3電極的第3電位的電位差，大於該第1電位和該第2電極的第2電位的電位差， 該第4電極的第4電位和該第3電位的電位差，大於該第4電位和該第5電極的第5電位的電位差， 該第4電位和該第3電位的電位差，大於該第1電位和該第3電位的電位差。 (28)如(27)之過濾裝置，具有 和該第5電極之間隔著第3過濾室、設有複數個第6開口的第6電極， 設有複數個第7開口、設置為面對該第6電極的一面的第7電極， 設有複數個第3篩孔、設置於該第6電極和該第7電極之間的第3濾材，以及 設置和該第7電極的另一面連接的第4過濾室， 其中，該第6電極的第6電位和該第3電位的電位差，大於該第6電位和該第7電極的第7電位的電位差， 該第6電位和該第3電位的電位差，大於該第4電位和該第3電位的電位差。

10:過濾裝置 11:上框體 12:蓋部 13:側框體 14:下框體 15:導體 16:漿料供給部 17:漿料供給閥 18:排氣部 19:排氣閥 22:排出部 30:第1過濾室 31:第1電極 31a,32a:導電細線 31b:第1開口 32:第2電極 32b:第2開口 33:第3電極 34:濾材 34a:過濾膜 34b:篩孔 35:第2過濾室 51:第1電源 52:第2電源 53:第3電源 70:漿料(原液) 70A:濃縮漿料 71:第1粒子(分離對象的粒子) 72:極性溶劑 73:水分子 74:第2粒子 75:濾液 76:第3粒子 77:第4粒子 78:第5粒子 100,101~108,110:過濾單元 200A,200B,300A,300B:過濾系統 F1:在第1粒子所產生的斥力 F2:作用於水分子的引力 F3:在第1粒子所產生的斥力及引力 F4:在第3粒子所產生的斥力及引力 F5:在第4粒子所產生的斥力及引力 F6:在第5粒子所產生的斥力及引力

[圖1]圖1為關於實施形態1之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。 [圖2]圖2為用於說明關於實施形態1之過濾裝置的動作之說明圖。 [圖3]圖3為顯示第1電極、濾材及第2電極的構成之示意剖面圖。 [圖4]圖4為顯示關於實施形態1之過濾裝置的等效電路圖。 [圖5]圖5為顯示，在綠球藻(Chlorella)的固液分離中，過濾室內的濃縮濃度和過濾速度的關係圖。 [圖6]圖6為顯示，在下水道活性污泥的固液分離中，過濾室內的濃縮濃度和過濾速度的關係圖。 [圖7]圖7為關於實施形態2之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。 [圖8]圖8為用於說明關於實施形態2之過濾裝置的動作之說明圖。 [圖9]圖9為顯示關於實施形態2之過濾裝置的等效電路圖。 [圖10]圖10為關於實施形態3之過濾裝置的示意圖。 [圖11]圖11為關於實施形態3的變化例之過濾裝置的示意圖。 [圖12A]圖12A為顯示關於實施形態4之過濾系統的構成例之示意剖面圖。 [圖12B]圖12B為顯示關於實施形態4之過濾系統的構成例之示意剖面圖。 [圖13]圖13為顯示關於實施形態4之第1過濾裝置、第2過濾裝置及第3過濾裝置的構成例之示意剖面圖。 [圖14]圖14為關於實施形態4之第1過濾裝置的示意圖。 [圖15]圖15為關於實施形態4之第2過濾裝置的示意圖。 [圖16]圖16為關於實施形態4之第3過濾裝置的示意圖。 [圖17]圖17為顯示關於實施形態4的第1變化例之過濾系統的構成例之示意圖。 [圖18]圖18為顯示關於實施形態4的第1變化例之過濾系統的構成例之示意剖面圖。 [圖19]圖19為顯示關於實施形態4的第2變化例之過濾系統的構成例之示意剖面圖。 [圖20]圖20為關於實施形態4的第3變化例之第1過濾裝置、第2過濾裝置及第3過濾裝置的示意圖。 [圖21]圖21為關於實施形態5之過濾裝置的示意圖。 [圖22]圖22為顯示關於實施形態6之過濾裝置的構成例之示意剖面圖。 [圖23]圖23為顯示關於實施形態6之第3電極的構成例之示意剖面圖。

10:過濾裝置

30:第1過濾室

31:第1電極

31a,32a:導電細線

31b:第1開口

32:第2電極

32b:第2開口

33:第3電極

34:濾材

34a:過濾膜

34b:篩孔

35:第2過濾室

51:第1電源

52:第2電源

70:漿料(原液)

71:第1粒子(分離對象的粒子)

72:極性溶劑

73:水分子

74:第2粒子

75:濾液

E:電場

F1:在第1粒子所產生的斥力

F2:作用於水分子的引力

GND:基準電位

V1:第1電位

V2:第2電位

Claims (15)

1. 一種過濾裝置，包含 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接、被供給含有分離對象的粒子和液體的對象處理液的過濾室，以及 隔著該過濾室、面對該第1電極的第3電極。
2. 如請求項1之過濾裝置，其中， 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的第1電位， 供給該第2電極、和該粒子的極性相同的極性、絕對值不同於該第1電位的絕對值的第2電位。
3. 如請求項2之過濾裝置，更具有 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的該第1電位之第1電源，以及 供給該第2電極、和該粒子的極性相同極性的該第2電位之第2電源， 其中，該第3電極連接基準電位。
4. 如請求項1之過濾裝置，更具有 供給該第1電極、和該粒子的極性相同極性的第1電位之第1電源， 供給該第2電極、和該粒子的極性相同極性的第2電位之第2電源，以及 供給該第3電極、和該粒子的極性不同極性的第3電位之第3電源。
5. 如請求項1至4任一項之過濾裝置，其中， 該篩孔的大小，小於該第1開口及該第2開口。
6. 如請求項1至4任一項之過濾裝置，更具有 具有貫穿孔的側框體、支撐該側框體的下框體、以及插入該側框體的該貫穿孔之上框體， 其中，該第1電極、該第2電極及該濾材的外緣被固定、夾於該側框體和該下框體之間， 該第3電極被固定於該上框體面對該下框體的面， 由該第1電極、該第2電極及該濾材、和該側框體的內壁、和該第3電極所圍出的空間，形成該過濾室。
7. 如請求項1至4任一項之過濾裝置，其中， 該第3電極旋轉。
8. 如請求項1至4任一項之過濾裝置，其中， 該濾材為第1濾材，該過濾室為第1過濾室， 該過濾裝置更具有 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 和該第2電極之間隔著第2過濾室、設有複數個第4開口的第4電極， 設有複數個第5開口、設置為面對該第4電極的一面的第5電極， 設有複數個第2篩孔、設置於該第4電極和該第5電極之間的第2濾材，以及 設置和該第5電極的另一面連接的第3過濾室， 其中，該第1電極的第1電位和該第3電極的第3電位的電位差，大於該第1電位和該第2電極的第2電位的電位差， 該第4電極的第4電位和該第3電位的電位差，大於該第4電位和該第5電極的第5電位的電位差， 該第4電位和該第3電位的電位差，大於該第1電位和該第3電位的電位差。
9. 如請求項8之過濾裝置，具有 和該第5電極之間隔著第3過濾室、設有複數個第6開口的第6電極， 設有複數個第7開口、設置為面對該第6電極的一面的第7電極， 設有複數個第3篩孔、設置於該第6電極和該第7電極之間的第3濾材，以及 設置和該第7電極的另一面連接的第4過濾室， 其中，該第6電極的第6電位和該第3電位的電位差，大於該第6電位和該第7電極的第7電位的電位差， 該第6電位和該第3電位的電位差，大於該第4電位和該第3電位的電位差。
10. 一種過濾系統，其為具有如請求項1至8任一項之過濾裝置作為第1過濾裝置，更包含第2過濾裝置的過濾系統， 其中，該第2過濾裝置具有 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、面對該第1電極的第3電極，以及 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 其中，該第1過濾裝置的第2過濾室的中間處理液，被供給於該第2過濾裝置的第1過濾室。
11. 如請求項10之過濾系統，更具有 用於將在該第1過濾裝置的第2過濾室的中間處理液供給於該第2過濾裝置的第1過濾室之加壓裝置。
12. 如請求項10之過濾系統，其更具有第3過濾裝置， 其中，該第3過濾裝置具有 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、面對該第1電極的第3電極，以及 設置和該第2電極的另一面連接的第2過濾室， 在該第3過濾裝置中，該第1電極的第1電位和該第3電極的第3電位的第1電位差，大於該第1電位和該第2電極的第2電位的第2電位差， 在該第2過濾裝置中，第2過濾室的中間處理液供給於該第3過濾裝置中的第1過濾室， 該第3過濾裝置的第1電位差大於該第2過濾裝置的第1電位差。
13. 一種過濾裝置，其為具有複數個過濾單元的過濾裝置， 該過濾單元包含 設有複數個第1開口的第1電極， 設有複數個第2開口、且設置為面對該第1電極的一面的第2電極， 設有複數個篩孔、且設置於該第1電極和該第2電極之間的濾材， 設置和該第1電極的另一面連接的第1過濾室， 設置於該第1過濾室、且面對該第1電極的第3電極， 其中，2個該過濾單元在一方向上排列配置，具有設置於2個該第2電極之間的第2過濾室。
14. 如請求項13之過濾裝置，其中，該第1過濾室和用於供給對象處理液的供給部、及設置於和該供給部不同的位置、用於排出該對象處理液的一部分的第1排出部連接。
15. 如請求項13或14之過濾裝置，其中，該第2過濾室和用於排出位於該第2過濾室的濾液的第2排出部連接。

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