WO2023080199A1 - ろ過装置及びろ過システム - Google Patents

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WO2023080199A1
WO2023080199A1 PCT/JP2022/041153 JP2022041153W WO2023080199A1 WO 2023080199 A1 WO2023080199 A1 WO 2023080199A1 JP 2022041153 W JP2022041153 W JP 2022041153W WO 2023080199 A1 WO2023080199 A1 WO 2023080199A1
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WO
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electrode
anode
discharge
slurry
chamber
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PCT/JP2022/041153
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English (en)
French (fr)
Inventor
一樹 大森
正祥 薄井
孝一 谷
彰人 鎌谷
Original Assignee
三菱化工機株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C5/00—Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
    • B03C5/02—Separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to filtration devices and filtration systems.
  • the filtering device in the patent document below includes a filter medium provided with a plurality of holes.
  • a filter medium provided with a plurality of holes.
  • the supply of slurry must be stopped in order to recover the concentrate remaining on the filter medium.
  • the liquid removal process is a so-called batch process, and the slurry cannot be continuously supplied to perform the liquid removal process.
  • the present disclosure provides a filtration device and a filtration system that can continuously perform dewatering treatment.
  • a filtration device includes a filter chamber in which slurry containing particles and liquids with different charges is supplied by a supply line, and both sides of the filter chamber are provided facing each other. , a first electrode group or a second electrode group provided with a cathode electrode or an anode electrode that separates particles and liquid in the slurry as separated substances by electric field action, and for the first electrode group and the second electrode group and a first discharge chamber and a second discharge chamber provided opposite to the filter chamber for discharging the separated matter.
  • a filtration system includes a storage tank for storing slurry in which charged particles and liquid are mixed, and a sealed container provided with a plurality of cathode electrodes and a plurality of anode electrodes therein, A filtration device for continuously solid-liquid separation of the slurry inside a closed container, a supply line for continuously supplying the slurry from the storage tank to the inside of the closed container, A circulation line that extracts part of the slurry from the inside of the closed container and continuously circulates it in the storage tank; and a metering pump that adjusts the supply amount of the slurry flowing through the supply line to be less than the supply amount per unit time.
  • slurry can be continuously deliquored.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the filtration apparatus of Embodiment 1, showing a case in which a continuous discharge operation method is performed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the filtration device of Embodiment 1, showing a case where a partial discharge operation method is performed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the filtration apparatus of Embodiment 1, showing a case where residual slurry is discharged.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the particle concentration of the filtration device of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 1.
  • FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 2.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 3.
  • FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 3.
  • FIG. 11 is an electrical equivalent circuit diagram of the filtering device of Embodiment 3.
  • FIG. 12 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of Embodiment 4.
  • FIG. 13 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 14 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 6.
  • FIG. 15A is a schematic diagram of a vibrating member installed inside the filter chamber, the first discharge chamber, and the second discharge chamber 5 of Embodiment 6.
  • FIG. 15B is a schematic diagram in which vibration members are installed inside the filter chamber, the first discharge chamber, and the second discharge chamber 5 of Embodiment 6.
  • FIG. 15C is an operation time chart of the switching box of the filtration device of Embodiment 6.
  • FIG. 16 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 7.
  • FIG. 17 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of Embodiment 7.
  • FIG. FIG. 18 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing how to use solid-liquid separation in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing how to use backwashing in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing how to use cleaning in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 22 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 9.
  • FIG. 23 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 10.
  • FIG. FIG. 24 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 11.
  • FIG. 25A is a schematic diagram of a filtration system of Embodiment 12.
  • FIG. 25B is a diagram schematically showing a filtration system of a modified example of Embodiment 12.
  • FIG. 26 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 13.
  • FIG. 27 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 14.
  • FIG. 28 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of the filtering device of Embodiment 7.
  • FIG. 29 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of the filtering device of the thirteenth embodiment.
  • 30 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of the filtering device of Embodiment 14.
  • FIG. 31A is a parallel circuit diagram showing the power supply configuration of the thirteenth or fourteenth embodiment.
  • 31B is a series circuit diagram showing the power supply configuration of Embodiment 13 or 14.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the filtration apparatus of Embodiment 1, showing a case in which a continuous discharge operation method is performed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the filtration device of Embodiment 1, showing a case where a partial discharge operation method is performed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the filtration apparatus of Embodiment 1, showing a case where residual slurry is discharged.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the particle concentration of the filtration device of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 1.
  • FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 2.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a filtering device of Modification 3.
  • the filtration device 1 is a device that separates particles 42 from slurry 40 in which particles 42 are dispersed in liquid.
  • the filtration device 1 can be applied, for example, to the life science field, the sewage treatment field, the wastewater treatment field, and the like.
  • life science the bio industry that cultures microbial bodies such as cultured cells, microalgae, bacteria, bacteria, and viruses, and the use of enzymes, proteins, polysaccharides, lipids, etc. produced in vitro and in the body by cultured microbial bodies
  • biomedicine and cosmetics industries which are application fields, or beverage industries that handle brewing, fermentation, juice extraction, beverages, and the like.
  • the filtration device 1 is a colloidal particle-based slurry in which surface-charged fine particles are highly dispersed by electrical repulsion, and can be applied to concentration and recovery of colloidal fine particles.
  • the filtering device 1 includes a closed container 2, a plurality of electrodes 10 arranged inside the closed container 2, and a plurality of power sources 20 that supply predetermined potentials to the electrodes 10.
  • a sealed space S is provided inside the sealed container 2 .
  • the sealed container 2 includes a cylindrical side wall 2a extending in a vertical direction (hereinafter referred to as a vertical direction), an upper wall 2b closing an upper portion of the side wall 2a, a lower wall 2c closing a lower portion of the side wall 2a, have.
  • a plurality of electrodes 10 are arranged inside the closed space S.
  • the electrodes 10 extend in a horizontal direction perpendicular to the vertical direction, dividing the closed space S in the vertical direction.
  • the sealed space S is composed of a filter chamber 3 located in the center in the vertical direction of the sealed space S, a first discharge chamber 4 located above the filter chamber 3, and a second discharge chamber 4 located below the filter chamber 3.
  • the discharge chamber 5 is divided into three.
  • a side wall 2a of the sealed container 2 is provided with a supply port 3a, a first discharge port 4a, and a second discharge port 5a.
  • the supply port 3a, the first discharge port 4a, and the second discharge port 5a communicate the sealed space S and the external space of the sealed container 2, respectively.
  • the supply port 3 a is provided on one side of the filter chamber 3 .
  • One end of a supply line 102 is connected to the supply port 3a.
  • the other end of the supply line 102 is connected to the storage tank 101 .
  • Slurry 40 in storage tank 101 is supplied to sealed container 2 through supply line 102 .
  • a supply pump 104 is provided in the supply line 102 .
  • a supply pump 104 pressurizes the slurry 40 in the supply line 102 toward the filter chamber 3 .
  • the closed space S is closed. Therefore, the pressurizing force of the supply pump 104 acts on the slurry 40 in the closed space S as filtering pressure.
  • a valve 105 is provided in the supply line 102 .
  • the first discharge port 4a is provided in the first discharge chamber 4.
  • a first discharge line 4b is connected to the first discharge port 4a.
  • the first discharge line 4b is provided with a first valve 4g for adjusting the flow rate.
  • a pressure regulating valve (not shown) is provided downstream of the first discharge line 4b.
  • the second discharge port 5a is provided in the second discharge chamber 5.
  • a second discharge line 5b is connected to the second discharge port 5a.
  • the second discharge line 5b is provided with a second valve 5g for adjusting the flow rate.
  • a pressure regulating valve (not shown) is provided downstream of the second discharge line 5b.
  • the slurry 40 is supplied to the filter chamber 3 of the closed space S. Also, the slurry 40 branches at the filter chamber 3 and flows into the first discharge chamber 4 or the second discharge chamber 5 .
  • a communication port 6 is provided in the side wall 2a of the sealed container 2. As shown in FIG. The communication port 6 communicates the filter chamber 3 and the supply line 6a.
  • a valve 6b is provided in the supply line 6a. This valve 6b is always closed, and is opened only when gas or liquid is supplied into the filter chamber 3 from the outside.
  • the electrode 10 is provided with a plurality of holes 10a penetrating vertically.
  • the slurry 40 (liquid and particles 42 ) moves vertically in the closed space S through the holes 10 a of the electrode 10 .
  • An electrolytic corrosion prevention layer (not shown) is provided on the surface of the electrode 10 .
  • the electrolytic corrosion prevention layer include an insulating coating layer and a conductive noble metal layer.
  • Materials for the electrolytic corrosion prevention layer include, for example, titanium, aluminum, magnesium, and tantalum.
  • Materials for the conductive noble metal layer include, for example, platinum, gold, and palladium.
  • the thickness of the electrolytic corrosion-preventing layer, in the case of the insulating coating layer is preferably about 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably about 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the conductive noble metal layer such as platinum, gold, palladium, etc.
  • This electrolytic corrosion prevention layer suppresses corrosion of the surface of the electrode 10 .
  • the electrode 10 since the electrode 10 has an insulating coating layer, it does not come into contact with the liquid forming the slurry 40 . As a result, even if a potential is applied to the electrode 10, electrolysis is less likely to occur between the surface of the electrode 10 and the liquid.
  • the multiple electrodes 10 include multiple cathode electrodes and multiple anode electrodes.
  • a plurality of cathode electrodes are interposed between the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4 .
  • the plurality of cathode electrodes partition the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4 .
  • the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12 are referred to in order from the one closer to the filter chamber 3 .
  • a plurality of anode electrodes are interposed between the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 .
  • the plurality of anode electrodes partition the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 .
  • the plurality of anode electrodes they are referred to as an anode first electrode 13 and an anode second electrode 14 in order from the one closer to the filter chamber 3 .
  • the first cathode electrode 11 faces the first anode electrode 13 with the filter chamber 3 interposed therebetween.
  • the distance D1 between the cathode first electrode 11 and the anode first electrode 13 is a distance that allows the particles 42 in the slurry 40 to move toward the anode first electrode 13, and is, for example, 0.1 mm or more and 100 mm or less, or more. It is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less.
  • the distance D2 between the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12 is not particularly limited, but is, for example, 0.1 mm or more and 20 mm or less, more preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less.
  • the distance D3 between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 is not particularly limited, but is, for example, 0.1 mm or more and 20 mm or less, more preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less. Further, the smaller the distance D3 between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14, the stronger the anode electric field Ea (see FIG. 2) generated between the anode first electrode 13 and the anode second electrode .
  • the hole 11a of the first cathode electrode 11 and the hole 12a of the second cathode electrode 12 allow the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4 to communicate with each other.
  • the hole diameter d1 of the hole 11a of the cathode first electrode 11 is 0.5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, for example, about 70 ⁇ m.
  • the hole diameter d2 of the hole 12a of the cathode second electrode 12 is 0.5 nm or more and 1000 nm or less, for example, about 100 nm. Note that the hole diameters d1 and d2 of the holes 11a and 12a may not be the same.
  • the hole 13a of the anode first electrode 13 and the hole 14a of the anode second electrode 14 allow the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 to communicate with each other.
  • the hole diameter d3 of the hole 13a of the anode first electrode 13 and the hole diameter d4 of the hole 14a of the anode second electrode 14 are, for example, 0.1 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. Note that the hole diameters d3 and d4 of the holes 13a and 14a may not be the same.
  • the power source 20 is a device that supplies potential to the electrode 10 .
  • the number of power supplies 20 is the same as the number of electrodes 10 (four in this embodiment).
  • the power source 20 includes two cathode power sources (a first cathode power source 21 and a second cathode power source 22) connected to two cathode electrodes, and two anode power sources (a first power source 23 and a second power source 23) connected to two anode electrodes. 2 power supplies 24).
  • the cathode first power supply 21 supplies the cathode first potential V1 to the cathode first electrode 11 .
  • a first terminal 21 a of the cathode first power supply 21 is connected to the reference potential GND through an electric wiring 30 .
  • the reference potential GND is, for example, a ground potential, and is not particularly limited in the present disclosure.
  • a second terminal 21 b of the cathode first power supply 21 is connected to the cathode first electrode 11 by an electrical wiring 31 .
  • the cathode second power supply 22 supplies the cathode second potential V2 to the cathode second electrode 12 .
  • a first terminal 22 a of the cathode second power supply 22 is connected to the cathode first electrode 11 by an electrical wiring 32 .
  • a second terminal 22 b of the cathode second power supply 22 is connected to the cathode second electrode 12 by an electrical wiring 33 .
  • the anode first power supply 23 supplies the anode first potential V11 to the anode first electrode 13 .
  • a first terminal 23 a of the anode first power supply 23 is connected to the reference potential GND by an electric wiring 34 .
  • a second terminal 2102 of the anode first power supply 23 is connected to the anode first electrode 13 by an electrical wiring 35 .
  • the anode second power supply 24 applies the anode second potential V12 to the anode second electrode 14 .
  • a first terminal 24 a of the anode second power supply 24 is connected to the anode first electrode 13 by an electrical wiring 36 .
  • a second terminal 24 b of the anode second power supply 24 is connected to the anode second electrode 14 by an electrical wiring 37 .
  • cathode potential (cathode first potential V1, cathode second potential V2) and anode potential (anode first potential V11, anode second potential V12) supplied from each power supply 20 are not constant and can be changed.
  • the slurry 40 is, for example, a suspension, which is a mixture of liquid and particles 42 . Particles 42 whose surfaces are charged are targeted. Moreover, the particle size of the particles 42 is not particularly limited. Particles 42 having a particle size of, for example, 1 nm or more and 5000 ⁇ m or less can also be filtered.
  • the slurry 40 in this embodiment contains water as a liquid. Also, the particles 42 are negatively charged. The water molecules 41 are positively charged, and the slurry 40 as a whole is in an electrically balanced state.
  • the supply pump 104 is driven to supply the slurry 40 to the filter chamber 3 .
  • the supply pump 104 is continuously driven to continuously supply the slurry 40 .
  • the pressure by the supply pump 104 is set so that the pressure (gauge pressure) in the closed space S is higher than the atmospheric pressure, such as 0.005 MPa or more and 0.5 MPa or less, preferably 0.02 MPa or more and 0.1 MPa or less. do.
  • the pressure on the downstream side of the first discharge line 4b and the second discharge line 5b is adjusted to be substantially equal to the atmospheric pressure by a pressure regulating valve (not shown).
  • pressure hereinafter referred to as filtration pressure
  • filter chamber 3 filter chamber 3
  • the cathode first potential V1 supplied from the cathode first power supply 21 to the cathode first electrode 11 is -20V.
  • the cathode second potential V2 supplied from the cathode second power supply 22 to the cathode second electrode 12 is -30V. That is, the cathode power supply supplies cathode potentials (V1, V2) having the same polarity as the polarity (negative) of the particles 42 to the cathode electrodes. Further, the absolute value of the cathode potential supplied from the cathode power source increases as the distance from the filter chamber 3 increases (V2>V1).
  • the anode first potential V11 supplied from the anode first power supply 23 to the anode first electrode 13 is set to +20V.
  • the anode second potential V12 supplied from the anode second power supply 24 to the anode second electrode 14 is set to +30V.
  • the anode power supply supplies anode potentials (V11, V12) with polarities different from the polarities (negative) of the particles 42 to the anode electrodes.
  • the absolute value of the anode potential supplied from the anode power supply increases as the distance from the filter chamber 3 increases (V12>V11).
  • particles 42 contained in slurry 40 receive repulsive force from cathode first electrode 11 charged to the same polarity (see arrow A1 in FIG. 2). ). Also, the particles 42 receive an attractive force from the anode first electrode 13 that is charged with a different polarity (see arrow B1 in FIG. 2). As a result, the particles 42 in the filter chamber 3 move toward the first anode electrode 13 . Also, the particles 42 move downward (toward the anode first electrode 13) due to gravity. As described above, many particles 42 that have flowed into the filter chamber 3 are distributed near and above the first anode electrode 13 .
  • the slurry 40 (slurry 40 with a high concentration of particles 42) near and above the first anode electrode 13 passes through the holes 13a of the first anode electrode 13 and the holes 14a of the second anode electrode 14 due to the filtering pressure. and move to the second discharge chamber 5 (see arrow F1 in FIG. 2). Also, in the process of passing through the first anode electrode 13 and the second anode electrode 14 , the slurry 40 has a reduced water content and an increased content of particles 42 to form a concentrate 44 . Details will be described below.
  • An anode electric field Ea is generated between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 .
  • This anode electric field Ea is a force that pushes back the water molecules 41 whose apparent behavior is positively charged (hereinafter also referred to as “positively charged water molecules”) from the second anode electrode 14 toward the first anode electrode 13 .
  • the water molecules 41 which are apparently positively charged, receive a repulsive force from the anode electric field Ea when passing between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 (see arrow A2 in FIG. 2). .
  • the positively charged water molecules 41 decelerate more than the moving speed when moving to the second discharge chamber 5 simply by receiving the filtering pressure. Therefore, the amount of water passing between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 per unit time is reduced. As a result, the ratio of water contained in the slurry 40 that has moved to the second discharge chamber 5 becomes smaller than that of the slurry 40 that is near and above the first anode electrode 13 .
  • the anode electric field Ea between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 exerts an attractive force that draws the negatively charged particles 42 from the anode first electrode 13 toward the anode second electrode 14 (Fig. 2 arrow B2). That is, the particles 42 receive an attractive force from the electric field when passing between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 .
  • the particles 42 are accelerated more than they would be if they moved to the second discharge chamber 5 simply under the filtering pressure.
  • the amount of particles 42 passing between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 per unit time increases. Therefore, the ratio of particles 42 per unit volume contained in the slurry 40 that has moved to the second discharge chamber 5 is higher than that of the slurry 40 near and above the anode first electrode 13 .
  • the slurry 40 has a higher concentration of the particles 42 in the process of passing between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 and becomes a concentrate 44 . Then, the concentrate 44 passes through the second discharge port 5a and is discharged from the second discharge line 5b by the filtration pressure.
  • slurry 40 with a low concentration of particles 42 stays near and below the first cathode electrode 11 in the filter chamber 3 .
  • This slurry 40 passes through the holes 11a of the first cathode electrode 11 and the holes 12a of the second cathode electrode 12 by the filtration pressure, and moves to the first discharge chamber 4 (see arrow F3 in FIG. 2).
  • a cathode electric field Ec is generated between the cathode first electrode 11 and the cathode second electrode 12 .
  • the cathode electric field Ec exerts a repulsive force that suppresses the negatively charged particles 42 from moving from the filter chamber 3 to the first discharge chamber 4 . Therefore, the particles 42 are suppressed from moving to the first discharge chamber 4 .
  • An electroosmotic flow occurs in which positively charged water molecules 41 are drawn toward the first discharge chamber (see arrow F4 in FIG. 2). For this reason, the water in the filter chamber 3 accelerates more than the moving speed when it moves to the first discharge chamber 4 simply by receiving the filtering pressure. Therefore, the amount of water that moves from the filter chamber 3 to the first discharge chamber 4 per unit time increases.
  • the water (filtrate 45) that has moved to the first discharge chamber 4 is discharged from the first discharge port 4a by the filtration pressure.
  • the first valve 4g and the second valve 5g set the flow rate discharged from the first discharge port 4a and the second discharge port 5a to, for example, 9:1 (for example, 10-fold concentration), and a large amount of water is discharged from the first discharge port 4a. of water is discharged.
  • the flow rate is set to, for example, 9:1 (eg, 10-fold concentration). can be set as appropriate.
  • the filtration device 1 of the present embodiment for example, when the slurry 40 having a particle concentration of about 2% is supplied to the filter chamber 3, water (filtrate 45) having a particle concentration of about 0.02% is discharged from the first outlet 4a, and the concentrate 44 having a particle concentration of about 6% is discharged from the second outlet 5a.
  • a particle removal rate of 99% or more can be exhibited.
  • the above-described operating method supplies the anode electrodes (23, 24) with the force of the anode electric field Ea generated between the anode electrodes (23, 24) so that it is smaller than the filtration pressure of the closed space S.
  • the anode potentials anode first potential V11, anode second potential V12
  • the usage method of the filter device 1 of Embodiment 1 is not limited to this.
  • intermittent discharge of the concentrate 44 may be referred to as partial discharge.
  • continuous discharge of the concentrate 44 may be referred to as continuous discharge.
  • the operating method by partial discharge adjusts the values of the anode first potential V11 and the anode second potential V12 shown in FIG. force greater than the filtration pressure.
  • the cathode first potential V1 and the cathode second potential V2 are set to the same potentials as during the continuous discharge operation.
  • the water (water molecules 41) in the filter chamber 3 passes through the holes 13a of the anode first electrode 13 due to the filtering pressure, but due to the force of the anode electric field Ea, the second discharge Movement to chamber 5 is restricted.
  • Particles 42 are attracted by the attractive force of anode second electrode 14 and are in a state of being adsorbed to anode second electrode 14 . Therefore, the water and the particles 42 do not move to the second discharge chamber 5 , and the particles 42 and the water stay between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 .
  • the values of the anode first potential V11 and the anode second potential V12 are changed to be the same as during the continuous discharge operation.
  • the particles 42 and water staying between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 are moved to the second discharge chamber 5, and a concentrate 44 with a high concentration of the particles 42 is produced.
  • the concentrate 44 is discharged from the second discharge port 5a by the filtering pressure.
  • the values of the anode first potential V11 and the anode second potential V12 are increased again, and movement to the second discharge chamber 5 is regulated.
  • the discharge of the concentrate 44 becomes intermittent.
  • the concentrate 44 has a lower moisture content (greater than 6% particle concentration) than during continuous discharge.
  • the valve (not shown) of the supply line 102 and the first valve 4g of the first discharge line 4b are closed.
  • the second valve 5g of the second discharge line 5b and the valve 6b of the supply line 6a are opened.
  • Compressed air is sent to the supply line 6 a and supplied into the filter chamber 3 from the communication port 6 . According to this, the compressed air passes from inside the filter chamber 3 through the holes 13 a of the anode first electrode 13 and the holes 14 a of the anode second electrode 14 and moves to the second discharge chamber 5 .
  • the filtration device 1 of Embodiment 1 includes a sealed container 2 having a filter chamber 3, a first discharge chamber 4, and a second discharge chamber 5, and a supply line for supplying slurry 40 in which charged particles 42 and liquid are mixed. 102, a supply port 3a communicating between the supply line 102 and the filtration chamber 3, a first discharge port 4a for discharging the liquid from the first discharge chamber 4, and a concentrate 44 separated from the slurry 40 by the second discharge chamber 5. and a plurality of electrodes 10 provided with a plurality of holes 10a through which particles 42 and liquid can pass.
  • the plurality of electrodes 10 has a plurality of cathode electrodes partitioning the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4 and a plurality of anode electrodes partitioning the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 .
  • the plurality of cathode electrodes has a cathode first electrode 11 and a cathode second electrode 12 arranged closer to the first discharge chamber 4 than the cathode first electrode 11 .
  • the plurality of anode electrodes consist of an anode first electrode 13 facing the cathode first electrode 11 with the filter chamber 3 interposed therebetween, and an anode second electrode 14 disposed closer to the second discharge chamber 5 than the anode first electrode 13 .
  • a cathode first potential V1 having the same polarity as the particles is supplied to the cathode first electrode 11 .
  • a cathode second potential V2 having the same polarity as the particles is supplied to the cathode second electrode 12 .
  • the absolute value of the cathode second potential V2 is greater than the absolute value of the cathode first potential V1.
  • An anode first potential V11 having a polarity different from that of the particles is supplied to the anode first electrode 13 .
  • An anode second potential V12 having a polarity different from that of the particles is supplied to the anode second electrode 14 .
  • the absolute value of the second anode potential V12 is greater than the absolute value of the first anode potential V11.
  • the concentrate 44 does not remain in the filter chamber 3 and is discharged from the second discharge port 5a. Therefore, the deliquoring process of the slurry 40 can be performed continuously. Also, the concentrate 44 does not accumulate in the filter chamber 3 . That is, no space is required for depositing the concentrate 44 in the filter chamber 3 . Therefore, the size reduction of the filter chamber 3 (the size reduction of the sealed container 2) can be achieved. Also, a special operation for discharging the concentrate 44 from the closed container 2 is not required.
  • the first discharge chamber 4, the filter chamber 3, and the second discharge chamber 5 are arranged in this order from above in the vertical direction.
  • the particles 42 move to the second discharge chamber 5 due to gravity and become difficult to move toward the first discharge chamber 4 . Therefore, the filtrate 45 recovered from the first discharge port 4a becomes clarified.
  • an electrolytic corrosion prevention layer is provided on the surface of the electrode 10 of the filter device 1 of Embodiment 1.
  • the anode electric field Ea generated between the anode electrodes is supplied to the plurality of anode electrodes so that the force of the anode electric field Ea generated between the anode electrodes is smaller than the filtration pressure in the sealed space S.
  • the potentials (anode first potential V11, anode second potential V12) are set.
  • the concentrate 44 can be discharged continuously.
  • the force of the anode electric field Ea generated between the plurality of anode electrodes is made larger than the filtering pressure of the closed space S, the force of the anode electric field Ea is The third potentials (anode first potential V11, anode second potential V12) supplied to the plurality of anode electrodes are changed so as to be lower than the filtration pressure of .
  • the concentrate 44 can be partially discharged.
  • the present disclosure is not limited to that described in the embodiment.
  • the electrode 10 of Embodiment 1 has an anti-electrolytic layer, but the present disclosure may use electrodes that do not have an anti-electrolytic layer.
  • the filtration device 1 of Embodiment 1 includes a supply pump 104 that pushes out the slurry 40 inside the supply line 102 toward the filter chamber 3, but the present disclosure makes it possible to pump the slurry by a pump of a device other than the filtration device. 40 may be supplied. That is, the filtration device itself does not have to be equipped with a pump.
  • the filtration pressure is applied from the supply port 3a side, but the differential pressure between the supply port 3a side and the first discharge port 4a side and the difference between the supply port 3a side and the second discharge port 5a Filtration pressure may be applied by pressure.
  • the filtration device 1 of Embodiment 1 includes a plurality of cathode power sources that supply potentials to a plurality of cathode electrodes, and a plurality of anode power sources that supply potentials to a plurality of anode electrodes.
  • the potential may be supplied from a power source of a device other than the filtering device. That is, the filtering device itself does not have to be equipped with a power source.
  • the sealed container 2 of Embodiment 1 is arranged in the order of the first discharge chamber 4, the filter chamber 3, and the second discharge chamber 5 from the top
  • the second discharge chamber 5, the filter chamber 3, and the first discharge chamber 4 may be arranged in order from the top.
  • the first discharge chamber 4, the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 may be arranged horizontally.
  • the first discharge chamber 4, the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 may be arranged obliquely. 7 and 8, the supply port 3a for the slurry 40 is on the bottom side.
  • the positions of the supply port 3a, the first discharge port 4a, and the second discharge port 5a provided for the filter chamber 3, the first discharge chamber 4, and the second discharge chamber 5 may be appropriately set to a horizontal direction, a vertical direction, an oblique direction, or the like in the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 2.
  • the filtering device 1A of Embodiment 2 is different from the filtering device 1 of Embodiment 1 in that it includes a filter medium 7 disposed between the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12.
  • the filtering device 1A of the second embodiment differs from the filtering device 1 of the first embodiment in that a dielectric 8 is arranged between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 .
  • the following description focuses on the differences.
  • the filter medium 7 extends horizontally.
  • the filter medium 7 is provided with a plurality of holes 7a penetrating in the vertical direction.
  • the diameter of the hole 7a is smaller than the hole diameter d1 of the hole 11a of the first cathode electrode 11 and the hole diameter d2 of the hole 12a of the second cathode electrode 12 .
  • the diameter of the holes 7a of the filter medium 7 should be approximately 4 to 20 times the diameter of the particles .
  • the dielectric 8 is made of an insulating material and extends horizontally. This dielectric 8 increases the force of the anode electric field Ea acting between the first anode electrode 13 and the second anode electrode 14 .
  • the dielectric 8 is provided with a hole 8a penetrating vertically.
  • the diameter of the hole 8a is a size through which the particles 42 can pass, and is, for example, 1000 nm or more and 4000 nm or less.
  • a filter medium such as filter paper may be used as the dielectric 8 .
  • the filter medium 7 is provided between a plurality of cathode electrodes (first cathode electrode 11 and second cathode electrode 12).
  • the filter medium 7 is provided between the plurality of cathode electrodes (the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12). It cannot pass through 7a and cannot move to the first discharge chamber 4. A clear filtrate containing no particles 42 is thus collected in the first discharge chamber 4 .
  • the force of the anode electric field Ea generated between the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12 is also increased by the filter material 7 as compared with the case of the first embodiment. Therefore, the particles 42 are more difficult to move to the first discharge chamber 4 . Furthermore, the amount of water that moves to the first discharge chamber 4 per unit time increases, and the filtering processing time can be shortened.
  • a dielectric 8 having a plurality of holes 8a is provided between the plurality of anode electrodes (anode first electrode 13, anode second electrode 14).
  • the force of the anode electric field Ea acting between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 becomes larger than in the case of the first embodiment, and the water molecules 41 moving to the second discharge chamber 5 Movement amount is reduced. That is, the moisture content of concentrate 44 is reduced. As a result, the concentration rate of concentrate 44 is increased.
  • the filter device of the present disclosure may include only one of the filter medium 7 and the dielectric 8, but it is more preferable to provide the filter medium 7.
  • FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 3.
  • FIG. 11 is an electrical equivalent circuit diagram of the filtering device of Embodiment 3.
  • the filtering device 1B of Embodiment 3 differs from the filtering device 1 of Embodiment 1 in that it includes a bleeder resistor 50, a first electrical wiring 51, and a second electrical wiring 52.
  • FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 3.
  • FIG. 11 is an electrical equivalent circuit diagram of the filtering device of Embodiment 3.
  • the filtering device 1B of Embodiment 3 differs from the filtering device 1 of Embodiment 1 in that it includes a bleeder resistor 50, a first electrical wiring 51, and a second electrical wiring 52.
  • the bleeder resistor 50 is an electrical load.
  • One end of the first electrical wiring 51 is connected to the cathode second electrode 12 .
  • the other end of the first electrical wiring 51 is connected to the cathode second electrode 12 . That is, the other end of the first electric wiring 51 is connected to the cathode second electrode 12 which is the most distant from the filter chamber 3 among the plurality of cathode electrodes.
  • One end of the second electric wiring 52 is connected to the bleeder resistor 50 .
  • the other end of the second electrical wiring 52 is connected to the anode second electrode 14 . That is, the other end of the second electric wiring 52 is connected to the anode second electrode 14 which is the most distant from the filter chamber 3 among the plurality of anode electrodes.
  • a resistance component R0 and a capacitance component C0 are connected in parallel between the cathode first electrode 11 and the anode first electrode 13.
  • the resistance component R0 and the capacitance component C0 are equivalently represented by the liquid and the particles 42 entering between the first cathode electrode 11 and the first anode electrode 13 .
  • a resistance component R1 and a capacitance component C1 are connected in parallel.
  • the resistance component R1 and the capacitance component C1 are equivalently represented by the liquid and the particles 42 entering between the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12 .
  • a resistance component R2 and a capacitance component C2 are connected in parallel.
  • the resistance component R2 and the capacitance component C2 are equivalently represented by the liquid and the particles 42 entering between the first anode electrode 13 and the second anode electrode 14 .
  • the plurality of electrodes 10, the plurality of power sources 20, and the electrical wirings 30-37 form a closed loop circuit with the bleeder resistor 50, the first electrical wiring 51, and the second electrical wiring 52.
  • the cathode second electrode 12 and the anode A current may leak from the second electrode 14 to the liquid contained in the slurry 40, leading to an increase in power consumption.
  • leakage current generated from the cathode second electrode 12 and the anode second electrode 14 flows through the first electrical wiring 51 or the second electrical wiring 52 .
  • the bleeder resistor 50 is arranged between the first electric wiring 51 and the second electric wiring 52 because a short circuit occurs when the first electric wiring 51 and the second electric wiring 52 are directly connected.
  • the filtering device 1B of Embodiment 3 has the bleeder resistor 50 , the first electric wiring 51 having one end connected to the bleeder resistance 50 , and the second electric wiring 52 having one end connected to the bleeder resistance 50 .
  • the other end of the first electric wiring 51 is connected to the electrode 10 of the plurality of cathode electrodes, which is the most distant from the filter chamber 3 .
  • the other end of the second electrical wiring 52 is connected to the electrode 10 of the plurality of anode electrodes, which is the most distant from the chamber 3 .
  • the filtering device 1B of Embodiment 3 since it includes the bleeder resistor 50, the first electrical wiring 51, and the second electrical wiring 52, current leakage to the liquid can be avoided and power consumption can be reduced.
  • FIG. 12 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of Embodiment 4.
  • the filtration device 1C of Embodiment 4 includes two neutralization electrodes 60 (a first neutralization electrode 61 and a second neutralization electrode 62), and a neutralization power supply 63 that supplies the potential of the neutralization electrodes. It is different from the filtering device 1 of the first embodiment in this point.
  • the first neutralization electrode 61 is arranged in the first discharge chamber 4 .
  • the first neutralizing electrode 61 extends horizontally along the upper wall 2b of the sealed container 2.
  • the first neutralizing electrode 61 faces the second electrode.
  • a second neutralizing electrode 62 is arranged in the second exhaust chamber 5 .
  • the second neutralizing electrode 62 extends horizontally along the bottom wall 2c of the sealed container 2.
  • the second neutralizing electrode 62 faces the third electrode.
  • the neutralization power supply 63 is connected to the second neutralization electrode 62 by an electrical wiring 64 and supplies a potential of a polarity different from that of the particles (positive potential) to the second neutralization electrode 62 .
  • the neutralization power supply 63 is connected to the first neutralization electrode 61 by an electrical wiring 65 .
  • the negatively charged particles 42 may be attracted to the second anode electrode 14 and adsorbed to the second anode electrode 14 during filtration by the filtering device 1C. Since the first anode electrode 13 has a smaller attractive force than the second anode electrode 14 , the possibility that the particles 42 are adsorbed to the first anode electrode 13 is low.
  • the neutralization power supply 63 supplies the second neutralization electrode 62 with a potential V10 having a polarity different from that of the particles 42 and having a larger absolute value than the potential of the anode second electrode 14 .
  • a potential of +40V is supplied to the second neutralizing electrode 62 .
  • the particles 42 adsorbed to the anode second electrode 14 are attracted to the second neutralizing electrode 62 exerting a greater attractive force (see arrows H and I in FIG. 12), and the second neutralizing electrode 62 to be adsorbed.
  • the potential supply to the second neutralizing electrode 62 is stopped.
  • the particles 42 adsorbed to the second neutralizing electrode 62 move toward the second outlet 5a and are discharged due to the filtering pressure. Further, the neutralization power supply 63 is supplied with electrons from the first neutralization electrode 61 when supplying a potential of plus 40 V to the second neutralization electrode 62 .
  • the neutralization electrode (second neutralization electrode 62) disposed in the second discharge chamber 5 of the fourth embodiment and the neutralization potential (V10) having a polarity different from that of the particles 42 are connected to the neutralization electrode (second neutralization electrode 62). and a neutralization power supply 63 that supplies the sum electrode 62).
  • the absolute value of the neutralization potential (V10) is greater than the absolute value of the potential supplied to the electrode (anode second electrode 14) farthest from the filter chamber 3 among the plurality of anode electrodes (V10>V4).
  • the particles 42 are easily separated from the anode second electrode 14 . Therefore, the particles 42 are less likely to remain in the closed space S, and the particles 42 can be reliably collected.
  • the present disclosure may include only the second neutralization electrode 62 and the neutralization power source 63 and may not include the first neutralization electrode 61 .
  • FIG. 13 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of Embodiment 5.
  • the filtration device 1D of Embodiment 5 differs from the filtration device of Embodiment 1 in that the number of cathode electrodes and anode electrodes is three.
  • the filtering device 1D of the fifth embodiment differs from the filtering device of the first embodiment in that the number of power sources 20 is increased in response to the increase in the number of electrodes.
  • the filtering device 1D of the fifth embodiment is different from the filtering device 1 of the first embodiment in that it includes a bleeder resistor 50 and a neutralizing electrode 60 . Differences will be described below, but since the bleeder resistor 50 and the neutralizing electrode 60 have been described in the third and fourth embodiments, description thereof will be omitted.
  • the cathode electrode includes a first cathode electrode 11, a second cathode electrode 12, and a third cathode electrode 15, which are arranged in order from the filter chamber 3 side.
  • the anode electrode includes an anode first electrode 13, an anode second electrode 14, and an anode third electrode 16, which are arranged in order from the filter chamber 3 side.
  • the power supply 20 includes cathode power supplies (cathode first power supply 21, cathode second power supply 22, cathode third power supply 25) and anode power supplies (anode first power supply 23, anode second power supply 24, anode third power supply 26).
  • the cathode first power supply 21 supplies the cathode first potential V ⁇ b>1 to the cathode first electrode 11 .
  • the cathode second power supply 22 supplies the cathode second potential V2 to the cathode second electrode 12 .
  • the cathode third power supply 25 supplies the cathode third potential V3 to the cathode third electrode 15 .
  • the anode first power supply 23 supplies the anode first potential V ⁇ b>11 to the anode first electrode 13 .
  • the anode second power supply 24 supplies the anode second potential V12 to the anode second electrode 14 .
  • the anode third power supply 26 supplies the anode third potential V13 to the anode third electrode 16
  • the cathode first potential V1 supplied from the cathode first power supply 21 to the cathode first electrode 11 is set to -20V.
  • the cathode second potential V2 supplied from the cathode second power supply 22 to the cathode second electrode 12 is set to -30V.
  • the cathode third potential V3 supplied from the cathode third power supply 25 to the cathode third electrode 15 is set to -40V.
  • a cathode electric field Ec is generated between the first cathode electrode 11 and the second cathode electrode 12 and between the second cathode electrode 12 and the third cathode electrode 15 .
  • These two cathodic electric fields Ec exert a repulsive force on the particles 42 . Therefore, the particles 42 are less likely to move toward the first discharge chamber 4 than in the first embodiment, and a clearer filtrate 45 than in the first embodiment can be recovered.
  • the amount of water that moves from the filter chamber 3 to the first discharge chamber 4 per unit time is greater than that of the filter device 1 of the first embodiment. Therefore, relatively less water moves to the second discharge chamber 5 and the moisture content of the concentrate 44 is reduced.
  • the anode first potential V11 supplied from the anode first power supply 23 to the anode first electrode 13 is set to +20V.
  • the anode second potential V12 supplied from the anode second power supply 24 to the anode second electrode 14 is set to +30V.
  • the anode third potential V13 supplied from the anode third power supply 26 to the anode third electrode 16 is set to +40V.
  • the particles 42 are gradually attracted to the anode first electrode 13 , the anode second electrode 14 and the anode third electrode 16 and move to the second discharge chamber 5 . Further, an anode electric field Ea is generated between the anode first electrode 13 and the anode second electrode 14 and between the anode second electrode 14 and the anode third electrode 16 .
  • the water (positively charged water molecules 41) moving from the filter chamber 3 to the second discharge chamber 5 receives a large repulsive force, and the movement speed to the second discharge chamber 5 increases. slow down. Therefore, less water moves to the second discharge chamber 5 per unit time, and the moisture content of the concentrate 44 decreases. Further, according to Embodiment 5, in the case of partial discharge operation, the movement of water from the filter chamber 3 to the second discharge chamber 5 is reliably suppressed.
  • the number of electrodes 10 is increased, and the water content of the concentrate 44 can be reduced.
  • a filter medium 7 or a dielectric 8 may be further provided between the plurality of electrodes 10 .
  • three electrodes 10 are arranged between the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4, but the number may be four or more.
  • three electrodes 10 are arranged between the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5, but the number may be four or more.
  • the cathode potentials applied to the plurality of cathode electrodes and the anode potentials applied to the plurality of anode electrodes must be set so that the absolute value of the potentials increases as the distance from the filter chamber 3 increases.
  • the present disclosure does not necessarily require the bleeder resistance 50 and the neutralization electrode 60 when the number of electrodes 10 is increased, and the bleeder resistance 50 and the neutralization electrode 60 are The sum electrode 60 may not be provided.
  • FIG. 14 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 6.
  • FIG. 15A and 15B are schematic diagrams showing vibration members installed inside the filter chamber, the first discharge chamber, and the second discharge chamber 5 of Embodiment 6.
  • the filter device 1E of Embodiment 6 includes vibrating members 200 (200A, 200B, 200C) inside the filter chamber 3, the first discharge chamber 4, or the second discharge chamber 5. are placed. Note that the vibrating member 200 may be provided in at least one location. In the description of the present embodiment, four anode electrodes are used.
  • the vibrating member 200 may be of any type as long as it vibrates the water molecules 41 and the particles 42 that are the internal liquid.
  • Examples of the vibrating member 200 include a piezoelectric vibrator, but the present invention is not limited to this.
  • FIGS. 15A and 15B in electrofiltration, in the case of a slurry 40 containing particles 42 exhibiting strong agglomeration, the inside of the filter chamber 3 and the first anode electrode 13-1 and the second anode electrode 13- 2. Particles 42 stay or adhere between the third anode electrode 13-3 and the fourth anode electrode 13-4, and there is a tendency for the recovery rate of the particles 42 to decrease. These are eliminated.
  • the piezoelectric member 200 it is possible to prevent the adhesion of the particles 42, so that the first anode electrode 13-1, the second anode electrode 13-2, the third anode electrode 13-3, the fourth anode The voltage applied to the electrode 13-4 can be lowered as a whole.
  • Piezoelectric vibrators 200A, 200B, and 200C are installed at three locations inside the filter chamber 3, the first discharge chamber 4, and the second discharge chamber 5. It was possible to operate stably without fluctuations in the state of the filtrate and the filtration pressure.
  • FIG. 15A is a schematic diagram of a vibrating member installed inside the filter chamber, the first discharge chamber, and the second discharge chamber 5.
  • FIG. 15A the first anode electrode 13-1, the second anode electrode 13-2, the third anode electrode 13-3, and the fourth anode electrode 13-4 are used from the filter chamber 3 side for convenience of explanation.
  • a test example in which a sequential ON/OFF switching function is added to the piezoelectric vibrator in the electric field on the side of the concentrate 45 will be described with reference to FIG. 15A.
  • the first anode power supply 201-1, the second anode power supply 201-2, and the third anode power supply 201-3 on the concentration side (+) are equipped with microcomputer-controlled relays to sequentially turn on/off the switching mode. allowed to drive. By sequentially turning off the electric field, the (-) charged condensed particles staying between the (+) electrodes are released at a timing to be discharged and prevented from depositing.
  • a microcomputer-controlled relay is attached to the concentration side (+) power supply (first anode power supply 201-1, second anode power supply 201-2, third anode power supply 201-3) to sequentially turn ON/OFF switching mode operation. made it possible.
  • the ( ⁇ ) charged condensed particles staying between the (+) electrodes were discharged by sequentially turning off the electric field to release the particles, thereby preventing deposition of fine particles.
  • Each of the first to fourth anode electrodes 13-1 to 13-4 is connected to a first anode power supply 201-1, a second anode power supply 201-2 and a third anode power supply 201-3, respectively.
  • the potential of the first anode electrode 13-1 is +20V
  • the potential of the second electrode 13-2 is +30V
  • the potential of the third electrode 13-3 is +40V
  • the potential of the fourth electrode 13-4 is +50V.
  • the +30V switch box applied to the second anode electrode 13-2 When the +30V switch box applied to the second anode electrode 13-2 is turned off, the potential of the first anode electrode 13-2 becomes +20V. At this time, the relay 202-1A and the relay 202-1B are switched to each other at the same time. Normally, when the second anode electrode 13-2 is turned ON and +30V is applied to the second anode electrode 13-2, the potential difference with the third anode electrode 13-3 (+40V) is +10V. At this time, when the second anode electrode 13-2 is turned off by switching, it is electrically connected to the first anode electrode 13-1 side, and the potential of the second anode electrode 13-2 becomes +20V.
  • the third anode electrode 13-3 is normally +40V, the potential difference between the third anode electrode 13-3 when the second anode electrode is OFF is +10V when the second anode electrode is always ON, and the potential difference is +40V. is doubled to +20V.
  • the particles 42 are negatively charged, the effect of attracting the particles toward the third electrode 13-3 increases.
  • the +40V switch box applied to the third anode electrode 13-3 is turned off, the potential of the second anode electrode 13-2 becomes +30V.
  • the relay 202-2A and the relay 202-2B are switched to each other at the same time.
  • the fourth anode electrode 13-4 is normally +50 V, the potential difference with the fourth anode electrode 13-4 when the third anode electrode is OFF is +10 V when the third anode electrode is always ON. The potential difference doubles to +20V.
  • FIG. 15C is an operation time chart of the switching box of the filtration device of Embodiment 6.
  • FIG. 15C voltage is always applied to the first anode electrode 13-1.
  • the second anode electrode 13-2 to the fourth anode electrode 13-4 are repeatedly turned on for 2 seconds and turned off for 1 second. Note that this switching time can be changed as appropriate.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 7.
  • the filtration system 100 is a system that supplies the slurry 40 to the filtration device 1 , performs solid-liquid separation, and recovers a concentrate 44 and a filtrate 45 .
  • the solid-liquid separation by the filtering device 1 is not a batch process but a continuous process. Therefore, in the filtration system 100, the slurry 40 can be continuously supplied, and the concentrate 44 and the filtrate 45 can be continuously collected.
  • the filtration system 100 of the present embodiment can be applied, for example, to the fields of life science, sewage treatment, wastewater treatment, and the like.
  • life science for example, the bio industry that cultures microorganisms such as cultured cells, microalgae, bacteria, bacteria, and viruses, and the use of enzymes, proteins, polysaccharides, lipids, etc. produced by cultured microorganisms in vitro and in the body
  • biomedicine and cosmetics industries which are application fields, or beverage industries that handle brewing, fermentation, juice extraction, beverages, and the like.
  • the filtration system 100 is a colloidal particle-based slurry in which surface-charged fine particles are highly dispersed by electrical repulsion, and can be applied to concentration and recovery of colloidal fine particles.
  • the (+) charged particles include titanium oxide and colloidal alumina. Some particles change their charge state depending on the pH. Further, when the particles 42 dispersed in the water molecules 41 are negatively charged, the liquid water molecules 41 dispersing the particles 42 appear to be (+). behave positively. On the other hand, when the particles dispersed in the liquid water molecules 41 are positively (+) charged, the liquid water molecules 41 dispersing the particles 42 appear to behave negatively (-). .
  • the filtration system 100 includes a filtration device 1, a storage tank 101, a supply line 102, a circulation line 103, a first discharge line 4b, a first discharge tank 4d, and a second discharge line. 5b and a second discharge tank 5d.
  • the storage tank 101 stores the slurry 40 .
  • An opening 101a is provided in the upper portion of the storage tank 101 . Therefore, the slurry 40 is supplied into the storage tank 101 through the opening 101a, and the gas contained in the slurry 40 is released into the atmosphere through the opening 101a.
  • the slurry 40 is, for example, a suspension, which is a mixture of liquid and particles 42 . Particles 42 whose surfaces are charged are targeted. Moreover, the particle size of the particles 42 is not particularly limited. Particles 42 having a particle size of, for example, 1 nm or more and 5000 ⁇ m or less can also be filtered.
  • the supply line 102 is a pipe that connects the closed container 2 of the filtration device 1 and the storage tank 101 .
  • a supply pump 104 and a valve 105 are provided in the supply line 102 .
  • a supply pump 104 sucks the slurry 40 from the storage tank 101 and delivers the slurry to the sealed container 2 .
  • the supply pump 104 is a metering pump that can maintain a constant flow rate (supply amount) per unit time. Therefore, the slurry 40 flowing through the supply line 102 has its flow rate (supply amount) per unit time adjusted by the supply pump 104 to a predetermined amount.
  • a valve 105 is a valve that opens and closes the supply line 102 .
  • the circulation line 103 is a pipe that connects the closed container 2 and the storage tank 101 .
  • a circulation pump 106 is provided in the circulation line 103 .
  • the circulation pump 106 sucks the slurry 40 from the closed container 2 and sends the slurry to the storage tank 101 .
  • the circulation pump 106 is a metering pump that can maintain a constant flow rate (supply amount) per unit time. Then, the flow rate (circulation amount) of the slurry 40 extracted from the closed container 2 per unit time by the circulation pump 106 is smaller than the flow rate (supply amount) of the slurry 40 supplied to the closed container 2 per unit time. adjusted to be
  • the first discharge line 4b is a pipe for discharging the filtrate 45 from the sealed container 2.
  • a metering pump 4c for adjusting the flow rate of the filtrate 45 is provided in the first discharge line 4b.
  • the filtrate 45 discharged through the first discharge line 4b is stored in the first discharge tank 4d.
  • An opening 4e is provided in the upper portion of the first discharge tank 4d.
  • the second discharge line 5b is a pipe for discharging the concentrate 44 from the closed container 2.
  • a metering pump 5c for adjusting the flow rate of the concentrate 44 is provided in the second discharge line 5b.
  • the concentrate 44 discharged from the second discharge line 5b is stored in the second discharge tank 5d.
  • An opening 5e is provided in the upper portion of the second discharge tank 5d.
  • FIG. 17 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of Embodiment 7.
  • the filtering device 1F includes a closed container 2, a plurality of electrodes 10 arranged inside the closed container 2, and a plurality of power sources 20 that supply predetermined potentials to the electrodes 10.
  • the inside of the sealed container 2 is a sealed space S.
  • the sealed container 2 has a cylindrical side wall 2a extending in the vertical direction (vertical direction), an upper wall 2b closing the upper portion of the side wall 2a, and a lower wall 2c closing the lower portion of the side wall 2a.
  • a plurality of electrodes 10 are arranged in the closed space S.
  • the electrode 10 extends in the vertical direction (vertical direction).
  • the plurality of electrodes 10 are parallel to each other.
  • the electrodes 10 are arranged so as to divide the sealed space S in a direction (horizontal direction) orthogonal to the vertical direction. Therefore, the sealed space S consists of the filter chamber 3 located in the central part of the filter device 1F, the first discharge chamber 4 located on the left side of the filter chamber 3, and the second discharge chamber 5 located on the right side of the filter chamber 3. , are divided into three.
  • the sealed container 2 is provided with a supply port 3a, a first discharge port 4a, a second discharge port 5a, and an extraction port 116.
  • the supply port 3a, the first discharge port 4a, the second discharge port 5a, and the extraction port 116 communicate the sealed space S with the external space of the sealed container 2, respectively.
  • the supply port 3a is provided in the filter chamber 3. Also, the supply port 3 a is provided in the lower wall 2 c and connected to the supply line 102 . Thereby, the slurry 40 is supplied to the filter chamber 3 from the supply line 102 . Also, the supply pump 104 pressurizes the slurry 40 in the supply line 102 toward the filter chamber 3 . Also, the closed space S is closed. Therefore, the pressurizing force of the supply pump 104 acts on the slurry 40 in the closed space S as filtering pressure.
  • the first discharge port 4a is provided in the first discharge chamber 4. Also, the first discharge port 4a is provided in the upper portion of the side wall 2a and is connected to the first discharge line 4b. A second discharge port 5 a is provided in the second discharge chamber 5 . The first discharge port 4a is provided in the upper part of the side wall 2a and connected to the second discharge line 5b. The outlet 116 is provided in the filter chamber 3 . The outlet 116 is provided on the upper wall 2 b and connected to the circulation line 103 .
  • the slurry 40 is separated into the filtrate 45 and the concentrate 44 in the closed space S.
  • Filtrate 45 flows into first discharge chamber 4 and concentrate 44 flows into second discharge chamber 5 .
  • the voltage is applied to the electrode 10 during solid-liquid separation. Therefore, the electrode 10 generates heat and the slurry 40 is heated.
  • gas 47 is generated around the electrode 10 due to electrolysis of water. The gas 47 moves to the upper part of the closed space S due to buoyancy.
  • the supply pump 104, the circulation pump 106, the metering pump 4c, and the metering pump 5c are driven.
  • the slurry 40 is supplied from the storage tank 101 to the filter chamber 3 .
  • the slurry 40 in the upper part of the filter chamber 3 is discharged and flows into the storage tank 101 .
  • the filtrate 45 in the upper part of the first discharge chamber 4 (near the first discharge port 4a) flows into the first discharge tank 4d.
  • the concentrate 44 on the upper side (near the second outlet 5a) of the second discharge chamber 5 flows into the second discharge tank 5d.
  • the gas 47 accumulated in the upper part of the filter chamber 3 in the closed space S is accompanied by the slurry 40 flowing in the circulation line 103 and discharged from the filter chamber 3 . Therefore, the slurry 40a containing the gas 47 moves toward the storage tank 101 through the circulation line 103, and the gas 47 is diffused on the upper open side of the slurry 40 stored in the storage tank 101.
  • FIG. The gas 47 entrained in the slurry 40a containing the gas 47 passes through the opening 101a of the storage tank 101 and is released into the atmosphere. Also, the slurry 40 gradually moves downward in the storage tank 101 after releasing the gas 47 . Then, it returns to the sealed container 2 through the supply line 102 .
  • the cause of gas generation is that when electricity is applied to water, the water is electrolyzed, resulting in the generation of hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the slurry 40a containing the gas 47 extracted by the circulation line 103 is cooled by releasing heat (to normal temperature) when passing through the circulation line 103 or being stored in the storage tank 101. Therefore, the temperature of the extracted slurry 40 is suppressed from rising.
  • the slurry 40 remaining in the closed space S without being extracted by the circulation line 103 is cooled by the new slurry 40 supplied from the supply line 102 .
  • the slurry 40 in the closed space S is extracted by the circulation line 103 .
  • the amount of new slurry 40 supplied is increased compared to the case where the circulation line 103 is not used. Therefore, the slurry 40 staying in the closed space S is cooled by a large amount of new slurry 40, and the temperature is suppressed from rising.
  • the gas 47 accumulated in the upper part of the first discharge chamber 4 is discharged from the first discharge chamber 43 together with the filtrate 45 flowing through the first discharge line 4b. Then, the filtrate 45a containing the gas 47 moves to the first discharge tank 4d, and the gas 47 is released into the atmosphere from the opening 4e of the first discharge tank 4d.
  • the gas accumulated in the upper part of the second discharge chamber 5 is accompanied by the concentrate 44 flowing through the second discharge line 5b and discharged from the second discharge chamber 5. Then, the concentrate 44a containing the gas 47 moves to the second discharge tank 5d, and the gas 47 is released into the atmosphere from the opening 5e of the second discharge tank 5d.
  • the slurry 40 can be continuously supplied from the storage tank 101 to the filter chamber 3 for deliquoring, and the temperature rise of the slurry 40 can be suppressed. Also, the gas 47 in the sealed container 2 is removed.
  • the filtration device 1F of Embodiment 7 is obtained by arranging the filtration device 1 of Embodiment 1 shown in FIG. 1 vertically (this is a modification of FIG. 7 described above).
  • the supply port 3a of the supply line 103 of the filter device 1F of the filtration system 100 of Embodiment 7 is connected to the vicinity of the bottom side of the filter chamber 3 of the closed container 2, and the slurry 40 is supplied to the closed container.
  • the circulation line 103 extracts the slurry 40a containing the unfiltered gas 47 that has passed through the filter chamber 3 from the vicinity of the upper portion of the filter chamber 3 of the closed vessel 3. Since other configurations are the same as those of the filtering device 1 of Embodiment 1, description thereof will be omitted.
  • the filtration device when placed horizontally, it is connected to one side (left side) side of the filter chamber 3 of the closed container 2, and the slurry 40 is supplied into the closed container, and the circulation line (103) is Alternatively, the slurry (40) may be extracted from the side (right side) opposite to one side of the filter chamber 3 of the closed vessel (3).
  • the filtration system 100 of Embodiment 7 includes a storage tank 101 for storing slurry 40 in which charged particles 42 and liquid are mixed, and a plurality of cathode electrodes 11 and 12 inside. (10) and a plurality of anode electrodes 13, 14 (10) are provided in the closed container 2, the filtering device 1 continuously performs solid-liquid separation of the slurry 40 inside the closed container 2, and the storage tank 101.
  • a supply line 102 that continuously supplies the slurry 40 from the inside of the closed container 2, a circulation line 103 that extracts part of the slurry 40 from the inside of the closed container 2 and continuously circulates it in the storage tank 101, and a circulation line 103, and a metering pump (circulation pump 106) that adjusts the circulation amount per unit time of the slurry 40 flowing through the circulation line 103 to be less than the supply amount per unit time of the slurry 40 flowing through the supply line 102; Prepare.
  • a portion of the slurry 40 is extracted from the closed container 2 by the circulation line 103 .
  • the gas 47 is discharged to the outside of the sealed container 2 together with the extracted slurry 40 .
  • the liquid removal treatment can be performed continuously.
  • the gas 47 is removed from the inside of the sealed container 2 .
  • the slurry 40 extracted by the circulation line 103 circulates in the storage tank 101 to release heat.
  • a large amount of slurry 40 is supplied to the slurry 40 remaining inside the closed container 2 to cool it. Therefore, the temperature rise of the slurry 40 is suppressed.
  • the filter device 1F of Embodiment 7 includes a sealed container 2 having a filter chamber 3, a first discharge chamber 4, and a second discharge chamber 5, a supply line 102 and the filter chamber 3. a first discharge port 4a for discharging the liquid from the first discharge chamber 4; and a second discharge port 5a for discharging the concentrate 44 in which the liquid is separated from the slurry 40 from the second discharge chamber 5. , a plurality of electrodes 10 provided with a plurality of holes 10a through which particles 42 and liquid can pass. The plurality of electrodes 10 has a plurality of cathode electrodes partitioning the filter chamber 3 and the first discharge chamber 4 and a plurality of anode electrodes partitioning the filter chamber 3 and the second discharge chamber 5 .
  • the plurality of cathode electrodes has a cathode first electrode 11 and a cathode second electrode 12 arranged closer to the first discharge chamber 4 than the cathode first electrode 11 .
  • the plurality of anode electrodes consist of an anode first electrode 13 facing the cathode first electrode 11 with the filter chamber 3 interposed therebetween, and an anode second electrode 14 arranged closer to the second discharge chamber 5 than the anode first electrode 13 .
  • a cathode first potential V1 having the same polarity as the particles is supplied to the cathode first electrode 11 .
  • a cathode second potential V2 having the same polarity as the particles is supplied to the cathode second electrode 12 .
  • the absolute value of the cathode second potential V2 is greater than the absolute value of the cathode first potential V1.
  • An anode first potential V11 having a polarity different from that of the particles is supplied to the anode first electrode 13 .
  • An anode second potential V12 having a polarity different from that of the particles is supplied to the anode second electrode 14 .
  • the absolute value of the second anode potential V12 is greater than the absolute value of the first anode potential V11.
  • the concentrate 44 is discharged from the second discharge port 5a. Therefore, the deliquoring process of the slurry 40 can be performed continuously. Also, the concentrate 44 does not stay in the filter chamber 3 . In other words, a space for retaining the concentrate 44 in the filter chamber 3 becomes unnecessary. Therefore, the size reduction of the filter chamber 3 (the size reduction of the sealed container 2) can be achieved.
  • the circulation line 103 of Embodiment 7 extracts the slurry 40 from the upper portion of the closed container 2 .
  • the filter chamber 3, the first discharge chamber 4 and the second discharge chamber 5 are arranged horizontally.
  • the sealed container 2 has an extraction port 116 that communicates the upper portion of the filter chamber 3 and the circulation line 103 .
  • the first discharge port 4 a discharges the liquid (filtrate 45 ) from the upper portion of the first discharge chamber 4 .
  • the second discharge port 5 a discharges the liquid from the upper part of the second discharge chamber 5 .
  • the gas 47 accumulates in the inner upper part of the sealed container 2 (the filter chamber 3, the first discharge chamber 4, and the second discharge chamber 5). Therefore, according to the above configuration, by entraining a large amount of gas 47 with the slurry 40, the concentrate 44, and the filtrate 45 from the outlet 116, the first outlet 4a, and the second outlet 5a, Gas 47 can be withdrawn.
  • the filtration device has a filter chamber in which a slurry 40 containing particles (+) 42 and liquid (water molecules ( ⁇ ) 41) having different charges is supplied through a supply line 102. 3, and cathode electrodes 11, 12 provided on both sides of the filter chamber 3 facing each other and separating particles 42 and liquid (water molecules 41) in the slurry 40 as separated substances by electric field action.
  • a first electrode group 10A or a second electrode group 10B having anode electrodes 13 and 14, and the first electrode group 10A and the second electrode group 10B are provided opposite to the filter chamber 3 to discharge separated substances.
  • a first discharge chamber 4 and a second discharge chamber 5 are provided.
  • the separated matter is the filtrate 45 separated from the slurry 40 in the filter chamber 3 in the first discharge chamber 4, and separated from the slurry 40 in the filter chamber 3 in the second discharge chamber 5. Concentrate 44.
  • the slurry 40 can be continuously deliquored, and the gas 47 generated in the filter chamber 3 by electrolysis is removed and generated in the closed container S. It is possible to prevent the gas from accumulating.
  • FIG. 18 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 8.
  • the eighth embodiment differs from the seventh embodiment in that a filtration system 100A is provided instead of the filtration system 100.
  • the filtration system 100A of Embodiment 8 differs from Embodiment 7 in that it includes a compressor 110, a washing water tank 111, a washing drainage line 120, and gas vent valves (122, 132, 142).
  • the filtration system 100A of the eighth embodiment differs from the filtration system 100 of the seventh embodiment in that the feed pump 104 is not provided. The following description focuses on the differences.
  • the sealed container 2 of the filtration system 100A is provided with a first backwashing port 4f and a second backwashing port 5f.
  • the first backwash port 4 f communicates the external space of the sealed container 2 with the first discharge chamber 4 .
  • the second backwash port 5f communicates the external space of the sealed container 2 and the second discharge chamber 5. As shown in FIG.
  • the first backwashing port 4f and the second backwashing port 5f are located in the center of the closed container 2 in the vertical direction.
  • Compressor 110 is a device that discharges compressed air. Compressed air discharged from the compressor 110 is sent to the storage tank 101 through the first line 110a, or sent to the washing water tank 111 through the second line 110b.
  • the reservoir 101 is a sealed container with a closed top.
  • the first discharge tank 4d and the second discharge tank 5d are also closed containers.
  • the slurry 40 in the storage tank 101 is pressurized and flows into the supply line 102 . As a result, the slurry 40 moves to the closed container 2 (filter chamber 3).
  • a pressurizing means such as a gas cylinder may be used.
  • the washing water tank 111 stores washing water for washing the filtering device 1 .
  • washing water examples include ion-exchanged water, distilled water, pure water, and clarified filtrate (co-liquid), but are not particularly limited in the present disclosure.
  • the outflow port of the washing water tank 111 is connected to the reverse washing line 112 and the washing line 113 .
  • the backwashing line 112 branches in the middle, one branched end is connected to the first backwashing port 4f, and the other branched end is connected to the second backwashing port 5f.
  • Wash line 113 is connected to supply line 102 .
  • the washing water tank 111 is a closed container with a closed top.
  • the washing water is pressurized and flows into the reverse washing line 112 or the washing line 113 .
  • the reverse washing line 112 is provided with a valve 112 a for opening and closing the flow path of the reverse washing line 112 .
  • the washing line 113 is provided with a valve 113 a for opening and closing the flow path of the washing line 113 .
  • the washing drain line 120 has one end connected to the circulation line 103 (more specifically, between the outlet 116 and the valve 103a) and the other end connected to the filtrate tank 150 .
  • the cleaning drainage line 120 is provided with a valve 120 a for opening and closing the cleaning drainage line 120 .
  • the first gas vent valve 122 is a valve that extracts the gas 47 flowing through the circulation line 103 and releases it into the atmosphere.
  • the pipe 121 of the first gas vent valve 122 of this embodiment is connected to the confluence of the circulation line 103 and the cleaning drainage line 120 . Also, the slurry 40 that has flowed toward the first gas vent valve 122 along with the gas 47 is discharged to the filtrate tank 150 .
  • the second gas vent valve 132 is a valve that extracts the gas 47 flowing through the first discharge line 4b and releases it into the atmosphere. Also, the filtrate 45 that has flowed through the pipe 131 of the second gas vent valve 132 along with the gas 47 is discharged to the filtrate tank 150 .
  • the third gas release valve 142 is a valve that extracts the gas 47 flowing through the second discharge line 5b and releases it during endurance. Also, the concentrate 44 that has flowed through the pipe 141 of the third gas vent valve 142 along with the gas 47 is discharged to the filtrate tank 150 .
  • the filtrate tank 150 is a tank for collecting the fluid flowing through the washing drain line 120 and the pipes 121 , 131 and 141 . Next, a method of using the filtration system 100A of Embodiment 8 will be described.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing how to use solid-liquid separation in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 19 when the slurry 40 is solid-liquid separated by the filtration device 1, the valves 105, 103a, 133, and 143 are opened. Meanwhile, the valves 112a, 113a and 120a are closed. Compressor 110 is driven to supply compressed air to storage tank 101 (see arrow A1). As a result, the slurry 40 in the storage tank 101 passes through the supply line 102 and moves to the filter chamber 3 of the closed container 2 (see arrow A2).
  • the solid-liquid separation by the filtering device 1 causes the filtrate 45 to move to the first discharge chamber 4 .
  • Concentrate 44 moves to second discharge chamber 5 .
  • the slurry 40 located in the upper part of the filter chamber 3 moves from the outlet 116 to the circulation line 103 (see arrow A3).
  • the gas 47 staying in the upper part of the filter chamber 3 flows into the circulation line 103 together with the slurry 40 .
  • the gas 47 moving through the circulation line 103 is discharged into the atmosphere through the first gas vent valve 122 (see arrow A4). Slurry 40 that has flowed toward first vent valve 122 is collected in filtrate tank 150 . Also, the slurry 40 moving through the circulation line 103 is circulated to the storage tank 101 (see arrow A5). Then, the slurry 40 is deposited on the upper portion of the slurry 40 stored in the storage tank 101 . The slurry 40 radiates the heat absorbed in the closed container 2 and is cooled. After cooling, it moves through the supply line 102 again and is supplied to the filter chamber 3 . Then, the slurry 40 in the filter chamber 3 is cooled by the supplied new slurry 40 .
  • the filtrate 45 that has moved to the first discharge chamber 4 is discharged from the first discharge port 4a and flows through the first discharge line 4b (see arrow B1). Also, the gas 47 in the upper part of the first discharge chamber 4 is entrained with the filtrate 45 and flows to the first discharge line 4b. Then, the gas 47 is released into the atmosphere from the second gas vent valve 132 (see arrow B2). Also, the filtrate 45 that has flowed toward the second gas vent valve 132 is recovered in the filtrate tank 150 . The filtrate 45 flowing through the first discharge line 4b is collected in the first discharge tank 4d (see arrow B3).
  • the concentrate 44 moved to the second discharge chamber 5 is discharged from the second discharge port 5a and flows through the second discharge line 5b (see arrow C1). Also, the gas 47 at the top of the second discharge chamber 5, entrained with the concentrate 44, flows to the second discharge line 5b. The gas 47 is then released into the atmosphere from the third gas vent valve 142 (see arrow C2). Concentrate 44 that flows toward third vent valve 142 is collected in filtrate tank 150 . Then, the concentrate 44 flowing through the second discharge line 5b is collected in the second discharge tank 5d (see arrow C3).
  • the gas 47 is released from the gas vent valves (122, 132, 142). Also, temperature rise of the slurry 40 is avoided.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing how to use backwashing in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. 20 when backwashing the filter device 1A, the valves 113a, 105, 133, 143, and 103a are closed. Open the valves 112a, 120a.
  • Compressor 110 is driven to supply compressed air to washing water tank 111 (see arrow E1). Washing water in the washing water tank 111 flows through the reverse washing line 112, passes through the first reverse washing port 4f, and flows into the first discharge chamber 4 (see arrow E2). Also, the wash water passes through the second backwash port 5f and flows into the second discharge chamber 5 (see arrow E3).
  • the washing water in the first discharge chamber 4 and the second discharge chamber 5 flows through the opening of the electrode 10 into the filter chamber 3 .
  • the slurry 40 adhering to the electrode 10 is washed away.
  • the washing water that has flowed into the filter chamber 3 passes through the outlet 116 and flows into the circulation line 103 (see arrow E4).
  • the washing water passes through the washing drainage line 120 and is collected in the filtrate tank 150 (see arrow E5).
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing how to use cleaning in the filtration system of Embodiment 8.
  • FIG. Next, a method of using cleaning by the filtration system 100A will be described.
  • the valves 112a, 105, 133, 143 and 103a are closed. Open the valves 113a, 120a.
  • Compressor 110 is driven to supply compressed air to washing water tank 111 (see arrow F1).
  • the washing water in the washing water tank 111 flows through the washing line 113, passes through the supply port 3a, and flows into the filter chamber 3 (see arrow F2).
  • the wash water flows from the filter chamber 3 to the first discharge chamber 4 and the second discharge chamber 5, and is discharged from the outlet 116 (see arrow F3).
  • the washing water passes through the washing drainage line 120 and is collected in the filtrate tank 150 (see arrow F4).
  • the valve 113a may be opened to supply washing water from the supply port 3a.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a ninth embodiment filtration system.
  • a filtration system 100B of the ninth embodiment differs from the seventh embodiment in that the supply pump 104 is not provided.
  • the filtration system 100B of Embodiment 9 is different from Embodiment 7 in that the storage tank 101 is sealed.
  • the filtration system 100B of the ninth embodiment differs from the seventh embodiment in that the storage tank 101 is provided with a pressure regulating valve 101b.
  • the filtration system 100B of Embodiment 9 is different from Embodiment 7 in that an air compressor 110 is provided.
  • a method of using the filtration system 100B of Embodiment 9 will be described.
  • the compressor 110 When the compressor 110 is driven, compressed air is supplied to the storage tank 101 (see arrow G1). Further, the gas 47 accumulated in the upper part of the inner chamber 3 of the closed space S accompanies the slurry 40, passes through the circulation line 103, and is diffused within the storage tank 101 (see arrow G2). Therefore, the pressure in the storage tank 101 rises above the atmospheric pressure. Therefore, the amount of compressed air supplied from the compressor 110 can be set smaller than in the case of the eighth embodiment. Specifically, the pressure supplied by the compressor 110 is such that the internal pressure of the storage tank 101 is 0.02 MPa to 0.2 MPa, which is a slight pressure.
  • the gas 47 accumulated in the upper part of the filter chamber 3 is continuously supplied into the storage tank 101 . Therefore, the internal pressure of the storage tank 101 gradually increases. Then, when the internal pressure of the storage tank 101 exceeds a predetermined value, the pressure regulating valve 101b is activated. Therefore, the gas 47 in the storage tank 101 is discharged outside the storage tank 101 (see arrow G3). Thereby, it is possible to avoid the storage tank 101 from being damaged. Moreover, the control for adjusting the amount of compressed air supplied from the compressor 110 can be eliminated.
  • the gas accumulated in the upper part of the first discharge chamber 4 accompanies the filtrate 45 flowing through the first discharge line 4b, moves to the first discharge tank 4d, and moves to the first discharge. It is discharged into the atmosphere from the opening 4e of the tank 4d.
  • the gas accumulated in the upper part of the second discharge chamber 5 accompanies the concentrate 44 flowing through the second discharge line 5b, moves to the second discharge tank 5d, and is released into the atmosphere from the opening 5e of the second discharge tank 5d.
  • the compressor 110 is used to supply a slight pressurization to the storage tank 101, but the present disclosure is not limited to this.
  • the storage tank 101 may be arranged above the filtration device 1 and the slurry 40 in the storage tank 101 may be supplied to the filtration device 1 by hydraulic head pressure.
  • the present disclosure may be a filtration device using electrodes, and may be a filtration device other than the filtration devices shown in each embodiment.
  • the electrodes 10 in the embodiment extend vertically, they may be arranged so as to be inclined in the vertical direction.
  • the outlet 116 is provided in the upper wall 2b, but may be provided in the upper part of the side wall 2a.
  • the first discharge port 4a and the second discharge port 5a may be provided on the upper wall 2b instead of the upper portion of the side wall 2a. This is because even in such a modified example, the gas 47 in the sealed container 2 can be discharged from the outlet 116, the first outlet 4a, and the second outlet 5a.
  • FIG. 23 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 10.
  • FIG. In the filtration system 100C of Embodiment 10, as shown in FIG. 23, in order to keep the pressurized state of the filter chamber 3 constant, A pressure regulating line 128 is installed, and a back pressure valve (pressure regulating valve) 129 is installed in the pressure regulating line 128 .
  • the back pressure valve 129 has a function of setting it to, for example, 0.05 MPa, and releasing the pressure when the pressure exceeds 0.05 MPa. This maintains constant pressure filtration.
  • the metering pump 104 supplies the slurry 40 supplied through the line 102 at a flow rate of, for example, "3". At this time, it is ideal to balance by setting the discharge amount of the filtrate 45 to "1", the discharge amount of the concentrate 44 to "1", and the flow rate of circulation to "1", for example. However, actual operating conditions cannot maintain this ideal balance due to various factors.
  • the back pressure valve 129 is installed in the pressure adjustment line 128 in order to keep the pressurized state constant so that the flow rate of the slurry 40 from the circulation line 103 is "1". Operation of the pressure valve 129 allows constant pressure filtration to be maintained. As a result, the separated substances (filtrate 45 and concentrate 44) can be stably separated from the slurry 40 continuously. Installation of the pressure regulation line 128 and the back pressure valve 129 is preferable because it can be applied to other embodiments of the present invention to reliably maintain constant pressure filtration.
  • FIG. 24 is a diagram schematically showing the filtration system of Embodiment 11.
  • the filtration system 100D of the eleventh embodiment includes a vibrating member 200 in at least one place inside the filter chamber 3, the first discharge chamber 4, or the second discharge chamber 5, as shown in FIG.
  • the filtration system 100D of Embodiment 11 separates the slurry 40 containing particles 42 exhibiting strong cohesiveness, the inside of the filter chamber 3 and the first anode electrode 13-1, the second anode electrode 13-2, The retention and adhesion of particles 42 occur between the third anode electrode 13-3 and the fourth anode electrode 13-4, and there is a tendency for the recovery rate of the particles 42 to decrease. be canceled. Since the details are described in the sixth embodiment, the description thereof is omitted.
  • FIG. 25A is a schematic diagram of a filtration system of Embodiment 12.
  • FIG. The filtration system 100E-1 of the twelfth embodiment, as shown in FIG. and a first separation electrode group 10A and a first separation electrode group 10A which are provided opposite to both side surfaces of the filter chamber 3 to which is supplied and electrically separates the particles 42 in the slurry 40 from the medium (water molecules 41).
  • Two separated electrode groups 10B, and a cathode-side first separator which is provided on the side opposite to the filter chamber of the first separated electrode group 10A and the second separated electrode group 10B and discharges separated substances (medium (water molecules 41), particles 42).
  • the filter unit provided with the discharge chamber 4 and the second discharge chamber 5 on the anode side is regarded as one unit module, and when the module composed of the filter units 160 (160-1, 160-2, . . . ) is connected, the connection A plurality of chambers 161 are used to connect them.
  • the filter device group is constructed by sequentially folding back the connection of the filter device units 160 (160-1, 160-2, . Filtration area expansion) can be achieved, and the discharge amount of separated substances (filtrate 45, concentrate 44) can be increased.
  • FIG. 25B is a diagram schematically showing a filtration system of a modified example of Embodiment 12.
  • FIG. A filtration system 100E-2 of a modification of the twelfth embodiment does not use the connection chamber 161 for connection used in FIG. 25A, and either the first discharge chamber 4 or the second discharge chamber 5 is shared. In this embodiment, the second discharge chamber 5 is shared.
  • a filter unit 160-3 (not shown) may be provided next to the filter unit 160-2 so that the first discharge chamber 4 is shared.
  • either the first discharge chamber 4 or the second discharge chamber 5 is used without using the connection chamber 161 used in the filtration system 100E-1. are shared. As a result, even if the throughput of the filtering device is increased, the capacity of the filtering device as a whole can be reduced. In addition, since the connection chamber 161 and either the first discharge chamber 4 or the second discharge chamber 5 can be eliminated, the number of parts of the filtering device can be reduced.
  • FIG. 13 26 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 13.
  • FIG. 28 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of the filtering device of Embodiment 7, which is the same as FIG.
  • FIG. 29 is a schematic diagram schematically showing the filtering device of the filtering device of the thirteenth embodiment.
  • 31A and 31B are circuit diagrams showing the power supply configurations of the thirteenth and fourteenth embodiments, FIG. 31A being a parallel circuit diagram and FIG. 31B being a series circuit diagram. As shown in FIG.
  • a slurry 40 containing particles (+) 42 and liquids (water molecules ( ⁇ ) 41) with different charges is fed into a supply line (tube ) 102 and at least two or more filter chambers 3 provided facing each other on both sides of the filter chamber 3 and separating the particles 42 and the liquid (water molecules 41) in the slurry 40 by the action of an electric field.
  • a first electrode group 10A and a second electrode group 10B provided with either one or both of a cathode electrode and an anode electrode, and a concentrate 44 and a filtrate 45 which are separated substances provided on the opposite side of the electrode group from the filter chamber 3
  • the filtration device 1G includes a first discharge chamber 4 and a second discharge chamber 5 for discharging the . Then, the first electrode group 10A and the second electrode group 10B are on the same polarity cathode side, and the electrodes constituting the electrode group have pores, and the polarity (-) of the electrode groups 10A and 10B is different from the polarity (+ ) is disposed in the filter chamber 3 on the anode side.
  • the filtering device 1G of the thirteenth embodiment has the first discharge chambers 4, 4, which are ports for discharging the filtrate 45, on the left and right sides, the filtering device 1F of the seventh embodiment shown in FIG.
  • the recovery amount of the filtrate 45 can be doubled compared to the case of
  • FIG. 27 is a diagram schematically showing a filtration system of Embodiment 14.
  • FIG. 30 is a schematic diagram schematically showing a filtering device of the filtering device of Embodiment 14.
  • FIG. 27 in the filtration system 100F of the fourteenth embodiment, a slurry 40 containing particles (+) 42 and liquids (water molecules ( ⁇ ) 41) with different charges is fed into a supply line (tube ) 102 and at least two or more filter chambers 3 provided facing each other on both sides of the filter chamber 3 and separating the particles 42 and the liquid (water molecules 41) in the slurry 40 by the action of an electric field.
  • a first electrode group 10A and a second electrode group 10B having either one or both of a cathode electrode and an anode electrode are provided on the opposite side of the filter chamber 3 of the electrode group, and a concentrate 44, which is a separated material, is discharged.
  • a first discharge chamber 4 and a second discharge chamber 5 are provided.
  • a cathode-side electrode 170B having a polarity (+) different from the polarity ( ⁇ ) of the electrode group is arranged in the filter chamber 3 .
  • a cathode electrode is arranged in the filter chamber 3, and a first electrode group 10A (13, 14) facing each other as anode electrodes is arranged on the left and right sides of the filter chamber 3,
  • the first electrode groups 10B (13, 14) are installed respectively.
  • the particles 42 in the slurry 40 supplied to the filter chamber 3 are formed into the first electrode group 10A (13, 14) and the first electrode group 10A (13, 14), the concentrate 44 is separated in the second discharge chambers 5, 5 located on the left and right, separated by the action of the electric field.
  • the filtering device 1H of the fourteenth embodiment has the second discharge chambers 5, 5, which are ports for discharging the concentrate 44, on the left and right sides, the filtering device 1F of the seventh embodiment shown in FIG.
  • the recovery of concentrate 44 can be doubled compared to .
  • the concentration of particles 42 in 40 is 1.2%, the concentration of particles 42 in filtrate 43 discharged from first discharge chamber 4 is 0.01%, and the concentrate discharged from second discharge chamber 5 The concentration of 44 particles 40 is 4-6%.
  • the concentration of the particles 42 is 4-6%, and the concentration of the particles 42 in the filtrate 43 discharged from the first discharge chamber 4 is 0.01%.
  • the concentration of the particles 42 in the slurry 40 is 1% or less, and the concentration of the particles 40 in the concentrate 44 discharged from the second discharge chamber 5 is 6%.
  • the electrodes installed in the filter chamber 3 may or may not have holes, and may be mesh electrodes. It is preferable that the thickness of the electrode installed in the filter chamber 3 is, for example, about 0.05 mm to 5 mm.
  • a closed container having therein a filter chamber, a first discharge chamber, and a second discharge chamber; a supply line for supplying slurry in which charged particles and liquid are mixed; a supply port communicating between the supply line and the filter chamber; a first discharge port for discharging the liquid from the first discharge chamber; a second discharge port for discharging the concentrate obtained by separating the liquid from the slurry from the second discharge chamber; a plurality of electrodes provided with a plurality of holes through which the particles and the liquid can pass; with the plurality of electrodes, a plurality of cathode electrodes partitioning the filter chamber and the first discharge chamber; a plurality of anode electrodes partitioning the filter chamber and the second discharge chamber; has The plurality of cathode electrodes are a cathode first electrode; a cathode second electrode disposed closer to the first discharge chamber than the cathode first electrode; has The plurality of anode electrodes are an ano
  • the plurality of cathode electrodes has three or more electrodes, (1), wherein the absolute value of the cathode potential supplied to each of the plurality of cathode electrodes increases with increasing distance from the filter chamber.
  • the plurality of anode electrodes has three or more electrodes, The filtration device according to (1) or (2), wherein the absolute value of the anode potential supplied to each of the plurality of anode electrodes increases with distance from the filter chamber.
  • the filtering device wherein the diameter of the pores of the dielectric is 1000 nm or more and 4000 nm or less. (7) In addition, it has a bleeder resistance, a first electrical wiring having one end connected to the bleeder resistor; a second electrical wiring having one end connected to the bleeder resistor; has the other end of the first electrical wiring is connected to the electrode of the plurality of cathode electrodes that is the most distant from the filter chamber; The filter device according to (1) or (2), wherein the other end of the second electric wiring is connected to the electrode, among the plurality of anode electrodes, which is the most distant from the filter chamber.
  • neutralizing electrodes disposed in the first and second discharge chambers; a neutralization power supply that supplies a neutralization potential having a polarity different from the polarity of the particles to the neutralization electrode; with The filtration device according to (1) or (2), wherein the absolute value of the neutralization potential is greater than the absolute value of the anode potential supplied to the electrode farthest from the filter chamber among the plurality of anode electrodes.
  • an electrolytic corrosion prevention layer is provided on the surface of the electrode.
  • a plurality of cathode power sources that supply a cathode potential to the plurality of cathode electrodes; a plurality of anode power sources that supply anode potentials to the plurality of anode electrodes;
  • the filtering device according to (1) or (2) (12) The filtration device according to (1) or (2), wherein the first discharge chamber, the filter chamber, and the second discharge chamber are arranged in this order from above in the vertical direction.
  • the anode potential supplied to the plurality of anode electrodes is set such that the force of the electric field generated between the plurality of anode electrodes is smaller than the filtration pressure of the filter chamber. How to operate a filtration device.
  • the filtering device is the sealed container having therein a filter chamber, a first discharge chamber, and a second discharge chamber; a supply port communicating between the supply line and the filter chamber; a first discharge port for discharging the liquid from the first discharge chamber; a second discharge port for discharging the concentrate obtained by separating the liquid from the slurry from the second discharge chamber; a plurality of electrodes provided with a plurality of holes through which the particles and the liquid can pass; with the plurality of electrodes, a plurality of cathode electrodes partitioning the filter chamber and the first discharge chamber; a plurality of anode electrodes partitioning the filter chamber and the second discharge chamber; has The plurality of cathode electrodes are a cathode first electrode; a cathode second electrode disposed closer
  • the filter chamber, the first discharge chamber, and the second discharge chamber are arranged horizontally, (18) The filtration system according to (18), wherein the sealed container has an outlet opening for communication between the upper portion of the filter chamber and the circulation line.
  • (22) a first discharge line connected to the first discharge port; a second discharge line connected to the second discharge port; with (18)
  • the filtration system according to (18), wherein the first discharge line and the second discharge line are provided with degassing valves.
  • the plurality of cathode electrodes have three or more electrodes, (18) The filtration system according to (18), wherein the absolute value of the cathode potential supplied to each of the plurality of cathode electrodes increases with increasing distance from the filter chamber. (24) The plurality of anode electrodes has three or more electrodes, (18) The filtration system according to (18), wherein the absolute value of the anode potential supplied to each of the plurality of anode electrodes increases with increasing distance from the filter chamber.

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Abstract

本発明のろ過装置は、相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを含むスラリー４０が、供給ラインにより供給されるろ室３と、ろ室の両側面に、相対向して設けられ、前記スラリー４０中の粒子４２と液体４１とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極１１、１２又はアノード電極１３、１４を備えた第１電極群１０Ａ又は第２電極群１０Ｂと、前記第１電極群１０Ａ、前記第２電極群１０Ｂに対して、前記ろ室３と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室４及び第２排出室５とを備える。

Description

ろ過装置及びろ過システム
　本開示は、ろ過装置及びろ過システムに関する。
　下記特許文献のろ過装置は、複数の孔が設けられたろ材を備える。スラリーをろ材に堆積させ、スラリーにろ過圧力をかけると、スラリーに含まれる液体がろ材の孔を通過する。そして、ろ材上には、含液率が例えば２０％から３０％の濃縮物が残る。
特開平７－８７１５号公報
　上記特許文献のろ過装置によれば、ろ材上に残った濃縮物を回収するため、スラリーの供給を停止しなければならない。つまり、脱液処理がいわゆるバッチ処理となり、スラリーを連続して供給して脱液処理を行うことができない。
　本開示は、脱液処理を連続で行うことができるろ過装置及びろ過システムを提供する。
　本開示の一側面のろ過装置は、相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを、含むスラリーが、供給ラインにより供給されるろ室と、ろ室の両側面に、相対向して設けられ、前記スラリー中の粒子と液体とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極又はアノード電極を備えた第１電極群又は第２電極群と、前記第１電極群、前記第２電極群に対して、前記ろ室と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室及び第２排出室とを備える。
　本開示の一側面のろ過システムは、帯電した粒子と液体が混合されたスラリーを貯留する貯留槽と、内部に複数のカソード電極と複数のアノード電極とが設けられた密閉容器を有し、前記密閉容器の内部で前記スラリーの固液分離を連続して行うろ過装置と、前記貯留槽から前記密閉容器の内部に前記スラリーを継続的に供給する供給ラインと、
　前記密閉容器の内部から前記スラリーの一部を抜き取り、前記貯留槽に継続的に循環させる循環ラインと、前記循環ラインに設けられ、前記循環ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの循環量を、前記供給ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの供給量よりも少なく調整する定量ポンプと、を備える。
　本開示によれば、スラリーを連続して脱液処理することができる。
図１は、実施形態１のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図２は、実施形態１のろ過装置であって、連続排出の運転方法が行われている場合を示す模式図である。 図３は、実施形態１のろ過装置であって、パーシャル排出の運転方法が行われている場合を示す模式図である。 図４は、実施形態１のろ過装置であって、残留するスラリーを排出する場合を示す模式図である。 図５は、実施形態１のろ過装置であって粒子濃度を説明する図面である。 図６は、変形例１のろ過装置を示す模式図である。 図７は、変形例２のろ過装置を示す模式図である。 図８は、変形例３のろ過装置を示す模式図である。 図９は、実施形態２のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１０は、実施形態３のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１１は、実施形態３のろ過装置の電気的等価回路図である。 図１２は、実施形態４のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１３は、実施形態５のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１４は、実施形態６のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１５Ａは、ろ室、実施形態６の第１排出室及び第２排出室５の内部に振動部材を設置した概略図である。 図１５Ｂは、ろ室、実施形態６の第１排出室及び第２排出室５の内部に振動部材を設置した概略図である。 図１５Ｃは、実施形態６のろ過装置のスイッチングボックスの運転タイムチャートである。 図１６は、実施形態７のろ過システムを模式的に示す図である。 図１７は、実施形態７のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図１８は、実施形態８のろ過システムを模式的に示す図である。 図１９は、実施形態８のろ過システムにおける固液分離の使用方法を示す模式図である。 図２０は、実施形態８のろ過システムにおける逆洗浄の使用方法を示す模式図である。 図２１は、実施形態８のろ過システムにおける洗浄の使用方法を示す模式図である。 図２２は、実施形態９のろ過システムを模式的に示す図である。 図２３は、実施形態１０のろ過システムを模式的に示す図である。 図２４は、実施形態１１のろ過システムを模式的に示す図である。 図２５Ａは、実施形態１２のろ過システムを模式的に示す図である。 図２５Ｂは、実施形態１２の変形例のろ過システムを模式的に示す図である。 図２６は、実施形態１３のろ過システムを模式的に示す図である。 図２７は、実施形態１４のろ過システムを模式的に示す図である。 図２８は、実施形態７のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図２９は、実施形態１３のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図３０は、実施形態１４のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図である。 図３１Ａは、実施形態１３又は１４の電源構成を示す並列回路図である。 図３１Ｂは、実施形態１３又は１４の電源構成を示す直列回路図である。
　以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１のろ過装置を模式的に示す模式図である。図２は、実施形態１のろ過装置であって、連続排出の運転方法が行われている場合を示す模式図である。図３は、実施形態１のろ過装置であって、パーシャル排出の運転方法が行われている場合を示す模式図である。図４は、実施形態１のろ過装置であって、残留するスラリーを排出する場合を示す模式図である。図５は、実施形態１のろ過装置であって粒子濃度を説明する図面である。図６は、変形例１のろ過装置を示す模式図である。図７は、変形例２のろ過装置を示す模式図である。図８は、変形例３のろ過装置を示す模式図である。
　実施形態に係るろ過装置１は、液体中に粒子４２が分散されたスラリー４０から、粒子４２を分離する装置である。ろ過装置１は、例えばライフサイエンス分野や、下水処理、排水処理分野等に適用できる。例えばライフサイエンス分野では、培養細胞、微細藻類、細菌、バクテリア、ウイルス等の微生物体培養を行うバイオ産業や、培養微生物体が体外、体内に生産する酵素、タンパク質、多糖類、脂質等の利用、応用分野であるバイオ創薬や化粧品業界、又は、醸造、発酵、搾汁、飲料等を扱うビバレッジ産業に適用できる。下水処理、排水処理分野では、難ろ過性の微細バイオマス水系スラリーで、バイオマス粒子の分離に適用できる。あるいは、ろ過装置１は、表面帯電した微粒子が電気的反発作用で高分散したコロイド粒子系スラリーで、コロイド微粒子の濃縮回収用途に適用できる。
　図１に示すように、ろ過装置１は、密閉容器２と、密閉容器２の内部に配置された複数の電極１０と、電極１０に所定の電位を供給する複数の電源２０と、を備える。
　密閉容器２の内部には、密閉空間Ｓが設けられている。密閉容器２は、鉛直方向（以下、上下方向と呼ぶ）に延在する筒状の側壁２ａと、側壁２ａの上部を閉塞する上壁２ｂと、側壁２ａの下部を閉塞する下壁２ｃと、を有している。密閉空間Ｓの内部には、複数の電極１０が配置されている。電極１０は、鉛直方向と直交する水平方向に延在し、密閉空間Ｓを上下方向に区分けしている。これにより、密閉空間Ｓは、密閉空間Ｓの上下方向の中央部に位置するろ室３と、ろ室３の上方に位置する第１排出室４と、ろ室３の下方に位置する第２排出室５と、の３つに区分けられている。
　密閉容器２の側壁２ａには、供給口３ａ、第１排出口４ａ、及び第２排出口５ａが設けられている。供給口３ａ、第１排出口４ａ、及び第２排出口５ａは、それぞれ、密閉空間Ｓと密閉容器２の外部空間とを連通している。
　供給口３ａは、ろ室３の一側面側に設けられている。供給口３ａには、供給ライン１０２の一端が接続している。供給ライン１０２の他端は、貯留槽１０１に接続している。貯留槽１０１内のスラリー４０は、供給ライン１０２を介して密閉容器２に供給される。供給ライン１０２には、供給ポンプ１０４が設けられている。供給ポンプ１０４は、供給ライン１０２内のスラリー４０をろ室３の方に加圧している。また、密閉空間Ｓが密閉されている。よって、供給ポンプ１０４の加圧力は、密閉空間Ｓのスラリー４０に対してろ過圧力として作用する。供給ライン１０２には、バルブ１０５が設けられている。
　第１排出口４ａは、第１排出室４に設けられている。第１排出口４ａには、第１排出ライン４ｂが接続している。第１排出ライン４ｂには、流量を調整するための第１バルブ４ｇが設けられている。第１排出ライン４ｂの下流側には、図示しない圧力調整弁が設けられている。
　第２排出口５ａは、第２排出室５に設けられている。第２排出口５ａには、第２排出ライン５ｂが接続している。第２排出ライン５ｂには、流量を調整するための第２バルブ５ｇが設けられている。第２排出ライン５ｂの下流側には、図示しない圧力調整弁が設けられている。
　以上から、密閉空間Ｓのろ室３にスラリー４０が供給される。また、スラリー４０は、ろ室３で分岐して第１排出室４又は第２排出室５に流入する。そのほか、密閉容器２の側壁２ａには、連通口６が設けられている。連通口６は、ろ室３と供給ライン６ａとを連通している。また、供給ライン６ａにはバルブ６ｂが設けられている。このバルブ６ｂは常時閉じており、ろ室３内に気体や液体などを外部から供給する場合にのみ開放する。
　電極１０は、上下方向に貫通する複数の孔１０ａが設けられている。スラリー４０（液体と粒子４２）は、電極１０の孔１０ａを通じて、密閉空間Ｓを上下方向に移動する。
　電極１０の表面には、図示しない電食防止層が設けられている。この電食防止層としては、例えば絶縁被覆層や導電性貴金属層などがある。電食防止層の材料としては、例えばチタン、アルミニウム、マグネシウム、タンタルなどが挙げられる。導電性貴金属層の材料としては、例えば白金、金、パラジウム等が挙げられる。電食防止層の厚みは、絶縁被覆層の場合は、例えば５μｍから３０μｍ程度、より好ましくは５μｍから１０μｍ程度が好ましい。また、白金、金、パラジウム等の導電性貴金属層の厚み は、例えば０．５μｍから１０μｍ程度、より好ましくは１μｍから５μｍ程度が好ましい。この電食防止層によれば、電極１０の表面の腐食が抑制される。また、電極１０は、絶縁被膜層を有しているため、スラリー４０を構成する液体と接しない。この結果、電極１０に電位が供給されても、電極１０の表面と液体との間で、電気分解が発生し難い。
　複数の電極１０は、複数のカソード電極と、複数のアノード電極と、を備える。複数のカソード電極は、ろ室３と第１排出室４との間に介在している。言い換えると、複数のカソード電極は、ろ室３と第１排出室４とを仕切っている。本実施形態では、カソード電極は２つである。以下、複数のカソード電極のうち、ろ室３の近い方から順に、カソード第１電極１１、カソード第２電極１２、と称する。
　複数のアノード電極は、ろ室３と第２排出室５との間に介在している。言い換えると、複数のアノード電極は、ろ室３と第２排出室５とを仕切っている。本実施形態では、アノード電極は２つである。以下、複数のアノード電極のうち、ろ室３に近い方から順に、アノード第１電極１３、アノード第２電極１４と称する。
　カソード第１電極１１は、ろ室３を挟んで、アノード第１電極１３と対向している。カソード第１電極１１とアノード第１電極１３との間隔Ｄ１は、スラリー４０中の粒子４２をアノード第１電極１３の方に移動させることができる間隔であり、例えば０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
　カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間隔Ｄ２は、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。なお、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間隔Ｄ２が小さいほど、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２の間で発生するカソード電界Ｅｃ（図２参照）の力が強くなる。
　アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間隔Ｄ３は、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。また、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間隔Ｄ３が小さいほどアノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間で発生するアノード電界Ｅａ（図２参照）の力が強くなる。
　カソード第１電極１１の孔１１ａ及びカソード第２電極１２の孔１２ａは、ろ室３と第１排出室４とを連通させている。カソード第１電極１１の孔１１ａの孔径ｄ１は、０．５μｍ 以上５００μｍ以下、例えば７０μｍ程度である。カソード第２電極１２の孔１２ａの孔径ｄ２は、０．５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、例えば１００ｎｍ程度である。なお、孔１１ａ、１２ａの孔径ｄ１、ｄ２は、同一でなくてもよい。
　アノード第１電極１３の孔１３ａ及びアノード第２電極１４の孔１４ａは、ろ室３と第２排出室５とを連通させている。アノード第１電極１３の孔１３ａの孔径ｄ３とアノード第２電極１４の孔１４ａの孔径ｄ４は、例えば０．１μｍ以上５０００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上１０００μｍ以下である。なお、孔１３ａ、１４ａの孔径ｄ３、ｄ４は同一でなくてもよい。
　電源２０は、電極１０に電位を供給する装置である。電源２０の数は、電極１０と同数（本実施形態で４つ）である。電源２０は、２つのカソード電極と接続する２つのカソード電源（カソード第１電源２１、カソード第２電源２２）と、２つのアノード電極と接続する２つのアノード電源（アノード第１電源２３、アノード第２電源２４）と、を備える。
　カソード第１電源２１は、カソード第１電極１１にカソード第１電位Ｖ１を供給する。カソード第１電源２１の第１端子２１ａは、電気配線３０により基準電位ＧＮＤに接続している。基準電位ＧＮＤは、例えばグランド電位であり、本開示において特に限定されない。カソード第１電源２１の第２端子２１ｂは、電気配線３１によりカソード第１電極１１に接続している。
　カソード第２電源２２は、カソード第２電極１２にカソード第２電位Ｖ２を供給する。カソード第２電源２２の第１端子２２ａは、電気配線３２によりカソード第１電極１１に接続している。カソード第２電源２２の第２端子２２ｂは、電気配線３３によりカソード第２電極１２に接続している。
　アノード第１電源２３は、アノード第１電極１３にアノード第１電位Ｖ１１を供給する。アノード第１電源２３の第１端子２３ａは、電気配線３４により基準電位ＧＮＤに接続されている。アノード第１電源２３の第２端子２１０２は、電気配線３５によりアノード第１電極１３に接続している。
　アノード第２電源２４は、アノード第２電極１４にアノード第２電位Ｖ１２をする。アノード第２電源２４の第１端子２４ａは、電気配線３６によりアノード第１電極１３に接続している。アノード第２電源２４の第２端子２４ｂは、電気配線３７によりアノード第２電極１４に接続している。
　なお、各電源２０から供給されるカソード電位（カソード第１電位Ｖ１、カソード第２電位Ｖ２）及びアノード電位（アノード第１電位Ｖ１１、アノード第２電位Ｖ１２）は、一定でなく変更できる。
　次に、ろ過装置１の過の対象となるスラリー４０について説明する。スラリー４０は、例えば懸濁体であり、液体と粒子４２とが混ざった混合物である。粒子４２は、表面が帯電したものが対象となる。また、粒子４２の粒径は特に限定されない。粒子４２の粒径が例えば１ｎｍ以上５０００μｍ以下の粒子なども、ろ過対象とすることができる。
　次に、図２を参照しながら、ろ過装置１の運転方法について説明する。なお、本実施形態で挙げるスラリー４０は、液体として水を含んだものを例としてあげる。また、粒子４２は、マイナスに帯電している。水分子４１はプラスに帯電し、スラリー４０全体として電気的に平衡状態となっている。
　ろ過装置１の運転方法に関し、まず、供給ポンプ１０４を駆動し、スラリー４０をろ室３に供給する。供給ポンプ１０４は継続して駆動させ、スラリー４０の供給を連続して行う。また、供給ポンプ１０４による圧力は、密閉空間Ｓの圧力(ゲージ圧)が例えば０．００５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、好ましくは０．０２ＭＰａ以上０．１ＭＰａ以下など、大気圧よりも高くなるように設定する。
　第１排出ライン４ｂ及び第２排出ライン５ｂの下流側の圧力を、図示しない圧力調整弁により、大気圧と略等しく調整する。これにより、密閉空間Ｓには、供給口３ａ（ろ室３）から第１排出室４及び第２排出室５に向かう圧力（以下、ろ過圧力と称する）が作用する。
　カソード第１電源２１からカソード第１電極１１に供給されるカソード第１電位Ｖ１を－２０Ｖとする。カソード第２電源２２からカソード第２電極１２に供給するカソード第２電位Ｖ２を－３０Ｖとする。つまり、カソード電源は、粒子４２の極性（マイナス）と同じ極性のカソード電位（Ｖ１、Ｖ２）をカソード電極に供給する。また、ろ室３から離隔するに従ってカソード電源から供給されるカソード電位の絶対値が大きい（Ｖ２＞Ｖ１）。
　アノード第１電源２３からアノード第１電極１３に供給されるアノード第１電位Ｖ１１を＋２０Ｖに設定する。アノード第２電源２４からアノード第２電極１４に供給するアノード第２電位Ｖ１２を＋３０Ｖに設定する。つまり、アノード電源は、粒子４２の極性（マイナス）と異なる極性のアノード電位（Ｖ１１、Ｖ１２）をアノード電極に供給する。また、ろ室３から離隔するに従ってアノード電源から供給されるアノード電位の絶対値が大きい（Ｖ１２＞Ｖ１１）。
　上記した運転方法によれば、ろ室３にスラリー４０が供給されると、スラリー４０に含まれる粒子４２は、同じ極性に帯電するカソード第１電極１１から斥力を受ける（図２の矢印Ａ１参照）。また、粒子４２は、異なる極性に帯電するアノード第１電極１３から引力を受ける（図２の矢印Ｂ１参照）。これにより、ろ室３にある粒子４２は、アノード第１電極１３の方に移動する。また、粒子４２は、重力により下方（アノード第１電極１３側）に移動する。以上から、ろ室３に流入した多くの粒子４２は、アノード第１電極１３の近傍かつ上方に分布する。
　そして、アノード第１電極１３の近傍かつ上方にあるスラリー４０（粒子４２の濃度が高いスラリー４０）は、ろ過圧力によってアノード第１電極１３の孔１３ａとアノード第２電極１４との孔１４ａを通過し、第２排出室５に移動する（図２の矢印Ｆ１参照）。また、スラリー４０は、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４とを 通過する過程で、水の割合が減少し、かつ粒子４２の割合が増加し、濃縮物４４となる。以下、詳細を説明する。
　アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間に、アノード電界Ｅａが発生している。このアノード電界Ｅａは、見かけ上の挙動がプラスに帯電した水分子（以下、「プラスに帯電した水分子」ともいう）４１を、アノード第２電極１４からアノード第１電極１３の方に押し戻す力を発揮する。つまり、見かけ上の挙動がプラスに帯電した水分子４１は、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間を通過する際、アノード電界Ｅａから斥力を受ける（図２の矢印Ａ２参照）。
　以上から、プラスに帯電した水分子４１は、単にろ過圧力を受けて第２排出室５に移動する場合の移動速度よりも減速する。このため、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間を通過する単位時間当たりの水の量が減少する。この結果、第２排出室５に移動したスラリー４０に含まれる水の割合は、アノード第１電極１３の近傍かつ上方にあるスラリー４０と比べて小さくなる。
　また、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間のアノード電界Ｅａは、マイナスに帯電した粒子４２を、アノード第１電極１３からアノード第２電極１４の方に引き込む引力を発揮する（図２の矢印Ｂ２参照）。つまり、粒子４２は、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間を通過する際に電界から引力を受ける。これにより、粒子４２は、単にろ過圧力を受けて第２排出室５に移動する場合の移動速度よりも加速する。以上から、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間を通過する単位時間当たりの粒子４２の量が増加する。このため、第２排出室５に移動したスラリー４０に含まれる単位容積当たりの粒子４２の割合は、アノード第１電極１３の近傍かつ上方にあるスラリー４０と比べて高くなる。
　このように、スラリー４０は、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間を通過する過程で粒子４２の濃度が高くなり、濃縮物４４となる。そして、濃縮物４４は、ろ過圧力により、第２排出口５ａを通過して第２排出ライン５ｂから排出される。
　一方で、ろ室３においてカソード第１電極１１の近傍かつ下方には、粒子４２の濃度が低いスラリー４０が滞留する。このスラリー４０は、ろ過圧力によりカソード第１電極１１の孔１１ａと、カソード第２電極１２の孔１２ａを通過し、第１排出室４に移動する（図２の矢印Ｆ３参照）。
　ここで、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２の間には、カソード電界Ｅｃが発生している。カソード電界Ｅｃは、マイナスに帯電した粒子４２がろ室３から第１排出室４に移動することを抑制する斥力を発揮する。このため、粒子４２が第１排出室４に移動しないように抑制される。
　また、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２の間に発生するカソード電界Ｅｃは、プラスに帯電した水分子４１をろ室３から第１排出室４の方に引き込む力を発揮している。プラスに帯電した水分子４１は第１排出室の方に引き込まれる、という電気浸透流が生じる（図２の矢印Ｆ４参照）。このため、ろ室３の水は、単にろ過圧力を受けて第１排出室４に移動する場合の移動速度よりも加速する。よって、ろ室３から第１排出室４に移動する水の単位時間当たりの量が増加する。
　そして、第１排出室４に移動した水（ろ液４５）は、ろ過圧力により水が第１排出口４ａから排出される。
　なお、上記したように、スラリー４０に含まれる水の多くが第１排出室４の方に移動する。つまり、単位時間当たりでろ室３から第１排出室４又は第２排出室５に移動する容積は、第１排出室４の方が大きい。よって、第１バルブ４ｇと第２バルブ５ｇにより、第１排出口４ａと第２排出口５ａから排出する流量を例えば９：１（例えば１０倍濃縮）に設定し、第１排出口４ａから多くの水を排出するよう に調整する。これにより、第１排出口４ａからは、多くの水がろ液４５ として連続して排出される。また、第２排出口５ａからは、濃縮物４４が連続して排出される。
　ここで、本実施形態では、流量を例えば９：１（例えば１０倍濃縮）に設定しているが、定量ポンプの流量を調整することで、流量を例えば２：１（例えば３倍濃縮）などに適宜設定することもできる。
　以上から、図５に示すように、カソード第１電極１１が発揮する斥力と、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間で発生するカソード電界Ｅｃによって、多くの粒子４２が第１排出室４への移動が妨げられる。このため、カソード第１電極１１を境に粒子濃度が大きく変化する（図５の矢印αを参照。）。つまり、カソード第１電極１１を超えて第１排出室４に移動すると、粒子濃度が大きく低減する。
　一方で、アノード第１電極１３が発揮する引力と、及びアノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間で発生するアノード 電界Ｅａ によって、多くの粒子４２は、第２排出室５の方に引き込まれるという、電気泳動が生じる。このため、アノード第１電極１３を境に粒子濃度が大きく変化する（図５の矢印βを参照）。つまり、アノード第１電極１３を超えて第２排出室５に移動すると、粒子濃度が大きく増加する。
　よって、本実施形態のろ過装置１によれば、例えば粒子濃度が約２％のスラリー４０をろ室３に供給すると、粒子濃度０．０２％程度の水（ろ液４５）が第１排出口４ａから排出され、粒子濃度６％程度の濃縮物４４が第２排出口５ａから排出されるようになる。結果として本実施形態においては９９％以上の粒子除去率を発揮できる。
　以上、ろ過装置１の運転方法の一例を説明したが、上記したろ過装置１の運転方法は、第２排出室５から濃縮物４４を連続して排出する方法である。言い換えると、上記した運転方法は、アノード電極（２３，２４）の間に発生するアノード 電界Ｅａの力が密閉空間Ｓのろ過圧力よりも小さくなるように、アノード電極（２３，２４）に供給するアノード電位（アノード第１電位Ｖ１１、アノード第２電位Ｖ１２）に設定した場合の例である。
しかしながら、実施形態１のろ過装置１の使用方法はこれに限定されない。
　次に、濃縮物４４を間欠的に排出する使用方法について説明する。なお、以下において、濃縮物４４を間欠的に排出することを、パーシャル排出と称する場合がある。また、上記した濃縮物４４を連続して排出することを、連続排出と称する場合がある。
　パーシャル排出による運転方法は、図３に示したアノード第１電位Ｖ１１とアノード第２電位Ｖ１２の値を調整し、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に発生するアノード 電界Ｅａ の力をろ過圧力よりも大きくする。なお、カソード第１電位Ｖ１とカソード第２電位Ｖ２は、連続排出の運転時と同じ電位とする。
　これによれば、図３に示すように、ろ室３の水（水分子４１）は、ろ過圧力によりアノード第１電極１３の孔１３ａを通過するものの、アノード電界Ｅａの力により、第２排出室５への移動が規制される。粒子４２は、アノード第２電極１４の引力により引き寄せられ、アノード第２電極１４に吸着した状態となる。よって、水と粒子４２は第２排出室５に移動せず、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間は、粒子４２と水が滞留した状態となる。また、この状態を継続すると、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に滞留する粒子４２が増加し、スラリー４０の粒子４２の濃度が次第に高くなる。なお、ろ室３にある水は、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２を通過して第１排出口４ａからろ液４５として 排出される。
　そして、一定時間経過後、アノード第１電位Ｖ１１とアノード第２電位Ｖ１２の値を連続排出の運転時と同じとなるように変更する。これにより、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に滞留した粒子４２と水が第２排出室５に移動し、粒子４２の濃度が高い濃縮物４４が生成される。そして、濃縮物４４は、ろ過圧力により第２排出口５ａから排出される。
　また、一定量の濃縮物４４を排出したら、再度、アノード第１電位Ｖ１１とアノード第２電位Ｖ１２の値を大きくし、第２排出室５への移動を規制する。このように、アノード第１電位Ｖ１１とアノード第２電位Ｖ１２を変えるとことで、濃縮物４４の排出が間欠的となる。また、濃縮物４４は、連続排出時よりも含水率が低い（粒子濃度が６％よりも高くなる）。
　次にろ過装置１によるろ過後、ろ室３及び第２排出室５に残ったスラリー４０の除去方法について説明する。図４に示すように、供給ライン１０２の図示しないバルブと、第１排出ライン４ｂの第１バルブ４ｇを閉じる。また、第２排出ライン５ｂの第２バルブ５ｇと、供給ライン６ａのバルブ６ｂを開く。そして、供給ライン６ａに圧縮空気を送り、連通口６からろ室３内に圧縮空気を供給する。これによれば、圧縮空気は、ろ室３内から、アノード第１電極１３の孔１３ａとアノード第２電極１４との孔１４ａを通過し、第２排出室５に移動する。そして、第２排出口５ａから外部空間に排出される。ろ室３及び第２排出室５に残ったスラリー４０は、圧縮空気に同伴して第２排出口５ａから外部空間に排出される。これにより、ろ室３及び第２排出室５に残ったスラリー４０が全量回収される。なお、本実施形態では、圧縮空気を供給した例を挙げているが、液体を供給してもよい。また、圧縮気体、液体の供給の仕方は、数回に分けておこなってもよく、特に限定されない。
　以上、実施形態１のろ過装置１は、ろ室３、第１排出室４、及び第２排出室５を有する密閉容器２と、帯電した粒子４２と液体が混合したスラリー４０を供給する供給ライン１０２と、供給ライン１０２とろ室３を連通する供給口３ａと、液体を第１排出室４から排出する第１排出口４ａと、スラリー４０から液体が分離した濃縮物４４を第２排出室５から排出する第２排出口５ａと、粒子４２及び液体が通過可能な複数の孔１０ａが設けられた複数の電極１０と、を備える。複数の電極１０は、ろ室３と第１排出室４とを仕切る複数のカソード電極と、ろ室３と第２排出室５とを仕切る複数のアノード電極と、を有する。複数のカソード電極は、カソード第１電極１１と、カソード第１電極１１よりも第１排出室４寄りに配置されたカソード第２電極１２と、を有する。複数のアノード電極は、ろ室３を挟んでカソード第１電極１１と対向するアノード第１電極１３と、アノード第１電極１３よりも第２排出室５寄りに配置されたアノード第２電極１４と、を有する。カソード第１電極１１には、粒子の極性と同じ極性のカソード第１電位Ｖ１が供給される。カソード第２電極１２には、粒子の極性と同じ極性のカソード第２電位Ｖ２が供給される。カソード第２電位Ｖ２の絶対値は、カソード第１電位Ｖ１の絶対値よりも大きい。アノード第１電極１３には、粒子の極性と異なる極性のアノード第１電位Ｖ１１が供給される。アノード第２電極１４には、粒子の極性と異なる極性のアノード第２電位Ｖ１２が供給される。アノード第２電位Ｖ１２の絶対値は、アノード第１電位Ｖ１１の絶対値よりも大きい。
　本実施形態のろ過装置によれば、濃縮物４４は、ろ室３に残らず、第２排出口５ａから排出される。このため、スラリー４０の脱液処理を連続して行うことができる。また、濃縮物４４がろ室３に堆積しない。つまり、ろ室３に濃縮物４４を堆積させるためのスペースが不要となる。よって、ろ室３の小型化（密閉容器２の小型化）を図れる。また、密閉容器２から濃縮物４４を 排出するための特段の操作が不要となる。
　また、実施形態１のろ過装置１は、鉛直方向の上方から第１排出室４、ろ室３、第２排出室５の順で配置される。
　これによれば、粒子４２は、重力により第２排出室５に移動し、第１排出室４の方に移動し難くなる。よって、第１排出口４ａから回収されるろ液４５が清澄となる。
　また、実施形態１のろ過装置１の電極１０の表面には、電食防止層が設けられている。
　これによれば、電極１０の電蝕が回避される。また、電気分解が発生し難いため、消費電力の低減を図れる。
　また、実施形態１のろ過装置１の運転方法は、複数のアノード電極の間に発生するアノード 電界Ｅａ の力を密閉空間Ｓのろ過圧力よりも小さくなるように、複数のアノード電極に供給するアノード電位（アノード第１電位Ｖ１１、アノード第２電位Ｖ１２）に設定する。
　これによれば、濃縮物４４を連続して排出することができる。
　また、実施形態１のろ過装置１の運転方法は、複数のアノード電極の間に発生するアノード 電界Ｅａ の力が密閉空間Ｓのろ過圧力よりも大きくした後、アノード 電界Ｅａ の力が密閉空間Ｓのろ過圧力よりも小さくなるように、複数のアノード電極に供給する第３電位（アノード第１電位Ｖ１１、アノード第２電位Ｖ１２）を変更する。
　これによれば、濃縮物４４のパーシャル排出を行うことができる。
　以上、実施形態１について説明したが、本開示は、実施形態で説明したものに限定されない。例えば、実施形態１の電極１０は、電食防止層を有しているが、本開示は、電食防止層を有していない電極を使用してもよい。また、実施形態１のろ過装置１は、供給ライン１０２の内部にあるスラリー４０をろ室３の方に押し出す供給ポンプ１０４を備えているが、本開示は、ろ過装置以外の装置のポンプによりスラリー４０が供給されるようになっていてもよい。つまり、ろ過装置自体がポンプを備えていなくてもよい。又は、実施形態では、供給口３ａ側からろ過圧力を付与しているが、供給口３ａ側と第１排出口４ａ側との差圧、及び供給口３ａ側と第２排出口５ａとの差圧によりろ過圧力を付与してもよい。
　また、実施形態１のろ過装置１は、複数のカソード電極に電位を供給する複数のカソード電源と、複数のアノード電極に電位を供給する複数のアノード電源と、を備えているが、本開示は、ろ過装置以外の装置の電源により電位が供給されるようになっていてもよい。つまり、ろ過装置自体が電源自体を備えていなくてもよい。
　また、実施形態１の密閉容器２は、上から順に第１排出室４、ろ室３、第２排出室５という並び順となっているが、本開示は、図６を示すように、上から順に第２排出室５、ろ室３、第１排出室４という並び方をしていてもよい。図７を示すように、第１排出室４とろ室３と第２排出室５が水平方向に並んでいてもよい。図８を示すように、第１排出室４とろ室３と第２排出室５が斜め方向に並んでいてもよい。なお、図７及び図８の変形例の場合はスラリー４０の供給口３ａは底部側となる。
　また、ろ室３、第１排出室４、及び第２排出室５に対して設けられる供給口３ａ、第１排出口４ａ、及び第２排出口５ａの位置（各部屋に設けられた開口部の向き）に関し、本開示においては、水平方向、上下方向、斜め方向等、適宜設定してよい。
（実施形態２）
　図９は、実施形態２のろ過装置を模式的に示す模式図である。図９に示すように、実施形態２のろ過装置１Ａは、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間に配置されたろ材７を備えている点で、実施形態１のろ過装置１と相違する。また、実施形態２のろ過装置１Ａは、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に配置された誘電体８を備える点で、実施形態１のろ過装置１と相違する。以下、相違点に絞って説明する。
　ろ材７は、水平方向に延在している。ろ材７には、上下方向に貫通する孔７ａが複数設けられている。孔７ａの径は、カソード第１電極１１の孔１１ａの孔径ｄ１やカソード第２電極１２の孔１２ａの孔径ｄ２よりも小さい。なお、図９においては、作図の関係上略同一としている。なお、ろ材７の孔７ａの径は、粒子４２の径の約４～２０倍となっていればよい。
　誘電体８は、絶縁材料から成り、水平方向に延在している。この誘電体８によれば、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に作用するアノード 電界Ｅａ の力が大きくなる。誘電体８には、上下方向に貫通する孔８ａが設けられている。孔８ａの径 は、粒子４２が通過できる大きさであり、例えば１０００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下 である。誘電体８として、ろ紙などのろ材を用いてもよい。
　以上、実施形態２のろ過装置１Ａは、複数のカソード電極（カソード第１電極１１とカソード第２電極１２）との間にろ材７が設けられている。
　これによれば、図９に示すように、複数のカソード電極（カソード第１電極１１とカソード第２電極１２）との間にろ材７が設けられているので、粒子４２は、ろ材７の孔７ａを通過することができず、第１排出室４に移動できない。よって、粒子４２を含んでいない清澄なろ液が第１排出室４内に回収される。また、ろ材７によってもカソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間に発生するアノード 電界Ｅａの力が実施形態１の場合よりも大きくなる。よって、粒子４２は、さらに第１排出室４に移動し難くなる。さらには、第１排出室４に移動する水の単位時間当たりの量が増加し、ろ過の処理時間を短縮できる。
　また、実施形態２のろ過装置１Ａにおいて、複数のアノード電極（アノード第１電極１３、アノード第２電極１４）の間には、複数の孔８ａが設けられた誘電体８が設けられている。
　これによれば、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に作用するアノード 電界Ｅａの力が実施形態１の場合よりも大きくなり、第２排出室５に移動する水分子４１の移動量が低減する。つまり、濃縮物４４の含水率が低減する。その結果、濃縮物４４の濃縮率が増加する。
　これによれば、粒子４２が誘電体８の孔８ａを通過して第２排出室５の方に移動可能となる。
　以上、実施形態２について説明したが、本開示のろ過装置は、ろ材７と誘電体８のうちいずれか一方のみを備えていてもよいが、より好ましくはろ材７を設けるのが望ましい。
（実施形態３）
　図１０は、実施形態３のろ過装置を模式的に示す模式図である。図１１は、実施形態３のろ過装置の電気的等価回路図である。実施形態３のろ過装置１Ｂは、ブリーダ抵抗５０と第１電気配線５１と第２電気配線５２を備える点で、実施形態１のろ過装置１と相違する。
　ブリーダ抵抗５０は電気的負荷である。カソード第２電極１２に他端が接続された第１電気配線５１の一端はブリーダ抵抗５０に接続している。第１電気配線５１の他端は、カソード第２電極１２に接続している。つまり、第１電気配線５１の他端は、複数のカソード電極のうち最もろ室３から離隔したカソード第２電極１２と接続している。
　アノード第２電極１４に他端が接続された第２電気配線５２の一端は、ブリーダ抵抗５０に接続している。第２電気配線５２の他端は、アノード第２電極１４に接続している。つまり、第２電気配線５２の他端は、複数のアノード電極のうちろ室３から最も離隔したアノード第２電極１４と接続する。
　図１１に示すように、ろ過装置１Ｂにおいて、カソード第１電極１１とアノード第１電極１３との間に、抵抗成分Ｒ０と容量成分Ｃ０が並列に接続される。抵抗成分Ｒ０と容量成分Ｃ０は、カソード第１電極１１とアノード第１電極１３との間に入り込む液体と粒子４２により等価的に表される成分である。
　カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間に、抵抗成分Ｒ１と容量成分Ｃ１が並列に接続される。抵抗成分Ｒ１と容量成分Ｃ１は、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間に入り込む液体と粒子４２により等価的に表される成分である。
　アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に、抵抗成分Ｒ２と容量成分Ｃ２が並列に接続される。抵抗成分Ｒ２と容量成分Ｃ２は、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４との間に入り込む液体と粒子４２により等価的に表される成分である。
　実施形態３によれば、複数の電極１０と、複数の電源２０と、電気配線３０～３７は、ブリーダ抵抗５０と第１電気配線５１と第２電気配線５２により、閉ループ回路となる。なお、ブリーダ抵抗５０と第１電気配線５１と第２電気配線５２を備えていない実施形態１のろ過装置１と実施形態２のろ過装置１Ａにおいては、最も電位が大きいカソード第２電極１２とアノード第２電極１４から、スラリー４０に含まれる液体に電流が漏れ、消費電力増大につながる可能性がある。一方、実施形態３によれば、カソード第２電極１２とアノード第２電極１４から生じる漏れ電流は、第１電気配線５１又は第２電気配線５２に流れる。また、第１電気配線５１と第２電気配線５２とを直接接続するとショートするため、ブリーダ抵抗５０を第１電気配線５１と第２電気配線５２との間に配置している。
　以上、実施形態３のろ過装置１Ｂは、ブリーダ抵抗５０と、一端がブリーダ抵抗５０と接続する第１電気配線５１と、一端がブリーダ抵抗５０と接続する第２電気配線５２と、を有する。第１電気配線５１の他端は、複数のカソード電極のうちろ室３から最も離隔する電極１０と接続する。第２電気配線５２の他端は、ろ複数のアノード電極のうちろ室３から最も離隔する電極１０と接続する。
　実施形態３のろ過装置１Ｂによれば、ブリーダ抵抗５０と第１電気配線５１と第２電気配線５２を備えているので、液体への電流の漏れを回避でき、消費電力の低減を図れる。
（実施形態４）
　図１２は、実施形態４のろ過装置を模式的に示す模式図である。実施形態４のろ過装置１Ｃは、２つの中和電極６０（第１中和電極６１、第２中和電極６２）と、中和電極の電位を供給する中和電源６３と、を備えている点で、実施形態１のろ過装置１と相違する。
　第１中和電極６１は、第１排出室４に配置されている。第１中和電極６１は、密閉容器２の上壁２ｂに沿って水平方向に延在している。第１中和電極６１は、第２電極と対向している。第２中和電極６２は、第２排出室５に配置されている。第２中和電極６２は、密閉容器２の下壁２ｃに沿って水平方向に延在している。第２中和電極６２は、第３電極 と対向している。中和電源６３は、電気配線６４により第２中和電極６２と接続し、第２中和電極６２に粒子と異なる極性の電位（プラスの電位）を供給している。中和電源６３は、電気配線６５により第１中和電極６１と接続している。
　次に実施形態４のろ過装置の使用方法について説明する。ろ過装置１Ｃのろ過時、マイナスに帯電した粒子４２は、アノード第２電極１４に引き寄せられてアノード第２電極１４に吸着する可能性がある。なお、アノード第１電極１３は、アノード第２電極１４よりも引力が小さいため、アノード第１電極１３に粒子４２が吸着している可能性は低い。
　このような状況において、中和電源６３は、第２中和電極６２に対し、粒子４２と異なる極性の電位であり、絶対値がアノード第２電極１４の電位よりも大きな電位Ｖ１０を供給する。例えば、アノード第２電極１４のアノード第２電位Ｖ１２はプラス３０Ｖであるため、第２中和電極６２にプラス４０Ｖの電位を供給する。これにより、アノード第２電極１４に吸着している粒子４２は、より大きな引力（図１２の矢印Ｈ、Ｉを参照）を発揮する第２中和電極６２に引き寄せられ、第２中和電極６２に吸着する。この後、第２中和電極６２への電位供給を停止する。これによれば、第２中和電極６２に吸着した粒子４２は、ろ過圧力により、第２排出口５ａに方に移動して排出される。また、中和電源６３は、第２中和電極６２にプラス４０Ｖの電位を供給する際、第１中和電極６１から電子が供給される。
　以上、実施形態４の第２排出室５に配置される中和電極（第２中和電極６２）と、粒子４２の極性と異なる極性の中和電位（Ｖ１０）を中和電極（第２中和電極６２）に供給する中和電源６３と、を備える。中和電位（Ｖ１０）の絶対値は、複数のアノード電極のうちろ室３から最も離隔する電極（アノード第２電極１４）に供給される電位の絶対値よりも大きい（Ｖ１０＞Ｖ４）。
　これによれば、アノード第２電極１４から粒子４２を容易に剥離する。よって、粒子４２が密閉空間Ｓに残る可能性が低く、粒子４２を確実に回収できる。以上、実施形態４について説明したが、本開示は、第２中和電極６２と中和電源６３とのみを備え、第１中和電極６１を備えていなくてもよい。
（実施形態５）
　図１３は、実施形態５のろ過装置を模式的に示す模式図である。図１３に示すように、実施形態５のろ過装置１Ｄは、カソード電極及びアノード電極がそれぞれ３つとなっている点で、実施形態１のろ過装置と相違する。また、実施形態５のろ過装置１Ｄは、電極の増加に対応し、電源２０も増加している点で、実施形態１のろ過装置と相違する。また、実施形態５のろ過装置１Ｄは、ブリーダ抵抗５０及び中和電極６０を備える点で、実施形態１のろ過装置１と相違する。以下、相違点について説明するが、ブリーダ抵抗５０及び中和電極６０については実施形態３、実施形態４で説明したため、説明を省略する。
　カソード電極は、ろ室３側から順に配置された、カソード第１電極１１、カソード第２電極１２、カソード第３電極１５を備える。アノード電極は、ろ室３側から順に配置された、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４と、アノード第３電極１６と、を備える。
　電源２０は、カソード電源（カソード第１電源２１、カソード第２電源２２、カソード第３電源２５）と、アノード電源（アノード第１電源２３、アノード第２電源２４、アノード第３電源２６）を備える。カソード第１電源２１は、カソード第１電極１１にカソード第１電位Ｖ１を供給する。カソード第２電源２２は、カソード第２電極１２にカソード第２電位Ｖ２を供給する。カソード第３電源２５は、カソード第３電極１５にカソード第３電位Ｖ３を供給する。アノード第１電源２３は、アノード第１電極１３にアノード第１電位Ｖ１１を供給する。アノード第２電源２４は、アノード第２電極１４にアノード第２電位Ｖ１２を供給する。アノード第３電源２６は、アノード第３電極１６にアノード第３電位Ｖ１３を供給する。
　次に、ろ過装置１Ｃの運転時、電源２０から電極１０に供給する電位について説明する。カソード第１電源２１からカソード第１電極１１に供給されるカソード第１電位Ｖ１を－２０Ｖに設定する。カソード第２電源２２からカソード第２電極１２に供給するカソード第２電位Ｖ２を－３０Ｖに設定する。カソード第３電源２５からカソード第３電極１５に供給するカソード第３電位Ｖ３を－４０Ｖに設定する。
　これによれば、カソード第１電極１１とカソード第２電極１２との間と、カソード第２電極１２とカソード第３電極１５との間にカソード電界Ｅｃが発生する。この２つのカソード電界Ｅｃは、粒子４２に対し斥力を発揮する。よって、粒子４２は実施形態１よりも第１排出室４の方に移動し難く、実施形態１よりも更に清澄なろ液４５を回収できる。
　また、２つのカソード電界Ｅｃにより、ろ室３から第１排出室４に移動する水の単位時間当たりの量は、実施形態１のろ過装置１よりも増加する。よって、相対的に第２排出室５に移動する水が低減し、濃縮物４４の含水率が低減する。
　また、実施形態５のろ過装置１Ｄにおいて、アノード第１電源２３からアノード第１電極１３に供給されるアノード第１電位Ｖ１１を＋２０Ｖに設定する。アノード第２電源２４からアノード第２電極１４に供給するアノード第２電位Ｖ１２を＋３０Ｖに設定する。アノード第３電源２６からアノード第３電極１６に供給するアノード第３電位Ｖ１３を＋４０Ｖに設定する。
　これによれば、粒子４２は、アノード第１電極１３、アノード第２電極１４、アノード第３電極１６と次第に引き寄せられ、第２排出室５に移動する。また、アノード第１電極１３とアノード第２電極１４の間と、アノード第２電極１４とアノード第３電極１６の間にアノード電界Ｅａが発生する。
　また、２つのアノード電界Ｅａによれば、ろ室３から第２排出室５に移動する水（プラスに帯電した水分子４１）は大きな斥力を受け、第２排出室５への移動速度が大きく減速する。よって、単位時間当たりで第２排出室５に移動する水が低減し、濃縮物４４の含水率が低減する。また、実施形態５によれば、パーシャル排出の運転の場合において、水がろ室３から第２排出室５に移動することを確実に抑制される。
　実施形態５のろ過装置１Ｄによれば、電極１０の数が増加しており、濃縮物４４の含水率を低減させることができる。なお、実施形態５のろ過装置１Ｄにおいて、複数の電極１０の間にろ材７や誘電体８をさらに設けてもよい。また、実施形態５においては、ろ室３と第１排出室４の間に配置される電極１０が３つとなっているが、４つ以上であってもよい。同様に、ろ室３と第２排出室５の間に配置される電極１０が３つとなっているが、４つ以上であってもよい。この際、複数のカソード電極に与えるカソード電位及び複数のアノード電極に与えるアノード電位は、ろ室３から離隔する距離が大きくなるにつれて電位の絶対値が大きくなるようにするに設定する必要がある。また、電極１０が増加している実施形態５を説明したが、本開示は、電極１０を増加させた場合、ブリーダ抵抗５０及び中和電極６０が必須となるわけでなく、ブリーダ抵抗５０及び中和電極６０を備えていなくてもよい。
（実施形態６）
　図１４は、実施形態６のろ過装置を模式的に示す模式図である。図１５Ａ、１５Ｂはろ室、実施形態６の第１排出室及び第２排出室５の内部に振動部材を設置した概略図である。図１４に示すように、実施形態６のろ過装置１Ｅは、ろ室３、第１排出室４、又は第２排出室５の内部の内部に各々加振部材２００(２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ)を配置している。なお、加振部材２００は少なくとも一か所に備えていればよい。
　なお、本実施形態の説明においては、アノード電極の電極構成を４つとしている。
　加振部材２００は、内部の液体である水分子４１、粒子４２を振動させるものであればいずれでもよい。加振部材２００としては、例えば圧電振動子などを例示できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
　図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、電界ろ過においては、強い凝集性を示す粒子４２を含むスラリー４０の場合には、ろ室３内及び第１アノード電極１３－１、第２アノード電極１３－２、第３アノード電極１３－３、第４アノード電極１３－４間に粒子４２の滞留や付着が発生し、粒子４２の回収率の低下傾向があるが、加振部材２００を設けることにより、これらが解消される。
　また、圧電部材２００を設置することで、粒子４２の付着を防止することができるので、第１アノード電極１３－１、第２アノード電極１３－２、第３アノード電極１３－３、第４アノード電極１３－４に印加する電圧を、全体的に低くすることができる。
　すなわち、従来においては、粒子の分離を向上させるために、例えば第１アノード電極１３－１に１０Ｖ、第２アノード電極１３－２に２０Ｖ、第３アノード電極１３－３に３０Ｖ、第４アノード電極１３－４に４０Ｖと印加していたものを、第１アノード電極１３－１に５Ｖ、第２アノード電極１３－２に１０Ｖ、第３アノード電極１３－３に２０Ｖ、第４アノード電極１３－４に４０Ｖと印加電圧を半分とすることができ、全体的に印加電圧を低下させることができる。この結果、ろ過装置の消費電力の大幅低減を図ると共に、電気分解も抑制すること、さらには発熱も抑制することができる。
　特に、分離対象物として、生物体の分離を行う場合には、発熱低減効果は大きいものとなる。
〈試験例〉
　圧電振動子による加振機能及びスイッチング機能によるろ過性能向上の確認を行った。
加振試験の評価サンプルとして、電界ろ過において高い凝集性を示す微粒子であるコロイダルシリカ粒径４５０ｎｍを選択した。
　図１４に示すように、ろ室３、第１排出室４、第２排出室５の内部の三か所に加振部材２００である圧電振動子２００Ａ、２００Ｂ，２００Ｃを設置した。
　以下に示すように、加振機能付加によるろ室３内での付着性改善とろ過性能向上にも有効であることが確認できた。
圧電振動子を設置しない「加振無し」の場合、運転開始３０分後からろ液４５に濁りが発生し、僅かながらろ過差圧０．０１ＭＰａが発生した。
　ろ室３、第１排出室４、第２排出室５の内部の三か所に、圧電振動子２００Ａ、２００Ｂ，２００Ｃを設置した「加振有り」の場合、運転開始から終了まで５０分間に亘ってろ液状態、ろ過圧力に変動無く安定して運転することができた。
　その結果を「表１」に示す
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　ここで、「表１」におけるこの終始は、供給固形物粒子重量を１００％とした収支であり、加振有の場合には、ろ液４５の清澄性を維持でき、高い分離効率保持できた。
　次に、「加振有り」において、スイッチング機能を追加した場合について、説明する。
　図１５Ａは、ろ室、第１排出室及び第２排出室５の内部に振動部材を設置した概略図である。なお、本実施形態では、説明の便宜上、ろ室３側から第１アノード電極１３－１、第２アノード電極１３－２、第３アノード電極１３－３、第４アノード電極１３－４としている。図１５Ａに基づいて、濃縮物４５側の電界において、圧電振動子に順次ＯＮ／ＯＦＦスイッチング機能の追加した試験例を説明する。
　本試験例では、濃縮側（＋）の第１アノード電源２０１－１、第２アノード電源２０１－２、第３アノード電源２０１－３に、マイコン制御リレーを装着して順次ＯＮ／ＯＦＦのスイッチングモード運転を可能とした。（＋）電極間に滞留した（－）帯電の濃縮粒子を順次電界ＯＦＦにすることで解放するタイミングを設けて排出させ堆積を防止するようにしている。
　濃縮側（＋）の電源（第１アノード電源２０１－１、第２アノード電源２０１－２、第３アノード電源２０１－３）に、マイコン制御リレーを装着して順次ＯＮ／ＯＦＦのスイッチングモード運転を可能とした。
　（＋）電極間に滞留した（－）帯電の濃縮粒子を順次電界ＯＦＦにすることで解放するタイミングを設けて排出させ、微粒子の堆積を防止した。
　順次オンオフを繰り返すことの作用・効果について、説明する。
　本試験例の粒子４２はマイナス側に帯電しているとする。
　電極間において、電位差があっても、１０Ｖの電位差の場合では、少し粒子４２が電極に付着する。
　各第１～第４アノード電極１３－１～１３－４は、各々第１アノード電源２０１－１、第２アノード電源２０１－２、第３アノード電源２０１－３に接続されている。
　例えば第１アノード電極１３－１の電位を＋２０Ｖとし、第２電極１３－２の電位を＋３０Ｖとし、第３電極１３－３の電位を＋４０Ｖとし、第４電極１３－４の電位を＋５０Ｖとする。
　ろ室３内の第１電極１３－１は、＋２０Ｖを常時印加しているので、ろ室３内のスラリー４０中の粒子４２は第１アノード電極１３－１側に引き寄せられる。
　このような場合、第２アノード電極１３－２～第４アノード電極１３－４において、第１アノード電源１３－１～第３アノード電源１３－３のスイッチングのＯＮ－ＯＦＦを順次繰り返す。
　第２アノード電極１３－２に印加している＋３０ＶのスイッチボックスをＯＦＦとすると、第１アノード電極１３－２の電位＋２０Ｖとなる。この際、同時にリレー２０２－１Ａとリレー２０２－１Ｂを相互に切り替えておく。
　通常、第２アノード電極１３－２をＯＮとして、第２アノード電極１３－２に＋３０Ｖを印加すると、第３アノード電極１３－３（＋４０Ｖ）との電位差は＋１０Ｖとなる。
　この際、スイッチングにより第２アノード電極１３－２をＯＦＦとすると、第１アノード電極１３－１側と導通して、第２アノード電極１３－２の電位が＋２０Ｖとなる。この結果、第３アノード電極１３－３は通常＋４０Ｖであるので、第２アノード電極がＯＦＦのときの第３アノード電極１３－３との電位差は、常時ＯＮのときの電位差＋１０Ｖに対して、電位差が＋２０Ｖと倍になる。
　本実施形態では粒子４２がマイナス帯電なので、第３電極１３－３側に引き寄せられる粒子引き寄せ効果が増大する。
　同様にして、第３アノード電極１３－３に印加している＋４０ＶのスイッチボックスをＯＦＦとすると、第２アノード電極１３－２の電位＋３０Ｖとなる。この際、同時にリレー２０２－２Ａとリレー２０２－２Ｂを相互に切り替えておく。この結果、第４アノード電極１３－４は通常＋５０Ｖであるのが、第３アノード電極がＯＦＦのときの第４アノード電極１３－４との電位差は、常時ＯＮのときの電位差＋１０Ｖに対して、電位差が＋２０Ｖと倍になる。
　図１５Ｃは、実施形態６のろ過装置のスイッチングボックスの運転タイムチャートである。図１５Ｃに示すように、第１アノード電極１３－１には常に電圧が印加されている。
　第２アノード電極１３－２～第アノード４電極１３－４は２秒ＯＮとして１秒ＯＦＦを繰り返すようにしている。なお、このスイッチング時間は適宜変更することができる。
　このスイッチングの結果を「表２」に示す
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　「表２」に示すように、スイッチング有りとすることで、濃縮回収率の向上を図ることができた。
（実施形態７）
　図１６は、実施形態７のろ過システムを模式的に示す図である。ろ過システム１００は、ろ過装置１にスラリー４０を供給して固液分離を行い、濃縮物４４とろ液４５を回収するシステムである。また、ろ過装置１による固液分離は、バッチ処理でなく連続処理である。よって、ろ過システム１００において、スラリー４０の供給を継続して行い、濃縮物４４とろ液４５の回収も継続して行うことができる装置である。
　なお、本実施形態のろ過システム１００は、例えばライフサイエンス分野や、下水処理、排水処理分野等に適用できる。ライフサイエンス分野では、例えば培養細胞、微細藻類、細菌、バクテリア、ウイルス等の微生物体培養を行うバイオ産業や、培養微生物体が体外、体内に生産する酵素、タンパク質、多糖類、脂質等の利用、応用分野であるバイオ創薬や化粧品業界、又は、醸造、発酵、搾汁、飲料等を扱うビバレッジ産業に適用できる。下水処理、排水処理分野では、難ろ過性の微細バイオマス水系スラリーで、バイオマス粒子の分離に適用できる。あるいは、ろ過システム１００は、表面帯電した微粒子が電気的反発作用で高分散したコロイド粒子系スラリーで、コロイド微粒子の濃縮回収用途に適用できる。
　一般に粒子はマイナス（－）に帯電しているものが多いが、逆にプラス（＋）に帯電しているものもある。この（＋）に帯電している粒子の例示としては、例えば酸化チタン、コロイダルアルミナなどが挙げられる。
　また、粒子によっては、ｐＨによって帯電状態が変化するものもある。
　また、液体の水分子４１は、この水分子４１に分散されている粒子４２がマイナス（－）に帯電している場合、粒子４２を分散させている液体の水分子４１は見かけ上（＋）プラスに挙動する。
　これに対して、液体の水分子４１に分散されている粒子がプラス（＋）に帯電している場合、粒子４２を分散させている液体の水分子４１は見かけ上（－）マイナスに挙動する。
　図１６に示すように、ろ過システム１００は、ろ過装置１と、貯留槽１０１と、供給ライン１０２と、循環ライン１０３と、第１排出ライン４ｂと、第１排出槽４ｄと、第２排出ライン５ｂと、第２排出槽５ｄと、を備えている。
　貯留槽１０１は、スラリー４０を貯留している。貯留槽１０１の上部には、開口部１０１ａが設けられている。よって、開口部１０１ａから貯留槽１０１内にスラリー４０を供給したり、スラリー４０に含まれるガスが開口部１０１ａから大気中に放出したりする。スラリー４０は、例えば懸濁体であり、液体と粒子４２とが混ざった混合物である。粒子４２は、表面が帯電したものが対象となる。また、粒子４２の粒径は特に限定されない。粒子４２の粒径が例えば１ｎｍ以上５０００μｍ以下の粒子なども、ろ過対象とすることができる。
　供給ライン１０２は、ろ過装置１の密閉容器２と貯留槽１０１を接続する配管である。供給ライン１０２には、供給ポンプ１０４とバルブ１０５が設けられている。供給ポンプ１０４は、貯留槽１０１からスラリー４０を吸引し、密閉容器２にスラリーを送り出している。また、供給ポンプ１０４は、単位時間当たりの流量（供給量）を一定量とすることができる定量ポンプである。よって、供給ライン１０２を流れるスラリー４０は、供給ポンプ１０４によって、単位時間当たりの流量（供給量）が所定量に調整されている。バルブ１０５は、供給ライン１０２を開閉する弁である。
　循環ライン１０３は、密閉容器２と貯留槽１０１とを接続する配管である。循環ライン１０３には、循環ポンプ１０６が設けられている。循環ポンプ１０６は、密閉容器２からスラリー４０を吸引し、貯留槽１０１にスラリーを送り出している。また、循環ポンプ１０６は、単位時間当たりの流量（供給量）を一定量とすることができる定量ポンプである。そして、循環ポンプ１０６によって、密閉容器２から抜き出されるスラリー４０の単位時間当たりの流量（循環量）が、密閉容器２に供給されるスラリー４０の単位時間当たりの流量（供給量）よりも小さくなるように調整されている。
　第１排出ライン４ｂは、密閉容器２からろ液４５を排出するための配管である。第１排出ライン４ｂには、ろ液４５の流量を調整する定量ポンプ４ｃが設けられている。第１排出ライン４ｂにより排出されたろ液４５は、第１排出槽４ｄに貯留される。第１排出槽４ｄの上部には開口部４ｅが設けられている。
　第２排出ライン５ｂは、密閉容器２から濃縮物４４を排出するための配管である。第２排出ライン５ｂには、濃縮物４４の流量を調整する定量ポンプ５ｃが設けられている。第２排出ライン５ｂから排出された濃縮物４４は、第２排出槽５ｄに貯留される。第２排出槽５ｄの上部には開口部５ｅが設けられている。
　図１７は、実施形態７のろ過装置を模式的に示す模式図である。図１７に示すように、ろ過装置１Ｆは、密閉容器２と、密閉容器２の内部に配置された複数の電極１０と、電極１０に所定の電位を供給する複数の電源２０と、を備える。
　密閉容器２の内部は、密閉空間Ｓとなっている。密閉容器２は、鉛直方向（上下方向）に延在する筒状の側壁２ａと、側壁２ａの上部を閉塞する上壁２ｂと、側壁２ａの下部を閉塞する下壁２ｃと、を有している。密閉空間Ｓには、複数の電極１０が配置されている。電極１０は、鉛直方向（上下方向）に延在している。また、複数の電極１０は、互いに平行となっている。そして、電極１０は、密閉空間Ｓを鉛直方向と直交する方向（水平方向）に区分けするように配置されている。よって、密閉空間Ｓは、ろ過装置１Ｆの中央部に位置するろ室３と、ろ室３の左側に位置する第１排出室４と、ろ室３の右側に位置する第２排出室５と、の３つに区分けられている。
　密閉容器２には、供給口３ａ、第１排出口４ａ、第２排出口５ａ、及び取り出し口１１６が設けられている。供給口３ａ、第１排出口４ａ、第２排出口５ａ、及び取り出し口１１６は、それぞれ、密閉空間Ｓと密閉容器２の外部空間とを連通している。
　供給口３ａは、ろ室３に設けられている。また、供給口３ａは、下壁２ｃに設けられ、供給ライン１０２と接続している。これにより、ろ室３に供給ライン１０２からスラリー４０が供給される。また、供給ポンプ１０４は、供給ライン１０２内のスラリー４０をろ室３の方に加圧している。また、密閉空間Ｓが密閉されている。よって、供給ポンプ１０４の加圧力は、密閉空間Ｓのスラリー４０に対してろ過圧力として作用する。
　第１排出口４ａは、第１排出室４に設けられている。また、第１排出口４ａは、側壁２ａの上部に設けられ、第１排出ライン４ｂと接続している。第２排出口５ａは、第２排出室５に設けられている。第１排出口４ａは、側壁２ａの上部に設けられ、第２排出ライン５ｂと接続している。取り出し口１１６は、ろ室３に設けられている。取り出し口１１６は、上壁２ｂに設けられ、循環ライン１０３と接続している。
　ろ過装置１Ｆによる固液分離の詳細は上述したように、密閉空間Ｓでは、スラリー４０はろ液４５と濃縮物４４とに分離する。ろ液４５が第１排出室４に流入し、濃縮物４４が第２排出室５に流入する。また、ろ過装置１Ｆでは、固液分離の際、電極１０が印加される。よって、電極１０が発熱し、スラリー４０が加熱される。また、水の電気分解が起こることで電極１０の周りにガス４７が発生する。ガス４７は、浮力により密閉空間Ｓの上部に移動する。
　次に、ろ過装置１Ｆで固液分離を行う場合、図１６に示すろ過システム１００の使用方法を説明する。図１６に示すように、ろ過装置１で固液分離をするに際しては、供給ポンプ１０４、循環ポンプ１０６、定量ポンプ４ｃ、及び定量ポンプ５ｃが駆動する。これにより、貯留槽１０１からろ室３にスラリー４０が供給される。また、ろ室３の上部（供給口６の近傍）側にあるスラリー４０は、排出されて貯留槽１０１へ流れる。第１排出室４の上部（第１排出口４ａの近傍）側にあるろ液４５は、第１排出槽４ｄに流れる。第２排出室５の上部（第２排出口５ａの近傍）側にある濃縮物４４は、第２排出槽５ｄに流れる。
　また、密閉空間Ｓ内においてろ室３の上部に溜まるガス４７は、循環ライン１０３に流れるスラリー４０に同伴し、ろ室３から排出される。よって、ガス４７を含むスラリー４０ａは、循環ライン１０３により貯留槽１０１側に移動し、貯留槽１０１に貯留されたスラリー４０の上部開放側でガス４７が放散する。そして、ガス４７を含むスラリー４０ａ中に同伴されたガス４７は、貯留槽１０１の開口部１０１ａを通過して大気中に放出される。また、スラリー４０は、ガス４７を放出した後、貯留槽１０１内で次第に下側に移動する。そして、供給ライン１０２を通過して密閉容器２に戻るようになる。なお、ガスの発生要因としては、水に電気を流すと、水が電気分解され、その結果水素（Ｈ2）と酸素（Ｏ2）とが生成されることによる。
　以上から、循環ライン１０３により抜き取られたガス４７を含むスラリー４０ａは、循環ライン１０３を通過している場合や貯留槽１０１に貯留している場合に放熱して冷却される（常温になる）。よって、抜き取られたスラリー４０の温度が上昇しないように抑制される。
　一方で、循環ライン１０３により抜き取られず密閉空間Ｓに滞留するスラリー４０は、供給ライン１０２から供給された新規のスラリー４０により冷却される。ここで、本実施形態では、循環ライン１０３により密閉空間Ｓのスラリー４０が抜き取られている。これにより、循環ライン１０３によって抜き取られていない場合に比べ新規のスラリー４０の供給量が増えている。よって、密閉空間Ｓに滞留しているスラリー４０は、大量の新規のスラリー４０により冷却され、温度が上昇しないように抑制される。
　また、第１排出室４の上部に溜まるガス４７は、第１排出ライン４ｂに流れるろ液４５に同伴し、第１排出室４３から排出される。そして、ガス４７を含むろ液４５ａは、第１排出槽４ｄに移動し、第１排出槽４ｄの開口部４ｅからガス４７が大気中に放出される。
　同様に、第２排出室５の上部に溜まるガスは、第２排出ライン５ｂに流れる濃縮物４４に同伴し、第２排出室５から排出される。そして、ガス４７を含む濃縮物４４ａは、第２排出槽５ｄに移動し、第２排出槽５ｄの開口部５ｅからガス４７が大気中に放出される。
　以上から、本実施形態のろ過システム１００によれば、スラリー４０を貯留槽１０１から連続してろ室３に供給して脱液処理を行うことができると共に、スラリー４０の温度上昇が抑制される。また、密閉容器２内のガス４７が除去される。
　図１７に示すように、実施形態７のろ過装置１Ｆは、図１に示す実施形態１のろ過装置１を縦置きとしたものである（前述した図７の変形例である）。図１７に示すように、実施形態７のろ過システム１００のろ過装置１Ｆの供給ライン１０３の供給口３ａは、密閉容器２のろ室３の底部側近傍に接続され、密閉容器内にスラリー４０を供給すると共に、循環ライン１０３は密閉容器３のろ室３の上部側近傍から、ろ室３を通過したろ過されないガス４７を含むスラリー４０ａを抜き取るようにしている。
その他の構成は実施形態１のろ過装置１と同一であるので、その説明は省略する。
　なお、ろ過装置を横置きとした場合においては、密閉容器２のろ室３の一側面（左側面）側に接続され、前記密閉容器内にスラリー４０を供給すると共に、循環ライン（１０３）は、前記密閉容器（３）のろ室３の一側面側と対向する側面（右側面）側から前記スラリー（４０）を抜き取るようにしてもよい。
　以上、実施形態７のろ過システム１００は、図１６、図１７に示すように、帯電した粒子４２と液体が混合されたスラリー４０を貯留する貯留槽１０１と、内部に複数のカソード電極１１、１２（１０）と複数のアノード電極１３、１４（１０）が設けられた密閉容器２を有し、密閉容器２の内部でスラリー４０の固液分離を連続して行うろ過装置１と、貯留槽１０１から密閉容器２の内部にスラリー４０を継続的に供給する供給ライン１０２と、密閉容器２の内部からスラリー４０の一部を抜き取り、貯留槽１０１に継続的に循環させる循環ライン１０３と、循環ライン１０３に設けられ、循環ライン１０３を流れるスラリー４０の単位時間当たりの循環量を、供給ライン１０２を流れるスラリー４０の単位時間当たりの供給量よりも少なく調整する定量ポンプ（循環ポンプ１０６）と、を備える。
　実施形態７のろ過システム１００では、循環ライン１０３により、密閉容器２からスラリー４０の一部が抜き取られる。ガス４７は、この抜き取られるスラリー４０に同伴して密閉容器２の外部に排出される。これにより、脱液処理を連続で行うことができる。
また、密閉容器２の内部からガス４７が除去される。また、循環ライン１０３により抜き取られたスラリー４０は、貯留槽１０１に循環して放熱する。一方で、密閉容器２の内部に残ったスラリー４０には、多くのスラリー４０が供給され冷却する。よって、スラリー４０の温度上昇が抑制される。
　また、実施形態７のろ過装置１Ｆは、図１６、図１７に示すように、ろ室３、第１排出室４、及び第２排出室５を有する密閉容器２と、供給ライン１０２とろ室３を連通する供給口３ａと、液体を第１排出室４から排出する第１排出口４ａと、スラリー４０から液体が分離した濃縮物４４を第２排出室５から排出する第２排出口５ａと、粒子４２及び液体が通過可能な複数の孔１０ａが設けられた複数の電極１０と、を備える。
　複数の電極１０は、ろ室３と第１排出室４とを仕切る複数のカソード電極と、ろ室３と第２排出室５とを仕切る複数のアノード電極と、を有する。複数のカソード電極は、カソード第１電極１１と、カソード第１電極１１よりも第１排出室４寄りに配置されたカソード第２電極１２と、を有する。複数のアノード電極は、ろ室３を挟んでカソード第１電極１１と対向するアノード第１電極１３と、アノード第１電極１３よりも第２排出室５寄りに配置されたアノード第２電極１４と、を有する。カソード第１電極１１には、粒子の極性と同じ極性のカソード第１電位Ｖ１が供給される。カソード第２電極１２には、粒子の極性と同じ極性のカソード第２電位Ｖ２が供給される。カソード第２電位Ｖ２の絶対値は、カソード第１電位Ｖ１の絶対値よりも大きい。アノード第１電極１３には、粒子の極性と異なる極性のアノード第１電位Ｖ１１が供給される。アノード第２電極１４には、粒子の極性と異なる極性のアノード第２電位Ｖ１２が供給される。アノード第２電位Ｖ１２の絶対値は、アノード第１電位Ｖ１１の絶対値よりも大きい。
　本実施形態のろ過装置１Ｆによれば、濃縮物４４は、第２排出口５ａから排出される。このため、スラリー４０の脱液処理を連続して行うことができる。また、濃縮物４４がろ室３に滞留しない。つまり、ろ室３に濃縮物４４を滞留させるためのスペースが不要となる。よって、ろ室３の小型化（密閉容器２の小型化）を図れる。
　また、実施形態７の循環ライン１０３は、密閉容器２の上部からスラリー４０を抜き取っている。より詳細には、ろ室３、第１排出室４、及び第２排出室５は、水平方向に配置されている。密閉容器２は、ろ室３の上部と循環ライン１０３とを連通する取り出し口１１６を有している。また、第１排出口４ａは、第１排出室４の上部から液体（ろ液４５）を排出している。同様に第２排出口５ａは、第２排出室５の上部から前記液体を排出している。
　ガス４７は、密閉容器２（ろ室３と第１排出室４と第２排出室５）の内部上側に溜まる。よって、前記構成によれば、取り出し口１１６と第１排出口４ａと第２排出口５ａから多くのガス４７をスラリー４０、濃縮物４４、ろ液４５に各々同伴させることで、ろ過装置１からガス４７を抜き取ることができる。
　ろ過装置は、図１７に示すように、相異なる電荷を帯びている粒子（＋）４２と液体（水分子（－）４１）とを、含むスラリー４０が、供給ライン１０２により供給されるろ室３と、ろ室３の両側面に、相対向して設けられ、スラリー４０中の粒子４２と液体（水分子４１）とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極１１，１２を備えた第１電極群１０Ａ又はアノード電極１３，１４を備えた第２電極群１０Ｂと、第１電極群１０Ａ、第２電極群１０Ｂに対して、ろ室３と相対向して設けられ、分離物を排出する第１排出室４及び第２排出室５と、を備える。
　なお、本実施形態では、分離物としては、第１排出室４にろ室３のスラリー４０から分離されるろ液４５であり、第２排出室５にろ室３のスラリー４０から分離される濃縮物４４である。
　以上、実施形態７のろ過システム１００によれば、スラリー４０を連続して脱液処理することができると共に、電気分解によってろ室３内に発生したガス４７が除去され、密閉容器Ｓ内で発生するガスが滞留してしまうことが防止される。
（実施形態８）＜洗浄の実施形態＞
　図１８は、実施形態８のろ過システムを模式的に示す図である。図１８に示すように、実施形態８では、ろ過システム１００に代えてろ過システム１００Ａを備える点で、実施形態７と相違する。また、実施形態８のろ過システム１００Ａは、コンプレッサ１１０、洗浄水槽１１１、洗浄排水ライン１２０と、ガス抜き弁（１２２、１３２、１４２）を備えている点で、実施形態７と相違する。また、実施形態８のろ過システム１００Ａは、供給ポンプ１０４を備えていない点を実施形態７のろ過システム１００と相違する。以下、相違点に絞って説明する。
　ろ過システム１００Ａの密閉容器２には、第１逆洗口４ｆと、第２逆洗口５ｆと、が設けられている。第１逆洗口４ｆは、密閉容器２の外部空間と第１排出室４とを連通している。第２逆洗口５ｆは、密閉容器２の外部空間と第２排出室５とを連通している。また、第１逆洗口４ｆと第２逆洗口５ｆは、密閉容器２の上下方向の中央部に位置している。
　コンプレッサ１１０は、圧縮された空気を吐出する装置である。コンプレッサ１１０から吐出された圧縮空気は、第１ライン１１０ａにより貯留槽１０１に送られたり、又は第２ライン１１０ｂにより洗浄水槽１１１に送られたりする。実施形態８において、貯留槽１０１は、上部が閉じた密閉型の容器である。なお、第１排出槽４ｄ及び第２排出槽５ｄも密閉型の容器となっている。コンプレッサ１１０から貯留槽１０１に圧縮空気が供給されると、貯留槽１０１のスラリー４０が加圧され、供給ライン１０２に流れる。この結果、スラリー４０が密閉容器２（ろ室３）に移動する。
　なお、コンプレッサ１１０の代わりとしては、例えばガスボンベなどの加圧手段を用いるようにしても良い。
　洗浄水槽１１１は、ろ過装置１を洗浄するための洗浄水を貯留している。洗浄水は、例えばイオン交換水や蒸留水、純水、清澄ろ液（共液）などが挙げられるが、本開示では特に限定されない。洗浄水槽１１１の流出口は、逆洗浄ライン１１２と洗浄ライン１１３とに接続している。逆洗浄ライン１１２は、途中で分岐し、分岐した一端が第１逆洗口４ｆに接続し、分岐した他端が第２逆洗口５ｆに接続している。洗浄ライン１１３は、供給ライン１０２に接続している。
　洗浄水槽１１１は、上部が閉じた密閉型の容器である。コンプレッサ１１０から洗浄水槽１１１に圧縮空気が供給されると、洗浄水が加圧され、逆洗浄ライン１１２又は洗浄ライン１１３に流れる。また、逆洗浄ライン１１２には、逆洗浄ライン１１２による流路を開閉するバルブ１１２ａが設けられている。洗浄ライン１１３には、洗浄ライン１１３による流路を開閉するバルブ１１３ａが設けられている。
　洗浄排水ライン１２０は、一端が循環ライン１０３（詳細には取り出し口１１６とバルブ１０３ａとの間）に接続し、他端がろ液タンク１５０に接続している。洗浄排水ライン１２０には、洗浄排水ライン１２０を開閉するバルブ１２０ａが設けられている。
　第１ガス抜き弁１２２は、循環ライン１０３を流れるガス４７を抜き出し、大気中に放出する弁である。本実施形態の第１ガス抜き弁１２２の配管１２１は、循環ライン１０３と洗浄排水ライン１２０との合流点に接続している。また、ガス４７と同伴して第１ガス抜き弁１２２の方に流れたスラリー４０は、ろ液タンク１５０に排出される。
　第２ガス抜き弁１３２は、第１排出ライン４ｂを流れるガス４７を抜き出し、大気中に放出する弁である。また、ガス４７と同伴して第２ガス抜き弁１３２の配管１３１を流れてきたろ液４５は、ろ液タンク１５０に排出される。
　第３ガス抜き弁１４２は、第２排出ライン５ｂを流れるガス４７を抜き出し、耐久中に放出する弁である。また、ガス４７と同伴して第３ガス抜き弁１４２の配管１４１を流れてきた濃縮物４４は、ろ液タンク１５０に排出される。
　ろ液タンク１５０は、洗浄排水ライン１２０、配管１２１、１３１、１４１を流れる流体を回収する槽である。
　次に実施形態８のろ過システム１００Ａの使用方法について説明する。
　図１９に示すように、実施形態８のろ過システムにおける固液分離の使用方法を示す模式図である。図１９に示すように、ろ過装置１でスラリー４０を固液分離する場合、バルブ１０５、１０３ａ、１３３、１４３を開く。一方、バルブ１１２ａ、１１３ａ、１２０ａを閉じる。コンプレッサ１１０を駆動し、貯留槽１０１に圧縮空気を供給する（矢印Ａ１参照）。これにより、貯留槽１０１のスラリー４０は、供給ライン１０２を通過し、密閉容器２のろ室３に移動する（矢印Ａ２参照）。
　ろ過装置１による固液分離によりろ液４５は、第１排出室４に移動する。濃縮物４４は第２排出室５に移動する。また、ろ室３の上部に位置するスラリー４０は、取り出し口１１６から循環ライン１０３に移動する（矢印Ａ３参照）。また、ろ室３の上部に滞留するガス４７はスラリー４０と同伴して循環ライン１０３に流れる。
　循環ライン１０３を移動するガス４７は、第１ガス抜き弁１２２から大気中に排出される（矢印Ａ４参照）。第１ガス抜き弁１２２の方に流れたスラリー４０は、ろ液タンク１５０に回収される。また、循環ライン１０３を移動するスラリー４０は、貯留槽１０１に循環される（矢印Ａ５参照）。そして、スラリー４０は、貯留槽１０１に貯留されたスラリー４０の上部に堆積される。スラリー４０は、密閉容器２内で吸収した熱を放熱し、冷却される。冷却後、再び、供給ライン１０２を移動し、ろ室３に供給される。そして、ろ室３内にあるスラリー４０は、供給された新規のスラリー４０により冷却される。
　また、第１排出室４に移動したろ液４５は、第１排出口４ａから排出され、第１排出ライン４ｂを流れる（矢印Ｂ１参照）。また、第１排出室４の上部にあるガス４７は、ろ液４５と同伴し、第１排出ライン４ｂに流れる。そして、ガス４７は、第２ガス抜き弁１３２から大気中に放出される（矢印Ｂ２参照）。また、第２ガス抜き弁１３２の方に流れたろ液４５は、ろ液タンク１５０に回収される。第１排出ライン４ｂを流れるろ液４５は、第１排出槽４ｄに回収される（矢印Ｂ３参照）。
　第２排出室５に移動した濃縮物４４は、第２排出口５ａから排出され、第２排出ライン５ｂを流れる（矢印Ｃ１参照）。また、第２排出室５の上部にあるガス４７は、濃縮物４４と同伴し、第２排出ライン５ｂに流れる。そして、ガス４７は、第３ガス抜き弁１４２から大気中に放出される（矢印Ｃ２を参照）。第３ガス抜き弁１４２の方に流れた濃縮物４４は、ろ液タンク１５０に回収される。そして、第２排出ライン５ｂを流れる濃縮物４４は、第２排出槽５ｄに回収される（矢印Ｃ３参照）。
　以上、実施形態８のろ過システム１００Ａによれば、ガス抜き弁（１２２、１３２、１４２）からガス４７が放出される。また、スラリー４０の温度上昇が回避される。
　図２０は、実施形態８のろ過システムにおける逆洗浄の使用方法を示す模式図である。図２０に示すように、ろ過装置１Ａを逆洗浄する場合、バルブ１１３ａ、１０５、１３３、１４３、及び１０３ａを閉じる。バルブ１１２ａ、１２０ａを開く。コンプレッサ１１０を駆動させ、洗浄水槽１１１に圧縮空気を供給する（矢印Ｅ１参照）。洗浄水槽１１１の洗浄水は、逆洗浄ライン１１２を流れ、第１逆洗口４ｆを通過して第１排出室４に流れ込む（矢印Ｅ２参照）。また、洗浄水は、第２逆洗口５ｆを通過して第２排出室５に流れ込む（矢印Ｅ３参照）。そして、第１排出室４と第２排出室５の洗浄水は、電極１０の開口を通過してろ室３に流れる。これにより、電極１０に付着したスラリー４０のが洗い流される。そして、ろ室３に流れた洗浄水は、取り出し口１１６を通過して循環ライン１０３に流れる（矢印Ｅ４参照）。そして、洗浄水は、洗浄排水ライン１２０を通過してろ液タンク１５０に回収される（矢印Ｅ５参照）。
　図２１は、実施形態８のろ過システムにおける洗浄の使用方法を示す模式図である。次にろ過システム１００Ａによる洗浄の使用方法を説明する。ろ過装置１の洗浄の場合、バルブ１１２ａ、１０５、１３３、１４３、及び１０３ａを閉じる。バルブ１１３ａ、１２０ａを開く。コンプレッサ１１０を駆動させ、洗浄水槽１１１に圧縮空気を供給する（矢印Ｆ１参照）。洗浄水槽１１１の洗浄水は、洗浄ライン１１３を流れ、供給口３ａを通過してろ室３に流れ込む（矢印Ｆ２参照）。そして、洗浄水は、ろ室３から第１排出室４や第２排出室５に流れ、取り出し口１１６からが排出される（矢印Ｆ３参照）。そして、洗浄水は、洗浄排水ライン１２０を通過してろ液タンク１５０に回収される（矢印Ｆ４参照）。なお、逆洗浄の際、バルブ１１３ａを開き、供給口３ａから洗浄水を供給するようにしてもよい。
（実施形態９）
　図２２は、実施形態９ろ過システムを模式的に示す図である。実施形態９のろ過システム１００Ｂは、供給ポンプ１０４を備えていない点で実施形態７と相違する。また、実施形態９のろ過システム１００Ｂは、貯留槽１０１が密閉されている点で、実施形態７と相違する。また、実施形態９のろ過システム１００Ｂは、貯留槽１０１に圧力調整弁１０１ｂが設けられている点で、実施形態７と相違する。また、実施形態９のろ過システム１００Ｂは、エアコンプレッサ１１０を備えている点で、実施形態７と相違する。
　実施形態９のろ過システム１００Ｂの使用方法について説明する。コンプレッサ１１０を駆動すると、貯留槽１０１に圧縮空気が供給される（矢印Ｇ１参照）。また、密閉空間Ｓのうちろ室３の上部に溜まるガス４７は、スラリー４０に同伴し、循環ライン１０３を通過して貯留槽１０１内で放散される（矢印Ｇ２参照）。このため、貯留槽１０１の圧力は、大気圧よりも上昇する。よって、コンプレッサ１１０の圧縮空気の供給量を、実施形態８の場合よりも少なく設定することができる。具体的には、コンプレッサ１１０により供給する圧力は、貯留槽１０１の内圧力が０．０２ＭＰａ～０．２ＭＰａと成る程度であり、微加圧である。
　また、ろ室３の上部に溜まるガス４７が継続して貯留槽１０１内に供給される。よって、貯留槽１０１の内圧は、次第に上昇する。そして、貯留槽１０１の内圧が所定値以上となった場合、圧力調整弁１０１ｂが作動する。よって、貯留槽１０１内のガス４７が貯留槽１０１外に排出される（矢印Ｇ３参照）。これにより、貯留槽１０１が破損することを回避できる。また、コンプレッサ１１０の圧縮空気の供給量を調整するための制御を不要とすることができる。
　なお、実施形態９のろ過システム１００Ｂにおいても、第１排出室４の上部に溜まるガスは、第１排出ライン４ｂに流れるろ液４５に同伴し、第１排出槽４ｄに移動し、第１排出槽４ｄの開口部４ｅから大気中に放出される。第２排出室５の上部に溜まるガスは、第２排出ライン５ｂに流れる濃縮物４４に同伴し、第２排出槽５ｄに移動し、第２排出槽５ｄの開口部５ｅから大気中に放出される。
　なお、実施形態９のろ過システム１００Ｂでは、貯留槽１０１の微加圧を供給するため、コンプレッサ１１０を用いた例を挙げたが、本開示は、これに限定されない。例えば、貯留槽１０１をろ過装置１よりも上方に配置し、貯留槽１０１内のスラリー４０を水頭圧によりろ過装置１に供給してもよい。
　以上、各実施形態について説明したが、本開示は、上記した例に限定されない。例えば、本開示は、電極を利用したろ過装置であればよく、各実施形態で示したろ過装置以外のろ過装置であってもよい。また、実施形態の電極１０は、上下方向に延在しているが、上下方向に傾斜するように配置してもよい。また、取り出し口１１６は、上壁２ｂに設けられているが、側壁２ａの上部の方にもうけてもよい。一方、第１排出口４ａ及び第２排出口５ａは、側壁２ａの上部でなく、上壁２ｂの方に設けてもよい。このような変形例であっても、密閉容器２内のガス４７を取り出し口１１６、第１排出口４ａ、及び第２排出口５ａから排出させることができるからである。
（実施形態１０）
　図２３は、実施形態１０のろ過システムを模式的に示す図である。実施形態１０のろ過システム１００Ｃは、図２３に示すように、ろ室３の加圧状態を一定に保持するために、
圧力調整ライン１２８を設置し、圧力調整ライン１２８に背圧弁（圧力調整弁）１２９を設置している。この背圧弁１２９は、例えば０．０５ＭＰａに設定し、それ以上となると圧力を逃がす機能を備えている。これにより、定圧ろ過を保持している。
　ここで、理想的なろ過システムの流量を想定すると、ライン１０２で供給するスラリー４０を定量ポンプ１０４で例えば「３」の流量を供給すると仮定する。この際、例えばろ液４５の排出量を「１」、濃縮物４４の排出量「１」とし、循環の流量を「１」とすることで、バランスするのが理想的である。しかしながら、実際の運転条件は、種々の要因によりこの理想的なバランスで維持することはできない。
　そこで、加圧状態を一定とするために、プラスα（例えば流量「０．３」～「０．５」）の条件で運転するようにしている。例えば、流量「３．５」でスラリー４０を定量ポンプ１０４で供給しようとする場合、背圧弁１２９を設けた圧力調整ライン１２８において、圧力が０．０５ＭＰａ以上となると、スラリー４０を貯留槽１０１に戻すようにしている。
　このように、本実施形態では、循環ライン１０３からのスラリー４０の流量「１」を出すように、加圧状態を一定に保つために、圧力調整ライン１２８に背圧弁１２９を設置し、この背圧弁１２９の動作により、定圧ろ過を保持することができる。この結果、連続してスラリー４０からの分離物（ろ液４５、濃縮物４４）の分離を安定して行うことができる。この圧力調整ライン１２８と背圧弁１２９との設置は、本発明の他の実施形態に適用することで、定圧ろ過を確実に保持することができるので、好ましい。
（実施形態１１）
　図２４は、実施形態１１のろ過システムを模式的に示す図である。実施形態１１のろ過システム１００Ｄは、図２４に示すように、ろ室３、第１排出室４、又は第２排出室５の内部の少なくとも一か所に加振部材２００を備えるものである。
　実施形態１１のろ過システム１００Ｄは、電界ろ過においては、強い凝集性を示す粒子４２を含むスラリー４０を分離場合、ろ室３内及び第１アノード電極１３－１、第２アノード電極１３－２、第３アノード電極１３－３、第４アノード電極１３－４間に粒子４２の滞留や付着が発生し、粒子４２の回収率の低下傾向があるが、加振部材２００を設けることにより、これらが解消される。詳細は、実施形態６で説明しているので、その説明は省略する。
（実施形態１２）
　図２５Ａは、実施形態１２のろ過システムを模式的に示す図である。実施形態１２のろ過システム１００Ｅ－１は、図２５Ａに示すように、粒子４２と、粒子４２の電荷（＋）と異なる電荷（－）を帯びている媒体（水分子４１）とを含むスラリー４０が供給されるろ室３と、ろ室３の両側面に対向して設けられ、スラリー４０中の粒子４２と媒体（水分子４１）とを電気的に分離する第１分離電極群１０Ａと第２分離電極群１０Ｂと、第１分離電極群１０Ａと第２分離電極群１０Ｂのろ室と反対側に設けられ、分離物（媒体（水分子４１）、粒子４２）を排出するカソード側第１排出室４とアノード側第２排出室５と、を備えた、ろ過装置ユニットを一単位のモジュールとし、ろ過装置ユニット１６０（１６０－１，１６０－２…）からなるモジュールを連結する際、連結チャンバー１６１を用いて複数連結している。
　本実施形態によれば、連結チャンバー１６１を基準として、モジュールのろ過装置ユニット１６０（１６０－１，１６０－２…）の連結を順次折り返してろ過装置群を構築することで、処理能力の向上（ろ過面積拡大）を図り、分離物（ろ液４５、濃縮物４４）の排出量の増大化を図ることができる。
　図２５Ｂは、実施形態１２の変形例のろ過システムを模式的に示す図である。実施形態１２の変形例のろ過システム１００Ｅ－２は、図２５Ａで用いた連結用の連結チャンバー１６１を用いず、第１排出室４又は第２排出室５のいずれか一方を共用化している。
　本実施形態では、第２排出室５を共用している。
　なお、さらに連結する場合には、ろ過装置ユニット１６０－２の隣にろ過装置ユニット１６０－３（図示せず）を設け、第１排出室４を共用とするようにすればよい。
　本実施形態のろ過システム１００Ｅ－２の変形例によれば、ろ過システム１００Ｅ－１で用いた連結チャンバー１６１を用いることなく、第１排出室４又は第２排出室５のいずれか一方を用いて共用化している。この結果、ろ過装置の処理量を増大しても、ろ過装置全体の容量を削減することができる。また、連結チャンバー１６１と第１排出室４又は第２排出室５のいずれか一方を削減することができるので、ろ過装置の部品点数の省力化を図ることができる。
（実施形態１３）
　図２６は、実施形態１３のろ過システムを模式的に示す図である。
　また、図２８は、実施形態７のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図であり、図１７と同一である。図２９は、実施形態１３のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図である。図３１は、実施形態１３，１４の電源構成を示す回路図であり、図３１Ａは並列回路図、図３１Ｂは直列回路図である。
　図２６に示すように、実施形態１３のろ過システム１００Ｅは、相異なる電荷を帯びている粒子（＋）４２と液体（水分子（－）４１）とを、含むスラリー４０が、供給ライン（管）１０２により供給されるろ室３と、ろ室３の両側面に、相対向して設けられ、スラリー４０中の粒子４２と液体（水分子４１）とを電界作用によって分離する少なくとも２以上のカソード電極又はアノード電極のいずれか一方又は両方を備えた第１電極群１０Ａ、第２電極群１０Ｂと、電極群のろ室３と反対側に設けられ、分離物である濃縮物４４とろ液４５とを排出する第１排出室４および第２排出室５とを備えたろ過装置１Ｇとしている。
　そして、第１電極群１０Ａ、第２電極群１０Ｂが、同極性のカソード側とし、電極群を構成する電極が細孔を有すると共に、電極群１０Ａ、１０Ｂの極性（－）と異なる極性（＋）のアノード側の電極１７０Ａをろ室３内に配置するものである。
　次に、図１７、図２６、図２７、図２８に基づき、ろ液４５の回収増大を図る場合について説明する。
　前述したように、図１７に示す実施形態７のろ過装置１Ｆでは、図２８に示すように、ろ過室３の左右に第１排出室４、第２排出室５を各々設置している。この結果、ろ室３に供給されたスラリー４０は、ろ室３を中心として左右に相対向する第１電極群１０Ａ（１１、１２）、第２電極群１０Ｂ（１３、１４）における電界作用により分離され、ろ液４５は第１排出室４に、濃縮物４４は第２排出室５に分離されている。
　これに対して、実施形態１３のろ過装置１Ｇでは、図２９に示すように、ろ過室３内にソリッド状のアノード電極を配置し、ろ室３の左右に、カソード電極として相対向する第１電極群１０Ａ（１１、１２）、第１電極群１０Ｂ（１１、１２）を各々設置している。この結果、ろ室３に供給されたスラリー４０中の水分子４１はろ室３を中心として左右に相対向する第１電極群１０Ａ（１１、１２）、第１電極群１０Ａ（１１、１２）における電界作用により分離され、左右に設置している第１排出室４、４内にろ液４５が分離される。
　これにより、実施形態１３のろ過装置１Ｇは、ろ液４５を排出するポートである第１排出室４、４を左右に設置するようにしているので、図２８に示す実施形態７のろ過装置１Ｆに較べてろ液４５の回収量を倍増させることができる。
（実施形態１４）
　図２７は、実施形態１４のろ過システムを模式的に示す図である。図３０は、実施形態１４のろ過装置のろ過装置を模式的に示す模式図である。
　図２７に示すように、実施形態１４のろ過システム１００Ｆは、相異なる電荷を帯びている粒子（＋）４２と液体（水分子（－）４１）とを、含むスラリー４０が、供給ライン（管）１０２により供給されるろ室３と、ろ室３の両側面に、相対向して設けられ、スラリー４０中の粒子４２と液体（水分子４１）とを電界作用によって分離する少なくとも２以上のカソード電極又はアノード電極のいずれか一方又は両方を備えた第１電極群１０Ａ、第２電極群１０Ｂと、電極群のろ室３と反対側に設けられ、分離物である濃縮物４４を排出する第１排出室４及び第２排出室５とを備えており、第１電極群１０Ａ、第２電極群１０Ｂが、同極性のアノード側であり、電極群を構成する電極が細孔を有すると共に、電極群の極性（－）と異なる極性（＋）のカソード側の電極１７０Ｂをろ室３内に配置するものである。
　これにより、濃縮物４４を排出するポートである第２排出室５、５を左右に設置するようにしているので、濃縮物４４の回収率を倍増させることができる。
　実施形態１４ろ過装置１Ｈでは、図３０に示すように、ろ過室３内にカソード電極を配置し、ろ室３の左右に、アノード電極として相対向する第１電極群１０Ａ（１３、１４）、第１電極群１０Ｂ（１３、１４）を各々設置している。この結果、ろ室３に供給されたスラリー４０中の粒子４２はろ室３を中心として左右に相対向するアノード電極からなる第１電極群１０Ａ（１３、１４）、第１電極群１０Ａ（１３、１４）における電界作用により分離され、左右に設置している第２排出室５、５内に濃縮物４４が分離される。
　これにより、実施形態１４のろ過装置１Ｈは、濃縮物４４を排出するポートである第２排出室５、５を左右に設置するようにしているので、図２８に示す実施形態７のろ過装置１Ｆに較べて、濃縮物４４の回収量を倍増させることができる。
　図２８における実施形態７のろ過装置１Ｆは、供給ライン１０２によりろ室３内に供給されるスラリー４０の粒子の濃度を２％とすると、循環ライン１０３を介してろ室３から排出される残スラリー４０の粒子４２の濃度は１．２％であり、第１排出室４から排出されるろ液４３の粒子４２の濃度は０．０１％であり、第２排出室５から排出される濃縮物４４の粒子４０の濃度は４～６％である。
　図２９に示す実施形態１３のろ過装置１Ｇは、供給ライン１０２によりろ室３内に供給されるスラリー４０の粒子の濃度を２％とすると、循環ライン１０３を介してろ室３から排出される残スラリー４０に濃縮物４４が同伴されるので、粒子４２の濃度は４～６％でとなり、第１排出室４から排出されるろ液４３の粒子４２の濃度は０．０１％となる。
　図３０に示す実施形態１４のろ過装置１Ｈは、供給ライン１０２によりろ室３内に供給されるスラリー４０の粒子の濃度を２％とすると、循環ライン１０３を介してろ室３から排出される残スラリー４０の粒子４２の濃度は１％以下、第２排出室５から排出される濃縮物４４の粒子４０の濃度は６％となる。
　また、実施形態１３、１４において、ろ室内３に設置する電極は、孔があっても孔が無くとも良く、メッシュ状の電極としても良い。なお、ろ室３内に設置する電極の厚さは、例えば０．０５ｍｍ～５ｍｍ程度とするのが、好ましい。
　「付記事項」
本実施形態では、以下の構成を含む。
（１）
　ろ室、第１排出室、及び第２排出室を内部に有する密閉容器と、
　帯電した粒子と液体が混合したスラリーを供給する供給ラインと、
　前記供給ラインと前記ろ室を連通する供給口と、
　前記液体を前記第１排出室から排出する第１排出口と、
　前記スラリーから前記液体が分離した濃縮物を前記第２排出室から排出する第２排出口と、
　前記粒子及び前記液体が通過可能な複数の孔が設けられた複数の電極と、
　を備え、
　前記複数の電極は、
　前記ろ室と前記第１排出室とを仕切る複数のカソード電極と、
　前記ろ室と前記第２排出室とを仕切る複数のアノード電極と、
　を有し、
　前記複数のカソード電極は、
　カソード第１電極と、
　前記カソード第１電極よりも前記第１排出室寄りに配置されたカソード第２電極と、
　を有し、
　前記複数のアノード電極は、
　前記ろ室を挟んで前記カソード第１電極と対向するアノード第１電極と、
　前記アノード第１電極よりも前記第２排出室寄りに配置されたアノード第２電極と、
　を有し、
　前記カソード第１電極には、前記粒子の極性と同じ極性のカソード第１電位が供給され、
　前記カソード第２電極には、前記粒子の極性と同じ極性のカソード第２電位が供給され、
　前記カソード第２電位の絶対値は、前記カソード第１電位の絶対値よりも大きく、
　前記アノード第１電極には、前記粒子の極性と異なる極性のアノード第１電位が供給され、
　前記アノード第２電極には、前記粒子の極性と異なる極性のアノード第２電位が供給され、
　前記アノード第２電位の絶対値は、前記アノード第１電位の絶対値よりも大きい
　ろ過装置。
（２）
　前記複数のカソード電極は、３つ以上の電極を有し、
　前記複数のカソード電極のそれぞれに供給されるカソード電位の絶対値は、前記ろ室から離隔するにつれて大きい
　（１）に記載のろ過装置。
（３）
　前記複数のアノード電極は、３つ以上の電極を有し、
　前記複数のアノード電極のそれぞれに供給されるアノード電位の絶対値は、前記ろ室から離隔するにつれて大きい
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（４）
　前記複数のカソード電極の間に、ろ材が設けられている
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（５）
　前記複数のアノード電極の間に、複数の孔が設けられた誘電体が設けられている
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（６）
　前記誘電体の前記孔の径は、１０００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である
　（５）に記載のろ過装置。
（７）
　さらに、ブリーダ抵抗を備え、
　一端が前記ブリーダ抵抗と接続する第１電気配線と、
　一端が前記ブリーダ抵抗と接続する第２電気配線と、
　を有し、
　前記第１電気配線の他端は、前記複数のカソード電極のうち前記ろ室から最も離隔する前記電極と接続し、
　前記第２電気配線の他端は、前記複数のアノード電極のうち前記ろ室から最も離隔する前記電極と接続する
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（８）
　前記第１排出室と前記第２排出室に配置される中和電極と、
　前記粒子の極性と異なる極性の中和電位を前記中和電極に供給する中和電源と、
　を備え、
　前記中和電位の絶対値は、前記複数のアノード電極のうち前記ろ室から最も離隔する前記電極に供給されるアノード電位の絶対値よりも大きい
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（９）
　前記電極の表面には、電食防止層が設けられている
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（１０）
　前記供給ラインの内部にある前記スラリーを前記ろ室の方に押し出すポンプ）を備える
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（１１）
　前記複数のカソード電極にカソード電位を供給する複数のカソード電源と、
　前記複数のアノード電極にアノード電位を供給する複数のアノード電源と、
　を備える
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（１２）
　鉛直方向の上方から前記第１排出室、前記ろ室、前記第２排出室の順で配置される
　（１）又は（２）に記載のろ過装置。
（１３）
　前記複数のアノード電極の間に発生する電界の力を前記ろ室のろ過圧力よりも小さくなるように、前記複数のアノード電極に供給するアノード電位を設定する
　（１）又は（２）に記載のろ過装置の運転方法。
（１４）
　前記複数のアノード電極の間に発生する電界の力を前記ろ室のろ過圧力よりも大きくした後、前記電界の力が前記ろ室の過圧力よりも小さくなるように、前記複数のアノード電極に供給するアノード電位を変更する（１）又は（２）に記載のろ過装置の運転方法。
（１５）
　帯電した粒子と液体が混合されたスラリーを貯留する貯留槽と、
　内部に電極が設けられた密閉容器を有し、前記密閉容器の内部で前記スラリーの固液分離を連続して行うろ過装置と、
　前記貯留槽から前記密閉容器の内部に前記スラリーを継続的に供給する供給ラインと、
　前記密閉容器の内部から前記スラリーの一部を抜き取り、前記貯留槽に継続的に循環させる循環ラインと、
　前記循環ラインに設けられ、前記循環ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの循環量を、前記供給ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの供給量よりも少なく調整する定量ポンプと、
　を備えるろ過システム。
（１６）
　前記循環ラインは、前記密閉容器の上部から前記スラリーを抜き取っている
（１５）に記載のろ過システム。
（１７）
　前記循環ラインには、ガス抜き弁が設けられている
　（１５）又は（１６）に記載のろ過システム。
（１８）
　前記ろ過装置は、
　ろ室、第１排出室、及び第２排出室を内部に有する前記密閉容器と、
　前記供給ラインと前記ろ室を連通する供給口と、
　前記液体を前記第１排出室から排出する第１排出口と、
　前記スラリーから前記液体が分離した濃縮物を前記第２排出室から排出する第２排出口と、
　前記粒子及び前記液体が通過可能な複数の孔が設けられた複数の前記電極と、
　を備え、
　複数の前記電極は、
　前記ろ室と前記第１排出室とを仕切る複数のカソード電極と、
　前記ろ室と前記第２排出室とを仕切る複数のアノード電極と、
　を有し、
　前記複数のカソード電極は、
　カソード第１電極と、
　前記カソード第１電極よりも前記第１排出室寄りに配置されたカソード第２電極と、
　を有し、
　前記複数のアノード電極は、
　前記ろ室を挟んで前記カソード第１電極と対向するアノード第１電極と、
　前記アノード第１電極よりも前記第２排出室寄りに配置されたアノード第２電極と、
　を有し、
　前記カソード第１電極には、前記粒子の極性と同じ極性のカソード第１電位が供給され、
　前記カソード第２電極には、前記粒子の極性と同じ極性のカソード第２電位が供給され、
　前記カソード第２電位の絶対値は、前記カソード第１電位の絶対値よりも大きく、
　前記アノード第１電極には、前記粒子の極性と異なる極性のアノード第１電位が供給され、
　前記アノード第２電極には、前記粒子の極性と異なる極性のアノード第２電位が供給され、
　前記アノード第２電位の絶対値は、前記アノード第１電位の絶対値よりも大きい
　（１５）又は（１６）に記載のろ過システム。
（１９）
　前記ろ室、前記第１排出室、及び前記第２排出室は、水平方向に配置され、
　前記密閉容器は、前記ろ室の上部と前記循環ラインとを連通する取り出し口を有している　（１８）に記載のろ過システム。
（２０）
　前記第１排出口は、前記第１排出室の上部から前記液体を排出する
　（１９）に記載のろ過システム。
（２１）
　前記第２排出口は、前記第２排出室の上部から前記液体を排出する
　（１９）に記載のろ過システム。
（２２）
　前記第１排出口に接続する第１排出ラインと、
　前記第２排出口に接続する第２排出ラインと、
　を備え、
　前記第１排出ライン及び前記第２排出ラインには、ガス抜き弁が設けられている
　（１８）に記載のろ過システム。
（２３）
　前記複数のカソード電極は、３つ以上の電極を有し、
　前記複数のカソード電極のそれぞれに供給されるカソード電位の絶対値は、前記ろ室から離隔するにつれて大きくなる
　（１８）に記載のろ過システム。
（２４）
　前記複数のアノード電極は、３つ以上の電極を有し、
　前記複数のアノード電極のそれぞれに供給されるアノード電位の絶対値は、前記ろ室から離隔するにつれて大きくなる
　（１８）に記載のろ過システム。
　１、１Ａ～１Ｈ　　ろ過装置
　２　　密閉容器
　３　　ろ室
　３ａ　　供給口
　４　　第１排出室
　４ａ　　第１排出口
　５　　第２排出室
　５ａ　　第２排出口
　６　　連通口
　７　　ろ材
　８　　誘電体
　１０　　電極
　１０ａ　　孔
　１１　　カソード第１電極
　１２　　カソード第２電極
　１３　　アノード第１電極
　１４　　アノード第２電極
　１５　　カソード第３電極
　１６　　アノード第３電極
　２０　　電源
　２１　　カソード第１電源
　２２　　カソード第２電源
　２３　　アノード第１電源
　２４　　アノード第２電源
　２５　　カソード第３電源
　２６　　アノード第３電源
　４０　　スラリー
　４１　　水分子
　４２　　粒子
　４４　　濃縮物
　４５　　ろ液
　５０　　ブリーダ抵抗
　５１　　第１電気配線
　５２　　第２電気配線
　６０　　中和電極
　６１　　第１中和電極
　６２　　第２中和電極
　６３　　中和電源
　Ｓ　　密閉空間
　Ｅａ　アノード電界
　Ｅｃ　カソード電界
　１００、１００Ａ～Ｇ　　ろ過システム
　１０１　　貯留槽
　１０２　　供給ライン
　１０３　　循環ライン
　１０４　　供給ポンプ
　１０６　　循環ポンプ
　１１０　　コンプレッサ
　１１１　　洗浄水槽
　１１６　　取り出し口
　１２０　　洗浄排水ライン
　１２２　　第１ガス抜き弁
　１２８　　圧力調整ライン
　１２９　　背圧弁
　１３２　　第２ガス抜き弁
　１４２　　第３ガス抜き弁
　１０１ａ　　開口部
　１０１ｂ　　圧力調整弁
　１６０　ろ過装置ユニット
　１６１　連結チャンバー       
　１７０Ａ　アノード電極
　１７０Ｂ　カソード電極

 

Claims (16)

  1. 　相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを含むスラリーが、供給ラインにより供給されるろ室と、
    　前記ろ室の両側面に、相対向して設けられ、前記スラリー中の粒子と液体とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極又はアノード電極を備えた第１電極群又は第２電極群と、
    　前記第１電極群、前記第２電極群に対して、前記ろ室と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室及び第２排出室とを備える
    　ろ過装置。
  2. 　電極群の極性が、異なり、
    　前記電極群を構成する電極が細孔を有する
    　請求項１に記載のろ過装置。
  3. 　電極群が、同極性であり、
    　電極群を構成する電極が細孔を有すると共に、
    　電極群の極性と異なる極性の電極をろ室内に配置する
    　請求項１に記載のろ過装置。
  4. 　ろ室と排出室との間の電極群は
    　ろ室側から排出室側にいくに従って、
    排出室側の電位の絶対値は、ろ室側の電位の絶対値よりも大きな勾配を有する
    　請求項１に記載のろ過装置。
  5. 　ろ室、第１排出室、又は第２排出室の内部の少なくとも一か所に加振部材を備える
    　請求項１に記載のろ過装置
  6. 　前記ろ過装置からなるユニットを一単位のモジュールとし、
    　前記ろ過装置ユニットモジュールを連結チャンバーで複数連結してなる、
    　請求項１に記載のろ過装置。
  7. 　前記ろ過装置からなるユニット一単位のモジュールとし、
    　前記ろ過装置ユニットからなるモジュールを連結する際、
    　第１排出室又は第２排出室のいずれか一方を共用化してなる、
    　請求項１に記載のろ過装置。
  8. 　帯電した粒子と液体が混合されたスラリーを貯留する貯留槽と、
    　内部に複数のカソード電極と複数のアノード電極とが設けられた密閉容器を有し、前記密閉容器の内部で前記スラリーの固液分離を連続して行うろ過装置と、
    　前記貯留槽から前記密閉容器の内部に前記スラリーを継続的に供給する供給ラインと、
    　前記密閉容器の内部から前記スラリーの一部を抜き取り、前記貯留槽に継続的に循環させる循環ラインと、
    　前記循環ラインに設けられ、前記循環ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの循環量を、前記供給ラインを流れる前記スラリーの単位時間当たりの供給量よりも少なく調整する定量ポンプと、
    　を備えるろ過システム。
  9. 　前記供給ラインは、前記密閉容器の一側面側に接続され、前記密閉容器内にスラリーを供給すると共に、
    　前記循環ラインは、前記密閉容器の一側面側と対向する側面側から前記スラリーを抜き取っている
    　請求項８に記載のろ過システム。
  10. 　前記ろ過装置は、
    　相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを含むスラリーが、供給ラインにより供給されるろ室と、
    　前記ろ室の両側面に、相対向して設けられ、
    　前記スラリー中の粒子と液体とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極又はアノード電極を備えた第１電極群又は第２電極群と、
    　前記第１電極群、前記第２電極群に対して、前記ろ室と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室及び第２排出室とを備える、
    　請求項８に記載のろ過システム。
  11. 　前記電極群の極性が、異なり、
    　前記電極群を構成する電極が細孔を有する
    　請求項１０に記載のろ過システム。
  12. 　前記電極群が、同極性であり、
    　前記電極群を構成する電極が細孔を有すると共に、
    　前記電極群の極性と異なる極性の電極をろ室内に配置する
    　請求項１０に記載のろ過システム。
  13. 　前記第１排出口に接続する第１排出ラインと、
    　前記第２排出口に接続する第２排出ラインと、
    　を備え、
    　前記循環ライン又は前記第１排出ライン又は前記第２排出ラインの少なくとも一つに、ガス抜き弁が設けられている
    　請求項１０に記載のろ過システム。
  14. 　ろ室、第１排出室、又は第２排出室の内部の少なくとも一か所に加振部材を備える
    　請求項８に記載のろ過システム。
  15. 　前記ろ過装置は、
    　ろ室の両側面に、相対向して設けられ、相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを含むスラリーが、供給ラインにより供給されるろ室と、
    　前記ろ室の両側面に、相対向して設けられ、前記スラリー中の粒子と液体とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極又はアノード電極を備えた第１電極群又は第２電極群と、
    　前記第１電極群、前記第２電極群に対して、前記ろ室と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室及び第２排出室とを備えて、ろ過装置ユニットとし、
    　前記ろ過装置ユニットを一単位のモジュールとし、
    　前記ろ過装置ユニットモジュールを連結チャンバーで複数連結してなる、
    　請求項８に記載のろ過システム。
  16. 　前記ろ過装置は、
    　相異なる電荷を帯びている粒子と液体とを含むスラリーが、供給ラインにより供給されるろ室と、
    　ろ室の両側面に、相対向して設けられ、前記スラリー中の粒子と液体とを電界作用によって分離物として分離するカソード電極又はアノード電極を備えた第１電極群又は第２電極群と、
    　前記第１電極群、前記第２電極群に対して、前記ろ室と相対向して設けられ、前記分離物を排出する第１排出室及び第２排出室とを備えて、ろ過装置ユニットとし、
    　前記ろ過装置ユニットからなるモジュールを連結する際、前記第１排出室又は前記第２排出室のいずれか一方を共用化してなる、
    　請求項８に記載のろ過システム。
     

     
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