(57)【要約】【課題】大量の被処理液を濾過することができるとともに、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる濾過装置および濾過方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る濾過装置は、スクレーパ５の凸部５ｔを濾過フィルタ１２の襞２の間に挿入した状態で、スクレーパ５が濾過フィルタ１２の軸方向に移動することにより、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに形成されたケーキＫをスクレーパ５が掻き取る構成である。【選択図】図１
2020082037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面であり内部が濾液通路である筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まっている状態で、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを掻き取るスクレーパと、を有し、
前記濾過フィルタは、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にしたプリーツフィルタであって、
前記スクレーパには複数の凸部が形成されており、
前記スクレーパの前記凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動することにより、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパが掻き取る構成であることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記濾過フィルタの前記襞の内部には、
複数の穴が開けられた平坦な板材を蛇腹状に折り曲げたスペーサーが設けられており、
前記スペーサーは、前記襞の基端側から先端側へ向かって、ジグザグに折り曲がりながら延在している請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
製品状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、
濾過状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１または２記載の濾過装置。
【請求項４】
前記スクレーパは、その中央部に、厚み方向に貫通する貫通孔を設けた板材であり、
前記スクレーパの前記貫通孔の周縁部には、前記貫通孔の中心側へ向かって突出する複数の前記凸部が全周にわたって形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するロッドレスシリンダーが設けられ、
前記ロッドレスシリンダーは、前記ロッドレスシリンダーの延在方向に往復移動する移動体を備え、
前記移動体には前記スクレーパが固定されており、
前記ロッドレスシリンダーの延在方向に前記移動体が移動することにより、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動する構成である請求項１〜４のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記ロッドレスシリンダーは複数個設けられており、
前記複数個のロッドレスシリンダーは、前記スクレーパの周方向に沿って略均等に配置されている請求項５記載の濾過装置。
【請求項７】
前記ロッドレスシリンダーの移動体には、前記ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向に切欠いた切欠き部が設けられ、
前記切欠き部の内部に前記スクレーパが挿入されて微動可能に固定されており、
前記切欠き部の上部内面と前記スクレーパの上部外面との間に０．２ｍｍ〜０．５ｍｍのクリアランスが設けられている請求項５または６記載の濾過装置。
【請求項８】
前記ロッドレスシリンダーは、前記移動体が油圧によって移動する油圧式ロッドレスシリンダーである請求項５〜７のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項９】
前記被処理液の供給口は、前記濾過容器の上部または中間部に設けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項１０】
濾過容器内に設けられ、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にし、その外面を濾過面とし、内部を濾液通路とした構造を有するプリーツフィルタを用いて、被処理液を濾過する濾過工程を有し、
前記濾過工程において、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まり、スクレーパに設けられた複数の凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向に移動させて、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパで掻き取ることを特徴とする濾過方法。
【請求項１１】
前記濾過容器に設けられた供給口から前記濾過容器の内部に供給される前記被処理液の流量は、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨである請求項１０記載の濾過方法。
【請求項１２】
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向へ移動させる速度は、４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓである請求項１０または１１記載の濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理液を濾過フィルタで濾過して濾液を得るとともに、濾過フィルタ上にケーキを形成させ、そのケーキをスクレーパで掻き取る濾過装置及び濾過方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理液（固液混合物）を濃縮液（懸濁物質や懸濁質などが濃縮された液体）と清澄液に分離し、液中の粒子濃度を高める方法として、フィルタ分離法や遠心力分離法などがある。
【０００３】
前記フィルタ分離法は、フィルタ形状によって、ドラム型、円盤ディスク型、チューブ型などの種類に分類することができ、被処理液の濁度や流量、濃縮液の所望する濃度によって適宜選択される。フィルタ分離法を用いる被処理液としては、下水、上水、工業用水、産業用排水などの水が多く、オイルやジャムなどに用いられることもある。
【０００４】
また、フィルタ分離法による濃縮度合は、チューブ型の場合は２０ＶＯＬ％（含水率８３％）程度、膜加圧型の場合は６７ＶＯＬ％（含水率５０％）程度、フィルタプレスでは含水率４３％程度である。
【０００５】
フィルタを用いて濾過を行う装置としては、例えば下記特許文献１に記載したものがある。この発明は濾過集塵機用フィルタの除塵装置に係るものであり、フィルタの濾材の表面にセメント状に付着した微粉塵を容易かつ効率よく除去することを課題にしている。この課題を解決するために、フィルタの内部から外周方向にガスを通過させてガス中の粉塵を濾過し、フィルタの内部に設けた上下移動体から放射状かつ櫛歯状に多数形成した突出部をフィルタの蛇腹の襞部の間に侵入させた状態で、上下移動体を上下に移動させることで、突出部がフィルタの内部表面に付着した粉塵を除去する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１記載の除塵装置は、気体の濾過に関するものであり、本発明のように液体の濾過に関するものではない。気体を濾過する場合の気体の流速は一般的に１ｍ3/ｍｉｎ程度であり、液体を濾過する場合の一般的な液体の流速である０．００２ｍ3/ｍｉｎ程度に比べて、著しく速度が速い傾向にある。そのため、気体を濾過する場合には、濾過フィルタの表面に僅かな量の粉塵（例えば、０．１〜０．５ｍｍ）が付着しただけで濾過能力が低下するため、前記突出部を絶えず迅速に上下動させなければならない。他方、液体を濾過する場合には、液体の流速が遅いため、濾過フィルタの表面に１〜２ｍｍ程度のケーキが付着したとしても濾過が可能である。
【０００８】
また、気体の場合の充填密度は、一般的に１．２ｋｇ/ｍ3程度であるのに対し、液体の場合の充填密度は、一般的に１ｔ/ｍ3程度であり、約１０００倍程度の差がある。さらに、気体の場合の濾過圧は、最大１０ｋｐａ程度であるのに対し、液体の場合の濾過圧は、最大３００ｋｐａ程度である。
以上のように、気体の濾過と液体の濾過は根本的な諸条件が異なるため、前記特許文献１のような気体の濾過装置は、本発明のような液体の濾過装置と極めて低い関係にある。
【０００９】
また、フィルタ分離法によって液体を固液分離する際、高圧力で濾過して、フィルタ表面に粒子を凝集させるため、一般的に、金属メッシュ（２００メッシュ〜６００メッシュの金属メッシュ）をフィルタとして用いることが多い。金属メッシュは、強度、腐食耐性および耐久性に優れるためであるが、以下の（１）〜（３）のような問題がある。
【００１０】
（１）金属メッシュの開口部分よりも小さい粒子は、金属メッシュを透過してしまうため、被処理液に凝集剤を混ぜ、被処理液中の粒子を大きなフロックにしてから、濾過する必要がある。したがって、凝集剤の使用が不可欠であり、凝集剤のコストが嵩む。
【００１１】
（２）濾過するに従って、金属メッシュの開口部に粒子が挟まって目詰まりする。それとともに、凝集剤の粘着作用によって、金属メッシュの外面に粒子が付着して残留する。その結果、通水性能が悪化するため、定期的な洗浄が不可欠となる。
【００１２】
（３）濾過するに従って、金属メッシュの外面に粒子が付着・堆積してケーキ層になる。このケーキ層自体がフィルタとして機能する結果、被処理液の通水量が減るため、０．５ＭＰａ〜１ＭＰａ程度の高圧で濾過する必要が生じる。
【００１３】
このような高圧での濾過に耐えるため、フィルタの支持構造を強化したり、フィルタの収納容器の強度を高めたりする必要がある。また、フィルタからケーキを剥離する方法や、剥離したケーキを収納容器から排出する方法が複雑化し、装置が大型化する傾向もある。その結果、装置自体が非常に高価になる。
【００１４】
他方、膜加圧式のフィルタ分離法で被処理液を濾過処理する場合、濃縮液の生産能力は、膜面積と膜濾過通水量で決定される。そのため、濾過処理する被処理液が大量にある場合、装置自体が大型化してコストが増大するとともに、フットプリントが大きくなるという問題がある。
【００１５】
さらに、チューブ方式のフィルタ分離法で被処理液を濾過処理する場合、チューブフィルタの耐圧が低く、濃縮液の濃縮率が低いという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、大量の被処理液を濾過することができるとともに、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる濾過装置および濾過方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題を解決するための態様は、次の通りである。
[第１の態様]
被処理液の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面であり内部が濾液通路である筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まっている状態で、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを掻き取るスクレーパと、を有し、
前記濾過フィルタは、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にしたプリーツフィルタであって、
前記スクレーパには複数の凸部が形成されており、
前記スクレーパの前記凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動することにより、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパが掻き取る構成であることを特徴とする濾過装置。
【００１８】
（作用効果）
平坦な濾材を折り曲げずに筒形にしただけのフィルタ（以下、「一般的なフィルタ」という。）と比べて、前記プリーツフィルタは濾過面積が大きく、大量の被処理液を濾過することが可能である。
【００１９】
なお、一般的なフィルタであっても、筒の直径の長さを長くすれば、濾過面積を大きくすることは可能である。しかし、濾過フィルタが大きくなるため、そのフィルタを収納する容器も大きくなり、結果として、濾過装置自体が大型化してコストが増大するという問題がある。それとともに、フットプリントが大きくなるという問題もある。本発明のように、プリーツフィルタを用いることで、濾過装置の大型化を防止しながら、濾過面積を大きくすることができる。
【００２０】
プリーツフィルタは複数の襞を有しているため、その襞の外面に付着したケーキを除去することは困難である。特に、襞と襞の間の隙間に形成されたケーキは除去しづらい。そこで、複数の凸部が形成されたスクレーパを用いて、プリーツフィルタの襞の外面に付着したケーキを掻き取る構成とした。具体的には、スクレーパの凸部を濾過フィルタの襞の間に挿入させた状態で、スクレーパを濾過フィルタの軸方向に移動させることにより、濾過フィルタの外面に形成されたケーキをスクレーパで掻き取る構成としている。このような構成にすることで、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる。
【００２１】
[第２の態様]
前記濾過フィルタの前記襞の内部には、
複数の穴が開けられた平坦な板材を蛇腹状に折り曲げたスペーサーが設けられており、
前記スペーサーは、前記襞の基端側から先端側へ向かって、ジグザグに折り曲がりながら延在している前記第１の態様の濾過装置。
【００２２】
（作用効果）
濾過フィルタの襞の内部に蛇腹状のスペーサーを設けることで、濾過フィルタの襞に弾性力が付与される。
【００２３】
濾過する前、濾過フィルタの襞はスペーサーの弾性力によって外方に少し膨らんだ状態にある。襞が膨らみ、襞の内部に空間が形成されていることにより、襞の内部空間を濾液が移動しやすいという利点がある。
【００２４】
被処理液の濾過が始まると、被処理液が濾過フィルタの襞の膜壁を外側から内側へ向かって通過する。この濾過によって、濾過フィルタの襞の外面に被処理液中の粒子が堆積し、ケーキが形成される。すると、このケーキや被処理液によって襞の両側壁が内側へ向かって押圧され、襞が潰れて扁平形状になる。ケーキが所定以上の厚みになると、ケーキをスクレーパで掻き落とす。このケーキを掻き落とすとき、濾過フィルタの襞が扁平形状になっているため、スクレーパが襞に接触しにくくなる。その結果、襞とスクレーパが接触して襞の膜壁が痛むことを抑止でき、フィルタの長寿命化を図ることができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、ケーキを掻き取る際に襞を扁平形状にして、スクレーパとの接触を積極的に防止することは有益である。
【００２５】
また、ケーキの掻き取りを進めるにつれて、濾過フィルタの襞を外方から押圧する押圧力が小さくなる。その結果、スペーサーによって濾過フィルタの襞が再び外側へ膨らんだ状態になる。このような状態で、さらにスクレーパを動かすと、スクレーパの凸部の側壁と濾過フィルタの襞の側壁の間の距離が短いため、襞の外壁に形成されたわずかなケーキも除去することが可能になる。ただし、濾過フィルタの襞が再び外側へ膨らんだ状態でスクレーパを移動させると、スクレーパの凸部と濾過フィルタの襞が接触し、濾過フィルタの襞の膜壁を痛めるおそれがあるため、このような状態でのスクレーパの移動は最小限度に留めることが好ましい。
【００２６】
[第３の態様]
製品状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、
濾過状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍである前記第１または第２の態様の濾過装置。
【００２７】
（作用効果）
製品状態で、濾過フィルタの襞の側壁とスクレーパの凸部の側壁とのクリアランス（側壁間の距離。以下、同じ。）が僅かであっても、濾過状態では、そのクリアランスが大きくなる構成とした。すなわち、濾過状態での前記クリアランスが、製品状態での前記クリアランスよりも大きくなる（距離が長くなる）構成であり、例えば、製品状態でのクリアランスを約０．２ｍｍにした場合、濾過状態でのクリアランスが約０．３ｍｍに広がる構成にすることができる。そのため、濾過中に濾過フィルタの外壁に形成されたケーキをスクレーパで掻き取る際、スクレーパと襞が接触し、それによって襞の濾過膜が摩耗したり損傷したりすることを積極的に防止することができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、濾過状態における前記クリアランスを大きくして、スクレーパとの接触を積極的に防止することは有益である。また、濾過状態での前記クリアランスを大きくしすぎないことにより、掻き取りを行った後に濾過膜の表面に残るケーキの量を少なくすることができる。具体的には、濾過状態における前記クリアランスを０．５ｍｍ以内に抑えることが好ましい。
【００２８】
[第４の態様]
前記スクレーパは、その中央部に、厚み方向に貫通する貫通孔を設けた板材であり、
前記スクレーパの前記貫通孔の周縁部には、前記貫通孔の中心側へ向かって突出する複数の前記凸部が全周にわたって形成されている前記第１〜第３のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００２９】
（作用効果）
複数の凸部が全周にわたって形成されたスクレーパを用いることで、濾過フィルタの襞の外面に形成されたケーキを効率良く掻き取ることができる。すなわち、濾過フィルタの全周に亘って形成されたケーキを前記スクレーパで万遍なく掻き取ることにより、掻き取り時間が短くなるため、濾過への悪影響を最小限に留めることができる。
【００３０】
[第５の態様]
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するロッドレスシリンダーが設けられ、
前記ロッドレスシリンダーは、前記ロッドレスシリンダーの延在方向に往復移動する移動体を備え、
前記移動体には前記スクレーパが固定されており、
前記ロッドレスシリンダーの延在方向に前記移動体が移動することにより、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動する構成である前記第１〜第４のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００３１】
（作用効果）
ロッドシリンダーはロッドが伸びるため、ロッドシリンダーを収納する濾過容器を大きくしなければならない。具体的には、ロッドシリンダーのロッドが全く伸びていない状態におけるロッドシリンダーの長手方向の長さを１とすると、ロッドを完全に伸ばした状態におけるロッドシリンダーの長手方向の長さは約２．２〜２．５倍になる。そのため、濾過容器の大きさも約２．２〜２．５倍大きくする必要がある。そこで、本態様のようにロッドレスシリンダーを用いることで、濾過容器の大きさを大幅に小さくすることができる。
【００３２】
[第６の態様]
前記ロッドレスシリンダーは複数個設けられており、
前記複数個のロッドレスシリンダーは、前記スクレーパの周方向に沿って略均等に配置されている前記第５の態様の濾過装置。
【００３３】
（作用効果）
ロッドレスシリンダーを１個だけ設けた場合、ケーキを掻き取る際にスクレーパが斜めに傾きやすく、掻き取り効率が落ちたり、スクレーパが移動しにくくなったりするおそれがある。このような傾向は、特にスクレーパの形状が環状である場合に顕著である。そこで、本態様ではケーキを掻き取る際にスクレーパが傾くことを抑止するため、ロッドレスシリンダーを複数個設け、それをスクレーパの周方向に沿って略均等に配置する構成とした。
【００３４】
ロッドレスシリンダーの数は２個でも良いが、スクレーパの傾きの抑止効果を高めるには、３個以上が好ましい。また、ロッドレスシリンダーをスクレーパの周方向に略均等に配置する例として、ロッドレスシリンダーの個数が２個である場合は、円筒形状の濾過フィルタの横断面の中心を基準として、２個のロッドレスシリンダーを１８０度反対の位置に設ける態様を挙げることができる。ロッドレスシリンダーの個数が３個である場合は、円筒形状の濾過フィルタの横断面の中心を基準として、３個のロッドレスシリンダーを１２０度ずつずらした位置に設ける態様を例示することができる。なお、略均等であるため、完全に均等にする必要はない。具体的には、完全に均等に配置した状態を０度と仮定したときに、ここから２０度程度以内の傾きを設けて配置してもよい。
【００３５】
[第７の態様]
前記ロッドレスシリンダーの移動体には、前記ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向に切欠いた切欠き部が設けられ、
前記切欠き部の内部に前記スクレーパが挿入されて微動可能に固定されており、
前記切欠き部の上部内面と前記スクレーパの上部外面との間に０．３ｍｍ〜０．５ｍｍのクリアランスが設けられている前記第５または第６の態様の濾過装置。
【００３６】
（作用効果）
本態様では、切り欠き部にスクレーパを微動可能に固定している。そのため、仮に濾過フィルタの襞とスクレーパの凸部が接触したとしても、スクレーパの凸部の位置が柔軟に変わるため、濾過フィルタの膜が痛みづらい。その結果、濾過フィルタの長寿命化を図ることができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、スクレーパの凸部の位置を柔軟に変更させて、スクレーパが襞に強く接触することを防止することは有益である。
【００３７】
[第８の態様]
前記ロッドレスシリンダーは、前記移動体が油圧によって移動する油圧式ロッドレスシリンダーである前記第５〜第７のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００３８】
（作用効果）
ロッドレスシリンダーの移動体を空圧で移動させると、濾過フィルタに堆積したケーキ量が少ない領域ではスクレーパの移動が速く、反対に濾過フィルタに堆積したケーキ量が少ない領域ではスクレーパの移動が遅くなる。その結果、移動体に固定されたスクレーパの移動速度が不規則になるという不利益がある。
【００３９】
特に、ロッドレスシリンダーをスクレーパの周方向に間隔を空けて複数個設けた場合、濾過フィルタの周方向に堆積したケーキ量が異なると、掻き取り時のケーキの抵抗力が濾過フィルタの周方向によって異なるため、スクレーパが斜めに傾きやすくなる。スクレーパ傾くと、濾過フィルタの襞とスクレーパが強く接触して、濾過フィルタの膜壁を痛めてしまうおそれがある。さらに、スクレーパの傾きが著しくなると、スクレーパがろ過フィルタに引っかかり、移動できなくなるおそれもある。
【００４０】
そこで、本態様では油圧式のロッドレスシリンダーを設け、濾過フィルタに付着したケーキ量に関わらず、移動体を定速で移動できるようにした。その結果、スクレーパによって濾過フィルタの膜壁を痛めたり、スクレーパが濾過フィルタに引っかかって移動できなくなる事態を防ぐことができる。
【００４１】
[第９の態様]
前記被処理液の供給口は、前記濾過容器の上部または中間部に設けられている前記第１〜第９のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００４２】
（作用効果）
一般的に、スクレーパで掻き取ったケーキは比重が重いため、被処理液中を落下して収納容器の下部に堆積する。被処理液の供給口を収納容器の下部に設けると、新たに供給された被処理液によって、収納容器の下部に堆積したケーキが攪拌され、ケーキの一部がほぐされ、濾過フィルタに再び付着するおそれがある。このような事態を防ぐため、本態様では被処理液の供給口を濾過容器の下部以外の部分、すなわち濾過容器の上部または中間部に設けることが好ましい。より詳細には、収納容器の下部に堆積するケーキよりも上側の位置に供給口を設けることが好ましい。
【００４３】
[第１０の態様]
濾過容器内に設けられ、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にし、その外面を濾過面とし、内部を濾液通路とした構造を有するプリーツフィルタを用いて、被処理液を濾過する濾過工程を有し、
前記濾過工程において、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まり、スクレーパに設けられた複数の凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向に移動させて、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパで掻き取ることを特徴とする濾過方法。
【００４４】
（作用効果）
前記第１の態様と同様の作用効果を奏する。
また、濾過中にケーキの掻き取りを行うことにより、濃縮液を連続して生産することができる。そのため、時系列で濾過工程と掻き取り工程が分かれている場合と比べて、濃縮液の生産性を高めることができる。
【００４５】
[第１１の態様]
前記濾過容器に設けられた供給口から前記濾過容器の内部に供給される前記被処理液の流速は、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨである前記第１０の態様の濾過方法。
【００４６】
（作用効果）
前記特許文献１のように気体を濾過する場合、一般的に供給する気体の流速が速い（０．８ｍ/ｍｉｎ〜１．５ｍ/ｍｉｎ程度）ため、濾過膜の表面に粒子が数ｍｍ堆積したしただけで、濾過できなくなる。そのため、濾過膜の表面に付着した粒子をスクレーパで頻繁に掻き取り、濾過膜の表面を常に綺麗な状態に保たなければならない。特に、濾過工程と掻き取り工程が分かれている場合には、頻繁に濾過工程を止めなければならず、濾過の生産性が低下するという問題がある。それとともに、濾過膜の表面に僅かに付着した粒子も掻き取る必要があるため、スクレーパと濾過膜の間のクリアランスが必然的に短くなる。その結果、スクレーパと濾過膜が接触する頻度が増え、濾過フィルタの寿命が短くなるという問題もある。
【００４７】
そこで、本態様では、被処理液の流速を１０ＬＭＨ（１０Ｌ/Ｈ/ｍ2）〜１００ＬＭＨ（１００Ｌ/Ｈ/ｍ2）程度にして、流速を遅くすることにした。濾過対象が気体の場合は流速を遅くすることが困難であるが、液体の場合は遅くすることが可能である。被処理液の流速を遅くすることによって、濾過フィルタの外表面に１ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚さのケーキが付着したとしても、引き続き被処理液を濾過することが可能となる。その結果、濾過膜の表面に付着した粒子をスクレーパで頻繁に掻き取る必要がなくなり、掻き取り回数が減り、スクレーパによって濾過膜に与えるダメージを低減させることができる。また、掻き取り後に、濾過フィルタの表面にケーキが多少残っていたとしても、濾過が可能であるため、スクレーパと濾過膜との間のクリアランスを長くすることができる。その結果、スクレーパと濾過膜が接触する頻度が減り、濾過フィルタを長寿命化させることができる。
【００４８】
[第１２の態様]
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向へ移動させる速度は、４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓである前記第１０または第１１の態様の濾過方法。
【００４９】
（作用効果）
スクレーパを４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓ程度の遅い速度で移動させることにより、移動速度が速い場合と比べて、スクレーパと濾過膜が接触した際の濾過膜のダメージを減らすことができる。また、スクレーパと濾過膜が直接接触しない場合であっても、濾過膜の表面に形成されたケーキを介して、スクレーパの移動力が濾過膜に悪影響を与えるおそれがある。そこで、上述のようにスクレーパの移動速度を遅くすることにより、濾過フィルタへの負荷が減り、濾過フィルタを長寿命化させることができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、大量の被処理液を濾過することができるとともに、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施例に係る濾過装置の構造説明図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ部分の濾過フィルタの横断面図である。
【図３】図２のＹ部分の拡大図である。
【図４】図３のＺ部分の拡大図である。
【図５】（図５Ａ）スクレーパとスクレーパ保持部の平面図である。（図５Ｂ）図５ＡのＭ部分の拡大図である。
【図６】スクレーパの保持部の拡大図（平面図）である。
【図７】スクレーパの保持部の拡大図（側面図）である。
【図８】他の実施形態に係るスクレーパの平面図である。
【図９】スクレーパの凸部の側壁と濾過フィルタの外表面の側壁の離間距離の変化を示す図である。図９Ａは濾過前であり、図９Ｂは濾過中を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。
【００５３】
（被処理物Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理液Ａとしては、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。そのほかの被処理液Ａとして、オイルやジャムを例示することもできる。
【００５４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理液Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理液Ｂ（例えば濾液）や、ケーキＫを含む濃縮液Ｃを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。この濾過装置１０では、スクレーパ５によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離し、落下させて、剥離したケーキＫを濃縮液排出口１９ｐから排出するフローになっている。このフローについては後で詳述することにして、まずは濾過装置１０の構成について説明する。
【００５５】
（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過容器１１を有している。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ収納部１１Ｕが連続する形状になっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。
【００５６】
（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液Ｂが通る濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されないが、図示した一例では円筒形状であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。そのほか、筒状体１２ｓの形状を角筒形などの任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が斜めに傾斜するように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものである。
【００５７】
（濾過膜１２ｍ）
筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが形成されている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、筒状(図２の態様では、円筒状にしているが、これに限定されず、角柱状や楕円状等にしてもよい)に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで、筒状体１２ｓの周囲に（図示形態では筒状体１２ｓの全周に）、複数の襞２が形成される。平坦な濾材を折り曲げる際は、折り目がつくように折り曲げてもよいし、折り目がつかないように曲線（緩やかな曲線、急な曲線など）を描くように折り曲げても良い。また、襞２の上端および下端は、水平方向に配置した不織布１２ｍＴ、１２ｍＤによって覆われている。
【００５８】
濾過膜１２ｍは単層または多層にすることができる。図示形態では単層の濾過膜１２ｍを用いている。また、濾過膜１２ｍの素材（濾材）は特に限定されない。具体的な素材としては、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を例示することができる。この濾過膜１２ｍの素材には、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γVS、液体／気体間の界面張力γLV、液体／固体間の界面張力γLSによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γVS＝γLS＋γLV ｃｏｓθ    ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、もとから親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記濾過膜１２ｍの具体的な素材としては、例えば、東レ株式会社のポリエステル長繊維不織布「アクスター」（登録商標）のG2260-1S BK0を用いることができる。
【００５９】
濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．５〜２０μｍであり、より好ましくは７μｍである。繊維径が０．５μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなる。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍを透過してしまい、ケーキＫを形成できなくなる。
したがって、繊維径が０．５〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このようなある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍによって、濾過時には、濾過膜１２ｍの目に懸濁粒子が食い込んでコーティング層が形成されるため、そのコーティング層を新たな濾過フィルタ１２として利用することができる。
濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。
【００６０】
本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前の被処理液Ａが接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、被処理液Ａが濾過膜１２ｍ内を通過し、濾液Ｂとして排出される面をいう。また、ケーキＫの表面Ｋｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前の被処理液Ａと接する面をいう。一方、ケーキＫの裏面Ｋｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、濾過膜１２ｍの表面１２ｆと接する面をいう。
【００６１】
濾過膜１２ｍの交換頻度を減らし、ランニングコストを削減するため、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ2）タテ：２５のものを用いると良い。
【００６２】
なお、本態様においては、濾過フィルタ１２の外面１２ｆから裏面１２ｂへ向かって被処理液Ａが流れる。この場合、濾過フィルタ１２の外面１２ｆが濾過面になる。前記先行技術文献のように、濾過フィルタ１２の裏面１２ｂを濾過面にした場合と比べて、濾過時の耐圧が向上し、濾過面積が大きくなり、ケーキＫが排出しやすくなるという利点がある。
【００６３】
（プレコーティング層）
被処理液Ａに含まれる懸濁粒子（濾過対象物）の粒径が濾材の目の大きさよりも小さい場合は、濾過精度が悪くなる。また、ゲル状、コロイド状などになっている付着性が強いスラリー（例えば、ベントナイトスラリー、凝結剤を使用したときのスラリー、藻や海苔のスラリー）の場合は、濾材が目詰まりしやすい。したがって、このような場合は、不具合を防ぐため、珪藻土、ゼオライトなどからなるプレコーティング層を形成することが好ましい。
【００６４】
（凝集剤）
プレコーティング層の形成に代えて、懸濁粒子を凝集させる凝集剤（凝集沈降剤）を使用することもできる。凝集剤によって懸濁粒子が凝集するため、濾材１２ｍの目が懸濁粒子より大きかったとしても、懸濁粒子と濾液Ｂを分離することができる。この凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、高塩基性塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、硫酸アルミニウムなどを用いることができる。なお、凝集剤を使用するとランニングコストがかかるため、費用削減を重視する場合は使用を避けた方が良い。
【００６５】
（スペーサー３）
襞２の内部に、複数の穴が開けられた平坦な板材（ハニカムメッシュや金網等）を蛇腹状（この蛇腹状には、波状のものも含まれる）に折り曲げたスペーサー３を設けることが好ましい。スペーサー３は、襞２の基端側（筒状体１２ｓ側）から先端側（濾過容器１１側）へ向かって、ジグザグに折り曲がりながら延在している。図示形態では、各襞２にスペーサー３が一枚ずつ設けられ、そのスペーサー３の一端側端部は筒状体１２ｓの外面と接触し（筒状体１２ｓと離れていてもよい）、他端側端部は襞２の先端側端部に位置している。スペーサー３の厚み方向両端部に形成された屈曲部３Ｃ、３Ｃは、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接触している。図示形態のスペーサー３は、平面視で濾過膜１２ｍと点状に接触しており、この接触部分が屈曲部３Ｃ、３Ｃになっている。スペーサー３は襞２の内部空間２Ｓを保持する機能を有し、被処理液Ａが濾過膜１２ｍの表面１２ｆから裏面１２ｂへ向かって流れる圧力や、濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層して襞２を押し潰そうとする圧力に抗って、内部空間２Ｓが完全に潰れてしまうことを防いでいる。襞２の内部空間２Ｓがなくなることを「閉塞」といい、この閉塞を防ぐことにより、濾液Ｂが内部空間２Ｓを先端側から基端側へ向かって移動しやすくなる。図４Ａは被処理液Ａを濾過する前の状態を示し、図４Ｂは被処理液Ａを濾過している最中の状態を示す。これらの図面に示すように、襞２が被処理液Ａによって外側から押されると、押される前と比べて、スペーサー３の厚みが薄くなり（厚み方向の長さが短くなり）、平面視におけるスペーサー３の形状が平坦に近いものになる。このような場合であっても、ケーキＫの堆積量が多くなければ（例えば、ケーキＫが１〜２ｍｍ程度堆積した状態では）、スペーサー３は完全に平坦にならず、内部空間２Ｓが完全に潰れて閉塞してしまうことはほとんどない。
【００６６】
図示した形態では、平面視で、濾過膜１２ｍとスペーサー３が屈折部３Ｃで接触しており、この接触部Ｔｃは、スペーサー３の延在方向に沿って、所定の間隔を空けながら、厚み方向に交互に点状に存在している。すなわち、平面視で、濾過膜１２ｍとスペーサー３が面状に接触していない形態である。
以上のように、スペーサー３を蛇腹形状にすることにより、襞２に対して、厚み方向に伸縮する弾性力を付与することができる。濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る際に、襞２が厚み方向に収縮していることにより、スクレーパ５と襞２が直接接触して、襞２の濾過膜１２ｍを傷つけることを防ぐことができる。その結果、濾過フィルタ１２が長寿命化し、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６７】
スペーサー３の素材としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレンなど（単体でも用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い）を用いることができる。特に、弾性力や耐水性などが要求されることから、ポリプロピレンやポリエステルを用いることが好ましい。
【００６８】
例えば、スペーサー３として、プラスチック繊維（他の繊維でもよい）からなるメッシュ構造の板材を波付け加工して弾性体にしたものを用いることができる。このときのメッシュ構造は、例えば１．５ｍｍ〜２ｍｍ程度のメッシュにすることができる。この波付け弾性体であるスペーサー３は、被処理液Ａの濾過圧力によって、濾過膜１２ｍの外側から内側へ向かって押し付けられるが、メッシュの結節部は線径の倍の厚さ（約０．３２〜０．４ｍｍ）があり、襞の内部空間２Ｓ内の濾液Ｂが筒状体１２Ｓの方向へ流れる通液性を確保している。
【００６９】
（供給口、排出口）
濾過容器１１には、被処理液Ａの供給管１３が取り付けられている。被処理物Ａを貯留する図示しない貯留槽と前記濾過容器１１の間は、この供給管１３によって繋がれており、被処理液Ａは図示しない圧送ポンプによって貯留槽から濾過容器１１へ送られる。なお、被処理液Ａの供給管１３と濾過容器１１の接触部分を、被処理液Ａの供給口１３ｐという。
【００７０】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の上部１１Ｕに設けることが好ましい。被処理液Ａが濾過容器１１の上方から下方へ向かって円滑に流れるからである。特に、後述する往復運動装置６よりも上方の位置に設けることがより好ましい。供給口１３ｐから濾過容器１１の内部に導入された被処理液Ａが、直ぐに往復運動装置６に衝突して、乱流が生じることを防ぐことができるからである。被処理液Ａに乱流が生じると、濾過膜１２ｍの外面１２ｆに形成されるケーキＫの厚さにバラツキが生じる（例えば、濾過膜１２ｍの周方向においてケーキＫの厚みが異なる。例えば、濾過膜１２ｍの軸方向においてケーキＫの厚みが異なる）ため、濾過効率が低下するというデメリットがある。なお、被処理液Ａの乱流を防ぐとともに、濾過フィルタ１２の一部分ではなく全体を用いて濾過させるため、濾過容器１１の内壁の接線方向に供給口１３ｐを設け、被処理液Ａが濾過容器１１の内壁に沿って、濾過フィルタ１２の外周を周回して流れるようにすることが好ましい。
【００７１】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の中間部１１Ｍ（濾過容器１１の上部１１Ｕと下部１１Ｄの間の部分）に設けることもできる。ただし、濾過容器１１の中間部１１Ｍに供給口１３ｐを設けた場合、被処理液Ａが濾過容器１１の中間から上方へ向かって流れたり、中間から下方へ向かって流れたりして、被処理液Ａの流れが複雑化し、濾過容器１１の内部の被処理液Ａの流れに乱流が生じやすいからである。特に、濾過容器１１の中間から上方へ向かって被処理液Ａが流れると、濾過容器１１の下方に堆積したケーキが上昇し、濾過フィルタ１２に再度付着しまうおそれがあるため、好ましくない。
【００７２】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の下部１１Ｄに設けることは好ましくない。供給口１３ｐを下部１１Ｄに設けた場合、被処理液Ａは濾過容器１１の下方から上方へ向かって流れることになるが、濾過容器１１の下部１１Ｄに堆積したケーキＫが、被処理液Ａの上昇流とともに舞い上がり、濾過フィルタ１２に再度付着してしまうおそれがあるからである。そのため、濾過容器１１のケーキＫが堆積する部分よりも上方に、被処理液Ａの供給口１３ｐを設けることが好ましい。配管設計の制約によって、供給口１３ｐを濾過容器１１の下部１１Ｄに接続しなければならない場合は、濾過容器１１の内部に邪魔板（図示しない）を設け、供給口１３ｐから供給された被処理液Ａが、濾過容器１１の下部１１Ｄに堆積したケーキＫと衝突しないようにすることが好ましい。
【００７３】
図示形態では、濾過容器１１の下部に排出シュート１１Ｓを設けており、この排出シュート１１Ｓの内部にケーキＫを堆積する形態となっている。よって、図１に点線で供給口１３ｐを描いたように、排出シュート１１Ｓよりも少し上方の位置に、供給口１３ｐを設けても良い。図１においては、排出シュート１１Ｓが濾過容器１１の下部１１Ｄに相当するため、前記点線の供給口１３ｐを設けた位置は、濾過容器１１の中間部１１Ｍに相当する。
仮に排出シュート１１Ｓを設けなかった場合は、前記点線の供給口１３ｐを設けた部分が、濾過容器１１の下部１１Ｄに相当する。このような場合、濾過容器１１の下部１１ＤにケーキＫが堆積しており、点線の供給口１３ｐを表した部分から被処理液Ａを供給すると、堆積したケーキＫを舞い上げてしまうおそれがあるため、この部分には供給口１３ｐを設けないようにすることが好ましい。
【００７４】
濾過容器１１には、濾過容器１１の外に濾液Ｂを排出する濾液排出管１４も設けられている。濾液排出管１４は濾過フィルタ１２の濾液通路１２ｒの下端開口から濾過容器１１外へ導かれ、後段の装置に接続されている。なお、濾過容器１１の外方に突出した濾液排出管１４の端部を、濾液Ｂの排出口１４ｐという。
【００７５】
（濃縮液排出口）
濃縮液排出シュート１１Ｓの下端部には、濃縮液排出管１９が設けられている。濾過容器１１の外方に突出した濃縮液排出管１９の端部を、濃縮液Ｋの排出口１９ｐという。この濃縮液排出管１９の内部には、図示しない濃縮液排出弁（例えば、バタフライバルブ）が設けられており、この濃縮液排出弁の開閉により濃縮液排出状態と、密閉状態とが切り替え可能となっている。
【００７６】
（スクレーパ）
濾過装置１０を用いて濾過を行うにつれて、濾過フィルタ１２の外面１２ｆにケーキＫが堆積する。ケーキＫが堆積すると濾過能力が低下するため、このケーキＫを定期的に剥離・除去する必要がある。この剥離・除去を行う器具として、本発明ではスクレーパ５を設けている。このスクレーパ７は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。スクレーパ７の素材としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス、アルミニウム、硬質のポリテトラフルオロエチレンなど（単体でも用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い）を用いることができる。特に、ケーキＫを掻き取るために十分な強度や耐摩耗性が要求されることから、ステンレスやアルミニウムを用いることが好ましい。
【００７７】
図５にスクレーパ５の一例を示した。このスクレーパ５は、一枚の板材からなり（複数枚の板材を積層したものに代えてもよい）、円盤の中心部に貫通孔５ｈが空けられており、円盤の外周部分に位置する胴部５ｂから、円盤の中心へ向かって突出する複数の凸部５ｔが設けられている。言い換えるならば、スクレーパ５の凸部５ｔを同心円に櫛歯状に設けている。図５Ｂに、胴部５ｂ（斜線部分）と凸部５ｔ（菱形の網掛け部分）の詳細を示した。なお、胴部５ｂと凸部５ｔの形状を説明するために、便宜的に胴部５ｂと凸部５ｔの境界に点線を付した。胴部５ｂはリングの形状であり、凸部５ｔは、スクレーパ５の外側から中心側へ向かって次第に窄まる略三角形状であり、凸部５ｔの先端部５ｐ（スクレーパ５の中心に最も近い部分）の端縁は、Ｒ状に湾曲した曲線になっている。隣接する凸部５ｔ、５ｔの間にも貫通孔５ｈａが設けられており、この凸部５ｔ、５ｔの間隙に設けられた貫通孔（間隙貫通孔）５ｈａは、スクレーパ５の中央に設けられた円形状の貫通孔（中央貫通孔）５ｈｂと連続しており、両貫通孔５ｈａ、５ｈｂを合わせて、スクレーパ５全体に設けられた貫通孔（全貫通孔）５ｈという。間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗは、スクレーパ５の中心側から外側へ向かってほとんど変化しておらず、この間隙貫通孔５ｈａの先端部５ｈａｐ（スクレーパ５の外側に最も近い部分）の端縁も、Ｒ状に湾曲した曲線になっている。
【００７８】
濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る際、濾過フィルタ１２の隣接する襞２、２の間にスクレーパ５の凸部５ｔを挿入する。襞２、２間に凸部５ｔを挿入した状態を図６に示す。この図６に示すように、濾過フィルタ１２の襞２とスクレーパ６の凸部５ｔは互いに噛み合った状態になっており、スクレーパ５の隣接する凸部５ｔ、５ｔ間の間隙貫通孔５ｈａに、濾過フィルタ１２の襞２が位置している。
【００７９】
スクレーパ５の形状は、図５に示したものに限定されない。例えば、図８に示すように、図５の円盤状のスクレーパ５を３分割し、分割した各スクレーパ５を連結具６０（例えば、板材、ボルト、ナットから構成される）で連結した形態にしてもよい。各スクレーパ５を連結具６０で連結するとスクレーパ５が一体化するため、往復移動装置６によってすべてのスクレーパ５を同時に同一方向に同距離移動させることが容易である。なお、図８の態様では、分割した各スクレーパ５に、それぞれ別々の往復運動装置６が備え付けられているため、連結具６０を必ず用いる必要はない。連結具６０を用いない場合は、各往復運動装置６によって、各スクレーパ５が別々に移動することになる。ただし、往復運動装置６が備え付けられていないスクレーパ５がある場合は、そのスクレーパ５は、連結具６０によって、隣接するスクレーパ５（往復運動装置６が備え付けられたスクレーパ５）と連結する必要がある。
【００８０】
平面視で、スクレーパ５の外縁の形状を円状にする（図５の形態）のではなく、四角形等の多角形や、楕円形などの他の形状にしてもよい。また、スクレーパ５の凸部５ｔの形状は、濾過フィルタ１２の襞２の形状に応じて、任意に変更することが好ましい。図５の態様では、襞２の形状が濾過フィルタ１２の基端側から先端側へ向かって略直線状に延在するものであるため、スクレーパ５の凸部５ｔ、５ｔ間に形成された間隙貫通孔５ｈａの形状が、スクレーパ５の外側から中心側へ向かって略直線状に延在するような形状にしている。すなわち、ケーキＫを欠き落とす際に、襞２が間隙貫通孔５ｈａ内に入るため、襞２と間隙貫通孔５ｈａの形状を同じ形にすることが好ましい。このとき、襞２の幅２ｗが間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗよりも長いと、濾過フィルタ１２の襞２の側壁とスクレーパ５の凸部５ｔの側壁が当たり、スクレーパ５を動かしたときに、スクレーパ５が濾過フィルタ１２の濾過膜１２ｍを擦って痛める原因となる。したがって、襞２の幅２ｗは間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗよりも短くすることが好ましい。
【００８１】
なお、襞２はスペーサー３の弾性力によって幅方向に伸縮する。そのため、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、スペーサー３の凸部５ｔの側壁との間の距離は、襞２の伸縮度合を考慮する必要がある。
【００８２】
製品状態（濾過を行う前の状態）では、襞２に対して外部から何ら押圧力がかからないため、襞２は幅方向に最も伸長した状態となる（図４Ａ、図９Ａの状態）。この状態において、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスクレーパ５の凸部５ｔの側壁との間の距離ＳＰ（クリアランスともいう。以下同じ。）を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍにすることが好ましく、０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍにすることがより好ましい。０．１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、現実的な問題として、濾過フィルタ１２の複数の襞２を周方向に正確に同じピッチで形成することは難しく、複数の襞２の延在方向の長さを全て同じにすることも難しい。そのため、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記の離間距離ＳＰを０．１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、前記の離間距離ＳＰが０．３ｍｍよりも長いと、後にケーキＫを掻き取る際に、ケーキＫの掻き残りが多くなる。
【００８３】
濾過状態では、被処理液Ａの供給圧によって、襞２に対して外部から押圧力がかかる。そのため、襞２は幅方向に収縮した状態になる（図４Ｂ、図９Ｂの状態）。この状態において、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスクレーパ５の凸部５ｔの側壁との間の距離を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍにすることが好ましく、０．２〜０．３ｍｍにすることがより好ましい。前記の離間距離ＳＰが０．２ｍｍよりも短いと、濾過フィルタ１２ｍの外面１２ｆの側壁とスクレーパ５の側壁が接触し、濾過膜１２ｍが摩耗したり、損傷したりするおそれがある。他方、前記の離間距離ＳＰが０．５ｍｍよりも長くなると、襞２の基端部２ｂに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができず、濾過効率が落ちる。
【００８４】
なお、被処理液Ａを濾過容器１１に供給する際の流速や、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁に形成されたケーキＫの堆積量によって、襞２の幅方向への収縮度合（襞２の幅方向の長さ）が変化する。そして、襞２の収縮度合によって、襞２の側壁と隣接する凸部５ｔの側壁との間の距離も変化する。そのため、「濾過状態における、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスペーサー３の凸部５ｔの側壁との間の好ましい距離」は、被処理液Ａを供給する際の流速や、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁に形成されたケーキＫの平均堆積量（ケーキＫの平均的な厚み）を特定した上で、定める必要がある。そこで、本発明においては、被処理液Ａを流速約１００ＬＭＨで供給するとともに、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁にケーキＫが平均約１ｍｍ堆積した状態を仮定し、このときの状態を濾過状態とする。
【００８５】
同様に、スクレーパ５と濾過膜１２ｍが接触して濾過膜１２ｍを痛めてしまうことを防ぐため、スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐと襞２の基端部２ｂが接触しないように、両者５ｐ、２ｂの間に隙間を空けることが好ましく、スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂと襞２の先端部２ｐが接触しないように、両者５ｔｂ、２ｐの間に隙間を空けることが好ましい。
【００８６】
スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐの端縁と襞２の基端部２ｂの端縁の距離は、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、前述のとおり、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記距離を１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、３ｍｍよりも長くなると、襞２の基端部２ｂに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができない。
【００８７】
スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂの端縁と襞２の先端部２ｐの端縁の距離も、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、前述のとおり、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記距離を１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、３ｍｍよりも長くなると、襞２の先端部２ｐの外表面１２ｆに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができない。
【００８８】
なお、襞２はスペーサー３の弾性力によって幅方向に伸縮するが、延在方向には伸縮しない。そのため、スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐの端縁と襞２の基端部２ｂの端縁の間の距離を定める際や、スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂの端縁と襞２の先端部２ｐの端縁の間の距離を定める際に、襞２の伸縮を考慮する必要はない。
【００８９】
スクレーパ５の凸部５ｔの数は、任意に定めることができるが、スクレーパ５の凸部５ｔが、濾過フィルタ１２のすべての襞２、２…の間に形成されたすべての隙間２ｎ、２ｎ…に挿入されるようにすることが好ましい。そのような構造のスクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向に沿って一回移動させるだけで（往復移動ではなく、片道移動でよい）、すべての襞２、２…の表面１２ｆに形成されたケーキＫを一度に掻き取ることができるという利点があるからである。例えば、濾過フィルタ１２に襞２が合計３０個形成されている場合、隣接する襞２、２の間に形成された空隙２ｎの数も合計３０個となる。そのため、空隙２ｎに挿入するスクレーパ５の凸部５ｔの数も合計３０個設けることが好ましい。すなわち、襞２と凸部５ｔの数を同じにすることが好ましい。仮に、空隙２ｎの数が合計３０個あり、スクレーパ５の凸部５ｔの数が合計１５個ある場合、スクレーパ５を片道移動させても、１５個分の空隙２ｎのケーキＫを掻き取ることができない。したがって、そのような場合は、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の一端側へ移動させた後、スクレーパ５を周方向に所定の角度回転させ、まだ掻き取られていないケーキＫを掻き取るべく、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の他端側へ再度移動させるなどしなければならず、ケーキＫの除去効率が悪いというデメリットがある。このような除去効率の悪化を防ぐため、凸部５ｔを計１５個形成したスクレーパ５を２個用いて、それぞれのスクレーパ５が異なる空隙２ｎのケーキＫを掻き取るようにするという方法もある。しかし、この場合は、スクレーパ５の数が増えるとともに、各スクレーパ５、５を移動させるための移動体７の数も増えるため、設備コストが高くなるというデメリットがある。
【００９０】
図６、図７を参照しながら、スクレーパ５の固定方法の一例を説明する。濾過容器１１の内部かつ濾過フィルタ１２の外側に、スクレーパ５を配置している。このスクレーパ５の基端部５ｂは、複数の固定治具８によって支持されている。図示形態の固定治具８は立方体であるが、立法八面体、円柱形状など、他の形態にしてもよい。各固定治具８の高さ方向中間部のうち、濾過フィルタ１２と対面する部分には、スクレーパガイド９（切り欠き部）が設けられており、このスクレーパガイド９の内部にスクレーパ５の基端部５ｂの一部分を挿入されることで、スクレーパ７を保持する構造になっている。図示形態のスクレーパガイド９は、水平方向に延在する切り欠き部になっているが、必ずしも水平方向に限定されるものではない。例えば、図７に点線で示したように、ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向として、上方又は下方へ向かって緩やかに傾いた(図７では、水平な場合が完全に直行な場合に該当し、これを０度と仮定したときに、ここから２０度以内が好ましく、１０度以内がより好ましく、２度以内がさらに好ましい)切り欠き部を設け、この切り欠き部をスクレーパガイド９として用いてもよい。
【００９１】
スクレーパガイド９の内部にスクレーパ５を挿入してスクレーパ５を保持する際には、スクレーパ５の外壁とスクレーパガイド９の内壁との間に空間９Ｓを設けるようにすることが好ましい。スクレーパガイド９の側壁９ｐとスクレーパ５の側壁５ｐの間の距離９Ｗ
は、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。前述の距離９Ｗとは、図６に示すように、スクレーパ５の側壁５ｐが曲線形である場合、スクレーパガイド９の側壁９ｐとスクレーパ５の側壁５ｐの間のうち、最も短い部分の距離を指す。また、スクレーパガイド９の上壁９ｑとスクレーパ５の上壁５ｑの間の距離９Ｈは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍにすることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍにすることがより好ましい。以上のように所定の空間９Ｓを設けることで、スクレーパ５がスクレーパガイド９の内部を僅かに動くことができる（スクレーパ５がスクレーパガイド９の内部をガタガタと動くことができる）。このとき、スクレーパ５は、スクレーパ５の胴部５ｂの下面と、スクレーパガイド９の下壁の摩擦力によって支持されている。前述のように、濾過フィルタ１２の複数の襞２を周方向に均等なピッチで、かつ均等な大きさで設けることは、現実的には非常に困難であることが多い。また、スクレーパ５を製缶で作る場合は、スクレーパ５の精度が必ずしも高くない。そのため、スクレーパ５の凸部５ｔが濾過フィルタ１２の襞２、２間の間隙２ｎに入らずに、襞２に当たってしまう可能性がある。スクレーパ５がスクレーパガイド９に完全に固定されている（スクレーパ５が微動だにしないように固定されている）場合、スクレーパ５を濾過容器１１の内部に備え付ける際に、凸部５ｔと間隙２ｎの位置合わせの労力が甚大であるが、このような空間９Ｓを設けることにより、スクレーパ５がフレキシブルに動くため、位置合わせの労力を低減させることができる。また、濾過によって襞２の表面１２ｆにケーキＫが形成されるが、このケーキＫの堆積状況によっては、スクレーパ５が濾過フィルタ１２の軸方向に沿って移動するときに、このケーキＫが邪魔をして移動しづらくなる可能性がある。このとき、スクレーパ５の位置がフレキシブルに多少動くことができるため、完全に固定した場合と比べて、スクレーパ５を移動させやすいという利点がある。さらに、複数の往復移動装置６の複数の移動体７の位置が上下方向に異なる場合や、複数の往復移動装置６が同心円上状に配置されていない場合であっても、前記空間９Ｓを設けることにより、スクレーパ５の位置がフレキシブルに動くため、スクレーパ５が水平に近い状態になりやすいという利点がある。
【００９２】
（往復運動装置６）
固定治具８は、往復運動装置６の移動体７と連結されている。往復運動装置６の移動体７は、濾過フィルタ１２の軸方向に往復運動する。往復運動装置６は、特に限定されないが、例えばシリンダやボールねじを用いることができる。特に、濾過容器１１を小型化することができるため、ロッドシリンダーよりもロッドレスシリンダーが好ましい。また、ロッドレスシリンダーとしては、移動体７を気体の圧力で動かすエアー式ロッドレスシリンダーがある。しかし、エアー式ロッドレスシリンダーの移動体７は、ケーキＫがあまり堆積していない部分を素早く通過する一方、ケーキＫがたくさん堆積している部分をなかなか通過しないという性質がある。そのため、ケーキＫが濾過フィルタ１２の周方向にムラを生じさせながら堆積しているとともに、周方向に複数のエアー式ロッドレスシリンダーを設けた場合は、複数の移動体７の移動速度がバラバラとなるため、移動体７と連結しているスクレーパ５に傾きが生じ、濾過フィルタ１２の襞２に突っかかって動かなくなってしまうおそれがある。そのため、このような移動体７の移動速度にバラツキが生じにくい油圧式ロッドレスシリンダーを用いることが好ましい。図１や図７には、往復運動装置６として、油圧式ロッドレスシリンダーを用いた例を示している。この油圧式ロッドレスシリンダーは、上端部と下端部にそれぞれ供給口（図示しない）が設けられており、この供給口に機械油が供給され、この機械油の油圧によって移動体７が押されることによって、軸部４に沿って移動体７が高さ方向に往復移動する形態になっている。なお、油圧式ロッドレスシリンダー６は、図示しない固定具によって、濾過容器１１の内壁に固定することができる。  
【００９３】
前記往復運動装置６は、濾過容器１１の内部に複数個設けることが好ましい。２個設ける場合は、周方向に約１８０度離した位置に設けることが好ましい。往復運動装置６の移動体７は固定治具８と連結されており、固定治具８はスクレーパ５を保持している。そのため、往復運動装置６を周方向に約１８０度離した位置に設けるということは、スクレーパ５を周方向に約１８０度離れた位置で支えるということになる。そのため、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させる際に、スクレーパ５が傾きにくくなるという利点がある。しかし、２つの往復運動装置６を周方向に約１８０度離した位置に配置する場合であっても、スクレーパ５の左右の傾きを防止することは困難である。そのため、できれば３つ以上の往復運動装置６を設け、それらの往復運動装置６を周方向に略均等に配置することが好ましい。図５Ａの例では、３つの往復運動装置６を設け、それらの往復運動装置６を周方向に約１２０度ずつずらした位置に配置している。すなわち、図５Ａにおいて、スクレーパ５の中心部と往復運動装置６の軸部４の中心部をそれぞれ結んだ３本の仮想線の間の角度αはそれぞれ１２０度となっている。同様に、例えば４つの往復運動装置６を設けた場合は、それらの往復運動装置６を周方向に約９０度ずつずらした位置に配置することが好ましい。以上のように、複数個の往復運動装置６は、スクレーパ５の周方向に沿って略均等に配置することが好ましいが、完全に均等に配置しなくても良い。例えば、完全に均等となる状態を基準（０度と仮定）として、そこから多少ズレた位置に設けてもよい。ここで、多少ズレた位置とは、基準値（０度）から約２０度以内の範囲をいう。往復運動装置６を略均等に配置するのは、スクレーパ５が移動する際に、スクレーパ５が傾くことを防止するためであるため、その目的が達成できるのであれば、多少のズレがあったとしても許容される。また、スクレーパ５が多少傾くこと（例えば、完全に水平な状態を基準（０度と仮定）として、そこから多少傾けること。ここで、多少傾けるとは、基準値（０度）から約２度以内の範囲をいう。）も当然に許容される。
【００９４】
（その他の手段）
濾過フィルタ１２のケーキ付着面１２ｆにおけるケーキ厚を計測する手段を設けることが好ましい（図示略）。ケーキ厚を計測する手段としては、実際のケーキ厚を計測する装置のほか、被処理液Ａに含まれる粒子濃度、被処理液Ａの供給速度、濾過時間を計測し、これらの各値からケーキ厚を推定する装置を用いても良い。
【００９５】
次に、濾過装置１０による濾過工程の一例について説明する。
まず、被処理液の供給管１３を介して、被処理液Ａを濾過容器１１内に加圧供給する。被処理液Ａを供給する速度は遅い方が好ましく、例えば１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨ程度にすることができる。被処理液Ａの供給速度を遅くすることによって、被処理液Ａの濾過速度が遅くなるため、濾過フィルタ１２の表面に多少ケーキＫが存在していたとしても、濾過を行うことができる。したがって、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取った後、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにケーキＫが多少残っていたとしても、引き続き濾過することができる。その結果、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにスクレーパ５の凸部５ｔを接触しなくても良くなるため、濾過フィルタ１２を長寿命化することができる。本発明者が試算したところでは、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにスクレーパ５の凸部５ｔを接触させて掻き取る場合、濾過フィルタ１２を半年程度で交換しなければならないが、本発明のように濾過フィルタ１２の表面１２ｆとスクレーパ５の凸部５ｔが直接接触しない場合は、濾過フィルタ１２の交換頻度が２年〜４年に１回とすることができる。
【００９６】
濾過容器１１内に供給された被処理液Ａは、濾過フィルタ１２によって濾過される。このとき、被処理液供給バルブ（図示しない）の開度を調節すること等によって、被処理液Ａの供給量は調節することができる。そして、濾過容器１１内に供給された被処理液Ａのうち、液分は濾過膜１２ｍを通って襞２の内部空間２Ｓに排出され、濾液Ｂとして、濾液通路１２ｒおよび濾液排出管１４を順に通り、濾過容器１１外へ排出される。このとき、濾液Ｂの排出量は、濾液排出バルブ（図示しない）の開度を調節することなどによって調整する。また、被処理液Ａ中の懸濁粒子は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着し、積層していく。積層した懸濁粒子は、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫとなる。
【００９７】
ケーキＫの厚さを計測する手段（図示しない）によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆ上に堆積（積層）した懸濁粒子の厚さ（ケーキ厚）を計測する。このケーキ厚が所定レベルまで成長する（例えば、ケーキ厚が約１ｍｍ〜２ｍｍになる）と、濾過効率が悪くなる。そのため、この段階でスクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させ、濾過フィルタ１２の外表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る。具体的には、スクレーパ５の凸部５ｔを濾過フィルタ１２の襞２、２の間の隙間２ｎに挿入した状態で、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させる。図１の形態では、往復運動装置６の移動体７が軸部４の上を上下動することにより、スクレーパ５も上下動させることができる。このとき、複数の往復運動装置６の移動体７は、同じ速度で同じ距離移動させることが好ましく、その結果、スクレーパ５が略水平となった状態を常に維持させつつ、移動させることが好ましい。移動体７の移動速度は４ｍｍ/ｓｅｃ〜５０ｍｍ/ｓｅｃとし、遅くすることが好ましい。移動体７の移動速度を遅くすることで、スクレーパ５の略水平状態が保ちやすいという利点がある。また、前述のケーキＫの掻き取りは、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０に被処理液Ａが溜まっている状態で行われる。すなわち、ケーキＫの掻き取りが水中で行われる。そのため、スクレーパ５の移動速度が速いと、間隙５０内を流れる被処理液Ａの流れが乱れやすいが、クレーパ５の移動速度を遅くすることにより、このような乱流の発生を抑えることができる。
【００９８】
なお、前述のとおり、濾過フィルタ１２が痛むことを防止するため、ケーキＫを掻き取る際に、スクレーパ５の凸部５ｔが濾過フィルタ１２ｍの表面１２ｆに当たらないようにすることが好ましい。例えば、往復運動装置６の移動体７を片道移動または往復移動させ、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫの厚みが０．３ｍｍ以下になった時点で、スクレーパ７の移動を停止せる。また、例えば、スクレーパ７を５分〜１０分の間隔で移動させることができる。この時、スクレーパ７を１回だけ片道移動させても良いが、１回程度往復させることが好ましい。
【００９９】
また、ケーキＫの掻き取りを行っている間も、被処理液Ａの濾過を継続させることが好ましい。被処理液Ａの濾過を停止しないことで、濾過効率を高めることができる。
【０１００】
掻き取られたケーキＫは、濾過容器１１の下部（図１の形態では濃縮液排出シュート１１Ｓ）に堆積する。そのため、このケーキＫと被処理液Ａが混合した液（濃縮液Ｄ）を濃縮液排出管１９から定期的に排出する。この濃縮液Ｄの排出は、例えばバルブ機構を介して連続的に排出することができる。このときのバルブ機構としては、ロータリーバルブ、チューブポンプ、二段ダンパ、スクリューポンプなどを例示することができる。
【０１０１】
なお、濾過容器１１に被処理液Ａを供給することにより、濾過容器１１の下部に内圧がかかる。前述の濃縮液Ｄの排出はこの内圧を用いて行ってもよい。
【０１０２】
（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
図１では、濾過フィルタ１２を縦に配置した縦型濾過装置１０について説明した。本発明はこのような形態に限られるものでなく、濾過フィルタ１２を横に配置した横型濾過装置１０にしてもよい。
【０１０３】
（複数の濾過フィルタ）
図１では、濾過フィルタ１２を一つ備えた濾過装置１０について説明してきたが、これに限られるものではなく、複数の濾過フィルタ１２を備えた濾過装置１０にしてもよい。
【０１０４】
（効果）
本発明に係る濾過装置１０によれば、以下に掲げる効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）高精度のプリーツフィルタ（例えば、親水性ポリテトラフルオロエチレンやポリエステルスパンボンド）を用いることにより、濾過装置１０は濃縮効率を高めることができる。例えば、親水性ポリテトラフルオロエチレンのプリーツフィルタを搭載した濾過装置１０に約２〜３ＶＯＬ％の被処理液Ａを供給した場合、約６０〜７０ＶＯＬ％の濃縮液Ｄを得ることができる。以上のように、含水率の低い濃縮液Ｄを得ることにより、後段の脱水工程や乾燥工程の負荷を減らすことができる。また、前記プリーツフィルタと空気圧を用いて脱水することも可能であり、その場合は４５ＶＯＬ％程度のより低い含水率の濃縮液Ｄを得ることができる。
（２）プリーツフィルタを用いているため、プリーツのない平坦なフィルタを用いた場合よりも、大量の被処理液Ａを濾過処理することができる。
（３）従来の濾過装置は、ケーキＫを除去する際に、例えば、濾過作業を中止し、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０の被処理液Ａを濾過容器１１外に排出し、ケーキＫを乾燥させた後、洗浄水や洗浄空気を噴射してケーキＫを剥離していた。本発明においては、濾過処理中にケーキＫの掻き取りを行うことにより、濾過処理を停止しなくてもよい。そのため、濾液Ｂや濃縮液Ｄを連続して生産することができる。すなわち、濾過作業を停止するロスがなくなる。
（４）従来、河川工事、ダム工事、基礎工事、浚渫工事などの大量の高濃度濁水が発生する現場では、無機凝集剤や高分子凝集剤を大量に添加して脱水処理を行い、その脱水ケーキを産業廃棄物として埋め立てる等するため、高額な費用を要していた。
そこで、本発明に係る濾過装置１０を用いて、土木作業現場で生じた被処理液Ａを濾過した後、濃縮液Ｄ（濁水濃縮スラリー）にセメントを混ぜて一般土とすることにより、その一般土を運搬することなく、現場で処分する（例えば散布する）ことが可能となる。その結果、大幅なコストダウンを図ることができる。
（５）従来技術で述べたように、金属メッシュフィルタを搭載した濾過装置は、凝集剤の使用が不可欠である。本発明に係る濾過装置１０では、必ずしも凝集剤を使用する必要はない。そのため、ランニングコストの大幅な低減を図ることができる。
（６）プリーツフィルタを用いることにより、平坦なフィルタを用いた場合よりも、濾過装置１０の濾過容器１１を小型化することができる。濾過装置１０を小型化することにより、フットプリントを小さくすることも可能となる。本発明者の試算によれば、本発明に係る濾過装置１０は、平膜フィルタを搭載した従来品の１/５程度の大きさにすることが可能である。
（７）本発明の濾過対象物は、気体でなく液体である。そのため、濾過フィルタ１１の表面に多少粒子が付着しても、引き続き濾過を行うことが可能である。特に、被処理液Ａの供給速度を遅くする（例えば、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨ）と、ケーキＫの厚さが１ｍｍ程度になっても濾過が可能である。その結果、ケーキＫを掻き取る際に、スクレーパ５と濾過フィルタ１２を直接接触させる必要がなくなり、濾過フィルタ１２が痛みにくい。特に、スクレーパ５の移動速度を遅くすると、濾過フィルタ１２への負荷をさらに減らすことができる。その結果、濾過フィルタ１２を長寿命化することができ、フィルタ交換のメンテナンスも容易となる。
【符号の説明】
【０１０５】
２…襞、２Ｓ…（襞の）内部空間、３…スペーサー、４…軸部、５…スクレーパ、５ｂ…胴部、５ｈ…貫通孔（全貫通孔）、５ｈａ…間隙貫通孔、５ｈｂ…中央貫通孔、５ｓ…（胴部と凸部の）境界線、５ｔ…凸部、６…往復運動装置（例：ロッドレスシリンダー）、７…移動体、７ｓ…移動体の移動方向、８…固定治具、９…切り欠き部（スクレーパガイド）、１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…濃縮液排出シュート、１１Ｕ…フィルタ収納部、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３…被処理液供給管、１４…濾液排出管、１９…濃縮液排出管、１９ｐ…濃縮液排出口、５０…（濾過容器と濾過フィルタの間の）間隙、６０…連結具、Ａ…被処理液、Ｂ…濾液、Ｄ…濃縮液、Ｋ…ケーキ、Ｋｂ…ケーキの裏面、Ｋｆ…ケーキの表面
【図１】
2020082037.tif 000003
【図２】
2020082037.tif 000004
【図３】
2020082037.tif 000005
【図４】
2020082037.tif 000006
【図５】
2020082037.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020082037.tif 000009
【図８】
2020082037.tif 000010
【図９】
2020082037.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月26日(2019.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理液を濾過フィルタで濾過して濾液を得るとともに、濾過フィルタ上にケーキを形成させ、そのケーキをスクレーパで掻き取る濾過装置及び濾過方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理液（固液混合物）を濃縮液（懸濁物質や懸濁質などが濃縮された液体）と清澄液に分離し、液中の粒子濃度を高める方法として、フィルタ分離法や遠心力分離法などがある。
【０００３】
前記フィルタ分離法は、フィルタ形状によって、ドラム型、円盤ディスク型、チューブ型などの種類に分類することができ、被処理液の濁度や流量、濃縮液の所望する濃度によって適宜選択される。フィルタ分離法を用いる被処理液としては、下水、上水、工業用水、産業用排水などの水が多く、オイルやジャムなどに用いられることもある。
【０００４】
また、フィルタ分離法による濃縮度合は、チューブ型の場合は２０ＶＯＬ％（含水率８３％）程度、膜加圧型の場合は６７ＶＯＬ％（含水率５０％）程度、フィルタプレスでは含水率４３％程度である。
【０００５】
フィルタを用いて濾過を行う装置としては、例えば下記特許文献１に記載したものがある。この発明は濾過集塵機用フィルタの除塵装置に係るものであり、フィルタの濾材の表面にセメント状に付着した微粉塵を容易かつ効率よく除去することを課題にしている。この課題を解決するために、フィルタの内部から外周方向にガスを通過させてガス中の粉塵を濾過し、フィルタの内部に設けた上下移動体から放射状かつ櫛歯状に多数形成した突出部をフィルタの蛇腹の襞部の間に侵入させた状態で、上下移動体を上下に移動させることで、突出部がフィルタの内部表面に付着した粉塵を除去する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１記載の除塵装置は、気体の濾過に関するものであり、本発明のように液体の濾過に関するものではない。気体を濾過する場合の気体の流速は一般的に１ｍ3/ｍｉｎ程度であり、液体を濾過する場合の一般的な液体の流速である０．００２ｍ3/ｍｉｎ程度に比べて、著しく速度が速い傾向にある。そのため、気体を濾過する場合には、濾過フィルタの表面に僅かな量の粉塵（例えば、０．１〜０．５ｍｍ）が付着しただけで濾過能力が低下するため、前記突出部を絶えず迅速に上下動させなければならない。他方、液体を濾過する場合には、液体の流速が遅いため、濾過フィルタの表面に１〜２ｍｍ程度のケーキが付着したとしても濾過が可能である。
【０００８】
また、気体の場合の充填密度は、一般的に１．２ｋｇ/ｍ3程度であるのに対し、液体の場合の充填密度は、一般的に１ｔ/ｍ3程度であり、約１０００倍程度の差がある。さらに、気体の場合の濾過圧は、最大１０ｋｐａ程度であるのに対し、液体の場合の濾過圧は、最大３００ｋｐａ程度である。
以上のように、気体の濾過と液体の濾過は根本的な諸条件が異なるため、前記特許文献１のような気体の濾過装置は、本発明のような液体の濾過装置と極めて低い関係にある。
【０００９】
また、フィルタ分離法によって液体を固液分離する際、高圧力で濾過して、フィルタ表面に粒子を凝集させるため、一般的に、金属メッシュ（２００メッシュ〜６００メッシュの金属メッシュ）をフィルタとして用いることが多い。金属メッシュは、強度、腐食耐性および耐久性に優れるためであるが、以下の（１）〜（３）のような問題がある。
【００１０】
（１）金属メッシュの開口部分よりも小さい粒子は、金属メッシュを透過してしまうため、被処理液に凝集剤を混ぜ、被処理液中の粒子を大きなフロックにしてから、濾過する必要がある。したがって、凝集剤の使用が不可欠であり、凝集剤のコストが嵩む。
【００１１】
（２）濾過するに従って、金属メッシュの開口部に粒子が挟まって目詰まりする。それとともに、凝集剤の粘着作用によって、金属メッシュの外面に粒子が付着して残留する。その結果、通水性能が悪化するため、定期的な洗浄が不可欠となる。
【００１２】
（３）濾過するに従って、金属メッシュの外面に粒子が付着・堆積してケーキ層になる。このケーキ層自体がフィルタとして機能する結果、被処理液の通水量が減るため、０．５ＭＰａ〜１ＭＰａ程度の高圧で濾過する必要が生じる。
【００１３】
このような高圧での濾過に耐えるため、フィルタの支持構造を強化したり、フィルタの収納容器の強度を高めたりする必要がある。また、フィルタからケーキを剥離する方法や、剥離したケーキを収納容器から排出する方法が複雑化し、装置が大型化する傾向もある。その結果、装置自体が非常に高価になる。
【００１４】
他方、膜加圧式のフィルタ分離法で被処理液を濾過処理する場合、濃縮液の生産能力は、膜面積と膜濾過通水量で決定される。そのため、濾過処理する被処理液が大量にある場合、装置自体が大型化してコストが増大するとともに、フットプリントが大きくなるという問題がある。
【００１５】
さらに、チューブ方式のフィルタ分離法で被処理液を濾過処理する場合、チューブフィルタの耐圧が低く、濃縮液の濃縮率が低いという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、大量の被処理液を濾過することができるとともに、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる濾過装置および濾過方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題を解決するための態様は、次の通りである。
[第１の態様]
被処理液の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面であり内部が濾液通路である筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まっている状態で、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを掻き取るスクレーパと、を有し、
前記濾過フィルタは、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にしたプリーツフィルタであって、
前記スクレーパには複数の凸部が形成されており、
前記スクレーパの前記凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動することにより、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパが掻き取る構成であることを特徴とする濾過装置。
【００１８】
（作用効果）
平坦な濾材を折り曲げずに筒形にしただけのフィルタ（以下、「一般的なフィルタ」という。）と比べて、前記プリーツフィルタは濾過面積が大きく、大量の被処理液を濾過することが可能である。
【００１９】
なお、一般的なフィルタであっても、筒の直径の長さを長くすれば、濾過面積を大きくすることは可能である。しかし、濾過フィルタが大きくなるため、そのフィルタを収納する容器も大きくなり、結果として、濾過装置自体が大型化してコストが増大するという問題がある。それとともに、フットプリントが大きくなるという問題もある。本発明のように、プリーツフィルタを用いることで、濾過装置の大型化を防止しながら、濾過面積を大きくすることができる。
【００２０】
プリーツフィルタは複数の襞を有しているため、その襞の外面に付着したケーキを除去することは困難である。特に、襞と襞の間の隙間に形成されたケーキは除去しづらい。そこで、複数の凸部が形成されたスクレーパを用いて、プリーツフィルタの襞の外面に付着したケーキを掻き取る構成とした。具体的には、スクレーパの凸部を濾過フィルタの襞の間に挿入させた状態で、スクレーパを濾過フィルタの軸方向に移動させることにより、濾過フィルタの外面に形成されたケーキをスクレーパで掻き取る構成としている。このような構成にすることで、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる。
【００２１】
[第２の態様]
前記濾過フィルタの前記襞の内部には、
複数の穴が開けられた平坦な板材を蛇腹状に折り曲げたスペーサーが設けられており、
前記スペーサーは、前記襞の基端側から先端側へ向かって、ジグザグに折り曲がりながら延在している前記第１の態様の濾過装置。
【００２２】
（作用効果）
濾過フィルタの襞の内部に蛇腹状のスペーサーを設けることで、濾過フィルタの襞に弾性力が付与される。
【００２３】
濾過する前、濾過フィルタの襞はスペーサーの弾性力によって外方に少し膨らんだ状態にある。襞が膨らみ、襞の内部に空間が形成されていることにより、襞の内部空間を濾液が移動しやすいという利点がある。
【００２４】
被処理液の濾過が始まると、被処理液が濾過フィルタの襞の膜壁を外側から内側へ向かって通過する。この濾過によって、濾過フィルタの襞の外面に被処理液中の粒子が堆積し、ケーキが形成される。すると、このケーキや被処理液によって襞の両側壁が内側へ向かって押圧され、襞が潰れて扁平形状になる。ケーキが所定以上の厚みになると、ケーキをスクレーパで掻き落とす。このケーキを掻き落とすとき、濾過フィルタの襞が扁平形状になっているため、スクレーパが襞に接触しにくくなる。その結果、襞とスクレーパが接触して襞の膜壁が痛むことを抑止でき、フィルタの長寿命化を図ることができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、ケーキを掻き取る際に襞を扁平形状にして、スクレーパとの接触を積極的に防止することは有益である。
【００２５】
また、ケーキの掻き取りを進めるにつれて、濾過フィルタの襞を外方から押圧する押圧力が小さくなる。その結果、スペーサーによって濾過フィルタの襞が再び外側へ膨らんだ状態になる。このような状態で、さらにスクレーパを動かすと、スクレーパの凸部の側壁と濾過フィルタの襞の側壁の間の距離が短いため、襞の外壁に形成されたわずかなケーキも除去することが可能になる。ただし、濾過フィルタの襞が再び外側へ膨らんだ状態でスクレーパを移動させると、スクレーパの凸部と濾過フィルタの襞が接触し、濾過フィルタの襞の膜壁を痛めるおそれがあるため、このような状態でのスクレーパの移動は最小限度に留めることが好ましい。
【００２６】
[第３の態様]
製品状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、
濾過状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍである前記第１または第２の態様の濾過装置。
【００２７】
（作用効果）
製品状態で、濾過フィルタの襞の側壁とスクレーパの凸部の側壁とのクリアランス（側壁間の距離。以下、同じ。）が僅かであっても、濾過状態では、そのクリアランスが大きくなる構成とした。すなわち、濾過状態での前記クリアランスが、製品状態での前記クリアランスよりも大きくなる（距離が長くなる）構成であり、例えば、製品状態でのクリアランスを約０．２ｍｍにした場合、濾過状態でのクリアランスが約０．３ｍｍに広がる構成にすることができる。そのため、濾過中に濾過フィルタの外壁に形成されたケーキをスクレーパで掻き取る際、スクレーパと襞が接触し、それによって襞の濾過膜が摩耗したり損傷したりすることを積極的に防止することができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、濾過状態における前記クリアランスを大きくして、スクレーパとの接触を積極的に防止することは有益である。また、濾過状態での前記クリアランスを大きくしすぎないことにより、掻き取りを行った後に濾過膜の表面に残るケーキの量を少なくすることができる。具体的には、濾過状態における前記クリアランスを０．５ｍｍ以内に抑えることが好ましい。
【００２８】
[第４の態様]
前記スクレーパは、その中央部に、厚み方向に貫通する貫通孔を設けた板材であり、
前記スクレーパの前記貫通孔の周縁部には、前記貫通孔の中心側へ向かって突出する複数の前記凸部が全周にわたって形成されている前記第１〜第３のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００２９】
（作用効果）
複数の凸部が全周にわたって形成されたスクレーパを用いることで、濾過フィルタの襞の外面に形成されたケーキを効率良く掻き取ることができる。すなわち、濾過フィルタの全周に亘って形成されたケーキを前記スクレーパで万遍なく掻き取ることにより、掻き取り時間が短くなるため、濾過への悪影響を最小限に留めることができる。
【００３０】
[第５の態様]
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するロッドレスシリンダーが設けられ、
前記ロッドレスシリンダーは、前記ロッドレスシリンダーの延在方向に往復移動する移動体を備え、
前記移動体には前記スクレーパが固定されており、
前記ロッドレスシリンダーの延在方向に前記移動体が移動することにより、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動する構成である前記第１〜第４のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００３１】
（作用効果）
ロッドシリンダーはロッドが伸びるため、ロッドシリンダーを収納する濾過容器を大きくしなければならない。具体的には、ロッドシリンダーのロッドが全く伸びていない状態におけるロッドシリンダーの長手方向の長さを１とすると、ロッドを完全に伸ばした状態におけるロッドシリンダーの長手方向の長さは約２．２〜２．５倍になる。そのため、濾過容器の大きさも約２．２〜２．５倍大きくする必要がある。そこで、本態様のようにロッドレスシリンダーを用いることで、濾過容器の大きさを大幅に小さくすることができる。
【００３２】
[第６の態様]
前記ロッドレスシリンダーは複数個設けられており、
前記複数個のロッドレスシリンダーは、前記スクレーパの周方向に沿って略均等に配置されている前記第５の態様の濾過装置。
【００３３】
（作用効果）
ロッドレスシリンダーを１個だけ設けた場合、ケーキを掻き取る際にスクレーパが斜めに傾きやすく、掻き取り効率が落ちたり、スクレーパが移動しにくくなったりするおそれがある。このような傾向は、特にスクレーパの形状が環状である場合に顕著である。そこで、本態様ではケーキを掻き取る際にスクレーパが傾くことを抑止するため、ロッドレスシリンダーを複数個設け、それをスクレーパの周方向に沿って略均等に配置する構成とした。
【００３４】
ロッドレスシリンダーの数は２個でも良いが、スクレーパの傾きの抑止効果を高めるには、３個以上が好ましい。また、ロッドレスシリンダーをスクレーパの周方向に略均等に配置する例として、ロッドレスシリンダーの個数が２個である場合は、円筒形状の濾過フィルタの横断面の中心を基準として、２個のロッドレスシリンダーを１８０度反対の位置に設ける態様を挙げることができる。ロッドレスシリンダーの個数が３個である場合は、円筒形状の濾過フィルタの横断面の中心を基準として、３個のロッドレスシリンダーを１２０度ずつずらした位置に設ける態様を例示することができる。なお、略均等であるため、完全に均等にする必要はない。具体的には、完全に均等に配置した状態を０度と仮定したときに、ここから２０度程度以内の傾きを設けて配置してもよい。
【００３５】
[第７の態様]
前記ロッドレスシリンダーの移動体には、前記ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向に切欠いた切欠き部が設けられ、
前記切欠き部の内部に前記スクレーパが挿入されて微動可能に固定されており、
前記切欠き部の上部内面と前記スクレーパの上部外面との間に０．３ｍｍ〜０．５ｍｍのクリアランスが設けられている前記第５または第６の態様の濾過装置。
【００３６】
（作用効果）
本態様では、切り欠き部にスクレーパを微動可能に固定している。そのため、仮に濾過フィルタの襞とスクレーパの凸部が接触したとしても、スクレーパの凸部の位置が柔軟に変わるため、濾過フィルタの膜が痛みづらい。その結果、濾過フィルタの長寿命化を図ることができる。特に、プリーツフィルタの襞を周方向に等間隔で形成することは難しいため、スクレーパの凸部の位置を柔軟に変更させて、スクレーパが襞に強く接触することを防止することは有益である。
【００３７】
[第８の態様]
前記ロッドレスシリンダーは、前記移動体が油圧によって移動する油圧式ロッドレスシリンダーである前記第５〜第７のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００３８】
（作用効果）
ロッドレスシリンダーの移動体を空圧で移動させると、濾過フィルタに堆積したケーキ量が少ない領域ではスクレーパの移動が速く、反対に濾過フィルタに堆積したケーキ量が少ない領域ではスクレーパの移動が遅くなる。その結果、移動体に固定されたスクレーパの移動速度が不規則になるという不利益がある。
【００３９】
特に、ロッドレスシリンダーをスクレーパの周方向に間隔を空けて複数個設けた場合、濾過フィルタの周方向に堆積したケーキ量が異なると、掻き取り時のケーキの抵抗力が濾過フィルタの周方向によって異なるため、スクレーパが斜めに傾きやすくなる。スクレーパが傾くと、濾過フィルタの襞とスクレーパが強く接触して、濾過フィルタの膜壁を痛めてしまうおそれがある。さらに、スクレーパの傾きが著しくなると、スクレーパがろ過フィルタに引っかかり、移動できなくなるおそれもある。
【００４０】
そこで、本態様では油圧式のロッドレスシリンダーを設け、濾過フィルタに付着したケーキ量に関わらず、移動体を定速で移動できるようにした。その結果、スクレーパによって濾過フィルタの膜壁を痛めたり、スクレーパが濾過フィルタに引っかかって移動できなくなる事態を防ぐことができる。
【００４１】
[第９の態様]
前記被処理液の供給口は、前記濾過容器の上部または中間部に設けられている前記第１〜第９のいずれか１つの態様の濾過装置。
【００４２】
（作用効果）
一般的に、スクレーパで掻き取ったケーキは比重が重いため、被処理液中を落下して収納容器の下部に堆積する。被処理液の供給口を収納容器の下部に設けると、新たに供給された被処理液によって、収納容器の下部に堆積したケーキが攪拌され、ケーキの一部がほぐされ、濾過フィルタに再び付着するおそれがある。このような事態を防ぐため、本態様では被処理液の供給口を濾過容器の下部以外の部分、すなわち濾過容器の上部または中間部に設けることが好ましい。より詳細には、収納容器の下部に堆積するケーキよりも上側の位置に供給口を設けることが好ましい。
【００４３】
[第１０の態様]
濾過容器内に設けられ、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にし、その外面を濾過面とし、内部を濾液通路とした構造を有するプリーツフィルタを用いて、被処理液を濾過する濾過工程を有し、
前記濾過工程において、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まり、スクレーパに設けられた複数の凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向に移動させて、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパで掻き取ることを特徴とする濾過方法。
【００４４】
（作用効果）
前記第１の態様と同様の作用効果を奏する。
また、濾過中にケーキの掻き取りを行うことにより、濃縮液を連続して生産することができる。そのため、時系列で濾過工程と掻き取り工程が分かれている場合と比べて、濃縮液の生産性を高めることができる。
【００４５】
[第１１の態様]
前記濾過容器に設けられた供給口から前記濾過容器の内部に供給される前記被処理液の流速は、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨである前記第１０の態様の濾過方法。
【００４６】
（作用効果）
前記特許文献１のように気体を濾過する場合、一般的に供給する気体の流速が速い（０．８ｍ/ｍｉｎ〜１．５ｍ/ｍｉｎ程度）ため、濾過膜の表面に粒子が数ｍｍ堆積したしただけで、濾過できなくなる。そのため、濾過膜の表面に付着した粒子をスクレーパで頻繁に掻き取り、濾過膜の表面を常に綺麗な状態に保たなければならない。特に、濾過工程と掻き取り工程が分かれている場合には、頻繁に濾過工程を止めなければならず、濾過の生産性が低下するという問題がある。それとともに、濾過膜の表面に僅かに付着した粒子も掻き取る必要があるため、スクレーパと濾過膜の間のクリアランスが必然的に短くなる。その結果、スクレーパと濾過膜が接触する頻度が増え、濾過フィルタの寿命が短くなるという問題もある。
【００４７】
そこで、本態様では、被処理液の流速を１０ＬＭＨ（１０Ｌ/Ｈ/ｍ2）〜１００ＬＭＨ（１００Ｌ/Ｈ/ｍ2）程度にして、流速を遅くすることにした。濾過対象が気体の場合は流速を遅くすることが困難であるが、液体の場合は遅くすることが可能である。被処理液の流速を遅くすることによって、濾過フィルタの外表面に１ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚さのケーキが付着したとしても、引き続き被処理液を濾過することが可能となる。その結果、濾過膜の表面に付着した粒子をスクレーパで頻繁に掻き取る必要がなくなり、掻き取り回数が減り、スクレーパによって濾過膜に与えるダメージを低減させることができる。また、掻き取り後に、濾過フィルタの表面にケーキが多少残っていたとしても、濾過が可能であるため、スクレーパと濾過膜との間のクリアランスを長くすることができる。その結果、スクレーパと濾過膜が接触する頻度が減り、濾過フィルタを長寿命化させることができる。
【００４８】
[第１２の態様]
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向へ移動させる速度は、４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓである前記第１０または第１１の態様の濾過方法。
【００４９】
（作用効果）
スクレーパを４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓ程度の遅い速度で移動させることにより、移動速度が速い場合と比べて、スクレーパと濾過膜が接触した際の濾過膜のダメージを減らすことができる。また、スクレーパと濾過膜が直接接触しない場合であっても、濾過膜の表面に形成されたケーキを介して、スクレーパの移動力が濾過膜に悪影響を与えるおそれがある。そこで、上述のようにスクレーパの移動速度を遅くすることにより、濾過フィルタへの負荷が減り、濾過フィルタを長寿命化させることができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、大量の被処理液を濾過することができるとともに、濾過フィルタの外面に形成されたケーキを容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施例に係る濾過装置の構造説明図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ部分の濾過フィルタの横断面図である。
【図３】図２のＹ部分の拡大図である。
【図４】図３のＺ部分の拡大図である。
【図５】（図５Ａ）スクレーパとスクレーパ保持部の平面図である。（図５Ｂ）図５ＡのＭ部分の拡大図である。
【図６】スクレーパの保持部の拡大図（平面図）である。
【図７】スクレーパの保持部の拡大図（側面図）である。
【図８】他の実施形態に係るスクレーパの平面図である。
【図９】スクレーパの凸部の側壁と濾過フィルタの外表面の側壁の離間距離の変化を示す図である。図９Ａは濾過前であり、図９Ｂは濾過中を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。
【００５３】
（被処理物Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理液Ａとしては、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。そのほかの被処理液Ａとして、オイルやジャムを例示することもできる。
【００５４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理液Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理液Ｂ（例えば濾液）や、ケーキＫを含む濃縮液Ｃを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。この濾過装置１０では、スクレーパ５によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離し、落下させて、剥離したケーキＫを濃縮液排出口１９ｐから排出するフローになっている。このフローについては後で詳述することにして、まずは濾過装置１０の構成について説明する。
【００５５】
（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過容器１１を有している。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ収納部１１Ｕが連続する形状になっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。
【００５６】
（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液Ｂが通る濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されないが、図示した一例では円筒形状であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。そのほか、筒状体１２ｓの形状を角筒形などの任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が斜めに傾斜するように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものである。
【００５７】
（濾過膜１２ｍ）
筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが形成されている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、筒状(図２の態様では、円筒状にしているが、これに限定されず、角柱状や楕円状等にしてもよい)に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで、筒状体１２ｓの周囲に（図示形態では筒状体１２ｓの全周に）、複数の襞２が形成される。平坦な濾材を折り曲げる際は、折り目がつくように折り曲げてもよいし、折り目がつかないように曲線（緩やかな曲線、急な曲線など）を描くように折り曲げても良い。また、襞２の上端および下端は、水平方向に配置した不織布１２ｍＴ、１２ｍＤによって覆われている。
【００５８】
濾過膜１２ｍは単層または多層にすることができる。図示形態では単層の濾過膜１２ｍを用いている。また、濾過膜１２ｍの素材（濾材）は特に限定されない。具体的な素材としては、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を例示することができる。この濾過膜１２ｍの素材には、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γVS、液体／気体間の界面張力γLV、液体／固体間の界面張力γLSによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γVS＝γLS＋γLV ｃｏｓθ    ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、もとから親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記濾過膜１２ｍの具体的な素材としては、例えば、東レ株式会社のポリエステル長繊維不織布「アクスター」（登録商標）のG2260-1S BK0を用いることができる。
【００５９】
濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．５〜２０μｍであり、より好ましくは７μｍである。繊維径が０．５μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなる。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍを透過してしまい、ケーキＫを形成できなくなる。
したがって、繊維径が０．５〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このようなある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍによって、濾過時には、濾過膜１２ｍの目に懸濁粒子が食い込んでコーティング層が形成されるため、そのコーティング層を新たな濾過フィルタ１２として利用することができる。
濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。
【００６０】
本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前の被処理液Ａが接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、被処理液Ａが濾過膜１２ｍ内を通過し、濾液Ｂとして排出される面をいう。また、ケーキＫの表面Ｋｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前の被処理液Ａと接する面をいう。一方、ケーキＫの裏面Ｋｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、濾過膜１２ｍの表面１２ｆと接する面をいう。
【００６１】
濾過膜１２ｍの交換頻度を減らし、ランニングコストを削減するため、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ2）タテ：２５のものを用いると良い。
【００６２】
なお、本態様においては、濾過フィルタ１２の外面１２ｆから裏面１２ｂへ向かって被処理液Ａが流れる。この場合、濾過フィルタ１２の外面１２ｆが濾過面になる。前記先行技術文献のように、濾過フィルタ１２の裏面１２ｂを濾過面にした場合と比べて、濾過時の耐圧が向上し、濾過面積が大きくなり、ケーキＫが排出しやすくなるという利点がある。
【００６３】
（プレコーティング層）
被処理液Ａに含まれる懸濁粒子（濾過対象物）の粒径が濾材の目の大きさよりも小さい場合は、濾過精度が悪くなる。また、ゲル状、コロイド状などになっている付着性が強いスラリー（例えば、ベントナイトスラリー、凝結剤を使用したときのスラリー、藻や海苔のスラリー）の場合は、濾材が目詰まりしやすい。したがって、このような場合は、不具合を防ぐため、珪藻土、ゼオライトなどからなるプレコーティング層を形成することが好ましい。
【００６４】
（凝集剤）
プレコーティング層の形成に代えて、懸濁粒子を凝集させる凝集剤（凝集沈降剤）を使用することもできる。凝集剤によって懸濁粒子が凝集するため、濾材１２ｍの目が懸濁粒子より大きかったとしても、懸濁粒子と濾液Ｂを分離することができる。この凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、高塩基性塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、硫酸アルミニウムなどを用いることができる。なお、凝集剤を使用するとランニングコストがかかるため、費用削減を重視する場合は使用を避けた方が良い。
【００６５】
（スペーサー３）
襞２の内部に、複数の穴が開けられた平坦な板材（ハニカムメッシュや金網等）を蛇腹状（この蛇腹状には、波状のものも含まれる）に折り曲げたスペーサー３を設けることが好ましい。スペーサー３は、襞２の基端側（筒状体１２ｓ側）から先端側（濾過容器１１側）へ向かって、ジグザグに折り曲がりながら延在している。図示形態では、各襞２にスペーサー３が一枚ずつ設けられ、そのスペーサー３の一端側端部は筒状体１２ｓの外面と接触し（筒状体１２ｓと離れていてもよい）、他端側端部は襞２の先端側端部に位置している。スペーサー３の厚み方向両端部に形成された屈曲部３Ｃ、３Ｃは、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接触している。図示形態のスペーサー３は、平面視で濾過膜１２ｍと点状に接触しており、この接触部分が屈曲部３Ｃ、３Ｃになっている。スペーサー３は襞２の内部空間２Ｓを保持する機能を有し、被処理液Ａが濾過膜１２ｍの表面１２ｆから裏面１２ｂへ向かって流れる圧力や、濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層して襞２を押し潰そうとする圧力に抗って、内部空間２Ｓが完全に潰れてしまうことを防いでいる。襞２の内部空間２Ｓがなくなることを「閉塞」といい、この閉塞を防ぐことにより、濾液Ｂが内部空間２Ｓを先端側から基端側へ向かって移動しやすくなる。図４Ａは被処理液Ａを濾過する前の状態を示し、図４Ｂは被処理液Ａを濾過している最中の状態を示す。これらの図面に示すように、襞２が被処理液Ａによって外側から押されると、押される前と比べて、スペーサー３の厚みが薄くなり（厚み方向の長さが短くなり）、平面視におけるスペーサー３の形状が平坦に近いものになる。このような場合であっても、ケーキＫの堆積量が多くなければ（例えば、ケーキＫが１〜２ｍｍ程度堆積した状態では）、スペーサー３は完全に平坦にならず、内部空間２Ｓが完全に潰れて閉塞してしまうことはほとんどない。
【００６６】
図示した形態では、平面視で、濾過膜１２ｍとスペーサー３が屈折部３Ｃで接触しており、この接触部Ｔｃは、スペーサー３の延在方向に沿って、所定の間隔を空けながら、厚み方向に交互に点状に存在している。すなわち、平面視で、濾過膜１２ｍとスペーサー３が面状に接触していない形態である。
以上のように、スペーサー３を蛇腹形状にすることにより、襞２に対して、厚み方向に伸縮する弾性力を付与することができる。濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る際に、襞２が厚み方向に収縮していることにより、スクレーパ５と襞２が直接接触して、襞２の濾過膜１２ｍを傷つけることを防ぐことができる。その結果、濾過フィルタ１２が長寿命化し、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６７】
スペーサー３の素材としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレンなど（単体でも用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い）を用いることができる。特に、弾性力や耐水性などが要求されることから、ポリプロピレンやポリエステルを用いることが好ましい。
【００６８】
例えば、スペーサー３として、プラスチック繊維（他の繊維でもよい）からなるメッシュ構造の板材を波付け加工して弾性体にしたものを用いることができる。このときのメッシュ構造は、例えば１．５ｍｍ〜２ｍｍ程度のメッシュにすることができる。この波付け弾性体であるスペーサー３は、被処理液Ａの濾過圧力によって、濾過膜１２ｍの外側から内側へ向かって押し付けられるが、メッシュの結節部は線径の倍の厚さ（約０．３２〜０．４ｍｍ）があり、襞の内部空間２Ｓ内の濾液Ｂが筒状体１２Ｓの方向へ流れる通液性を確保している。
【００６９】
（供給口、排出口）
濾過容器１１には、被処理液Ａの供給管１３が取り付けられている。被処理物Ａを貯留する図示しない貯留槽と前記濾過容器１１の間は、この供給管１３によって繋がれており、被処理液Ａは図示しない圧送ポンプによって貯留槽から濾過容器１１へ送られる。なお、被処理液Ａの供給管１３と濾過容器１１の接触部分を、被処理液Ａの供給口１３ｐという。
【００７０】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の上部１１Ｕに設けることが好ましい。被処理液Ａが濾過容器１１の上方から下方へ向かって円滑に流れるからである。特に、後述する往復運動装置６よりも上方の位置に設けることがより好ましい。供給口１３ｐから濾過容器１１の内部に導入された被処理液Ａが、直ぐに往復運動装置６に衝突して、乱流が生じることを防ぐことができるからである。被処理液Ａに乱流が生じると、濾過膜１２ｍの外面１２ｆに形成されるケーキＫの厚さにバラツキが生じる（例えば、濾過膜１２ｍの周方向においてケーキＫの厚みが異なる。例えば、濾過膜１２ｍの軸方向においてケーキＫの厚みが異なる）ため、濾過効率が低下するというデメリットがある。なお、被処理液Ａの乱流を防ぐとともに、濾過フィルタ１２の一部分ではなく全体を用いて濾過させるため、濾過容器１１の内壁の接線方向に供給口１３ｐを設け、被処理液Ａが濾過容器１１の内壁に沿って、濾過フィルタ１２の外周を周回して流れるようにすることが好ましい。
【００７１】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の中間部１１Ｍ（濾過容器１１の上部１１Ｕと下部１１Ｄの間の部分）に設けることもできる。ただし、濾過容器１１の中間部１１Ｍに供給口１３ｐを設けた場合、被処理液Ａが濾過容器１１の中間から上方へ向かって流れたり、中間から下方へ向かって流れたりして、被処理液Ａの流れが複雑化し、濾過容器１１の内部の被処理液Ａの流れに乱流が生じやすいからである。特に、濾過容器１１の中間から上方へ向かって被処理液Ａが流れると、濾過容器１１の下方に堆積したケーキが上昇し、濾過フィルタ１２に再度付着しまうおそれがあるため、好ましくない。
【００７２】
被処理液Ａの供給口１３ｐは、濾過容器１１の下部１１Ｄに設けることは好ましくない。供給口１３ｐを下部１１Ｄに設けた場合、被処理液Ａは濾過容器１１の下方から上方へ向かって流れることになるが、濾過容器１１の下部１１Ｄに堆積したケーキＫが、被処理液Ａの上昇流とともに舞い上がり、濾過フィルタ１２に再度付着してしまうおそれがあるからである。そのため、濾過容器１１のケーキＫが堆積する部分よりも上方に、被処理液Ａの供給口１３ｐを設けることが好ましい。配管設計の制約によって、供給口１３ｐを濾過容器１１の下部１１Ｄに接続しなければならない場合は、濾過容器１１の内部に邪魔板（図示しない）を設け、供給口１３ｐから供給された被処理液Ａが、濾過容器１１の下部１１Ｄに堆積したケーキＫと衝突しないようにすることが好ましい。
【００７３】
図示形態では、濾過容器１１の下部に排出シュート１１Ｓを設けており、この排出シュート１１Ｓの内部にケーキＫを堆積する形態となっている。よって、図１に点線で供給口１３ｐを描いたように、排出シュート１１Ｓよりも少し上方の位置に、供給口１３ｐを設けても良い。図１においては、排出シュート１１Ｓが濾過容器１１の下部１１Ｄに相当するため、前記点線の供給口１３ｐを設けた位置は、濾過容器１１の中間部１１Ｍに相当する。
仮に排出シュート１１Ｓを設けなかった場合は、前記点線の供給口１３ｐを設けた部分が、濾過容器１１の下部１１Ｄに相当する。このような場合、濾過容器１１の下部１１ＤにケーキＫが堆積しており、点線の供給口１３ｐを表した部分から被処理液Ａを供給すると、堆積したケーキＫを舞い上げてしまうおそれがあるため、この部分には供給口１３ｐを設けないようにすることが好ましい。
【００７４】
濾過容器１１には、濾過容器１１の外に濾液Ｂを排出する濾液排出管１４も設けられている。濾液排出管１４は濾過フィルタ１２の濾液通路１２ｒの下端開口から濾過容器１１外へ導かれ、後段の装置に接続されている。なお、濾過容器１１の外方に突出した濾液排出管１４の端部を、濾液Ｂの排出口１４ｐという。
【００７５】
（濃縮液排出口）
濃縮液排出シュート１１Ｓの下端部には、濃縮液排出管１９が設けられている。濾過容器１１の外方に突出した濃縮液排出管１９の端部を、濃縮液Ｋの排出口１９ｐという。この濃縮液排出管１９の内部には、図示しない濃縮液排出弁（例えば、バタフライバルブ）が設けられており、この濃縮液排出弁の開閉により濃縮液排出状態と、密閉状態とが切り替え可能となっている。
【００７６】
（スクレーパ）
濾過装置１０を用いて濾過を行うにつれて、濾過フィルタ１２の外面１２ｆにケーキＫが堆積する。ケーキＫが堆積すると濾過能力が低下するため、このケーキＫを定期的に剥離・除去する必要がある。この剥離・除去を行う器具として、本発明ではスクレーパ５を設けている。このスクレーパ５は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。スクレーパ５の素材としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス、アルミニウム、硬質のポリテトラフルオロエチレンなど（単体でも用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い）を用いることができる。特に、ケーキＫを掻き取るために十分な強度や耐摩耗性が要求されることから、ステンレスやアルミニウムを用いることが好ましい。
【００７７】
図５にスクレーパ５の一例を示した。このスクレーパ５は、一枚の板材からなり（複数枚の板材を積層したものに代えてもよい）、円盤の中心部に貫通孔５ｈが空けられており、円盤の外周部分に位置する胴部５ｂから、円盤の中心へ向かって突出する複数の凸部５ｔが設けられている。言い換えるならば、スクレーパ５の凸部５ｔを同心円に櫛歯状に設けている。図５Ｂに、胴部５ｂ（斜線部分）と凸部５ｔ（菱形の網掛け部分）の詳細を示した。なお、胴部５ｂと凸部５ｔの形状を説明するために、便宜的に胴部５ｂと凸部５ｔの境界に点線を付した。胴部５ｂはリングの形状であり、凸部５ｔは、スクレーパ５の外側から中心側へ向かって次第に窄まる略三角形状であり、凸部５ｔの先端部５ｐ（スクレーパ５の中心に最も近い部分）の端縁は、Ｒ状に湾曲した曲線になっている。隣接する凸部５ｔ、５ｔの間にも貫通孔５ｈａが設けられており、この凸部５ｔ、５ｔの間隙に設けられた貫通孔（間隙貫通孔）５ｈａは、スクレーパ５の中央に設けられた円形状の貫通孔（中央貫通孔）５ｈｂと連続しており、両貫通孔５ｈａ、５ｈｂを合わせて、スクレーパ５全体に設けられた貫通孔（全貫通孔）５ｈという。間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗは、スクレーパ５の中心側から外側へ向かってほとんど変化しておらず、この間隙貫通孔５ｈａの先端部５ｈａｐ（スクレーパ５の外側に最も近い部分）の端縁も、Ｒ状に湾曲した曲線になっている。
【００７８】
濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る際、濾過フィルタ１２の隣接する襞２、２の間にスクレーパ５の凸部５ｔを挿入する。襞２、２間に凸部５ｔを挿入した状態を図６に示す。この図６に示すように、濾過フィルタ１２の襞２とスクレーパ５の凸部５ｔは互いに噛み合った状態になっており、スクレーパ５の隣接する凸部５ｔ、５ｔ間の間隙貫通孔５ｈａに、濾過フィルタ１２の襞２が位置している。
【００７９】
スクレーパ５の形状は、図５に示したものに限定されない。例えば、図８に示すように、図５の円盤状のスクレーパ５を３分割し、分割した各スクレーパ５を連結具６０（例えば、板材、ボルト、ナットから構成される）で連結した形態にしてもよい。各スクレーパ５を連結具６０で連結するとスクレーパ５が一体化するため、往復移動装置６によってすべてのスクレーパ５を同時に同一方向に同距離移動させることが容易である。なお、図８の態様では、分割した各スクレーパ５に、それぞれ別々の往復運動装置６が備え付けられているため、連結具６０を必ず用いる必要はない。連結具６０を用いない場合は、各往復運動装置６によって、各スクレーパ５が別々に移動することになる。ただし、往復運動装置６が備え付けられていないスクレーパ５がある場合は、そのスクレーパ５は、連結具６０によって、隣接するスクレーパ５（往復運動装置６が備え付けられたスクレーパ５）と連結する必要がある。
【００８０】
平面視で、スクレーパ５の外縁の形状を円状にする（図５の形態）のではなく、四角形等の多角形や、楕円形などの他の形状にしてもよい。また、スクレーパ５の凸部５ｔの形状は、濾過フィルタ１２の襞２の形状に応じて、任意に変更することが好ましい。図５の態様では、襞２の形状が濾過フィルタ１２の基端側から先端側へ向かって略直線状に延在するものであるため、スクレーパ５の凸部５ｔ、５ｔ間に形成された間隙貫通孔５ｈａの形状が、スクレーパ５の外側から中心側へ向かって略直線状に延在するような形状にしている。すなわち、ケーキＫを欠き落とす際に、襞２が間隙貫通孔５ｈａ内に入るため、襞２と間隙貫通孔５ｈａの形状を同じ形にすることが好ましい。このとき、襞２の幅２ｗが間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗよりも長いと、濾過フィルタ１２の襞２の側壁とスクレーパ５の凸部５ｔの側壁が当たり、スクレーパ５を動かしたときに、スクレーパ５が濾過フィルタ１２の濾過膜１２ｍを擦って痛める原因となる。したがって、襞２の幅２ｗは間隙貫通孔５ｈａの幅５ｗよりも短くすることが好ましい。
【００８１】
なお、襞２はスペーサー３の弾性力によって厚み方向に伸縮する。そのため、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、スペーサー３の凸部５ｔの側壁との間の距離は、襞２の伸縮度合を考慮する必要がある。
【００８２】
製品状態（濾過を行う前の状態）では、襞２に対して外部から何ら押圧力がかからないため、襞２は厚み方向に最も伸長した状態となる（図４Ａ、図９Ａの状態）。この状態において、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスクレーパ５の凸部５ｔの側壁との間の距離ＳＰ（クリアランスともいう。以下同じ。）を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍにすることが好ましく、０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍにすることがより好ましい。０．１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、現実的な問題として、濾過フィルタ１２の複数の襞２を周方向に正確に同じピッチで形成することは難しく、複数の襞２の延在方向の長さを全て同じにすることも難しい。そのため、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記の離間距離ＳＰを０．１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、前記の離間距離ＳＰが０．３ｍｍよりも長いと、後にケーキＫを掻き取る際に、ケーキＫの掻き残りが多くなる。
【００８３】
濾過状態では、被処理液Ａの供給圧によって、襞２に対して外部から押圧力がかかる。そのため、襞２は厚み方向に収縮した状態になる（図４Ｂ、図９Ｂの状態）。この状態において、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスクレーパ５の凸部５ｔの側壁との間の距離を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍにすることが好ましく、０．２〜０．３ｍｍにすることがより好ましい。前記の離間距離ＳＰが０．２ｍｍよりも短いと、濾過フィルタ１２ｍの外面１２ｆの側壁とスクレーパ５の側壁が接触し、濾過膜１２ｍが摩耗したり、損傷したりするおそれがある。他方、前記の離間距離ＳＰが０．５ｍｍよりも長くなると、襞２の基端部２ｂに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができず、濾過効率が落ちる。
【００８４】
なお、被処理液Ａを濾過容器１１に供給する際の流速や、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁に形成されたケーキＫの堆積量によって、襞２の厚み方向への収縮度合（襞２の厚み方向の長さ）が変化する。そして、襞２の収縮度合によって、襞２の側壁と隣接する凸部５ｔの側壁との間の距離も変化する。そのため、「濾過状態における、襞２の濾過膜１２ｍの側壁と、隣接するスペーサー３の凸部５ｔの側壁との間の好ましい距離」は、被処理液Ａを供給する際の流速や、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁に形成されたケーキＫの平均堆積量（ケーキＫの平均的な厚み）を特定した上で、定める必要がある。そこで、本発明においては、被処理液Ａを流速約１００ＬＭＨで供給するとともに、濾過膜１２ｍの外面１２ｆの側壁にケーキＫが平均約１ｍｍ堆積した状態を仮定し、このときの状態を濾過状態とする。
【００８５】
同様に、スクレーパ５と濾過膜１２ｍが接触して濾過膜１２ｍを痛めてしまうことを防ぐため、スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐと襞２の基端部２ｂが接触しないように、両者５ｐ、２ｂの間に隙間を空けることが好ましく、スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂと襞２の先端部２ｐが接触しないように、両者５ｔｂ、２ｐの間に隙間を空けることが好ましい。
【００８６】
スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐの端縁と襞２の基端部２ｂの端縁の距離は、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、前述のとおり、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記距離を１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、３ｍｍよりも長くなると、襞２の基端部２ｂに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができない。
【００８７】
スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂの端縁と襞２の先端部２ｐの端縁の距離も、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。１ｍｍよりも短くなると、スクレーパ５に振動が加わるなどした際に、両端縁が接触する可能性がある。また、前述のとおり、襞２のピッチや延在方向の長さに多少の相違が生じる可能性を考慮して、前記距離を１ｍｍよりも長くすることが好ましい。他方、３ｍｍよりも長くなると、襞２の先端部２ｐの外表面１２ｆに形成されたケーキＫを十分に掻き落とすことができない。
【００８８】
なお、襞２はスペーサー３の弾性力によって厚み方向に伸縮するが、延在方向には伸縮しない。そのため、スクレーパ５の凸部５ｔの先端部５ｐの端縁と襞２の基端部２ｂの端縁の間の距離を定める際や、スクレーパ５の凸部５ｔの基端部５ｔｂの端縁と襞２の先端部２ｐの端縁の間の距離を定める際に、襞２の伸縮を考慮する必要はない。
【００８９】
スクレーパ５の凸部５ｔの数は、任意に定めることができるが、スクレーパ５の凸部５ｔが、濾過フィルタ１２のすべての襞２、２…の間に形成されたすべての隙間２ｎ、２ｎ…に挿入されるようにすることが好ましい。そのような構造のスクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向に沿って一回移動させるだけで（往復移動ではなく、片道移動でよい）、すべての襞２、２…の表面１２ｆに形成されたケーキＫを一度に掻き取ることができるという利点があるからである。例えば、濾過フィルタ１２に襞２が合計３０個形成されている場合、隣接する襞２、２の間に形成された空隙２ｎの数も合計３０個となる。そのため、空隙２ｎに挿入するスクレーパ５の凸部５ｔの数も合計３０個設けることが好ましい。すなわち、襞２と凸部５ｔの数を同じにすることが好ましい。仮に、空隙２ｎの数が合計３０個あり、スクレーパ５の凸部５ｔの数が合計１５個ある場合、スクレーパ５を片道移動させても、１５個分の空隙２ｎのケーキＫを掻き取ることができない。したがって、そのような場合は、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の一端側へ移動させた後、スクレーパ５を周方向に所定の角度回転させ、まだ掻き取られていないケーキＫを掻き取るべく、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の他端側へ再度移動させるなどしなければならず、ケーキＫの除去効率が悪いというデメリットがある。このような除去効率の悪化を防ぐため、凸部５ｔを計１５個形成したスクレーパ５を２個用いて、それぞれのスクレーパ５が異なる空隙２ｎのケーキＫを掻き取るようにするという方法もある。しかし、この場合は、スクレーパ５の数が増えるとともに、各スクレーパ５、５を移動させるための移動体７の数も増えるため、設備コストが高くなるというデメリットがある。
【００９０】
図６、図７を参照しながら、スクレーパ５の固定方法の一例を説明する。濾過容器１１の内部かつ濾過フィルタ１２の外側に、スクレーパ５を配置している。このスクレーパ５の基端部５ｂは、複数の固定治具８によって支持されている。図示形態の固定治具８は立方体であるが、立法八面体、円柱形状など、他の形態にしてもよい。各固定治具８の高さ方向中間部のうち、濾過フィルタ１２と対面する部分には、スクレーパガイド９（切り欠き部）が設けられており、このスクレーパガイド９の内部にスクレーパ５の基端部５ｂの一部分を挿入されることで、スクレーパ５を保持する構造になっている。図示形態のスクレーパガイド９は、水平方向に延在する切り欠き部になっているが、必ずしも水平方向に限定されるものではない。例えば、図７に点線で示したように、ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向として、上方又は下方へ向かって緩やかに傾いた(図７では、水平な場合が完全に直行な場合に該当し、これを０度と仮定したときに、ここから２０度以内が好ましく、１０度以内がより好ましく、２度以内がさらに好ましい)切り欠き部を設け、この切り欠き部をスクレーパガイド９として用いてもよい。
【００９１】
スクレーパガイド９の内部にスクレーパ５を挿入してスクレーパ５を保持する際には、スクレーパ５の外壁とスクレーパガイド９の内壁との間に空間９Ｓを設けるようにすることが好ましい。スクレーパガイド９の側壁９ｐとスクレーパ５の側壁５ｐの間の距離９Ｗ
は、特に限定されないが、１ｍｍ〜３ｍｍにすることが好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍにすることがより好ましい。前述の距離９Ｗとは、図６に示すように、スクレーパ５の側壁５ｐが曲線形である場合、スクレーパガイド９の側壁９ｐとスクレーパ５の側壁５ｐの間のうち、最も短い部分の距離を指す。また、スクレーパガイド９の上壁９ｑとスクレーパ５の上壁５ｑの間の距離９Ｈは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍにすることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍにすることがより好ましい。以上のように所定の空間９Ｓを設けることで、スクレーパ５がスクレーパガイド９の内部を僅かに動くことができる（スクレーパ５がスクレーパガイド９の内部をガタガタと動くことができる）。このとき、スクレーパ５は、スクレーパ５の胴部５ｂの下面と、スクレーパガイド９の下壁の摩擦力によって支持されている。前述のように、濾過フィルタ１２の複数の襞２を周方向に均等なピッチで、かつ均等な大きさで設けることは、現実的には非常に困難であることが多い。また、スクレーパ５を製缶で作る場合は、スクレーパ５の精度が必ずしも高くない。そのため、スクレーパ５の凸部５ｔが濾過フィルタ１２の襞２、２間の間隙２ｎに入らずに、襞２に当たってしまう可能性がある。スクレーパ５がスクレーパガイド９に完全に固定されている（スクレーパ５が微動だにしないように固定されている）場合、スクレーパ５を濾過容器１１の内部に備え付ける際に、凸部５ｔと間隙２ｎの位置合わせの労力が甚大であるが、このような空間９Ｓを設けることにより、スクレーパ５がフレキシブルに動くため、位置合わせの労力を低減させることができる。また、濾過によって襞２の表面１２ｆにケーキＫが形成されるが、このケーキＫの堆積状況によっては、スクレーパ５が濾過フィルタ１２の軸方向に沿って移動するときに、このケーキＫが邪魔をして移動しづらくなる可能性がある。このとき、スクレーパ５の位置がフレキシブルに多少動くことができるため、完全に固定した場合と比べて、スクレーパ５を移動させやすいという利点がある。さらに、複数の往復移動装置６の複数の移動体７の位置が上下方向に異なる場合や、複数の往復移動装置６が同心円上状に配置されていない場合であっても、前記空間９Ｓを設けることにより、スクレーパ５の位置がフレキシブルに動くため、スクレーパ５が水平に近い状態になりやすいという利点がある。
【００９２】
（往復運動装置６）
固定治具８は、往復運動装置６の移動体７と連結されている。往復運動装置６の移動体７は、濾過フィルタ１２の軸方向に往復運動する。往復運動装置６は、特に限定されないが、例えばシリンダやボールねじを用いることができる。特に、濾過容器１１を小型化することができるため、ロッドシリンダーよりもロッドレスシリンダーが好ましい。また、ロッドレスシリンダーとしては、移動体７を気体の圧力で動かすエアー式ロッドレスシリンダーがある。しかし、エアー式ロッドレスシリンダーの移動体７は、ケーキＫがあまり堆積していない部分を素早く通過する一方、ケーキＫがたくさん堆積している部分をなかなか通過しないという性質がある。そのため、ケーキＫが濾過フィルタ１２の周方向にムラを生じさせながら堆積しているとともに、周方向に複数のエアー式ロッドレスシリンダーを設けた場合は、複数の移動体７の移動速度がバラバラとなるため、移動体７と連結しているスクレーパ５に傾きが生じ、濾過フィルタ１２の襞２に突っかかって動かなくなってしまうおそれがある。そのため、このような移動体７の移動速度にバラツキが生じにくい油圧式ロッドレスシリンダーを用いることが好ましい。図１や図７には、往復運動装置６として、油圧式ロッドレスシリンダーを用いた例を示している。この油圧式ロッドレスシリンダーは、上端部と下端部にそれぞれ供給口（図示しない）が設けられており、この供給口に機械油が供給され、この機械油の油圧によって移動体７が押されることによって、軸部４に沿って移動体７が高さ方向に往復移動する形態になっている。なお、油圧式ロッドレスシリンダー６は、図示しない固定具によって、濾過容器１１の内壁に固定することができる。  
【００９３】
前記往復運動装置６は、濾過容器１１の内部に複数個設けることが好ましい。２個設ける場合は、周方向に約１８０度離した位置に設けることが好ましい。往復運動装置６の移動体７は固定治具８と連結されており、固定治具８はスクレーパ５を保持している。そのため、往復運動装置６を周方向に約１８０度離した位置に設けるということは、スクレーパ５を周方向に約１８０度離れた位置で支えるということになる。そのため、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させる際に、スクレーパ５が傾きにくくなるという利点がある。しかし、２つの往復運動装置６を周方向に約１８０度離した位置に配置する場合であっても、スクレーパ５の左右の傾きを防止することは困難である。そのため、できれば３つ以上の往復運動装置６を設け、それらの往復運動装置６を周方向に略均等に配置することが好ましい。図５Ａの例では、３つの往復運動装置６を設け、それらの往復運動装置６を周方向に約１２０度ずつずらした位置に配置している。すなわち、図５Ａにおいて、スクレーパ５の中心部と往復運動装置６の軸部４の中心部をそれぞれ結んだ３本の仮想線の間の角度αはそれぞれ１２０度となっている。同様に、例えば４つの往復運動装置６を設けた場合は、それらの往復運動装置６を周方向に約９０度ずつずらした位置に配置することが好ましい。以上のように、複数個の往復運動装置６は、スクレーパ５の周方向に沿って略均等に配置することが好ましいが、完全に均等に配置しなくても良い。例えば、完全に均等となる状態を基準（０度と仮定）として、そこから多少ズレた位置に設けてもよい。ここで、多少ズレた位置とは、基準値（０度）から約２０度以内の範囲をいう。往復運動装置６を略均等に配置するのは、スクレーパ５が移動する際に、スクレーパ５が傾くことを防止するためであるため、その目的が達成できるのであれば、多少のズレがあったとしても許容される。また、スクレーパ５が多少傾くこと（例えば、完全に水平な状態を基準（０度と仮定）として、そこから多少傾けること。ここで、多少傾けるとは、基準値（０度）から約２度以内の範囲をいう。）も当然に許容される。
【００９４】
（その他の手段）
濾過フィルタ１２のケーキ付着面１２ｆにおけるケーキ厚を計測する手段を設けることが好ましい（図示略）。ケーキ厚を計測する手段としては、実際のケーキ厚を計測する装置のほか、被処理液Ａに含まれる粒子濃度、被処理液Ａの供給速度、濾過時間を計測し、これらの各値からケーキ厚を推定する装置を用いても良い。
【００９５】
次に、濾過装置１０による濾過工程の一例について説明する。
まず、被処理液の供給管１３を介して、被処理液Ａを濾過容器１１内に加圧供給する。被処理液Ａを供給する速度は遅い方が好ましく、例えば１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨ程度にすることができる。被処理液Ａの供給速度を遅くすることによって、被処理液Ａの濾過速度が遅くなるため、濾過フィルタ１２の表面に多少ケーキＫが存在していたとしても、濾過を行うことができる。したがって、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取った後、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにケーキＫが多少残っていたとしても、引き続き濾過することができる。その結果、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにスクレーパ５の凸部５ｔを接触しなくても良くなるため、濾過フィルタ１２を長寿命化することができる。本発明者が試算したところでは、濾過フィルタ１２の表面１２ｆにスクレーパ５の凸部５ｔを接触させて掻き取る場合、濾過フィルタ１２を半年程度で交換しなければならないが、本発明のように濾過フィルタ１２の表面１２ｆとスクレーパ５の凸部５ｔが直接接触しない場合は、濾過フィルタ１２の交換頻度が２年〜４年に１回とすることができる。
【００９６】
濾過容器１１内に供給された被処理液Ａは、濾過フィルタ１２によって濾過される。このとき、被処理液供給バルブ（図示しない）の開度を調節すること等によって、被処理液Ａの供給量は調節することができる。そして、濾過容器１１内に供給された被処理液Ａのうち、液分は濾過膜１２ｍを通って襞２の内部空間２Ｓに排出され、濾液Ｂとして、濾液通路１２ｒおよび濾液排出管１４を順に通り、濾過容器１１外へ排出される。このとき、濾液Ｂの排出量は、濾液排出バルブ（図示しない）の開度を調節することなどによって調整する。また、被処理液Ａ中の懸濁粒子は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着し、積層していく。積層した懸濁粒子は、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫとなる。
【００９７】
ケーキＫの厚さを計測する手段（図示しない）によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆ上に堆積（積層）した懸濁粒子の厚さ（ケーキ厚）を計測する。このケーキ厚が所定レベルまで成長する（例えば、ケーキ厚が約１ｍｍ〜２ｍｍになる）と、濾過効率が悪くなる。そのため、この段階でスクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させ、濾過フィルタ１２の外表面１２ｆに形成されたケーキＫを掻き取る。具体的には、スクレーパ５の凸部５ｔを濾過フィルタ１２の襞２、２の間の隙間２ｎに挿入した状態で、スクレーパ５を濾過フィルタ１２の軸方向へ移動させる。図１の形態では、往復運動装置６の移動体７が軸部４の上を上下動することにより、スクレーパ５も上下動させることができる。このとき、複数の往復運動装置６の移動体７は、同じ速度で同じ距離移動させることが好ましく、その結果、スクレーパ５が略水平となった状態を常に維持させつつ、移動させることが好ましい。移動体７の移動速度は４ｍｍ/ｓｅｃ〜５０ｍｍ/ｓｅｃとし、遅くすることが好ましい。移動体７の移動速度を遅くすることで、スクレーパ５の略水平状態が保ちやすいという利点がある。また、前述のケーキＫの掻き取りは、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０に被処理液Ａが溜まっている状態で行われる。すなわち、ケーキＫの掻き取りが水中で行われる。そのため、スクレーパ５の移動速度が速いと、間隙５０内を流れる被処理液Ａの流れが乱れやすいが、クレーパ５の移動速度を遅くすることにより、このような乱流の発生を抑えることができる。
【００９８】
なお、前述のとおり、濾過フィルタ１２が痛むことを防止するため、ケーキＫを掻き取る際に、スクレーパ５の凸部５ｔが濾過フィルタ１２ｍの表面１２ｆに当たらないようにすることが好ましい。例えば、往復運動装置６の移動体７を片道移動または往復移動させ、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに形成されたケーキＫの厚みが０．３ｍｍ以下になった時点で、スクレーパ５の移動を停止せる。また、例えば、スクレーパ５を５分〜１０分の間隔で移動させることができる。この時、スクレーパ５を１回だけ片道移動させても良いが、１回程度往復させることが好ましい。
【００９９】
また、ケーキＫの掻き取りを行っている間も、被処理液Ａの濾過を継続させることが好ましい。被処理液Ａの濾過を停止しないことで、濾過効率を高めることができる。
【０１００】
掻き取られたケーキＫは、濾過容器１１の下部（図１の形態では濃縮液排出シュート１１Ｓ）に堆積する。そのため、このケーキＫと被処理液Ａが混合した液（濃縮液Ｄ）を濃縮液排出管１９から定期的に排出する。この濃縮液Ｄの排出は、例えばバルブ機構を介して連続的に排出することができる。このときのバルブ機構としては、ロータリーバルブ、チューブポンプ、二段ダンパ、スクリューポンプなどを例示することができる。
【０１０１】
なお、濾過容器１１に被処理液Ａを供給することにより、濾過容器１１の下部に内圧がかかる。前述の濃縮液Ｄの排出はこの内圧を用いて行ってもよい。
【０１０２】
（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
図１では、濾過フィルタ１２を縦に配置した縦型濾過装置１０について説明した。本発明はこのような形態に限られるものでなく、濾過フィルタ１２を横に配置した横型濾過装置１０にしてもよい。
【０１０３】
（複数の濾過フィルタ）
図１では、濾過フィルタ１２を一つ備えた濾過装置１０について説明してきたが、これに限られるものではなく、複数の濾過フィルタ１２を備えた濾過装置１０にしてもよい。
【０１０４】
（効果）
本発明に係る濾過装置１０によれば、以下に掲げる効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）高精度のプリーツフィルタ（例えば、親水性ポリテトラフルオロエチレンやポリエステルスパンボンド）を用いることにより、濾過装置１０は濃縮効率を高めることができる。例えば、親水性ポリテトラフルオロエチレンのプリーツフィルタを搭載した濾過装置１０に約２〜３ＶＯＬ％の被処理液Ａを供給した場合、約６０〜７０ＶＯＬ％の濃縮液Ｄを得ることができる。以上のように、含水率の低い濃縮液Ｄを得ることにより、後段の脱水工程や乾燥工程の負荷を減らすことができる。また、前記プリーツフィルタと空気圧を用いて脱水することも可能であり、その場合は４５ＶＯＬ％程度のより低い含水率の濃縮液Ｄを得ることができる。
（２）プリーツフィルタを用いているため、プリーツのない平坦なフィルタを用いた場合よりも、大量の被処理液Ａを濾過処理することができる。
（３）従来の濾過装置は、ケーキＫを除去する際に、例えば、濾過作業を中止し、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０の被処理液Ａを濾過容器１１外に排出し、ケーキＫを乾燥させた後、洗浄水や洗浄空気を噴射してケーキＫを剥離していた。本発明においては、濾過処理中にケーキＫの掻き取りを行うことにより、濾過処理を停止しなくてもよい。そのため、濾液Ｂや濃縮液Ｄを連続して生産することができる。すなわち、濾過作業を停止するロスがなくなる。
（４）従来、河川工事、ダム工事、基礎工事、浚渫工事などの大量の高濃度濁水が発生する現場では、無機凝集剤や高分子凝集剤を大量に添加して脱水処理を行い、その脱水ケーキを産業廃棄物として埋め立てる等するため、高額な費用を要していた。
そこで、本発明に係る濾過装置１０を用いて、土木作業現場で生じた被処理液Ａを濾過した後、濃縮液Ｄ（濁水濃縮スラリー）にセメントを混ぜて一般土とすることにより、その一般土を運搬することなく、現場で処分する（例えば散布する）ことが可能となる。その結果、大幅なコストダウンを図ることができる。
（５）従来技術で述べたように、金属メッシュフィルタを搭載した濾過装置は、凝集剤の使用が不可欠である。本発明に係る濾過装置１０では、必ずしも凝集剤を使用する必要はない。そのため、ランニングコストの大幅な低減を図ることができる。
（６）プリーツフィルタを用いることにより、平坦なフィルタを用いた場合よりも、濾過装置１０の濾過容器１１を小型化することができる。濾過装置１０を小型化することにより、フットプリントを小さくすることも可能となる。本発明者の試算によれば、本発明に係る濾過装置１０は、平膜フィルタを搭載した従来品の１/５程度の大きさにすることが可能である。
（７）本発明の濾過対象物は、気体でなく液体である。そのため、濾過フィルタ１１の表面に多少粒子が付着しても、引き続き濾過を行うことが可能である。特に、被処理液Ａの供給速度を遅くする（例えば、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨ）と、ケーキＫの厚さが１ｍｍ程度になっても濾過が可能である。その結果、ケーキＫを掻き取る際に、スクレーパ５と濾過フィルタ１２を直接接触させる必要がなくなり、濾過フィルタ１２が痛みにくい。特に、スクレーパ５の移動速度を遅くすると、濾過フィルタ１２への負荷をさらに減らすことができる。その結果、濾過フィルタ１２を長寿命化することができ、フィルタ交換のメンテナンスも容易となる。
【符号の説明】
【０１０５】
２…襞、２Ｓ…（襞の）内部空間、３…スペーサー、４…軸部、５…スクレーパ、５ｂ…胴部、５ｈ…貫通孔（全貫通孔）、５ｈａ…間隙貫通孔、５ｈｂ…中央貫通孔、５ｓ…（胴部と凸部の）境界線、５ｔ…凸部、６…往復運動装置（例：ロッドレスシリンダー）、７…移動体、７ｓ…移動体の移動方向、８…固定治具、９…切り欠き部（スクレーパガイド）、１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…濃縮液排出シュート、１１Ｕ…フィルタ収納部、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３…被処理液供給管、１４…濾液排出管、１９…濃縮液排出管、１９ｐ…濃縮液排出口、５０…（濾過容器と濾過フィルタの間の）間隙、６０…連結具、Ａ…被処理液、Ｂ…濾液、Ｄ…濃縮液、Ｋ…ケーキ、Ｋｂ…ケーキの裏面、Ｋｆ…ケーキの表面
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面であり内部が濾液通路である筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まっている状態で、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを掻き取るスクレーパと、を有し、
前記濾過フィルタは、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にしたプリーツフィルタであり、
複数の穴のあいた平坦な板材をジグザグに折り曲げたスペーサーが、前記襞の内部に基端側から先端側へ向かってジグザグに折れ曲がりながら延在して設けられ、
前記スペーサーは厚み方向に伸縮する弾性体であり、
前記スクレーパには複数の凸部が形成されており、
前記被処理液の濾過により、前記スペーサーが厚み方向に収縮し、前記スクレーパの前記凸部の側壁と隣接する前記襞の側壁との離間距離が広がり、
前記スクレーパの前記凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動することにより、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパが掻き取り、
前記ケーキの掻き取りにより、前記スペーサーが厚み方向に伸長し、前記スクレーパの前記凸部の側壁と隣接する前記襞の側壁との離間距離が狭まる構成としたことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
製品状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、
濾過状態で、前記濾過フィルタの前記襞の側壁と、前記スクレーパの前記凸部の側壁とのクリアランスが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
前記スクレーパは、その中央部に、厚み方向に貫通する貫通孔を設けた板材であり、
前記スクレーパの前記貫通孔の周縁部には、前記貫通孔の中心側へ向かって突出する複数の前記凸部が全周にわたって形成されている請求項１または２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するロッドレスシリンダーが設けられ、
前記ロッドレスシリンダーは、前記ロッドレスシリンダーの延在方向に往復移動する移動体を備え、
前記移動体には前記スクレーパが固定されており、
前記ロッドレスシリンダーの延在方向に前記移動体が移動することにより、前記スクレーパが前記濾過フィルタの軸方向に移動する構成である請求項１〜３のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記ロッドレスシリンダーは複数個設けられており、
前記複数個のロッドレスシリンダーは、前記スクレーパの周方向に沿って略均等に配置されている請求項４記載の濾過装置。
【請求項６】
前記ロッドレスシリンダーの移動体には、前記ロッドレスシリンダーの延在方向と略直行する方向に切欠いた切欠き部が設けられ、
前記切欠き部の内部に前記スクレーパが挿入されて微動可能に固定されており、
前記スクレーパの前記凸部が前記濾過フィルタの前記襞に接触すると前記スクレーパの前記凸部が微動して位置が変わる構成とした請求項４または５記載の濾過装置。
【請求項７】
前記ロッドレスシリンダーは、前記移動体が油圧によって移動する油圧式ロッドレスシリンダーである請求項４〜６のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記被処理液の供給口は、前記濾過容器の上部または中間部に設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項９】
濾過容器内に設けられ、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて襞を形成しつつ、筒形にし、その外面を濾過面とし、内部を濾液通路とした構造を有するプリーツフィルタを用いて、被処理液を濾過する濾過工程を有し、
複数の穴のあいた平坦な板材をジグザグに折り曲げたスペーサーが、前記襞の内部に基端側から先端側へ向かってジグザグに折れ曲がりながら延在して設けられ、
前記スペーサーは厚み方向に伸縮する弾性体であり、
前記濾過工程において、
前記被処理液の濾過により、前記スペーサーが厚み方向に収縮し、前記スクレーパの前記凸部の側壁と隣接する前記襞の側壁との離間距離が広がり、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙に前記被処理液が貯まり、スクレーパに設けられた複数の凸部を前記濾過フィルタの前記襞の間に挿入した状態で、
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向に移動させて、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを前記スクレーパで掻き取り、
前記ケーキの掻き取りにより、前記スペーサーが厚み方向に伸長し、前記スクレーパの前記凸部の側壁と隣接する前記襞の側壁との離間距離が狭まることを特徴とする濾過方法。
【請求項１０】
前記濾過容器に設けられた供給口から前記濾過容器の内部に供給される前記被処理液の流量は、１０ＬＭＨ〜１００ＬＭＨである請求項９記載の濾過方法。
【請求項１１】
前記スクレーパを前記濾過フィルタの軸方向へ移動させる速度は、４ｍｍ/ｓ〜５０ｍｍ/ｓである請求項１０記載の濾過方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
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