(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置であって、
フィルターが、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成されるとともに、
該複数枚のフィルターエレメントが、互いに略平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配され、
それぞれのフィルターエレメントが、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成されたものとされ、
それぞれのフィルターエレメントが、被処理水の流れ方向に対して平行となるように配されることにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率が１０〜９０％とされた
ことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置であって、
フィルターが、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成されるとともに、
該複数枚のフィルターエレメントが、互いに略平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配され、
それぞれのフィルターエレメントが、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成されたものとされ、
それぞれのフィルターエレメントが、被処理水の流れ方向に対して垂直となるように配されることにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率が１０〜９０％とされた
ことを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置であって、
フィルターが、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成されるとともに、
該複数枚のフィルターエレメントが、互いに略平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配され、
それぞれのフィルターエレメントが、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成されたものとされ、
それぞれのフィルターエレメントが、被処理水の流れ方向に対して傾斜するように配されることにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率が１０〜９０％とされた
ことを特徴とする濾過装置。
【請求項４】
流水槽が、被処理水を重力方向に非垂直な非水平方向に流すものであり、被処理水がフィルターに対して重力方向に非垂直な非水平方向に導入されるようにした請求項１〜３いずれか記載の濾過装置。
【請求項５】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置を用いて被処理水を濾過する濾過方法であって、
フィルターを、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成するとともに、
該複数枚のフィルターエレメントを、互いに平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配し、
それぞれのフィルターエレメントを、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成し、
それぞれのフィルターエレメントを、被処理水の流れ方向に対して平行となるように配することにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率を１０〜９０％としたことを特徴とする濾過方法。
【請求項６】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置を用いて被処理水を濾過する濾過方法であって、
フィルターを、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成するとともに、
該複数枚のフィルターエレメントを、互いに平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配し、
それぞれのフィルターエレメントを、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成し、
それぞれのフィルターエレメントを、被処理水の流れ方向に対して垂直となるように配することにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率を１０〜９０％としたことを特徴とする濾過方法。
【請求項７】
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置を用いて被処理水を濾過する濾過方法であって、
フィルターを、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成するとともに、
該複数枚のフィルターエレメントを、互いに平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配し、
それぞれのフィルターエレメントを、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成し、
それぞれのフィルターエレメントを、被処理水の流れ方向に対して傾斜させて配することにより、
フィルターの被処理水の流れ方向における高粘度液体透過率を１０〜９０％としたことを特徴とする濾過方法。
【請求項８】
被処理水の流速を１０ｍｍ／ｓ以下とした請求項５〜７いずれか記載の濾過方法。
【請求項９】
被処理水が流される流水槽の内部に配されて該被処理水を濾過するのに用いられるフィルターであって、
シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントを互いに平行となるように５ｍｍ以下の間隔を隔てた状態又は密着した状態で配することによって構成され、
それぞれのフィルターエレメントを、０．５〜５ｍｍの目開きを有する編物、織物又は多孔質部材によって形成することにより、
それぞれのフィルターエレメントに平行、垂直又は傾斜した方向における高粘度液体透過率が１０〜９０％とされたことを特徴とするフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水から油や懸濁物質（ＳＳ）などの除去対象物質を除去するのに適した濾過装置及び濾過方法と、これらの濾過装置及び濾過方法に好適に使用することのできるフィルターとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠心分離機や吸着材や凝集剤などを用いて、被処理水から油や懸濁物質（ＳＳ）などの除去対象物質を除去することが行われている。しかし、これら遠心分離機などを用いる処理方法は、［１］初期投資が大きい、［２］処理量が少ない、［３］資材代や廃棄代などが高額でランニングコストがかさむなどの問題がある。特に、被処理水の量が多い場合には、コスト高になって実用性が乏しくなる。このため、被処理水の量が多い場合には、水と除去対象物質の比重差を利用する分離装置（例えば、特許文献１を参照。）や、付着を利用する濾過装置（厳密には、油は「濾過」ではなく「付着」によって除去されるが、慣習上、「濾過」と呼ばれることが多いため、本明細書においても「濾過」という語を用いている。）などが利用されている。
【０００３】
しかし、水と除去対象物質の比重差を利用する分離装置において、比重が水よりも小さな除去対象物質、例えば油を除去する場合には、油を浮上させて被処理水から分離するため、被処理水に含まれる油滴が小さい場合（油滴に作用する浮力が小さい場合）や、油が油よりも比重の大きな他の物質と結合している場合（油に作用する浮力が他の物質の重力によって相殺される場合）などには、油が浮上しにくくなり、十分な除去効果が得られなくなるという問題がある。これは、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）式の油水分離装置（処理すべき油濁水を長距離にわたって水平に流すなかで徐々に油を浮上させて分離するタイプの油水分離装置）を用いた場合だけでなく、それを改良したＰＰＩ（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｐｌａｔｅ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒ）式の油水分離装置（油水分離槽の内部に複数枚の平板が被処理水の流れに沿って水平かつ多段に設置され、油水分離槽で浮上した油を前記平板に付着させて粗粒化させることにより分離するタイプの油水分離装置。ＰＰＩ式の油水分離装置では、被処理水を流す距離をＡＰＩ式よりも短くすることができる。）や、ＣＰＩ（Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ  Ｐｌａｔｅ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒ）式の油水分離装置（ＰＰＩ式の油水分離装置における平板の代わりに波板を設置した油水分離槽を使用する油水分離装置）を使用した場合であっても同様である。
【０００４】
これに対し、油とは逆に、比重が水よりも大きな除去対象物質、例えば微細な固体状の懸濁物質（ＳＳ）を除去する場合には、その懸濁物質を沈降させて被処理水から分離するようになるため、懸濁物質に気泡が付着することなどによって、懸濁物質に作用する浮力が増大した場合には、懸濁物質が沈降しにくくなり、十分な除去効果が得られなくなるという問題がある。このほか、懸濁物質に電気的な反発力が発生して分散力が生じたような場合や、懸濁物質と水との親和性が強すぎるような場合にも、懸濁物質が沈降しにくくなり、十分な除去効果が得られなくなるおそれがある。
【０００５】
また、付着を利用する濾過装置では、そのフィルター（布などの面状材が用いられることが多い。）の目を大きくすると、十分な除去効果が奏されにくくなる（処理精度が低下する）し、フィルターの目を細かくすると、処理精度は向上するものの、すぐに目詰まりするようになるという問題がある。
【０００６】
例えば、気相での浮遊物除去にヒントを得て、綿のような繊維の塊からなるフィルターに被処理水を導入して油分などを除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。このフィルターの目を小さくして除去能力を高めると、比較的速い流速で被処理水を流しても、精密に処理することができる。加えて、この種のフィルターにおいては、被処理水の水圧によって、油などの除去対象物質がフィルターの内部まで入り込むものの、フィルターの内部の空間が除去対象物によって埋まってしまう（目詰まりする）までには時間を要し、長持ちすると考えられているようである。しかし、液相における除去対象物質の濃度は、気相における除去対象物質の濃度よりも高いことが一般的であることに加えて、油など粘度の高い除去対象物質は、粗粒化して前記空間を埋めてしまうので、目詰まりするまでの時間はそれほど長く確保できないことが多い。また、この種のフィルターでは、一旦目詰まりすると逆洗しにくく、使い捨てになることも多いので、フィルターの単価は安くても長期で見ると経済的な負担が大きくなる。
【０００７】
また、小寸法で比表面積の大きな物質、例えば樹脂発泡体からなる粒状体などを流水槽に詰め込んでフィルターとして用いる方法も提案されている。この種のフィルターを用いると、被処理水の流速を速くできることから、現在、被処理水から油を除去する処理において最も多用されていると思われる。しかし、この方法において、精密な除去をしようとすると、前記粒状体の密度を高めるとともに、フィルターの通水距離を長くとる必要がある。ところが、そうすると、フィルターによる抵抗が大きくなって、被処理水を所定の流速で流すには強力なポンプが必要になる。また、フィルターを逆洗するのにも大掛かりな装置が必要となる。したがって、初期投資が嵩むばかりか、高粘度の除去対象物が高濃度で含まれる被処理水に対しては、目詰まりがひどくなって、逆洗しても回復せず、結局、前記粒状体を頻繁に交換する必要が生じ、ランニングコストも嵩んでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−０９０１０８号公報
【特許文献２】特開平０９−２７６６０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、油や懸濁物質（ＳＳ）などの除去対象物質を被処理水から除去する能力に優れているだけでなく、フィルターが目詰まりを起こしにくく、仮にフィルターが目詰まりした場合であってもフィルターを容易に洗浄してその濾過機能を回復させることができる濾過装置を提供するものである。また、この濾過装置を使用した濾過方法や、これらの濾過装置や濾過方法に好適に使用することのできるフィルターを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、
被処理水が流される流水槽と、
流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターと
を備えた濾過装置であって、
フィルターが、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成されるとともに、
該複数枚のフィルターエレメントが、互いに略平行となるように所定間隔を隔てた状態又は密着した状態で配され、
フィルターの高粘度液体透過率が１０〜９０％とされた
ことを特徴とする濾過装置
を提供することによって解決される。
【００１１】
ここで、「高粘度液体透過率」とは、以下の方法によって求めた「高粘度液体透過率Ｔ」を意味するものとする。
［１］  まず、図６に示すように、受皿の上面を金網で覆い、該金網の上面に、測定対象のフィルター（厚さ２０ｍｍに調製）を敷く。金網は、フィルターが自重によって撓まないように下側から支持するためのものであるが、その目が小さすぎると、金網が高粘度液体透過率に影響を及ぼすようになるため、フィルターの撓みを防止できる範囲でできるだけ目が大きなもの（目開き１０ｍｍ以上のもの。）を使用する。
［２］  フィルターの上面中央部に、円筒体（内径３８ｍｍ）を垂直に立てた状態で保持する。
［３］  円筒体の上側の開口からその内部に１００ｃｃ（重さＷ１とする。）の高粘度液体を入れるとともに時間の計測を開始する。高粘度液体は、日本工業規格「ＪＩＳ  Ｚ  ８８０９：２０１１」に基づいて測定された粘度が１０５００ｍＰａ・ｓの粘度計校正用標準液を用いる。
［４］  フィルターの上面からその下側の受皿へと高粘度液体を重力に任せて落下させる。
［５］  円筒体に高粘度液体を入れてから５分が経過したところで、受皿から、金網並びにその上側のフィルター及び円筒体を取り除き、それ以降、高粘度液体が受皿に落下しないようにする。
［６］  受皿に落下した高粘度液体の重さＷ２を測定する。
［７］  高粘度液体透過率Ｔ＝Ｗ２／Ｗ１×１００を計算する。
【００１２】
ところで、「高粘度液体透過率が１０〜９０％」との記載は、フィルターとして採用し得る素材をかなり広い範囲で特定しているとの誤解を与えるかもしれない。しかし、実際には、高粘度液体透過率が１０〜９０％となる素材はかなり限られている。というのも、多くの素材は、上記高粘度液体を殆ど透過しない（高粘度液体透過率が０％若しくは限りなく０％に近い値を示す）か、上記高粘度液体を殆ど全て透過する（高粘度液体透過率が１００％若しくは限りなく１００％に近い値を示す）からである。高粘度液体透過率が１０〜９０％となる素材の物理的な構造は、一義的には定まらないが、本発明者は、そのような様々な素材について、高粘度液体透過率の測定と、除去対象物質の除去能力についての実験を行った結果、高粘度液体透過率が１０〜９０％の素材でフィルターを形成することによって、油などの除去対象物質に対する除去能力を向上させるだけでなく、フィルターを目詰まりしにくいものとすることができるとの結論に至った。
【００１３】
本発明の濾過装置におけるフィルターで、油などの除去対象物質を被処理水から好適に分離できる原理は、定かではないが、後述する実験５の結果から、以下のようなものと推測される。すなわち、本発明の濾過装置におけるフィルターを使用すると、その内部又はその前後に被処理水の複雑な流れ（逆流や渦流などの乱流）が生じる。このため、被処理水中を浮遊する除去対象物質同士が結合して粗粒化したり、被処理水中で浮遊する除去対象物質が既にフィルターに付着している除去対象物質に付着したりしやすくなると考えられる。粗粒化した除去対象物質は、フィルターに付着されたままの場合もあるし、浮力が増大したことによって浮上分離される場合もある。除去対象物質が粗粒化しやすい場所、すなわち被処理水の乱流が発生しやすい場所は、後述するように、被処理水の流速を変えることにより変化させることができる。
【００１４】
また、本発明の濾過装置は、除去対象物質の除去性能だけでなく、フィルターのメンテナンスが容易になるという利点もある。すなわち、フィルターをシート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成したことによって、フィルターエレメントとフィルターエレメントとの隙間に吸引器のノズルなどを挿入すれば、フィルターエレメントに付着した油やスラッジなどを吸引することができる。また、汚れの激しいフィルターエレメントのみを取り外して高圧水などで洗浄した後、該フィルターエレメントを戻すこともできる。さらに、汚れの激しいフィルターエレメントのみを新品に交換することもできる。ところで、被処理水の流速をある程度遅くすると、後述するように、フィルターにおける被処理水導入面（被処理水が導入される面）付近や被処理水導出面（被処理水が導出される面）付近で除去対象物質の粗粒化が集中的に行われるようにすることができる。この場合には、フィルターの汚れは、被処理水導入面付近（入口付近）と被処理水導出面付近（出口付近）で局所的に発生するので、吸引器などで容易に除去することができる。
【００１５】
本発明の濾過装置において、流水槽の向き（被処理水を流す向き）は、特に限定されない。しかし、流水槽が、被処理水を非水平方向に流すものであり、被処理水がフィルターに対して非水平方向に導入されるようにすると好ましい。これにより、フィルターにおける入口付近や出口付近で除去対象物質の粗粒化が集中的に行われるようにしたときに、フィルターの上面付近又は下面付近にスラッジが集中的に付着するようにすることができる。特に、フィルターに対して被処理水が鉛直下向きに導入されるようにすると、フィルターの上面付近に付着したスラッジを吸引などにより除去しただけで、フィルターの機能を大幅に回復させることも可能になる。したがって、フィルターのメンテナンスの頻度を減らすことができる。また、何らかの原因によって被処理水の流速が急激に増加した場合などには、被処理水の流速水頭を位置水頭にある程度変換させることができるので、被処理水の流速の変化を緩和させることも可能になる。加えて、被処理水に含まれる除去対象物質が油のように比重が水よりも軽い疎水性液体（以下、「油類」と表記する。）である場合には、フィルターの内部に留まりにくくなり（フィルターに付着して粗粒化することによって浮力の高まった油類がフィルターから分離して浮上するようになり）、フィルターの目詰まりを起こりにくくすることが可能になる。また、フィルターに付着したものの粗粒化により浮上した油類は、水面で膜を形成した状態となる一方、フィルターに付着せずにフィルターを通り抜けた油類は、前記膜に捕捉されるようになるので、油類をさらに精密に除去することも可能になる。
【００１６】
本発明の濾過装置において、隣り合うフィルターエレメントの間隔は、フィルターの高粘度液体透過率を１０〜９０％の範囲にできるのであれば特に限定されない。しかし、フィルターエレメントの間隔を広くしすぎると、それぞれのフィルターエレメントの目をかなり小さくしたとしても、フィルターの高粘度液体透過率を９０％以下に抑えることが困難になる。このため、複数枚のフィルターエレメントは、その間隔が６ｍｍ以下となる状態で配すると好ましい。一方、フィルターエレメントの間隔に、特に下限はない。というのも、それぞれのフィルターエレメントそれ自体が厚みを有しておりその内部に一定の空間を有しているのであれば、隣り合うフィルターエレメントを密着させた（間隔を０ｍｍにした）としても、フィルターの高粘度液体透過率を１０％以上とすることができるからである。
【００１７】
本発明の濾過装置において、フィルターを構成するフィルターエレメントの素材も、フィルターの高粘度液体透過率を１０〜９０％の範囲にできるのであれば特に限定されない。例えば、編物又は織物によってそれぞれのフィルターエレメントを形成することができるし、多孔質部材によってそれぞれのフィルターエレメントを形成することもできる。フィルターエレメントの素材として必要な条件は、複数枚のフィルターエレメントを互いに平行に配してフィルターを構成した際に、該フィルターの内部に、付着材（油などの除去対象物質が付着する部分）で区切られた複数の小さな空間（被処理水が流れる空間）が、二次元的又は三次元的に繰り返し形成されることである。加えて、フィルターエレメントが被処理水から圧力を受けても、それぞれのフィルターエレメントの内側に形成された空間（被処理水が流れる空間。この空間内に除去対象物質が付着する。）の大きさが局所的に変化しすぎない程度の剛性を有していることである。これにより、フィルターは、安定して除去性能を発揮することが可能になる。加えて、フィルターの逆洗を行う場合には、逆洗水による剥離力がスラッジなどの付着物にダイレクトに作用するため、汚れを落としやすくなる。フィルターエレメントの具体的な素材については、後で詳しく説明する。
【００１８】
本発明の濾過装置において、被処理水の流れ方向に対するフィルターエレメントの向きも、フィルターの高粘度液体透過率を１０〜９０％の範囲にできるのであれば特に限定されない。複数枚のフィルターエレメントは、被処理水の流れ方向に対して平行となるように配する場合もあるし、被処理水の流れ方向に対して垂直となるように配する場合もある。また、複数枚のフィルターエレメントを、被処理水の流れ方向に対して傾斜させて配する場合もある。被処理水の流れ方向に対するフィルターエレメントの向きは、その素材や被処理水の流れ方向などを考慮して適宜決定する。
【００１９】
また、上記課題は、被処理水が流される流水槽と、流水槽を流れる被処理水を濾過するためのフィルターとを備えた濾過装置を用いて被処理水を濾過する濾過方法であって、フィルターを、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントによって構成するとともに、該複数枚のフィルターエレメントを、互いに平行となるように所定間隔を隔てた状態又は密着した状態で配し、フィルターの高粘度液体透過率を１０〜９０％としたことを特徴とする濾過方法を提供することによっても解決される。この濾過方法は、上記の濾過装置を用いて好適に行うことができる。
【００２０】
本発明の濾過方法において、被処理水の流速は、特に限定されない。しかし、上述した除去対象物質の粗粒化がフィルターの被処理水導入面付近（入口付近）や被処理水導出面付近（出口付近）で局所的に行われるようにして、フィルターのメンテナンスをより容易に行えるようにするとともに、除去対象物質の除去効果を高めるためには、速くしすぎない方が好ましい（後述する「実験５」を参照）。換言すると、除去精密性を求める上では、被処理水の流速は、遅くしたほうがよい。特に、被処理水の流速（線流速。以下同じ。）が１０ｍｍ／ｓ以上になると処理効果が認められなくなる場合があるので、被処理水の流速は、１０ｍｍ／ｓ未満に設定することが好ましい。被処理水の流速は、５ｍｍ／ｓ以下にするとより好ましいが、それでも処理が難しい場合には、１ｍｍ／ｓ以下とすることもある。しかし、被処理水の流速を遅くしすぎると、処理時間がかかるようになるため、被処理水の流速は、通常、３〜５ｍｍ／ｓに設定することが多い。
【００２１】
さらに、上記課題は、被処理水が流される流水槽の内部に配されて該被処理水を濾過するのに用いられるフィルターであって、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメントを互いに平行となるように所定間隔を隔てた状態又は密着した状態で配することによって構成され、その高粘度液体透過率が１０〜９０％とされたことを特徴とするフィルターを提供することによっても解決される。このフィルターは、上記の濾過装置や濾過方法に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によって、油や懸濁物質（ＳＳ）などの除去対象物質を被処理水から除去する能力に優れているだけでなく、フィルターが目詰まりを起こしにくく、仮にフィルターが目詰まりした場合であってもフィルターを容易に洗浄してその濾過機能を回復させることができる濾過装置を提供することが可能になる。また、この濾過装置を使用した濾過方法や、これらの濾過装置や濾過方法に好適に使用することのできるフィルターを提供することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の濾過装置の好適な実施態様を示した断面図である。
【図２】本発明の濾過装置に用いるフィルターの一例を示した斜視図である。
【図３】実験２で用いた濾過装置を示した断面図である。
【図４】実験４で用いた濾過装置を示した断面図である。
【図５】実験５で用いた濾過装置を示した断面図である。
【図６】フィルターの高粘度液体透過率の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の濾過装置及び濾過方法の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の濾過装置の好適な実施態様を示した断面図である。図２は、本発明の濾過装置に用いるフィルター２０の一例を示した斜視図である。本実施態様の濾過装置は、図１に示すように、被処理水が流される流水槽１０と、流水槽１０を流れる被処理水を濾過するためのフィルター２０とを備えたものとなっている。フィルター２０は、図２に示すように、シート状又は板状を為す複数枚のフィルターエレメント２１によって構成されている。これら複数枚のフィルターエレメント２１は、互いに平行となるように所定間隔を隔てた状態又は密着した状態で配されている。本実施態様において、それぞれのフィルターエレメント２１は、隣のフィルターエレメント２１と向かい合う面が長方形を為しているため、これを平行に並べたフィルター２０は、直方体状となっているが、フィルター２０の形状は、これに限定されず、円柱状など他の立体形状とすることもできる。フィルター２０の高粘度液体透過率は、１０〜９０％の範囲となっている。
【００２５】
１つのフィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の枚数は、フィルターエレメント２１の厚さや、隣り合うフィルターエレメント２１の間隔や、１つのフィルター２０に要求される処理量などによっても異なり、特に限定されない。しかし、フィルターエレメント２１の枚数が少なすぎると、フィルター２０の体積を大きく確保すること（フィルター２０の処理能力を高めること）と、フィルター２０のメンテナンスを容易に行うこととの両立が難しくなる。このため、１つのフィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の枚数は、通常、５枚以上とされる。１つのフィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の枚数は、１０枚以上であると好ましく、１５枚以上であるとより好ましく、２０枚以上であるとさらに好ましい。一方、フィルターエレメント２１の枚数を多くしすぎると、フィルター２０の製造に手間がかかるようになる。このため、１つのフィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の枚数は、通常、３００枚以下とされる。１つのフィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の枚数は、２００枚以下であると好ましく、１００枚以下であるとより好ましい。ただし、濾過装置全体が大型化する場合には、フィルターエレメント２１の枚数は、上記枚数よりも多くする場合もある。
【００２６】
フィルター２０を構成するそれぞれのフィルターエレメント２１は、通常は、メンテナンスを容易にするために、互いに一体化させることなく、分離可能な状態で支持する。隣り合うフィルターエレメント２１の間隔は、既に述べた通り、６ｍｍ以下とすると好ましいが、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下といった具合にさらに狭くすることもできる。隣り合うフィルターエレメント２１の間隔は、フィルターエレメント２１の素材や厚さなどに応じて適宜決定する。フィルターエレメント２１が厚手のものである場合（後述する表１における実施例１や実施例２のフィルターを採用する場合）には、間隔をあけずに互いに接触した状態で重ねる場合もある。フィルターエレメント２１が撓みやすく、自立できないような素材である場合、その周縁を枠体などの支持手段で保持し、フィルターエレメント２１を引っ張って緊張した状態で支持すると好ましい。
【００２７】
それぞれのフィルターエレメント２１の厚さは、それを形成する素材の種類などによっても異なり、特に限定されない。しかし、フィルターエレメント２１が薄すぎると、フィルターエレメント２１の剛性を保ちにくくなり、それに生じた撓みによって隣り合うフィルターエレメント２１の間隔を一定に保ちにくくなるおそれもある。このため、フィルターエレメント２１の厚さは、通常、０．１ｍｍ以上とされる。フィルターエレメント２１の厚さは、０．５ｍｍ以上であると好ましく、１ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、フィルターエレメント２１を厚くしすぎると、その内部にまで汚れが入り込んだ際に、その汚れを洗浄しにくくなり、フィルター２０のメンテナンスが難しくなるおそれがある。このため、フィルターエレメント２１の厚さは、通常、５ｃｍ以下とされる。フィルターエレメント２１の厚さは、４ｃｍ以下であると好ましく、３ｃｍ以下であるとより好ましく、２ｃｍ以下であるとさらに好ましい。フィルターエレメント２１の面積は、流水槽１０の寸法などによっても異なり、特に限定されないが、通常、２５ｃｍ２（例えば５ｃｍ角）〜１００００ｃｍ２（例えば１００ｃｍ角）とされる。
【００２８】
フィルター２０を構成するフィルターエレメント２１の素材は、フィルター２０の高粘度液体透過率を１０〜９０％の範囲にできるのであれば特に限定されない。例えば、以下のような素材によってフィルターエレメント２１を形成することができる。まず、編物又は織物によってそれぞれのフィルターエレメント２１を形成することができる。編物又は織物は、薄い平面状のものであってもよいし、三次元立体織物のようにある程度厚みを有するものであってもよい。編物又は織物を形成する線材（除去対象物質が付着する付着材となる。）は、特に限定されない。油の除去能力を向上させる観点からは、前記線材として、ポリプロピレンやポリエチレンやポリエステルやポリエチレンテレフタレートなど、油が付着しやすい材料（親油性の材料）で形成したものを用いると好ましいが、金属など、他の材料で前記線材を形成しても、一定の除去能力が発揮されることを確認している。
【００２９】
フィルターエレメント２１を編物又は織物とする場合、前記線材の間隔（編物又は織物の目開きに相当）は、フィルターの高粘度液体透過率を１０〜９０％の範囲にできるのであれば特に限定されない。しかし、前記線材の間隔を広くしすぎると、フィルター２０の高粘度液体透過率を９０％以下に抑えることが困難になり、フィルター２０の除去性能が低下するおそれがある。このため、前記線材の間隔は、６ｍｍ以下とすると好ましい。前記線材の間隔は、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下というようにさらに狭くするとより好ましい。一方、前記線材の間隔を狭くしすぎると、フィルター２０が目詰まりしやすくなるおそれがある。このため、前記線材の間隔は、通常、０．５ｍｍ以上とされる。前記線材の間隔は、１ｍｍ以上であると好ましい。前記線材の間隔は、必ずしも除去対象物質の径よりも小さくする必要はない。
【００３０】
また、多孔質部材によってそれぞれのフィルターエレメント２１を形成することもできる。多孔質部材は、それに形成される孔の大部分が連通孔（非独立孔）であるものであると好ましい。この場合、多孔質部材における孔を除いた部分が、除去対象物質の付着する付着材となり、多孔質部材に形成された孔が、被処理水が流れる空間となる。フィルターエレメント２１として用い得る多孔質部材としては、ポリウレタンやポリエチレンやフェノールなどの樹脂を発泡させた樹脂発泡体などが挙げられる。多孔質部材によってフィルターエレメント２１を形成する場合において、その孔の径を大きくしすぎると、上記線材の間隔を広くした場合と同じような問題が生じ、逆に孔の径を小さくしすぎると、上記線材の間隔を狭くした場合と同じような問題が生じる。このため、多孔質部材の孔の径は、フィルターエレメント２１を編物又は織物によって形成した場合の前記線材の間隔と同程度とすると好ましい。
【００３１】
被処理水は、重力による自然の流れや、図示省略のポンプの出力などによって、ノズルなどを通じて流水槽１０へ供給された後、やはり重力による自然の流れなどによって流水槽１０から送出される。フィルター２０に対して被処理水を導入する向きは、既に述べた通り、被処理水がフィルター２０に対して非水平方向に導入されるようにすると好ましいが、被処理水が鉛直方向に流される部分を流水槽１０の内部に設け、その部分で被処理水がフィルター２０に対して鉛直方向に導入（上昇流又は下降流の状態で導入）されるようにするとさらに好ましい。特に、被処理水から除去すべき除去対象物質の殆どが油のように比重が水よりも軽い疎水性液体（以下、「油類」と表記する。）のみである場合には、被処理水をフィルター２０に対して鉛直上向きに導入（上昇流の状態で導入）するとさらに好ましい。これにより、フィルター２０に付着して粗粒化した油類がフィルターから分離して浮上する際に、該油類を被処理水の上昇流に乗せることが可能になる。したがって、被処理水から油類をさらに分離しやすくなるだけでなく、フィルター２０をさらに目詰まりしにくいものとすることもできる。
【００３２】
ところで、流水槽１０の内部は、鉛直方向に配した複数枚の仕切板などで複数の室に仕切り、各室において、上昇流と下降流とが交互に発生するようにしてもよい。本実施態様においても、図１に示すように、流水槽１０の内部は、５枚の仕切板１１，１２，１３，１４，１５によって流水槽１０の内部を６つの室（第一室１０ａと第二室１０ｂと第三室１０ｃと第四室１０ｄと第五室１０ｅと第六室１０ｆ）に仕切っている。仕切板１１，１３，１５の上側と、仕切板１２，１４の下側には、通水可能な隙間を設けている。このため、流水槽１０に導入された被処理水は、第一室１０ａから第二室１０ｂへ導入されて第二室１０ｂの上部から下部へ流れ、仕切板１２の下側から第三室１０ｃへ導入されて第三室１０ｃの下部から上部へ流れ、仕切板１３の上側から第四室１０ｄへ導入されて第四室１０ｄの上部から下部へ流れ、仕切板１４の下側から第五室１０ｅへ導入されて第五室１０ｅの下部から上部へと流れた後、第六室１０ｆから送出されるようになっている。すなわち、第二室１０ｂと第四室１０ｄでは下降流が、第三室１０ｃと第五室１０ｅでは上昇流が発生するようになっている。被処理水の流速（線流速）は、既に述べた通り、１０ｍｍ／ｓ以下とすると好ましい。この第二室１０ｂと第三室１０ｃと第四室１０ｄと第五室１０ｅに、それぞれ１つずつ計４個のフィルター２０を組み入れている。
【００３３】
このとき、被処理水がフィルター２０の内部を通過することなく流れること（ショートパス）を防止するため、それぞれのフィルター２０は、第二室１０ｂと第三室１０ｃと第四室１０ｄと第五室１０ｅの通水断面（被処理水が流れる方向に垂直な断面）の実質的に全体を塞ぐように配される。フィルター２０の通水距離（フィルター２０における被処理水の流れに平行な方向の厚さ）は、被処理水の流速や、除去対象物質の種類や、フィルターエレメント２１の素材などによっても異なるが、短くしすぎると、除去対象物質が分離されにくくなるため、通常、６ｃｍ以上とされる。フィルター２０の通水距離は、２０ｃｍ以上とすると好ましい。特に、薄手のフィルターエレメント２１を所定間隔を隔てて配することによりフィルター２０を構成するとともに、フィルターエレメント２１が被処理水の流れ方向に平行となる向きでフィルター２０を配する場合には、通水距離は長くした方がよい場合が多い。ただし、フィルター２０の通水距離を長くしすぎると、必然的に濾過装置が大型化するため、イニシャルコストが高くなるだけでなく、メンテナンスが困難になる。このため、フィルター２０の通水距離は、通常、１００ｃｍ以下とされる。
【００３４】
本実施態様の濾過装置は、除去対象物質を含む被処理水から該除去対象物質を精密に除去するのに好適に使用することができる。除去対象物質としては、油や、油が固体分など他の物質と結合したものや、被処理水中でゲル化して浮遊する油などが例示される。具体的には、タンパク質など他の有機物と結合した油分を含む被処理水や、油のみならず鉄などの金属の酸化物などを含んだフロック化しやすい被処理水や、油のみならず泥やシルト（細かな砂粒）の混じった被処理水や、牛脂など、融点が外気温程度で季節によって固体になったり液体になったりする油を含む被処理水から、油分やその他の除去対象物質を分離することができる。また、除去対象の除去対象物質は、油に限定されず、懸濁物質（ＳＳ）や、水酸化第二鉄などのような非水溶性の金属の水酸化物あるいは酸化物も例示される。
【００３５】
以上で述べた本実施態様の濾過装置は、構造が簡素であるため、初期投資費用を安く抑えることができる。特に、既設の油水分離装置がある場合には、その油水分離槽に新たにフィルターを組み込むなどしただけで、上記実施態様の濾過装置とすることも可能である。また、本実施態様の濾過装置は、動力や薬剤や定期的交換資材が必要ないことに加えて、そのメンテナンスを簡単かつ短時間で終えることができるので、ランニングコストやメンテナンスコストを安く抑えることも可能である。
【００３６】
［実験］
本発明の濾過装置の性能を評価するため、以下の実験１〜６を行った。実験１〜６においては、下記表１に示す実施例１〜４のフィルター及び比較例１，２のフィルターのうちいずれかのフィルターを用いた。下記表１における実施例１のフィルターは、各フィルターエレメントが被処理水の流れに対して直角となるように設置し、実施例４のフィルターは、各フィルターエレメントが被処理水の流れに対して斜めになるように設置し、それ以外のフィルターは、各フィルターエレメントが被処理水の流れに対して平行となるように設置した。また、下記表１の実施例３及び比較例２のフィルターにおいて、各フィルターエレメントは、弛まないように、上下方向に引っ張った状態で支持した。下記表１の実施例３，４及び比較例２のフィルターエレメントの間隔の値は、隣り合うフィルターエレメントの上縁と上縁の間隔、及び下縁と下縁の間隔を測定した値である。
【００３７】
【表１】
0006002637.tif 000002
【００３８】
［実験１］
・実験１の背景
少量の油が含まれた状態の湧水が湧き出す地域がある。当該地域では、その湧水による河川の汚染を防ぐために、水と油の比重差を利用する油水分離装置を用いて湧水から油などの除去対象物質を除去することが試みられていた。しかし、その湧水には、油だけでなく、シルトや水酸化第二鉄も含まれていたため、これらシルトや水酸化第二鉄に油が結合することによって油の見掛けの比重が重くなってしまい、十分なレベルで油分を除去することができなかった。このため、油水分離装置を構成する最終処理槽に、別途、油吸着材（オイルマットなど）を浮かべ、この油吸着材によって油分を除去していた。しかし、油吸着材は、短期に交換する必要があり、ランニングコストが嵩むという問題があった。そこで、本願発明の濾過装置が、この湧水を被処理水とした場合であっても、油などの除去対象物質の除去性能を好適に発揮できるかを確認する実験１を行った。
【００３９】
・実験１の実験装置及び実験方法
実験１は、図１に示す濾過装置を用いて行った。濾過装置の流水槽１０は、縦１３０ｃｍ、横９５ｃｍ、高さ１００ｃｍの直方体状のもの（水槽）を用いた。流水槽１０の内部は、５枚の仕切板１１，１２，１３，１４，１５によって６つの室（第一室１０ａと第二室１０ｂと第三室１０ｃと第四室１０ｄと第五室１０ｅと第六室１０ｆ）に仕切られている。フィルター２０は、上記表１における実施例３のものを計４個製作し、流水槽１０における４つの室１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅにそれぞれ組み入れた。それぞれのフィルター２０の寸法は、縦２５ｃｍ、横９０ｃｍ、高さ５０ｃｍとした。この流水槽１０に、線流速１．６〜２．３ｍｍ／ｓ（体積流速１．３〜１．９ｔ／ｈ）の流速で被処理水を流し、被処理水に含まれる油などの除去対象物質をフィルター２０により除去させた。この条件下において、濾過装置に導入する前（濾過前）の被処理水（原水）に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ０」と表記する。）と、濾過装置から送出された後（濾過後）の被処理水に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ１」と表記する。）とをそれぞれ測定した。この測定は、約２ヶ月間に亘って計数回行った。
【００４０】
・実験１の実験結果
濾過前の被処理水（原水）に含まれるノルマルヘキサンの濃度Ｄ０は、３〜１８０ｐｐｍであったが、濾過後の被処理水の同濃度Ｄ１は、０．５未満〜８．３ｐｐｍまで低下していた。このことから、実施例３のフィルターを用いた本発明の濾過装置が、油の除去能力に優れたものであることが分かった。加えて、約２ヶ月もの間、フィルター２０は目詰まりを起こさず、優れた除去性能を発揮し続けた。実験後の流水槽１０の内部には、油と水酸化第二鉄とシルトの混じったスラッジが蓄積しているのが認められたものの、その殆どは、フィルター２０の上面付近や下面付近に堆積した状態となっており、フィルター２０の内部には、スラッジが殆ど付着していなかった。このため、スラッジは容易に除去することができる。これに対し、同時にテストしていた小さなプラスチック製の付着材を詰め込んだ付着除去装置では、１カ月程度で目詰まりを起こしてオーバーフローした。
【００４１】
［実験２］
・実験２の背景
冷凍魚の解凍時に出てくる排水による周辺水域の汚染が問題となっている。その排水には、魚油のみならず、魚身から染み出るタンパク質なども大量に含まれている。このため、水と油の比重差を利用した油水分離装置により油を除去することは困難である。一方、従来のフィルター（布フィルターなど）で油分の除去を試みても、フィルが−がすぐに目詰まりしてしまい、使用に耐えない。また、オイルマットなどの油吸着材による回収も難しい。そこで、本願発明の濾過装置が、この排水を被処理水とした場合であっても、油などの除去対象物質の除去性能を好適に発揮できるかを確認する実験２を行った。ただし、実験２では、人工的に調整した魚油含有水を被処理水として用いた。
【００４２】
・実験２の実験装置及び実験方法
実験２は、図３に示す濾過装置を用いて行った。濾過装置の流水槽１０は、水平断面が７ｃｍ角の正方形を為す筒状容器を用いた。この流水槽１０の内部に、フィルター２０を組み込んだ。実験２は、上記表１における実施例１のフィルターと、実施例２のフィルターと、比較例１のフィルターとの３種類のそれぞれを用いた場合について行った。この流水槽１０に、所定の流速で被処理水を下向きに流し、被処理水に含まれる油などの除去対象物質をフィルター２０により除去した。実施例１のフィルターを用いる場合には、通水距離が６ｃｍで被処理水の流速（線流速）が３ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件１」と表記する。）で実験を行った。実施例２のフィルターを用いる場合には、通水距離が８０ｃｍで被処理水の流速（線流速）が１ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件２」と表記する。）と、通水距離が８０ｃｍで被処理水の流速（線流速）が３ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件３」と表記する。）と、通水距離が４０ｃｍで被処理水の流速（線流速）が１０ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件４」と表記する。）で実験を行った。比較例１のフィルターを用いる場合には、通水距離が６ｃｍで被処理水の流速（線流速）が３ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件５」と表記する。）のほか、通水距離が１ｃｍで被処理水の流速（線流速）が３ｍｍ／ｓの条件（以下、「条件６」と表記する。）でも実験を行った。また、実施例２のフィルターを用いた場合には、下降流の場合（流水槽１０を鉛直方向に配して被処理水を下向きに流す場合）だけでなく、横流の場合（流水槽１０を水平方向に配して被処理水を水平方向に流す場合）についても試した。この条件下において、濾過装置に導入する前（濾過前）の被処理水（原水）に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ０」と表記する。）と、濾過装置から送出された後（濾過後）の被処理水に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ１」と表記する。）とをそれぞれ測定した。以下において、「除去率」とは、［（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０］×１００によって計算された値（％）である。
【００４３】
・実験２の実験結果
以上の実験２を行った結果、実施例１のフィルターを前記条件１で用いたときの除去率は４５％であった。また、実施例２のフィルターを前記条件２で用いたときの除去率は６０％で、実施例２のフィルターを前記条件３で用いたときの除去率は５５％であった。これらいずれの場合も、濾過前の被処理水（原水）を目視した際には認められた濁りが、濾過後の被処理水ではなくなっていることも確認できた。また、実施例１のフィルター及び実施例２のフィルターを用いた場合は、フィルターが目詰まりを起こすこともなく、実験後のフィルターの被処理水導入面又は被処理水導出面に多くの汚れが付着していることが目視によって確認された。これに対し、実施例２のフィルターを前記条件４で用いた場合においては、殆ど除去効果が認められなかった。除去対象物質を好適に除去できる通水距離の最小値（最短通水距離）や通水速度は、フィルターの目の細かさによって変化すると考えられるが、通水速度が遅いほど精密な除去が可能になること、及び被処理水の流速が１０ｍｍ／ｓを超えると処理が難しくなることが確認された。さらに、比較例１のフィルターを前記条件５（被処理水の流速が３ｍｍ／ｓ）で用いた場合には、すぐに目詰まりを起こしてしまい、オーバーフローしてしまった。そこで、比較例１のフィルターについては、通水距離を１ｃｍとし、すぐには目詰まりを生じない前記条件６でも実験を行ったものの、そのときの除去率は２９％と低かった。すなわち、実施例１のフィルター又は実施例２のフィルターを用いた本発明の濾過装置では、通水距離と被処理水の流速を適切な範囲に設定すると、魚油と有機性物質の混合物からなる除去対象物質を含有する被処理水に対しても、フィルターの目詰まりを起こすことなく除去対象物質を安定して除去できるのに対し、目の詰まった比較例１のフィルターでは、厚くすれば目詰まりし、薄くすれば除去能力が落ちるという二律背反的な状況を生じて、安定した除去性能を出しにくいことが判明し、フィルターを選定するにあたっては、単純に目の細かいものを選べばよいというものではないことが確認された。
【００４４】
また、実験２では、上述したように、実施例２のフィルターを用いる場合には、下降流の場合だけでなく、横流の場合についても試したが、その結果、横流とした場合よりも、下降流とした場合の方が除去率が高くなることも分かった。具体的には、実施例２のフィルター（通水距離８０ｃｍ）に流速（線流速）３ｍｍ／ｓで被処理水を下向きに流した場合（下降流の場合）には、除去率が約５５％（濃度Ｄ０が１１０ｐｐｍで濃度Ｄ１が４９ｐｐｍ）であったのに対し、同じ通水距離及び流速で横流とした場合には、除去率が約３５％（濃度Ｄ０が９３０ｐｐｍで濃度Ｄ１が６００ｐｐｍ）に留まった。一般的に、濃度Ｄ０が高ければ高いほど、除去率が高くなる傾向があることを考慮すると、実際の除去率には、上記の除去率以上の差があると考えられる。
【００４５】
［実験３］
・実験３の背景
上記の「実験２の実験結果」でも述べたように、除去対象物質を除去するには、横流よりも下降流の方が好ましいことが分かった。この下降流の優位性を再確認するとともに、上昇流（流水槽を鉛直方向に配して被処理水を上向きに流す場合）した場合の除去率についても評価するために、以下の実験３を行った。
【００４６】
・実験３の実験装置及び実験方法
上記実験２で使用した実験装置の流水槽１０（図３を参照）に、上記表１における実施例２のフィルター（通水距離４０ｃｍ）を入れて、３ｍｍ／ｓの流速（線流速）で被処理水を流した。被処理水は、植物油（キャノーラ油）を添加して撹拌し、該植物油を乳化させたものを用い、常に機械的に撹拌しながら流水槽１０へ導入した。被処理水の向きは、上昇流と下降流と横流との３種類について試した。この条件下において、濾過装置に導入する前（濾過前）の被処理水（原水）に含まれるノルマルヘキサンの濃度Ｄ０と、濾過装置から送出された後（濾過後）の被処理水に含まれるノルマルヘキサンの濃度Ｄ１とをそれぞれ測定した。濃度Ｄ０は、いずれの場合も５００ｐｐｍとなるように調整した。
【００４７】
・実験３の実験結果
その結果、上昇流の場合の除去率が７０％と最も高く（濃度Ｄ１が１５０ｐｐｍと最も低く）、次に、下降流の場合の除去率が４６％で続いた（濃度Ｄ１が２７０ｐｐｍと２番目に低かった）。これに対し、横流の場合の除去率は３６％と最も低かった（濃度Ｄ１が３２０ｐｐｍと最も高かった）。このことから、被処理水は、横流とするよりも、上昇流や下降流とした方が、除去率が向上することが分かった。この実験３では、除去対象物質として植物油（油）のみを被処理水に添加したので、除去対象物質が粗粒化などによって浮上しやすくなり、上記の実験２よりもはっきりとした差が表れたものと考えられる。
【００４８】
［実験４］
・実験４の実験装置及び実験方法
実験４は、図４に示す濾過装置を用いて行った。濾過装置の流水槽１０は、外寸で縦９０ｃｍ、横７５ｃｍ、高さ９０ｃｍの直方体状のもの（携帯式油水分離槽、いわゆるノッチタンク）を用いた。流水槽１０の内部は、２枚の仕切板１１，１２によって３つの室（第一室１０ａと第二室１０ｂと第三室１０ｃ）に仕切り、被処理水が、第一室１０ａの上部から下部、第二室１０ｂの下部から上部、第三室１０ｃの上部から下部へと順に流されるようにした。被処理水の流速（線流速）は、５ｍｍ／ｓとした。被処理水は、植物油（キャノーラ油）を水道水に添加して撹拌し該植物油を乳化させた油濁水を用いたほか、加温して液状化させた動物油（牛脂）を水道水に添加して撹拌し該動物油を乳化させた油濁水を用いた場合についても試した。フィルター２０は、流水槽１０における第二室１０ｂのみに組み入れた。このため、フィルター２０に導入される被処理水は、上昇流となる。フィルター２０は、上記表１における実施例４のものを用いた場合と、比較例２のものを用いた場合とについてそれぞれ試した。加えて、第二室１０ｂにフィルター２０を組み入れない場合についても試した。フィルター２０の寸法は、実施例４と比較例２のいずれの場合においても、縦２９ｃｍ、横７２ｃｍ、高さ５０ｃｍとした。この条件下において、第二室１０ｂにフィルター２０を組み入れなかった場合に第三室１０ｃから送出される被処理水に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ２」と表記する。）と、第二室にフィルター２０を組み入れた場合に第三室１０ｃから送出される被処理水に含まれるノルマルヘキサンの濃度（以下、「濃度Ｄ３」と表記する。）とをそれぞれ測定した。濃度Ｄ２，Ｄ３の測定は、第一室１０ａへの注水開始から３０〜１５０分経過するまでの間において、３０分毎に行った。
【００４９】
・実験４の実験結果
その結果、実施例４のフィルターを用いた場合には、除去効果が格段に高くなることが確認できた。例えば、植物油を添加した被処理水に対して実施例４のフィルターを用いた場合、注水開始より１５０分経過後において、濃度Ｄ２は７２０ｐｐｍであったが、濃度Ｄ３は１３０ｐｐｍとかなり低くなっていた。また、動物油を添加した被処理水に対して実施例４のフィルターを用いた場合、注水開始より１５０分経過後において、濃度Ｄ２は３７ｐｐｍであったが、濃度Ｄ３は１ｐｐｍとかなり低くなっていた。加えて、実施例４のフィルターを用いた場合は、いずれの場合も、濾過後の被処理水（第三室１０ｃ内の被処理水）は、濾過前の被処理水（第一室１０ａ内の被処理水）よりも濁度が大幅に低下しており、見た目において明白な差があった。除去された油分は、フィルターの被処理水導入面付近（入口付近）や被処理水導出面付近（出口付近）に付着していたほか、第二室１０ｂ及び第三室１０ｃの水面に浮かんでいることが確認できた。このことから、油分の粗粒化によって浮上分離が行われたと推察される。これに対し、比較例２のフィルターを用いた場合には、濾過前の被処理水の濁度と濾過後の被処理水の濁度とに殆ど差が認められなかった。このことから、実施例４のフィルターを用いた本発明の濾過装置は、植物油が乳化して分散している被処理水や、半ばゲル化した動物油（動物油は低温水中ではゲル化した状態になる。）が含まれる被処理水に対しても、有効であることが確認された。特に、動物油の除去に本発明の濾過装置を使用する場合、精密除去が可能になるだけでなく、濾過装置のメンテナンスが非常に容易になること考えられる。これは、食品工場などにおける排水処理において、大きなメリットとなる。一方、フィルターは、比較例２のように、その高粘度液体透過率を高くしすぎると（例えば、目開きを広く設定（例えば６ｍｍ以上に）したり、各フィルターエレメントの間隔を広く設定（例えば６ｍｍ以上に）したりすると、除去効果が認められなくなることも分かった。
【００５０】
［実験５］
・実験５の背景
上記の実験２や実験３の実験結果から、被処理水は、横流とするよりも、上昇流や下降流とした方が、除去対象物質の除去能力が向上することが確認された。また、上昇流や下降流の場合には、フィルターの上面や下面（被処理水導入面や被処理水導出面）に、油などの除去対象物質がスラッジとして付着することも確認されている。しかし、どのような作用でそうなるのかは、上記の実験１〜４では詳しく確認できなかった。このため、被処理水に対して、油の代わりにアオコ（ミクロキスティス）を添加し、そのアオコの動きを観察する実験を行った。アオコは、その細胞中に気泡を有しており、ある程度大きな浮力が作用するものの、水に馴染むものであり相分離しない。よって、スラッジ混じりの油と似た動き方をする。しかも、アオコは、油と違って濃い緑色であり、その動きを非常に観察しやすい。
【００５１】
・実験５の実験装置及び実験方法
実験５は、図５に示す濾過装置を用いて行った。流水槽１０は、木箱の内部を６枚の仕切板１１，１２，１３，１４，１５，１５で仕切り、７つの室（第一室１０ａと第二室１０ｂと第三室１０ｃと第四室１０ｄと第五室１０ｅと第六室１０ｆと第七室１０ｇ）に仕切られている。このうち、下降流が発生する第二室１０ｂと第四室１０ｄと第六室１０ｆにフィルター２０を組み入れた。流水槽１０の寸法は、縦８０ｃｍ、横４１ｃｍ、高さ３０ｃｍとした。フィルター２０は、上記表１における実施例２のフィルター（通水距離２５ｃｍ）を使用した。実験５は、この濾過装置の第一室１０ａにおいて、水道水にアオコ（アオコを５重量％程度含んだ水）を添加した後、アオコの動きを観察することによって行った。アオコの動きを観察しやすくするため、被処理槽１０の内壁面は、白く塗り潰した。また、フィルター２０も白色のものを使用した。水道水は、１〜３ｍｍ／ｓ程度の流速（線流速）で流した。
【００５２】
・実験５の実験結果
その結果、アオコは、フィルターの内部に一様に導入されていくのではなく、水平移動したり渦を巻いたりなど複雑に動きながら、フィルターの内部に導入されていくことが分かった。また、アオコは、フィルターの上部で濃淡を作ることが確認できた。アオコは、粘度が低くフィルターには付着しにくいはずであるが、場所によっては、アオコの濃度が非常に高くなってフィルターに付着しかけているような箇所もあった。このことから、上記の実験２や実験３において上昇流や下降流とした場合には、被処理水に不規則で複雑な流れが生じたことにより、油や油を含むスラッジがフィルターの上面付近や下面付近に局所的に付着したものと考えられる。
【００５３】
［実験６］
・実験６の背景
実験６では、被処理水に油が混じらず、懸濁物質（ＳＳ）のみが混入しいている場合の除去能力を確認する。
【００５４】
・実験６の実験装置及び実験方法
実験６では、内寸で縦２９０ｍｍ、横１６５ｍｍ、深さ９０ｍｍの容器を流水槽として用いた。この流水槽における長手方向の一端部から被処理水が流し込まれ、他端部から被処理水が抜き出されるように、被処理水を循環させるポンプを設置し、流水槽の内部に横流が発生するようにする。フィルターは、それによって流水槽の内部空間が前記一端部側（上流側）と前記他端部側（下流側）とに仕切られるように、流水槽における長手方向中央部に設置した。被処理水がフィルターの脇から通り抜けたり、フィルターの上側を乗り越えたり、フィルターの下側を潜り抜けたりすることのないように、フィルターの横の長さを流水槽の横の長さ（１６５ｍｍ）に一致させ、フィルターの高さを流水槽の深さ（９０ｍｍ）に一致させた。フィルターの縦の長さ（被処理水の流れに平行な方向での長さ。通水距離。）は、１４０ｍｍとした。フィルターは、上記表１における実施例２のフィルターを用い、それぞれのフィルターエレメントが水平（被処理水の流れに対して平行）になるように上下方向に重ねられたものを用いた。この流水槽の内部に、深さ７０ｍｍとなるまで水道水を注ぎ入れた後、この水道水に対して水酸化第二鉄を多く含む湧水（赤水）を注ぎ入れつつ、前記ポンプで被処理水（水道水と赤水の混合水）を循環させ、赤水の動きを観察した。実験６は、被処理水を２ｍｍ／ｓ（線流速）で循環させた場合と、被処理水を５ｍｍ／ｓ（線流速）で循環させた場合とについて行った。
【００５５】
・実験６の実験結果
その結果、被処理水を２ｍｍ／ｓで循環させた場合には、被処理水に含まれる懸濁物質（水酸化第二鉄により赤く染まった物質）は、フィルターの上流側で集められるように沈殿し、フィルターの下流側の空間には移行せず、フィルターで除去されたことが目視で観察された。一方、被処理水を５ｍｍ／ｓで循環させた場合には、被処理水に含まれる懸濁物質（水酸化第二鉄により赤く染まった物質）がフィルターを通り抜けて、フィルターの下流側の空間にも沈殿し始める現象が観察された。これは、被処理水の流速を速くて除去に失敗した例である。これにより、上下流方式に比べて除去能力が落ちる横流方式であっても、被処理水の流速を適切な範囲に設定すれば、懸濁物質（ＳＳ）のみを除去できることが確認された。
【符号の説明】
【００５６】
１０    流水槽
１０ａ  第一室
１０ｂ  第二室
１０ｃ  第三室
１０ｄ  第四室
１０ｅ  第五室
１０ｆ  第六室
１０ｇ  第七室
１１    仕切板
１２    仕切板
１３    仕切板
１４    仕切板
１５    仕切板
１６    仕切板
２０    フィルター
２１    フィルターエレメント
【図１】
0006002637.tif 000003
【図２】
0006002637.tif 000004
【図３】
0006002637.tif 000005
【図４】
0006002637.tif 000006
【図５】
0006002637.tif 000007
【図６】
0006002637.tif 000008