(57)【要約】【課題】繊維部の交換を容易とする。【解決手段】濾過装置１の筒部２は、上下方向に延びる筒状であり、外部へと開放された上部開口２３を有する。隔離部３は、筒部２の内部空間２０を上下に分割する。隔離部３は、液体が通過可能である。部は、隔離部３の上側の空間である上部空間２０１に収容される繊維濾材である。繊維部４は、濾過時に隔離部３上に圧縮されて上部開口２３から内部空間２０に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する。送出部５は、濾過時に繊維部４を通過した処理水を、隔離部３の下側の空間である下部空間２０２から送出する。繊維部４の少なくとも一部および隔離部３の少なくとも一部を含む交換部８１は、濾過装置１に対して着脱可能である。これにより、繊維部４の交換を容易とすることができる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を濾過して処理水を生成する濾過装置であって、
上下方向に延びる筒状であり、外部へと開放された上部開口を有する筒部と、
前記筒部の内部空間を上下に分割するとともに液体が通過可能な隔離部と、
前記隔離部の上側の空間である上部空間に収容される繊維濾材であり、濾過時に前記隔離部上に圧縮されて前記上部開口から前記内部空間に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する繊維部と、
濾過時に前記繊維部を通過した処理水を前記隔離部の下側の空間である下部空間から送出する送出部と、
を備え、
前記繊維部の少なくとも一部および前記隔離部の少なくとも一部を含む交換部が、前記濾過装置に対して着脱可能であることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
請求項１に記載の濾過装置であって、
前記上部開口が外部の原水面よりも下方に位置した状態で、前記筒部が原水中に配置されることを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の濾過装置であって、
前記繊維部が、前記上部空間において下端部を前記隔離部に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材であることを特徴とする濾過装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の濾過装置であって、
前記筒部が、
上端に前記上部開口を有し、下端部に前記隔離部が取り付けられる上筒部と、
前記上筒部の下端に着脱可能に取り付けられる下筒部と、
を備え、
前記交換部が、前記繊維部の全体、前記隔離部の全体、および、前記上筒部の全体を含むことを特徴とする濾過装置。
【請求項５】
上下方向に延びる筒状である筒部と、前記筒部の内部空間を上下に分割するとともに液体が通過可能な隔離部と、前記隔離部の上側の空間である上部空間に収容される繊維濾材であり、濾過時に前記隔離部上に圧縮されて前記上部開口から前記内部空間に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する繊維部と、濾過時に前記繊維部を通過した処理水を前記隔離部の下側の空間である下部空間から送出する送出部と、を備え、原水を濾過して処理水を生成する濾過装置において、前記繊維部を交換する繊維部交換方法であって、
前記筒部が、外部へと開放された上部開口を有し、
ａ）前記繊維部の少なくとも一部および前記隔離部の少なくとも一部を含む交換部を、前記濾過装置から取り外す工程と、
ｂ）前記交換部に対応する新たな交換部を、前記交換部が取り外された部位に取り付ける工程と、
を備えることを特徴とする繊維部交換方法。
【請求項６】
請求項５に記載の繊維部交換方法であって、
前記上部開口が外部の原水面よりも下方に位置した状態で、前記筒部が原水中に配置されており、
前記ａ）工程および前記ｂ）工程が、前記原水面よりも下方にて行われることを特徴とする繊維部交換方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の繊維部交換方法であって、
前記繊維部が、前記上部空間において下端部を前記隔離部に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材であることを特徴とする繊維部交換方法。
【請求項８】
請求項７に記載の繊維部交換方法であって、
前記新たな交換部において、繊維濾材がまとめられて拡がることを抑制されていることを特徴とする繊維部交換方法。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１つに記載の繊維部交換方法であって、
前記ａ）工程および前記ｂ）工程と並行して、原水よりも懸濁物質の含有率が低い水が前記下部空間に供給されることを特徴とする繊維部交換方法。
【請求項１０】
請求項５ないし９のいずれか１つに記載の繊維部交換方法であって、
前記ｂ）工程よりも前に、前記下部空間に薬剤が供給されることを特徴とする繊維部交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を濾過して処理水を生成する濾過装置、および、当該濾過装置において繊維部を交換する繊維部交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、淡水を処理する水処理施設の濾過装置において、長繊維束により淡水中の懸濁物質を捕捉する技術が提案されている（特許文献１ないし特許文献３参照）。当該濾過装置では、陸上に設置された濾過塔の内部空間に長繊維束が配置され、密閉された濾過塔の上方からポンプにより圧送された原水が供給される。長繊維束は、原水の流れによって屈曲して縮んだ状態となり、当該長繊維束を透過する原水中の懸濁物質が、長繊維束の空隙部等により捕捉される。特許文献３の濾過塔では、金属棒を屈曲加工した長繊維束用支持具に長繊維束を取り付け、塔本体内に設置された多孔板の各孔に当該支持具を挿脱可能に取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５３２２９７号公報
【特許文献２】特許第５３４５５１２号公報
【特許文献３】特開平１１−２０７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような濾過装置では、長繊維束の汚損が進むと、長繊維束の交換が行われる。特許文献３の場合、複数の長繊維束を１つずつ交換する必要があるため、交換に要する時間が多大となり、複数の長繊維束を容易に交換することが難しい。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、繊維部の交換を容易とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、原水を濾過して処理水を生成する濾過装置であって、上下方向に延びる筒状であり、外部へと開放された上部開口を有する筒部と、前記筒部の内部空間を上下に分割するとともに液体が通過可能な隔離部と、前記隔離部の上側の空間である上部空間に収容される繊維濾材であり、濾過時に前記隔離部上に圧縮されて前記上部開口から前記内部空間に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する繊維部と、濾過時に前記繊維部を通過した処理水を前記隔離部の下側の空間である下部空間から送出する送出部とを備え、前記繊維部の少なくとも一部および前記隔離部の少なくとも一部を含む交換部が、前記濾過装置に対して着脱可能である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の濾過装置であって、前記上部開口が外部の原水面よりも下方に位置した状態で、前記筒部が原水中に配置される。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の濾過装置であって、前記繊維部が、前記上部空間において下端部を前記隔離部に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の濾過装置であって、前記筒部が、上端に前記上部開口を有し、下端部に前記隔離部が取り付けられる上筒部と、前記上筒部の下端に着脱可能に取り付けられる下筒部とを備え、前記交換部が、前記繊維部の全体、前記隔離部の全体、および、前記上筒部の全体を含む。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、上下方向に延びる筒状である筒部と、前記筒部の内部空間を上下に分割するとともに液体が通過可能な隔離部と、前記隔離部の上側の空間である上部空間に収容される繊維濾材であり、濾過時に前記隔離部上に圧縮されて前記上部開口から前記内部空間に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する繊維部と、濾過時に前記繊維部を通過した処理水を前記隔離部の下側の空間である下部空間から送出する送出部とを備え、原水を濾過して処理水を生成する濾過装置において、前記繊維部を交換する繊維部交換方法であって、前記筒部が、外部へと開放された上部開口を有し、ａ）前記繊維部の少なくとも一部および前記隔離部の少なくとも一部を含む交換部を、前記濾過装置から取り外す工程と、ｂ）前記交換部に対応する新たな交換部を、前記交換部が取り外された部位に取り付ける工程とを備える。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の繊維部交換方法であって、前記上部開口が外部の原水面よりも下方に位置した状態で、前記筒部が原水中に配置されており、前記ａ）工程および前記ｂ）工程が、前記原水面よりも下方にて行われる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の繊維部交換方法であって、前記繊維部が、前記上部空間において下端部を前記隔離部に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の繊維部交換方法であって、前記新たな交換部において、繊維濾材がまとめられて拡がることを抑制されている。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項５ないし８のいずれか１つに記載の繊維部交換方法であって、前記ａ）工程および前記ｂ）工程と並行して、原水よりも懸濁物質の含有率が低い水が前記下部空間に供給される。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項５ないし９のいずれか１つに記載の繊維部交換方法であって、前記ｂ）工程よりも前に、前記下部空間に薬剤が供給される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、繊維部の交換を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係る濾過装置の構成を示す図である。
【図２】濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図３】濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図４】隔離部を示す斜視図である。
【図５】濾過装置の一部を示す平面図である。
【図６】筒部の下部空間を示す底面図である。
【図７】濾過処理の流れを示す図である。
【図８】繊維部の交換の流れを示す図である。
【図９】繊維部の交換途上の様子を示す図である。
【図１０】繊維部の交換途上の様子を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図１２】繊維部の交換の流れを示す図である。
【図１３】繊維部の交換途上の様子を示す図である。
【図１４】他の濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図１５】他の濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図１６】他の濾過装置の一部を示す縦断面図である。
【図１７】他の濾過装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る濾過装置１の構成を示す図である。濾過装置１は、原水を濾過することにより、原水中の懸濁物質を除去して処理水（すなわち、濾過処理済みの水）を生成する装置である。濾過装置１により濾過される原水は、海水であってもよく、淡水（例えば、河川水、湖沼水、水道水または下水処理水）であってもよい。図１に示す例では、濾過装置１の後述する筒部２は海中に設置され、濾過装置１により濾過される原水は海水である。
【００１９】
図２および図３はそれぞれ、濾過装置１の一部を示す縦断面図である。図２は、濾過装置１において原水の濾過が行われている濾過時の状態を示す。図３は、濾過装置１において原水の濾過が行われていない非濾過時の状態を示す。図３では、断面よりも奥側の一部の長繊維束要素４１（後述）を併せて描いている。
【００２０】
濾過装置１は、筒部２と、隔離部３と、繊維部４と、送出部５と、処理水貯溜部６とを備える。筒部２の全体は海中（すなわち、原水中）に配置される。隔離部３および繊維部４は、筒部２の内部空間２０に配置される。処理水貯溜部６は、例えば、筒部２が配置された海域近傍の陸上に配置される。処理水貯溜部６は、好ましくは、筒部２よりも高い位置（すなわち、重力方向において上側）に配置される。送出部５は、筒部２と処理水貯溜部６とを接続する。
【００２１】
筒部２は、上下方向に延びる略筒状の部材である。図１に示す例では、筒部２は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の部材である。当該上下方向は、重力方向とおよそ一致する。筒部２の上下方向に垂直な断面の形状は、例えば、略真円形であってもよく、略楕円形または略長円形であってもよい。
【００２２】
図２および図３に示すように、筒部２は、側壁部２１と、底部２２とを備える。側壁部２１は、上下方向に延びる略円筒状の部位である。底部２２は、側壁部２１の下端を閉塞する略円板状の部位である。側壁部２１の上端は閉塞されておらず、側壁部２１の上端縁により囲まれた領域である上部開口２３が形成されている。換言すれば、筒部２は、有底筒状であり、外部（すなわち、筒部２の周囲の海中）へと直接的に開放された上部開口２３を有する。
【００２３】
図１に示す例では、筒部２の上下方向に垂直な断面の直径は、上下方向の全長に亘って略一定である。換言すれば、筒部２の上記断面の面積は、上下方向の全長亘って略一定である。筒部２の直径は、例えば約２〜３ｍである。筒部２の高さは、例えば約１．６ｍである。なお、筒部２の上記断面の面積は、必ずしも一定である必要はなく、例えば、側壁部２１の上端から下側に向かうに従って漸次減少または漸次増大してもよい。換言すれば、筒部２の側壁部２１は、上下方向に対してある程度傾斜していてもよい。
【００２４】
筒部２は、例えば、底部２２の下面が海底に接触した状態で設置される。筒部２の上部開口２３は、外部の海面（すなわち、原水面）よりも下方に位置する。筒部２の内部空間２０は、上部開口２３から流入した原水により上部開口２３まで満たされている。詳細には、海面と上部開口２３との間の水頭差により、筒部２の周囲の原水が、上部開口２３を介して筒部２の内部空間２０に流入する。筒部２は、必ずしも海底に載置される必要はなく、側壁部２１の下部および底部２２を海底中に埋め込んだ状態で設置されてもよい。あるいは、筒部２は、岸壁から吊り下げられて底部２２が海底よりも上側に位置する状態で海中に設置されてもよい。
【００２５】
隔離部３は、筒部２の内部空間２０の下部（すなわち、筒部２の上下方向の中央部よりも下側）において、上下方向に略垂直に広がる部材である。隔離部３は、筒部２により支持され、筒部２の内部空間２０を上下に分割する。隔離部３は、筒部２の上下方向に垂直な断面の略全体に亘って広がる。隔離部３は、液体が通過可能な部材である。
【００２６】
図４は、隔離部３の一例を示す斜視図である。図４に示す例では、隔離部３は、固定部３１と、支持部３２とを備える。図４では、固定部３１と支持部３２とを上下に離して描いている。固定部３１および支持部３２はそれぞれ、液体が通過可能な略円板状の部材であり、筒部２の上下方向に垂直な断面の略全体に亘って広がる。固定部３１には、繊維部４（図３参照）の下端部が固定される。図３に示すように、繊維部４は、固定部３１の上側に位置する。支持部３２は、筒部２の内側面に固定されている。固定部３１は、支持部３２の上面上に配置され、支持部３２に対して着脱可能に取り付けられる。
【００２７】
図４に示す例では、固定部３１は、網部３１１と、枠部３１２とを備える。枠部３１２は、網部３１１の周囲を囲む略円環状の部位である。網部３１１は、例えば、金属製または樹脂製の線状部材が格子状に配置された網状の部位である。網部３１１の外周部は枠部３１２に固定される。支持部３２は、上下方向に貫通する複数の貫通孔を有する板状部材である。支持部３２としては、例えば、グレーチングもしくはウェッジワイヤースクリーン等の格子状部材、または、多数の貫通孔が略均等に分散配置された板状部材が利用される。図４に示す例では、支持部３２としてグレーチングが利用される。支持部３２の複数の開口（すなわち、複数の貫通孔の開口）はそれぞれ、固定部３１の各開口よりも大きい。固定部３１の開口は、好ましくは１０ｍｍ四方よりも大きく、より好ましくは２０ｍｍ四方よりも大きい。なお、支持部３２の開口と固定部３１の開口との大小関係は適宜変更されてよい。
【００２８】
固定部３１の支持部３２に対する取り付けは、例えば、支持部３２の外周部に設けられた接続機構により、固定部３１の枠部３１２を挟持することにより行われてもよい。あるいは、固定部３１と支持部３２とが、結束バンド等により接続されてもよい。
【００２９】
繊維部４は、筒部２の内部空間２０のうち、隔離部３の上側の空間（以下、「上部空間２０１」と呼ぶ。）に収容される繊維濾材である。具体的には、繊維部４は長繊維束である。上述のように、繊維部４の下端部は、隔離部３の固定部３１に固定される。換言すれば、繊維部４の下端部は、隔離部３（すなわち、固定部３１および支持部３２）を介して筒部２に間接的に固定される。濾過装置１において原水の濾過が行われていない非濾過時には、繊維部４は、下端部が隔離部３に固定された状態で筒部２の上部空間２０１において上下方向に延びる。非濾過時における繊維部４は、圧縮されていない伸張状態（すなわち、非圧縮状態）である。
【００３０】
隔離部３と伸張状態の繊維部４の上端との間の上下方向の距離は、好ましくは、隔離部３と上部開口２３との間の上下方向の距離の８０％以上かつ１２０％以下であり、さらに好ましくは、９０％以上かつ１１０％以下である。図３に示す例では、伸張状態の繊維部４の上端は、筒部２の上部開口２３と上下方向において略同じ位置に位置する。なお、図３に示す例では、伸張状態の繊維部４の上端は、上下方向において上部開口２３と厳密に同じ位置に位置する必要はなく、実質的に同じ位置に位置していればよい。
【００３１】
濾過装置１における原水の濾過時には、繊維部４は、筒部２の内部空間２０を下方へと流れる原水により折れ曲がり、隔離部３上に圧縮（すなわち、圧密）される。そして、圧縮状態の繊維部４により、筒部２の上部開口２３から内部空間２０に流入した原水中の懸濁物質が捕捉され、原水中から懸濁物質が除去される。以下の説明では、濾過時に繊維部４を通過して懸濁物質が除去された水を「処理水」と呼ぶ。懸濁物質とは、水中に浮遊する粒子径２ｍｍ以下の不溶解性物質であり、浮遊物質とも呼ばれる。懸濁物質は、各種無機物または有機物であり、例えば、浮遊砂や海生生物を含む。
【００３２】
繊維部４は、複数の繊維濾材要素である長繊維束要素４１を含む。伸張状態の長繊維束要素４１は、上下方向に延びる複数の長繊維を柱状に束ねた部材である。伸張状態の長繊維束要素４１の長さは、例えば、５０ｃｍ〜２００ｃｍであり、筒部２の高さに合わせる等して適宜決定される。
【００３３】
図５は、非濾過時の濾過装置１の一部を示す平面図である。図５では、長繊維束要素４１を実際よりも大きく描き、長繊維束要素４１の数を実際よりも少なく描いている。長繊維束要素４１の平面視における形状は、例えば略円形である。長繊維束要素４１の平面視における直径は、例えば、３０〜１００ｍｍである。長繊維束要素４１の平面視における形状は、例えば、略真円形であってもよく、略楕円形または略長円形であってもよい。長繊維束要素４１の乾燥重量（以下、単に「重量」という。）は、例えば５０〜１０００ｇである。平面視における単位面積当たりの長繊維束要素４１の重量は、例えば３０〜９０ｋｇ／ｍ２である。長繊維束要素４１の長さ、重量、形状等は、適宜変更されてよい。
【００３４】
図５に示す例では、複数の長繊維束要素４１は、筒部２の中心軸Ｊ１を中心として同心円状に配置される。当該同心円の各円周上に配置される複数の長繊維束要素４１は、略等角度間隔に配置される。換言すれば、複数の長繊維束要素４１は、中心軸Ｊ１を中心として、平面視において略点対称に配置される。また、一の円周上に配置される長繊維束要素４１と、隣接する円周上に配置される長繊維束要素４１との間の最短距離は、いずれの円周上の長繊維束要素４１についてもおよそ同じであることが好ましい。さらに、最外周に配置される複数の長繊維束要素４１は、筒部２の側壁部２１に接触することが好ましい。長繊維束要素４１の数は、図５に示すものよりも多くても少なくてもよい。
【００３５】
長繊維束要素４１は、多数の長繊維（すなわち、糸）を束ねて下端部にて互いに固定することにより形成される。長繊維束要素４１を構成する長繊維は、例えば、ポリエステル製のマルチフィラメントである。当該長繊維の繊維径およびフィラメント数は、例えば、２２００ｄｔｅｘ（デシテックス）および４３２本である。当該長繊維には、例えば捲縮加工が施されている。当該長繊維の捲縮数は、例えば４〜７個／２５ｍｍである。なお、長繊維束要素４１を構成する長繊維の繊維径、フィラメント数、捲縮数および材料は、適宜変更されてよい。また、当該長繊維は、モノフィラメントであってもよい。
【００３６】
図３に示す例では、複数の長繊維束要素４１の下端部はそれぞれ、接続部材４２を介して隔離部３に間接的に固定される。接続部材４２は、柔軟で容易に変形可能な紐状の部材である。接続部材４２は、例えば、網状の固定部３１において、複数の結節点のうちいずれかに固定される。固定部３１は比較的多数の結節点を有するため、複数の長繊維束要素４１の配置の自由度を向上することができる。伸張状態の繊維部４では、長繊維束要素４１が上下方向に延び、接続部材４２も上下方向に延びる。これにより、長繊維束要素４１の下端部は、隔離部３から上方に離間する。なお、繊維部４では、接続部材４２が省略され、長繊維束要素４１の下端部が、隔離部３に直接的に固定されてもよい。
【００３７】
濾過装置１では、原水の濾過時に繊維部４を通過した処理水（すなわち、繊維部４により懸濁物質が除去された海水）は、隔離部３を通過し、隔離部３の下側の空間である下部空間２０２に流入する。送出部５は、下部空間２０２内の処理水を処理水貯溜部６へと送出する。処理水貯溜部６は、送出部５により下部空間２０２から送出された処理水を貯溜する。
【００３８】
送出部５は、送出ポート５０と、配管５１ととを備える。送出ポート５０は、筒部２の下部空間２０２に設けられ、下部空間２０２内の処理水を外部へと導く。送出ポート５０は、例えば、側面に複数の開口が設けられたパイプである。配管５１は、送出ポート５０に接続され、筒部２の下部空間２０２と処理水貯溜部６とを接続する。濾過装置１における原水の濾過時には、図示省略のポンプにより筒部２の下部空間２０２から処理水が吸引され、配管５１を介して処理水貯溜部６へと供給される。また、ポンプによる吸引により、筒部２の内部空間２０において上側から下側に向かう海水の流れが形成される。
【００３９】
図６は、筒部２の下部空間２０２を示す底面図である。図６では、伸張状態の複数の長繊維束要素４１を二点鎖線にて併せて描いている。筒部２の下部空間２０２には、繊維部４の洗浄に利用される給気部７が配置される。給気部７は、下部空間２０２の横断面（すなわち、上下方向に垂直な断面）の略全体に広がる散気管７１を備える。散気管７１は、径方向に延びる主管と、主管から側方に延びる複数の枝管とを備える。散気管７１には、複数の給気口７２が設けられる。散気管７１は、陸上に配置されたガス供給源（図示省略）に接続されており、ガス供給源から供給されたガスを、複数の給気口７２から下部空間２０２へと送出する。散気管７１から下部空間２０２へと送出されたガスは、隔離部３の下側から上部空間２０１へと供給され、繊維部４の洗浄に利用される。当該ガスは、例えば空気である。散気管７１からは、空気以外のガスが供給されてもよい。繊維部４の洗浄の詳細については後述する。
【００４０】
複数の給気口７２は、例えば、散気管７１の下端部（すなわち、隔離部３とは反対側の端部）に配置される。また、複数の給気口７２は、例えば、伸張状態の繊維部４における複数の長繊維束要素４１の鉛直下方にそれぞれ位置する。長繊維束要素４１の下端と、当該長繊維束要素４１の鉛直下方に位置する給気口７２との間の上下方向の距離は、好ましくは１００〜５００ｍｍであり、より好ましくは２００〜３００ｍｍである。
【００４１】
次に、濾過装置１による原水の濾過処理について、図７を参照しつつ説明する。濾過装置１の駆動前の状態では、筒部２の内部空間２０は海水によって満たされており、内部空間２０内における海水の流れはない。また、繊維部４の複数の長繊維束要素４１は、図３に示すように、伸張状態で上下方向に延びている。
【００４２】
濾過装置１において海水の濾過が開始されると、筒部２の下部空間２０２内の海水が、送出ポート５０および配管５１を介して吸引される。この時点での下部空間２０２内の海水は、繊維部４により濾過された処理水ではなく、懸濁物質を含んでいるため、処理水貯溜部６に貯溜されることなく海に捨てられる。以下の説明では、濾過開始時に行われる海水を捨てる上記処理を「捨て水処理」と呼ぶ。
【００４３】
筒部２の内部空間２０では、下向きの海水の流れが形成され、当該流れにより、図２に示すように繊維部４が隔離部３上に圧縮される。繊維部４の圧縮が行われる際には、上述のポンプにより吸引される海水の流量（以下、「取水流量」という。）は、例えば、線速度（ＬＶ）１０００〜２０００ｍ／日であり、本実施の形態では、約ＬＶ１５００ｍ／日である。そして、圧縮状態の繊維部４により、原水中の懸濁物質が除去されて処理水が生成される。処理水は、隔離部３を通過して筒部２の下部空間２０２に流入する。
【００４４】
濾過装置１では、繊維部４の圧縮が完了するまでの間、および、繊維部４の圧縮完了後の所定の時間、上述の捨て水処理が行われる（ステップＳ１１）。圧縮完了時における繊維部４の初期損失水頭は、取水流量がＬＶ１０００ｍ／日の場合、約０．６ｍ以上であることが好ましい。また、ステップＳ１１に要する時間は、例えば、約３０秒〜約１分である。
【００４５】
繊維部４の圧縮および捨て水処理が終了すると、圧縮状態の繊維部４により原水が濾過されて生成された処理水が、筒部２の下部空間２０２から、送出ポート５０および配管５１を介して処理水貯溜部６へと供給されて貯溜される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の取水処理時における取水流量は、例えば、ＬＶ５００〜２０００ｍ／日であり、本実施の形態では、約ＬＶ１０００ｍ／日である。濾過装置１では、例えば、取水処理の開始から所定時間の経過後、取水処理が停止される。あるいは、繊維部４の損失水頭を圧力計等により測定しておき、例えば、当該損失水頭が２ｍ以上になった場合に取水処理が停止される。
【００４６】
取水処理が停止されると、上述のポンプが駆動されることにより、処理水貯溜部６に貯溜されている処理水が、配管５１および送出ポート５０を介して、筒部２の下部空間２０２に供給される。下部空間２０２への処理水の供給流量は、例えば、ＬＶ５００〜２０００ｍ／日であり、本実施の形態では、約ＬＶ１０００ｍ／日である。
【００４７】
下部空間２０２に供給された処理水は、筒部２の内部空間２０において、隔離部３を通過して上部空間２０１へと流れる。これにより、筒部２の内部空間２０に上向きの処理水の流れが形成される。その結果、繊維部４が受ける流体力により、圧縮されていた各長繊維束要素４１が上方へと延び、図３に示すように伸張状態となる。筒部２の上部開口２３に到達した海水は、内部空間２０から上部開口２３を介して外部へと流出する。
【００４８】
続いて、下部空間２０２への処理水の供給が継続されている状態で、上述のガス供給源から散気管７１を介して下部空間２０２に空気が供給される。下部空間２０２への空気の供給流量は、例えば、ＬＶ２〜２０ｍ／分であり、本実施の形態では約ＬＶ９ｍ／分である。ガス供給部から散気管７１へのガスの供給は、例えば、パルス状に（すなわち、間欠的に）行われる。ガス供給部から散気管７１へのガスの供給は、例えば、連続的に行われてもよい。
【００４９】
散気管７１の複数の給気口７２（図６参照）から送出された空気の気泡は、隔離部３を通過して上部空間２０１に供給される。上部空間２０１では、上向きに流れる処理水および空気の気泡（すなわち、気液混相流）により、繊維部４の洗浄が行われる。具体的には、当該気液混相流により、複数の長繊維束要素４１が揺動され、各長繊維束要素４１に付着している懸濁物質が洗い流される。長繊維束要素４１から除去された懸濁物質は、気液混相流により上方へと運ばれ、筒部２の上部空間２０１から上部開口２３を介して外部へと排出されて拡散する。
【００５０】
下部空間２０２への空気の供給開始から所定の時間が経過すると、処理水の供給が継続された状態で、空気の供給が停止される。上部空間２０１では、上向きに流れる処理水により、長繊維束要素４１に付着している空気の気泡が、長繊維束要素４１から除去されて筒部２の外部へと排出される。その後、下部空間２０２への処理水の供給が停止されることにより、繊維部４の洗浄処理が終了する（ステップＳ１３）。
【００５１】
上述の洗浄処理では、処理水の下部空間２０２への供給を開始し、処理水の供給開始から約３０秒後に、下部空間２０２への空気の供給を開始する。そして、処理水および空気の供給を、例えば約８分間以上継続した後に、空気の供給を停止し、最後に処理水の供給を停止する。濾過装置１では、洗浄処理の方法や処理時間は適宜変更されてよい。例えば、下部空間２０２に対する空気の供給は、処理水の供給開始と同時に開始されてもよい。また、下部空間２０２に対する空気の供給停止と同時に、処理水の供給も停止されてもよい。また、空気以外のガスが、散気管７１から下部空間２０２に供給されてもよい。
【００５２】
濾過装置１では、上述のステップＳ１１〜Ｓ１３が繰り返されることにより、繊維部４の目詰まりを防止しつつ、処理水の取得が行われる。取得された処理水は、例えば、海水淡水化プラント、発電所、漁港、水族館または水産加工施設等で利用される。なお、繊維部４の汚れの程度によっては、ステップＳ１２の取水処理と次のステップＳ１１の捨て水処理との間で、ステップＳ１３の洗浄処理が複数回行われてもよい。なお、繊維部４の洗浄処理において下部空間２０２に供給される液体は、上述の処理水以外の洗浄用の水であってもよい。
【００５３】
濾過装置１では、例えば、繊維部４の使用開始から所定期間が経過すると、繊維部４の交換が行われる。図８は、繊維部４の交換の流れを示す図である。図９および図１０は、繊維部４の交換途上の様子を示す図である。図９および図１０では、濾過装置１等の縦断面を示す。
【００５４】
繊維部４の交換が行われる際には、まず、上述のステップＳ１３における洗浄処理の際と同様に、処理水貯溜部６（図１参照）内の処理水が、配管５１および送出ポート５０を介して下部空間２０２に継続的に供給され、隔離部３を通過して上部空間２０１へと流れる。これにより、筒部２の内部空間２０に上向きの処理水の流れが形成される（ステップＳ２１）。濾過装置１では、繊維部４の交換が終了するまで（ステップＳ２１〜Ｓ２５）、処理水が下部空間２０２に継続的に供給され、筒部２内における上述の上向きの処理水の流れが維持される。繊維部４の交換時における下部空間２０２への処理水の供給流量は、例えば、ステップＳ１３の洗浄処理時における処理水の供給流量よりも少ない。繊維部４の交換時における当該供給流量は、例えば、ＬＶ５００ｍ／日以下である。後述するステップＳ３１〜Ｓ３４における下部空間２０２への処理水の供給流量についても同様である。
【００５５】
続いて、図９に示すように、隔離部３の一部である固定部３１が、隔離部３の他の部位である支持部３２から取り外される。固定部３１は、固定部３１に固定されている繊維部４（すなわち、複数の長繊維束要素４１）と共に、筒部２の上部空間２０１から上部開口２３を介して取り出される（ステップＳ２２）。以下の説明では、繊維部４および固定部３１をまとめて「交換部８１」と呼ぶ。交換部８１は、濾過装置１の交換部８１以外の部位に対して着脱可能である。ステップＳ２２では、交換部８１が、濾過装置１の他の部位（すなわち、濾過装置１における交換部８１の周囲の部位）から取り外される。図９に示す例では、交換部８１は、繊維部４の全体と、固定部３１の全体とを含む。図９に示す例では、交換部８１の取り外しの際に、繊維部４が側方へと拡がっている。
【００５６】
交換部８１が濾過装置１から取り外されると、筒部２の下部空間２０２に薬剤が供給される（ステップＳ２３）。薬剤は、筒部２の内面への海生生物等の付着、および、筒部２内における海生生物等の繁殖を防止または抑制することを目的として供給される。薬剤としては、例えば、次亜塩素酸またはクエン酸が利用される。ステップＳ２３では、例えば、固体の次亜塩素酸（すなわち、次亜塩素酸のタブレット）が、上部開口２３を介して筒部２の下部空間２０２へと投入される。あるいは、次亜塩素酸の溶液が、送出ポート５０等を介して下部空間２０２へと供給されてもよい。
【００５７】
次に、図１０に示すように、取り外された交換部８１に対応する新たな交換部８２が、筒部２の上部開口２３から上部空間２０１内へと挿入される。新たな交換部８２は、上述の交換部８１と略同様の構造を有し、新たな固定部３１と、新たな繊維部４とを含む。図１０に示す例では、新たな交換部８２は、抑制部８３を含む。抑制部８３は、新たな交換部８２の繊維部４（すなわち、繊維濾材）をまとめて、繊維部４が側方へと拡がることを抑制する。
【００５８】
図１０に示す例では、抑制部８３は、繊維部４の周囲を囲んで配置される柔軟な樹脂製のフィルム部材である。抑制部８３は、複数の長繊維束要素４１をまとめて側方から包む。新たな交換部８２は、濾過装置１において、上述の交換部８１が取り外された部位に取り付けられる（ステップＳ２４）。具体的には、新たな交換部８２の固定部３１が、筒部２に固定されている支持部３２に取り付けられる。その後、抑制部８３が取り外されて濾過装置１から除去される（ステップＳ２５）。また、下部空間２０２への処理水の供給が停止され、繊維部４の交換が終了する。
【００５９】
上述の例では、交換部８１は、繊維部４の全体と、固定部３１の全体（すなわち、隔離部３の一部）とを含むが、これには限定されない。濾過装置１では、交換部８１は、繊維部４の少なくとも一部と、隔離部３の少なくとも一部を含んでいればよい。例えば、固定部３１が周方向において複数の略扇形状の固定部要素に分割されており、各固定部要素が他の固定部要素から独立して支持部３２に対して着脱可能であってもよい。この場合、濾過装置１は複数の交換部８１を備え、各交換部８１は、隔離部３の一部である各固定部要素と、当該固定部要素に固定されている複数の長繊維束要素４１（すなわち、繊維部４の一部）とを含む。固定部３１における複数の固定部要素の形状および数（すなわち、固定部３１の分割方法）は、様々に変更されてよい。
【００６０】
また、濾過装置１では、支持部３２が筒部２に対して着脱可能に取り付けられており、繊維部４の交換の際に、繊維部４、固定部３１および支持部３２が、一体的に筒部２から取り外されてもよい。この場合、交換部８１は、繊維部４の全体と、隔離部３の全体とを含む。隔離部３は、必ずしも固定部３１および支持部３２を備える必要はなく、例えば、グレーチングまたはウェッジワイヤースクリーン等の格子状部材が、筒部２に対して着脱可能な隔離部３として利用されてもよい。この場合も、交換部８１は、繊維部４の全体と、隔離部３の全体とを含む。
【００６１】
以上に説明したように、濾過装置１は、筒部２と、隔離部３と、繊維部４と、送出部５とを備える。筒部２は、上下方向に延びる筒状であり、外部へと開放された上部開口２３を有する。隔離部３は、筒部２の内部空間２０を上下に分割する。隔離部３は、液体が通過可能である。繊維部４は、隔離部３の上側の空間である上部空間２０１に収容される繊維濾材である。繊維部４は、濾過時に隔離部３上に圧縮されて上部開口２３から内部空間２０に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する。送出部５は、濾過時に繊維部４を通過した処理水を、隔離部３の下側の空間である下部空間２０２から送出する。繊維部４の少なくとも一部および隔離部３の少なくとも一部を含む交換部８１は、濾過装置１に対して着脱可能である。これにより、容易に変形して拡がる繊維部４または繊維部４の一部を一体的に取り扱うことができ、濾過装置１における繊維部４の交換を容易とすることができる。その結果、繊維部４の交換に要する時間を短縮することができる。繊維部４の交換に要する時間を短縮することができる濾過装置１の構造は、水中にて交換部の取り外しおよび取り付けが行われる濾過装置に特に適している。
【００６２】
上述のように、濾過装置１の筒部２は、上部開口２３が外部の原水面よりも下方に位置した状態で、原水中に配置される。これにより、原水面と上部開口２３との間の水頭差により、筒部２の内部空間２０に原水が自然に流入する。したがって、筒部２への原水の供給を簡素化することができる。
【００６３】
繊維部４の交換の際には、交換部８１の取り外し（ステップＳ２２）、および、新たな交換部８２の取り付け（ステップＳ２４）が、原水面よりも下方にて行われる。これにより、濾過装置１の筒部２を原水中から引き上げることなく、繊維部４を容易に交換することができる。また、交換部８１の取り外し、および、新たな交換部８２の取り付けを、筒部２の上部開口２３を介して行うことができるため、繊維部４の交換の際に濾過装置１を改めて開放する必要がない。したがって、繊維部４の交換を、さらに容易とすることができる。
【００６４】
濾過装置１では、繊維部４は、上部空間２０１において下端部を隔離部３に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材である。これにより、周囲に拡がりやすく比較的取り扱いにくい繊維部４を、隔離部３（の少なくとも一部）を介して容易に取り扱うことができる。その結果、繊維部４の交換を、さらに容易とすることができる。
【００６５】
上述のように、新たな交換部８２は、当該新たな交換部８２の繊維部４（すなわち、繊維濾材）をまとめて、拡がることを抑制する抑制部８３を含む。これにより、新たな交換部８２の取り扱いを容易とすることができ、濾過装置１に対する新たな交換部８２の取り付けを容易とすることができる。具体的には、例えば、新たな交換部８２を筒部２に挿入する際に、繊維部４が筒部２の上端縁に引っかかることを防止または抑制することができる。その結果、濾過装置１ａにおける繊維部４の交換作業を簡素化し、交換作業に要する時間を短縮することができる。したがって、濾過装置１の構造は、繊維部４の交換作業に利用可能な工具や重機等に対する制限が大きく、交換時間の短縮に対する要望が強い水中設置の濾過装置（すなわち、原水中に配置された濾過装置）に特に適している。
【００６６】
上述の繊維部４の交換では、交換部８１の取り外し（ステップＳ２２）、および、新たな交換部８２の取り付け（ステップＳ２４）と並行して、処理水が下部空間２０２に供給される。これにより、筒部２の内部空間２０に上向きの処理水の流れが形成される。したがって、繊維部４の交換の際に、下部空間２０２に外部から原水（すなわち、海生生物等を含む水）が流入することを防止または抑制することができる。その結果、下部空間２０２において、筒部２の内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。
【００６７】
繊維部４の交換の際には、ステップＳ２２およびステップＳ２４と並行して、処理水以外の水が下部空間２０２に供給されてもよい。下部空間２０２に供給される当該水は、原水よりも懸濁物質の含有率が低い。この場合も、筒部２の内部空間２０に当該水の上向きの流れが形成されることにより、下部空間２０２に外部から原水が流入することを防止または抑制することができる。その結果、下部空間２０２において、筒部２の内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。
【００６８】
上述の繊維部４の交換では、新たな交換部８２の取り付け（ステップＳ２４）よりも前に、下部空間２０２に薬剤が供給される（ステップＳ２３）。これにより、下部空間２０２において、筒部２の内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る濾過装置１ａについて説明する。図１１は、濾過装置１ａの一部を示す縦断面図であり、上述の図３に対応する。濾過装置１ａは、図３に示す筒部２に代えて、筒部２とは構造が異なる筒部２ａを備える。濾過装置１ａの他の構造は、図１ないし図３に示す濾過装置１と略同様である。以下の説明では、濾過装置１の各構成に対応する濾過装置１ａの構成に同符号を付す。なお、濾過装置１ａによる原水の濾過処理の流れは、図７に示すものと同様である。
【００７０】
図１１に示すように、濾過装置１ａの筒部２ａは、上筒部２５と、下筒部２６とを備える。下筒部２６は、筒部２ａのうち、隔離部３よりも下側の部位である。下筒部２６は、筒部２ａの側壁部２１の下部と底部２２とを含む有底略円筒状の部位である。上筒部２５は、筒部２ａのうち、下筒部２６よりも上側の部位である。上筒部２５は、筒部２ａの側壁部２１の上部を含む略円筒状の部位である。上筒部２５は、上端に上述の上部開口２３を有する。上筒部２５の下端部には、隔離部３が取り付けられている。隔離部３は、例えば、上筒部２５の下端部の内側面に固定されている。下筒部２６は、上筒部２５の下端に着脱可能に取り付けられている。図１１に示す例では、上筒部２５の下端に、径方向外方へと突出するフランジ部２５１が設けられ、下筒部２６の上端に、径方向外方へと突出するフランジ部２６１が設けられる。上筒部２５のフランジ部２５１と下筒部２６のフランジ部２６１とは、例えば、Ｏリング等を間に挟んで上下方向に重ねられ、ボルト等により着脱可能に固定される。上筒部２５と下筒部２６との固定は、様々な方法により行われてよい。
【００７１】
図１２は、濾過装置１ａにおける繊維部４の交換の流れを示す図である。図１３は、繊維部４の交換途上の様子を示す図である。図１３では、濾過装置１ａ等の縦断面を示す。繊維部４の交換が行われる際には、まず、上述のステップＳ２１と同様に、処理水貯溜部６（図１参照）内の処理水が、下筒部２６の内部空間である下部空間２０２に継続的に供給される。当該処理水は、下部空間２０２から隔離部３を通過し、上筒部２５の内部空間である上部空間２０１へと流れる。これにより、筒部２ａの内部空間２０に上向きの処理水の流れが形成される（ステップＳ３１）。濾過装置１ａでは、繊維部４の交換が終了するまで、処理水が下部空間２０２に継続的に供給され、筒部２ａ内における上述の上向きの処理水の流れが維持される。濾過装置１ａでは、上述のように、処理水に代えて、原水よりも懸濁物質の含有率が低い水が下部空間２０２に供給されてもよい。
【００７２】
続いて、図１３に示すように、繊維部４（すなわち、複数の長繊維束要素４１）および隔離部３が固定されている上筒部２５が、下筒部２６から取り外される（ステップＳ３２）。濾過装置１ａでは、繊維部４の全体、隔離部３の全体、および、上筒部２５の全体が、交換部８１ａに含まれる。交換部８１ａは、濾過装置１ａに対して着脱可能である。ステップＳ３２では、交換部８１ａが、濾過装置１ａの他の部位（すなわち、濾過装置１ａにおける交換部８１ａの周囲の部位）から取り外される。
【００７３】
交換部８１ａが濾過装置１ａから取り外されると、筒部２ａの下部空間２０２に、上述の薬剤（例えば、次亜塩素酸またはクエン酸）が供給される（ステップＳ３３）。ステップＳ３３では、例えば、固体の次亜塩素酸（例えば、次亜塩素酸のタブレット）が、下筒部２６の上端の開口を介して下部空間２０２へと投入される。あるいは、次亜塩素酸の溶液が、送出ポート５０等を介して下部空間２０２へと供給されてもよい。
【００７４】
次に、取り外された交換部８１ａに対応する新たな交換部が、下筒部２６の上端に取り付けられる（ステップＳ３４）。新たな交換部は、取り外された交換部８１ａと同様の構造を有する。具体的には、新たな交換部は、新たな繊維部４の全体と、新たな隔離部３の全体と、新たな上筒部２５の全体とを含む。新たな交換部の上筒部２５が下筒部２６に取り付けられると、下部空間２０２への処理水の供給が停止され、繊維部４の交換が終了する。濾過装置１ａでも、濾過装置１と同様に、繊維部４の交換を容易とすることができる。
【００７５】
以上に説明したように、濾過装置１ａの筒部２ａは、上筒部２５と、下筒部２６とを備える。上筒部２５は、上端に上部開口２３を有する。上筒部２５の下端部には、隔離部３が取り付けられる。下筒部２６は、上筒部２５の下端に着脱可能に取り付けられる。濾過装置１ａの交換部８１ａは、繊維部４の全体、隔離部３の全体、および、上筒部２５の全体を含む。これにより、上筒部２５の内側面が比較的清浄な状態で原水の濾過を行うことができる。したがって、濾過装置１ａは、上筒部２５の内側面に海生生物等が付着しやすい環境における原水の濾過に特に適している。また、濾過装置１ａでは、繊維部４、隔離部３および上筒部２５をまとめて交換することにより、交換作業を簡素化し、交換作業に要する時間を短縮することができる。したがって、濾過装置１ａの構造は、繊維部４の交換作業に利用可能な工具や重機等に対する制限が大きく、交換時間の短縮に対する要望が強い水中設置の濾過装置（すなわち、原水中に配置された濾過装置）に特に適している。
【００７６】
濾過装置１ａの新たな交換部では、上筒部２５が、繊維部４（すなわち、繊維濾材）をまとめて、繊維部４が側方へと拡がることを抑制する抑制部である。このため、新たな交換部の取り扱いを容易とすることができ、濾過装置１ａに対する新たな交換部の取り付けを容易とすることができる。その結果、濾過装置１ａにおける繊維部４の交換作業を簡素化し、交換作業に要する時間を短縮することができる。
【００７７】
上述の繊維部４の交換では、交換部８１ａの取り外し（ステップＳ３２）、および、新たな交換部の取り付け（ステップＳ３４）と並行して、原水よりも懸濁物質の含有率が低い水が下部空間２０２に供給される。これにより、繊維部４の交換の際に、下部空間２０２に外部から原水（すなわち、海生生物等を含む水）が流入することを防止または抑制することができる。その結果、下部空間２０２において、筒部２ａの内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。下部空間２０２への上記水の供給は、交換部８１ａを取り外した際に下筒部２６の上端縁が原水中に露出する濾過装置１ａに特に適している。
【００７８】
上述の繊維部４の交換では、新たな交換部の取り付け（ステップＳ３４）よりも前に、下部空間２０２に薬剤が供給される（ステップＳ３３）。これにより、下部空間２０２において、筒部２ａの内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。下部空間２０２への上記薬剤の供給は、交換部８１ａを取り外した際に下筒部２６の上端縁が原水中に露出する濾過装置１ａに特に適している。
【００７９】
濾過装置１ａでは、下部空間２０２への薬剤の供給は、上記以外の方法により行われてもよい。例えば、新たな交換部の上端および下端（すなわち、上部開口２３および隔離部３の下面）が、不透液性の樹脂フィルム等により覆われることにより、当該新たな交換部の内部空間が閉塞され、当該内部空間に上記薬剤の溶液が充填される。そして、新たな交換部を下筒部２６に取り付ける直前に、当該新たな交換部の下端の樹脂フィルムを除去する。これにより、新たな交換部の内部空間（すなわち、上筒部２５の上部空間２０１）から、下筒部２６の下部空間２０２へと薬剤が供給される。
【００８０】
この場合も、上述のように、下部空間２０２において、筒部２ａの内面への海生生物等の付着、および、海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。また、新たな交換部において、上筒部２５の内面および繊維部４への海生生物等の付着、および、海生生物の繁殖を防止または抑制することもできる。なお、新たな交換部の上端の樹脂フィルムは、繊維部４の交換完了後、濾過装置１ａが再稼働する直前まで除去されず、筒部２ａの上端を閉塞していることが好ましい。これにより、繊維部４の交換完了から濾過装置１ａの再稼働までの間において、筒部２ａ内に外部から原水（すなわち、海生生物等を含む水）が流入することを防止または抑制することができる。その結果、筒部２ａおよび繊維部４への海生生物等の付着、および、筒部２ａ内における海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。
【００８１】
なお、新たな交換部の内部空間には、薬剤の溶液に代えて、清浄な水が充填されていてもよい。この場合であっても、筒部２ａおよび繊維部４への海生生物等の付着、および、筒部２ａ内における海生生物等の繁殖を防止または抑制することができる。
【００８２】
上述の濾過装置１，１ａでは、様々な変更が可能である。
【００８３】
例えば、濾過装置１では、固定部３１の支持部３２に対する取り付けは、上述の接続機構や結束バンド等以外の方法により行われてもよい。例えば、固定部３１から下方へと錘が吊り下げられており、当該錘が支持部３２よりも下側、かつ、筒部２の床部２２よりも上側に位置することにより（すなわち、錘の重量により）、固定部３１が支持部３２の上面へと押しつけられてもよい。この場合、新たな交換部８２の濾過装置１への取り付けは、新たな交換部８２の錘を、支持部３２の開口を介して下方へと移動させることにより実現される。
【００８４】
固定部３１では、例えば、網部３１１の周囲を囲む枠部３１２が省略されてもよい。また、固定部３１は、図４に示す網状の部材には限定されず、様々な構造を有する部材であってよい。例えば、固定部３１は、長手方向の複数の位置に長繊維束要素４１がそれぞれ固定される紐状または帯状の部材であってもよい。この場合、固定部３１は、支持部３２上において螺旋状または円周状に配置され、支持部３２に取り付けられる。
【００８５】
図１０に示す新たな交換部８２の抑制部８３は、樹脂製のフィルム部材には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、抑制部８３は、繊維部４を周囲から包む薄い紙製の包装部材であってもよい。あるいは、抑制部８３は、繊維部４の周囲を囲む硬質樹脂製（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製）の筒状部材であってもよい。抑制部８３は、複数の長繊維束要素４１をまとめて括る紐状または帯状の部材であってもよい。いずれの場合であっても、新たな交換部８２が濾過装置１に取り付けられた後、抑制部８３は取り外されて除去される。なお、抑制部８３が硬質樹脂製の円筒状部材であり、当該円筒状部材の外径が筒部２の上部空間２０１の内径に略等しい場合、抑制部８３が除去されることなく筒部２内に配置された状態で、濾過装置１が稼働されてもよい。
【００８６】
また、抑制部８３は、各長繊維束要素４１を上下方向に伸張した状態で固める水溶性の糊であってもよい。この場合、新たな交換部８２が濾過装置１に取り付けられた後、所定の時間が経過すると、当該糊が溶けて繊維部４による濾過が可能となる。なお、濾過装置１における繊維部４の交換では、新たな交換部８２から抑制部８３は省略されてもよい。
【００８７】
濾過装置１における繊維部４の交換では、下部空間２０２への処理水の供給（ステップＳ２１）、または、下部空間２０２への薬剤の供給（ステップＳ２３）は省略されてもよい。あるいは、ステップＳ２１およびステップＳ２３の双方が省略されてもよい。濾過装置１ａにおける繊維部４の交換についても同様である。
【００８８】
濾過装置１，１ａでは、繊維部４に含まれる長繊維束要素４１の配置および数は、適宜変更されてよい。例えば、複数の長繊維束要素４１の配置は、同心円状には限定されず、格子配置または最密充填配置であってもよい。繊維部４は、１つの長繊維束要素４１のみを含んでいてもよい。
【００８９】
濾過装置１では、筒部２の上部開口２３は、必ずしも筒部２の上端縁により囲まれた領域である必要はない。例えば、図１４に示すように、筒部２の上端が閉塞されており、上部開口２３が筒部２の上部側面（すなわち、側壁部２１の上部）に位置していてもよい。この場合、伸張状態の繊維部４の上端（すなわち、各長繊維束要素４１の上端）は、上部開口２３の下端と上下方向において略同じ位置に位置することが好ましい。濾過装置１ａにおいても同様である。
【００９０】
筒部２，２ａは、必ずしも円筒状には限定されず、例えば矩形筒状（すなわち、直方体状）であってもよい。濾過装置１，１ａでは、複数の長繊維束要素４１が、筒部２，２ａの内側面に沿って略等間隔にて配置されることが好ましいため、筒部２，２ａが矩形筒状である場合、複数の長繊維束要素４１は格子状に配置されることが好ましい。筒部２，２ａは、多角筒状であってもよい。また、筒部２，２ａは、末広がり型または上広がり型の円錐台状であってもよく、末広がり型または上広がり型の多角錐台状であってもよい。
【００９１】
濾過装置１，１ａにおける繊維部４の交換は、必ずしも原水中で行われる必要はなく、例えば、濾過装置１，１ａがクレーン等にて船上へと引き上げられ、船上にて繊維部４の交換作業が行われてもよい。
【００９２】
繊維部４は、上述の長繊維束には限定されず、他の様々な繊維濾材であってもよい。例えば、繊維濾材は短繊維により形成されてもよい。また、例えば、図１５に示す濾過装置１ｂのように、芯糸に長繊維等が巻き付けられたモール状の繊維濾材が、繊維部４ｂとして利用されてもよい。図１５では、図３と同様に、濾過装置１ｂにおいて原水の濾過が行われていない非濾過時の状態を示す。繊維部４ｂは、上部空間２０１において下端部を隔離部３に固定された状態で上下方向に延びる繊維濾材である。繊維部４ｂは、複数の繊維濾材要素である複数のモール繊維要素４１ｂを含む。モール繊維要素４１ｂは、１本のモール状の繊維濾材でもよく、複数のモール状の繊維濾材が束ねられた繊維束でもよい。繊維部４ｂは、繊維部４と同様に、筒部２の上部空間２０１に収容され、隔離部３に固定される。繊維部４ｂは、濾過時に隔離部３上に圧縮されて、上部開口２３から筒部２の内部空間２０に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する。濾過装置１ｂでは、繊維部４ｂの少なくとも一部および隔離部３の少なくとも一部を含む交換部が、濾過装置１ｂ（の交換部以外の部位）に対して着脱可能である。
【００９３】
図１６に例示する濾過装置１ｃでは、複数の球状の繊維塊４１ｃを繊維濾材要素として含む繊維部４ｃが、筒部２ａの上部空間２０１に収容される。図１６では、図１１と同様に、濾過装置１ｃにおいて原水の濾過が行われていない非濾過時の状態を示す。繊維塊４１ｃの直径は、非圧縮時（すなわち、非濾過時）において、例えば約１０〜５０ｍｍである。濾過装置１ｃでは、蓋部２４により、筒部２の上部開口２３が覆われる。蓋部２４は、液体が通過可能な部材（例えば、グレーチングまたはウェッジワイヤースクリーン）である。蓋部２４に設けられている複数の開口は、各繊維塊４１ｃよりも小さい。
【００９４】
各繊維塊４１ｃは、隔離部３および筒部２ａには固定されておらず、また、他の繊維塊４１ｃとも接続されていない。繊維部４ｃの多数の繊維塊４１ｃは、濾過時に隔離部３上に圧縮されて、上部開口２３から蓋部２４を介して内部空間２０に流入した原水中の懸濁物質を捕捉する。なお、繊維塊４１ｃは、球状には限定されず、例えば、略円柱状または略角柱状であってもよい。濾過装置１ｃでは、繊維部４ｃの全体、隔離部３の全体、および、上筒部２５の全体を含む交換部が、濾過装置１ｃ（の交換部以外の部位）に対して着脱可能である。
【００９５】
筒部２，２ａは、必ずしも海中に設置される必要はなく、様々な原水中に設置されてよい。換言すれば、濾過装置１，１ａにより濾過される原水は、海水以外の様々な水であってよい。また、筒部２，２ａは、上下方向に延びる筒状であり、かつ、外部へと開放された上部開口２３を有するものであれば、必ずしも水中に設置される構造物である必要はない。
【００９６】
例えば、図１７に示す濾過装置１ｄでは、陸上に設置された貯水池２ｄが筒部として利用される。貯水池２ｄには、外部へと開放された上部開口２３ｄ（すなわち、貯水池２ｄの上端縁により囲まれる領域）から原水（例えば、河川水や雨水）が流入する。貯水池２ｄでは、繊維部４を通過した処理水が、隔離部３の下方の下部空間２０２から送出され、貯水池２ｄよりも下方に配置される処理水貯溜部６に水頭差により供給される。濾過装置１ｄにおいても、図１に示す濾過装置１と同様に、繊維部４の少なくとも一部および隔離部３の少なくとも一部を含む交換部が、濾過装置１ｄに対して着脱可能である。これにより、濾過装置１ｄにおける繊維部４の交換を容易とすることができる。
【００９７】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００９８】
１，１ａ〜１ｄ    濾過装置
２，２ａ    筒部
２ｄ    貯水池
３    隔離部
４，４ｂ，４ｃ    繊維部
５    送出部
２０    内部空間
２３，２３ｄ    上部開口
２５    上筒部
２６    下筒部
４１    長繊維束要素
４１ｂ    モール繊維要素
４１ｃ    繊維塊
８１，８１ａ    交換部
８２    新たな交換部
８３    抑制部
２０１    上部空間
２０２    下部空間
Ｊ１    中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２５，Ｓ３１〜Ｓ３４    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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