(57)【要約】【課題】使用による破損を防止し、長期間安定して使用することに寄与するプリーツフィルター、およびそれを用いたバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】山部と谷部を繰り返すように折り目を有するフィルター基材を、前記折り目の稜線方向を軸方向とする筒形状としたプリーツフィルターであって、前記プリーツフィルターは筒形状外側に凸状となる折り目において、折り目の内側に稜線方向に沿った補強部材を備え、前記補強部材とフィルター基材とが前記稜線方向に沿って一体となる接着部を有するプリーツフィルターとした。【選択図】  図５
2015093261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部を繰り返すように折り目を有するフィルター基材を、前記折り目の稜線方向を軸方向とする筒形状としたプリーツフィルターであって、
前記プリーツフィルターは筒形状外側に凸状となる折り目において、折り目の内側に稜線方向に沿った補強部材を備え、前記補強部材と前記フィルター基材とが前記折り目の稜線方向に沿って一体となる接着部を有するプリーツフィルター。
【請求項２】
前記接着部は、前記折り目を構成する前記フィルター基材と、前記フィルター基材に挟まれた前記補強部材とが熱融着により一体化されてなる請求項１に記載のプリーツフィルター。
【請求項３】
前記接着部は、超音波接合により接着されている、請求項１または請求項２に記載のプリーツフィルター。
【請求項４】
前記フィルター基材はポリエチレンテレフタレート製不織布であり、前記補強部材はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、塩化ビニルからなる群から選択されるいずれかの樹脂の板状体であり、前記板状体の一方面から他方面に貫通する多数の孔を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリーツフィルター。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の円筒状のプリーツフィルターを濾過膜として用いたバラスト水処理装置であり、
前記プリーツフィルターは円筒上面と円筒底面をそれぞれ水密に封止し、かつ円筒軸を中心に回転可能に保持され、
前記プリーツフィルターの外周面に向けて被処理水を流出する被処理水ノズルと、
前記プリーツフィルターを囲むように設けられ前記被処理水ノズルのノズル口を内部に備えた外筒部を有するケースと、
前記プリーツフィルターを透過した濾過水を前記プリーツフィルターの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、
前記プリーツフィルターで濾過されなかった排出水を前記ケースの外部へ排出する排出流路とを備えたバラスト水処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバラスト水処理装置を船体内に搭載し、船体外部から取得した海水を被処理水として用い、前記バラスト水処理装置により処理された濾過水にさらに殺滅処理を加えた後に、バラスト水として船体内に貯留するバラスト水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に液体の濾過に用いられるプリーツフィルターの構造に関するものであり、特に、船舶に貯留されるバラスト水の処理システムに用いられ大量の水の濾過に用いられるプリーツフィルターおよびそれを用いた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体や液体から混入物としての固体を分離除去する目的では多種多様なフィルターが用いられており、フィルターをプリーツ形状とすることにより濾過面積を大きくしたプリーツフィルターも主に空気清浄機等の気体用途で用いられている。また、特許文献１には、工作機械の切削液からスラッジを除去するためのフィルター装置として、円筒形状に形成されたプリーツフィルターを用いた例が示されている。この装置では、円筒形状フィルターを回転させながら、フィルター外面に向かって液体を噴出させることで、フィルター洗浄効果の高いフィルター装置を提供できるとされている。
【０００３】
一方、近年、船舶に積載するバラスト水の処理が問題となっている。バラスト水は空荷状態でも安全に航行するために船舶に積載される海水であり、バラスト水を浄化処理して微生物を除去あるいは死滅、不活性化する方法が種々検討されている。比較的大きな微生物の除去の目的で濾過を用いる方法も検討されており、たとえば特許文献２には本願出願人による濾過膜を用いたバラスト水の処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９３７８３号公報
【特許文献２】特許第４８３５７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など水処理に際しては、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理が必要となる。本願発明者らは、このような濾過へのプリーツフィルターの適用を検討している。ここでは大量の水をできるだけ短時間で濾過する必要があるが、大規模・高流量の運転は概して早期の目詰まりによる処理量や濾過機能の低下を招きやすいことが技術的な問題となっている。
【０００６】
特許文献２に開示されている装置は、円筒状フィルターを筒状容器に内蔵し、円筒状フィルターの外側から内部に流入する液体を濾液として回収する濾過装置である。濾過対象液を筒状容器の側面に設けたノズルからフィルター濾過面の一部に噴出することでフィルター表面に堆積した濾過物を洗浄して透過流束を回復させると共に、洗い流した濾過物を濾過前室から排液することで、安定した濾過状態を連続して継続させている。このようなシステムが安定に連続濾過を維持するのに重要なのは、フィルター濾過面への濾過対象液の噴出による洗浄効果である。経時的にフィルターの洗浄部位を変えてフィルター全体を洗浄していくことを効率的かつ効果的に行うために、円筒状フィルターを濾過中にモーター駆動等で回転させて、噴出ノズルからの濾過対象液の噴出が当たる場所を連続的かつ周期的に変えている。この回転洗浄を確実に行って高い濾過流量を安定に保つためには、ノズルからの濾過対象液の噴出をある程度以上の高い流量レベルで維持する必要があるが、発明者らの検討ではこのような高流量の濾過対象液の噴出を受けた結果、円筒状フィルターは経時的に劣化して、破損が生じ、濾過対象液の一部がフィルターを通らずに濾液に直接混入してしまう可能性があることが判明した。
そこで、本発明は、使用による劣化や破損を防止し、長期間安定して使用することが可能なプリーツフィルター、およびそれを用いた濾過装置としてのバラスト水処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、フィルターの劣化について鋭意検討の結果、高流量の濾過対象液の噴出を受けたフィルターの、プリーツの山および谷に当たる折り曲げ部分に破損が発生しやすいことを確認し、次の構成に至った。
【０００８】
すなわち、山部と谷部を繰り返すように折り目を有するフィルター基材を、前記折り目の稜線方向を軸方向とする筒形状としたプリーツフィルターであって、前記プリーツフィルターは筒形状外側に凸状となる折り目において、折り目の内側に稜線方向に沿った補強部材を備え、前記補強部材とフィルター基材とが前記折り目の稜線方向に沿って一体となる接着部を有するプリーツフィルターである。
【０００９】
また、本願は上記プリーツフィルターを濾過膜として用いたバラスト水処理装置であり、前記プリーツフィルターは円筒上面と円筒底面をそれぞれ水密に封止し、かつ円筒軸を中心に回転可能に保持され、前記プリーツフィルターの外周面に向けて被処理水を流出する被処理水ノズルと、前記プリーツフィルターを囲むように設けられ前記被処理水ノズルのノズル口を内部に備えた外筒部を有するケースと、前記プリーツフィルターを透過した濾過水を前記プリーツフィルターの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、
前記プリーツフィルターで濾過されなかった排出水を前記ケースの外部へ排出する排出流路とを備えたバラスト水処理装置を含む。
【００１０】
さらに、当該バラスト水処理装置を船体内に搭載し、船体外部から取得した海水を被処理水として用い、前記バラスト水処理装置により処理された濾過水にさらに殺滅処理を加えた後に、バラスト水として船体内に貯留するバラスト水の処理方法である。
【発明の効果】
【００１１】
上記によれば、使用による破損を防止し、長期間安定して使用することに寄与するプリーツフィルター、およびそれを用いたバラスト水処理装置、バラスト水の処理方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プリーツフィルターの代表的構成例を説明する斜視模式図である。
【図２】図１のプリーツフィルターの一部であって、被処理液との関係を説明するための拡大模式図である。
【図３】（Ａ）図１のプリーツフィルターを側面から見た一部を示す図である。  （Ｂ）図３（Ａ）のプリーツフィルターに破損が生じる状態の一態様を説明する図である。
【図４】本発明の実施態様としての補強板を備えたプリーツフィルターの構造例を示す斜視模式図である。
【図５】図４のプリーツフィルターの一部であるＭ部を説明するための拡大模式図である。
【図６】補強板の一例としてのメッシュ板の構造を説明する斜視図である。
【図７】（Ａ）は、本発明の実施態様であるバラスト水処理装置の一例を示す図であり、軸線を含む垂直断面の構成を示す断面模式図である。（Ｂ）は（Ａ）における水平Ａ−Ａ断面の構成を模式的に示す図である。
【図８】実験結果を示すグラフである（ＭｏｄｅＩ破損）
【図９】実験結果を示すグラフである（ＭｏｄｅIII破損）
【図１０】本発明の実施態様であるバラスト水処理装置を用いたバラスト水処理システムの全体構成例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の態様の説明］
以下、本願発明の態様について列記して説明する。
（１）本願の一つの態様は、山部と谷部を繰り返すように折り目を有するフィルター基材を、前記折り目の稜線方向を軸方向とする筒形状としたプリーツフィルターであって、前記プリーツフィルターは筒形状外側に凸状となる折り目において、折り目の内側に稜線方向に沿った補強部材を備え、前記補強部材と前記フィルター基材とが前記折り目の稜線方向に沿って一体となる接着部を有するプリーツフィルターである。
【００１４】
上記態様は、筒状に構成したプリーツフィルターの外周側の複数の折り目がそれぞれ接着部を備えている構造を示している。接着部は、フィルター基材の折り目の内側に補強部材を挟み込み、フィルター基材と一体になるように一体化された部分である。接着部を有することで折り目の稜線がたわむ方向での折れ曲がりが抑制される。フィルターの使用状態において折れ曲がりがくり返されることによって生じる外周側の折り目の破損（破れ、裂け）が防止される。
【００１５】
このような構造は、筒状のプリーツフィルターの外側から内側に向かって被対象液を濾過し、被対象液の流量や圧力が局所的に変動する構成の濾過装置に用いられる場合に特に効果的である。被対象液の流量（圧力）変動によってプリーツフィルターの折り目に繰り返し曲げが加わり、折り目に破損が生じやすいからである。補強部材は、フィルター基材の折り目の内側に稜線に沿って設けられる。かかる補強部材とフィルター基材が一体となった折り目を構成することによって、折り目が曲げに対して高い剛性をもつようになり、変形し難く、破れにくくなる。補強部材の材質はかかる効果を奏する限りにおいて限定的では無い。好ましくは曲げに対して剛性を持つと共に、折れにくく、かつ復元力（弾性力）を備えると良い。また、被処理液に対して耐腐食性であることが好ましい。
【００１６】
接着部は、フィルター基材とそれに挟まれた補強部材が一体化した部分であって、折り目の稜線に沿ったプリーツフィルターの一部である。一体化は、最も一般的にはフィルター基材と補強部材の接着により構成でき、接着は接着剤による接着で良い。
【００１７】
ここで、好ましい態様は、（２）接着部は、前記折り目を構成する前記フィルター基材と、前記フィルター基材に挟まれた前記補強部材とが熱融着により一体化されてなるプリーツフィルターである。
【００１８】
熱融着とすることにより、接着材を用いずに一体化ができる。接着材の介在による接着部の形状や強度のばらつきを抑制でき、また、製造の容易さや材料コストの低減の点でも好ましい。
【００１９】
さらに好ましくは、（３）前記接着部は、超音波接合により接着されていると良い。超音波接合は、接着対象物に超音波を加えることによって発熱を促し、超音波振動との効果によって一体化する方法である。超音波接合の装置は市販の装置を用いる事ができ、低コストで確実な接着部の構成が可能である。
【００２０】
上述の構造に好ましい材料として次の構成が挙げられる。すなわち、（４）前記フィルター基材はポリエチレンテレフタレート製不織布であり、前記補強部材はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、塩化ビニルからなる群から選択されるいずれかの樹脂の板状体であり、前記板状体の一方面から他方面に貫通する多数の孔を備えると良い。これらの材料であれば、超音波接合による接着も可能である。また、補強部材が板状体であると、プリーツの内側から山側に至る全体を面としてサポートする効果が得られる。
【００２１】
補強板としては、製造上の扱いやすさ、軽量化、コスト等の面で必要な強度を持った樹脂部材が好ましく用いられる。特に好ましくは適度な強度と復元力を備えている点でポリプロピレンである。金属系やガラス・セラミックなど非金属系の材料には強度の面で樹脂を凌ぐ性能を持つものもある。しかし、本実施の形態において変形に対する復元力も求められる。そのため、金属ならバネ材や焼き入れ処理などが必要となるが、網構造への加工や海水による腐蝕性をも総合的に勘案すると、上述の樹脂材料が適している。
【００２２】
プリーツの折り目を密に配置すると、濾過された濾過対象流体の筒状体内部側への流れが阻害されやすくなる。補強板が孔等のない板である場合、流れの阻害が大きく、濾過性能を損なう事が有る。そこで、補強板はいわゆる多孔状や網目状の板状体であることが好ましい。孔の大きさは０．５〜８ｍｍ程度（網目の場合としてピッチが１〜１０ｍｍ）が濾過液の透過と板強度のバランスの点で好ましく用いられ、より好ましくは３〜５ｍｍ（網目の場合としてピッチが３〜５ｍｍ）である。板厚はプリーツのピッチ（隣接する折り目どうしの間隔）と所望の強度とを考慮して選択される。０．３〜２ｍｍが好ましく用いられ、より好ましくは０．５〜１，５ｍｍである。
【００２３】
なお、補強板は、一枚ずつ独立した板材に限定されるものではなく、例えば山部と谷部を繰り返すように折り目を有し、前記フィルター基材の筒形状内側表面に沿うように設けられていても良い。このような形状により、より一層高い補強効果を得ることができる。
【００２４】
また本願では、上述の円筒状のプリーツフィルターを濾過膜として用いたバラスト水処理装置を示す。
すなわち、（５）上述の円筒状のプリーツフィルターを濾過膜として用いたバラスト水処理装置であり、前記プリーツフィルターは円筒上面と円筒底面をそれぞれ水密に封止し、かつ円筒軸を中心に回転可能に保持され、前記プリーツフィルターの外周面に向けて被処理水を流出する被処理水ノズルと、前記プリーツフィルターを囲むように設けられ前記被処理水ノズルのノズル口を内部に備えた外筒部を有するケースと、前記プリーツフィルターを透過した濾過水を前記プリーツフィルターの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、前記プリーツフィルターで濾過されなかった排出水を前記ケースの外部へ排出する排出流路とを備えたバラスト水処理装置である。
【００２５】
このような構造の装置においては、円筒形状プリーツフィルターの円筒外部のノズル口から被処理水がプリーツフィルターの外側面に向かって噴出するため、プリーツの一部に被処理水の圧力が集中する。すると、プリーツが開く方向に圧力が加わり、上述の通り谷部と山部のそれぞれでフィルターが破損する可能性が高くなる。そこで、上述の接着部による破損防止構造を採用することにより、濾過不良の発生抑止、プリーツフィルターの長寿命化による装置の長期運転、運用コストの低減等の効果が期待できる。
【００２６】
また上述のプリーツフィルターを濾過に用いた方法として、（６）上述のバラスト水処理装置を船体内に搭載し、船体外部から取得した海水を被処理水として用い、前記バラスト水処理装置により処理された濾過水にさらに殺滅処理を加えた後に、バラスト水として船体内に貯留するバラスト水の処理方法とすると良い。
【００２７】
このような装置を用い、あるいは方法を用いることにより、従来にも増してフィルターの破損が抑制され、濾過不良を起こすこと無く長期間安定して使用することが可能となる。よって、メンテナンスの人的コストおよび交換材料としてのコストを抑制することができ、バラスト水自体の製造を一層容易にすることが可能である。
【００２８】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態としてのプリーツフィルターおよびバラスト水の処理装置の構成を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２９】
（プリーツフィルターの構成）
対象とするプリーツフィルターの代表的構造例を図１に模式的に示す。図１のプリーツフィルター１０は、板状のフィルター基材１１を山谷交互に繰り返し折りたたむことでプリーツ形状を形成し、さらにその両端部を接続して全体を円筒状にしたものである。実際の使用時には円筒の上面および下面を別な部材にて塞ぐと共に形状を固定する。円筒フィルターの内部から外部に向けて、あるいは逆に外部から内部に向けて濾過を行う。本願の以下の説明においては、円筒内部側に突き出た折り目である図のＶ部を内端部と呼び、円筒外部側に突き出た折り目である図のＭ部を外端部と呼ぶ。円筒の内側から見た谷部は、Ｖ部とＶ部の間でＭ部の裏側の空間を表すことになる。なお、図１はプリーツ形状を模式的に表しているものであって、実際の折り目は図のような理想的な鋭角にはならない。その点については後述する。
【００３０】
フィルターの基材には多孔質樹脂シートが用いられる。材質として例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等からなる延伸多孔質体、相分離多孔体、不織布等の多孔質構造物が利用されるが、高流量処理を行う目的においては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなる不織布が特に好適に用いられる。
【００３１】
図１の形状のプリーツフィルター１０の円筒外周側から被濾過液を供給し、円筒内部側に濾過する構成を想定する。図２は、その場合にフィルター基材１１に加わる力を説明する図である。図２において、５本並んだ矢印は被処理液が外端部Ｍ側から供給される方向を示している。フィルター基材１１にはプリーツが開く方向に力Ｐが加わる。さらに、被処理液の流量や圧力の変動により、加わる圧力Ｐは変動し、構成によっては振動や繰り返し曲げとしてフィルター基材１１に作用する。
【００３２】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、上述の圧力Ｐによりプリーツフィルターに生じる破損の一形態を示すものである。図３（Ａ）は破損が生じる前の状態、図３（Ｂ）は破損時の状態を模式的に示している。フィルターの上下は形状固定と密封のために固定されている。そこで、図２のように外端部を開く方向に圧力が繰り返し加わることで、図３（Ｂ）に示す方向にフィルター中央部付近Ｄ部が折れ曲がる。これにより、フィルター基材１１にＤ部において割れや破れが生じて濾過機能が損なわれる場合がある。特に、濾過対象液が水等の液体の場合は、空気等の気体の場合に比べてフィルターが受ける圧力が大きく、フィルターが折り曲げ部にて破損しやすい。
【００３３】
フィルター中央部が図３（Ｂ）のような方向に開く（曲がる）ことは、プリーツの奥まで被処理液が供給され、その流れによってフィルター表面が洗浄されやすくなる点では効果的である。しかし折れ曲がりによって破れ等が生じることは防止しなければならない。そこで、本願発明者らは筒形状の内側から見た谷部、すなわち外端部裏側に補強板を備えることで、上記の折れ曲がりを抑制することを検討してきた。そして外端部の破損防止のために、稜線方向に沿った当該補強部材とフィルター基材とを稜線方向に沿って一体となるように接着部を構成することで、一層効果的な補強が可能であるとの発想に至った。
【００３４】
図４はその代表例としてのプリーツフィルター１０の構造を示す斜視図である。フィルター基材１１の内側から見た各谷部に補強部材としての補強板２をそれぞれ備えている。隣接するＶ部の中央付近に板状の補強板２を外端部となるＭ部裏側に向けて装着すると良い。かかる構造において、補強板はフィルターの折れ曲がり変形を防止する強度を持った部材であれば良く、さらにはフィルターのプリーツが被処理液の圧力によって広がることを過度に妨げないことが好ましい。すなわち、図３（Ｂ）に示すように鈍角（「く」の字状）に折れ曲がることは防止するものの、緩やかなカーブで湾曲して、被処理液による圧力から開放された時に元の形状に戻る復元力を持つことが好ましい。図４において補強板２は固定されて描かれていないが、補強板２は、フィルター基材１１と共に、円筒上部に設けられた固定部材と円筒下部に設けられた固定部材により固定される。固定部材は円筒の上下に配置される円盤状、あるいは円環状の部材であり、フィルター基材１１と補強板２の形状と位置を固定しつつその固定部分の水密を保つ部材である。好ましくは、フィルター基材１１と補強板２の上端部および下端部をそれぞれ接着剤としての樹脂で固定すると良い。
【００３５】
図５は、図４の一部を拡大してＭ部における接着部の構成を模式的に示す図である。フィルター基材１１は巨視的には図４のように鋭角にＭ側とＶ側で交互に折り曲げられているが、折り曲げ部を細かく見ると、丸みを帯びた状態で存在し、全体としては濾過面積を大きくするためにプリーツ間隔を小さく、密に詰まった状態となっている。図５はこれらの点を誇張して、補強部材（補強板）との関係を判りやすく示している。補強板２は、Ｍ部の裏側においてフィルター基材１１と一体化された接着部を構成する。図のＳで示す範囲が接着部である。かかる範囲に置いて、フィルター基材１１は補強板２の少なくとも両側面において接着され一体化されている。
【００３６】
補強部材として用いられる部材の代表例として、図６に網目状の補強板２を示す。図６は樹脂製の網目板の一例である。補強板２は、単純な板材であっても補強の効果は得られる。しかし、板状体の一方面から他方面に貫通する多数の孔を備えるものとすることが好ましい。濾過液の流れを妨げ難いからである。さらに、図６の凹凸を有する網目板のように、多孔と共に面に凹凸を備えることで、接着部以外での補強板とフィルター基材との密着を防ぐこともできる。多孔質の板材としては、網目状の板材の他、板材に多数の孔を開けたパンチング材や、三次元網目状の連通孔を有する板材などを用いることが出来る。
【００３７】
（濾過装置）
上述のプリーツフィルターを用いた濾過装置の好ましい適用例として、バラスト水処理装置の構成を図面を参照して説明する。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は本発明の実施態様としての船舶用のバラスト水処理装置の一例を示す図である。図７（Ａ）は軸線を含む垂直断面の構成、図７（Ｂ）は図７（Ａ）における水平Ａ−Ａ断面の構成をそれぞれ模式的に示す図である。円筒形状のプリーツフィルター１０１は回転中心となる軸線を囲むように配置されており、中心に配置された中心配管１４０（配管は回転しない）の周囲を回転自在になるよう取り付けられている。プリーツフィルター１０１の上下面は水密に塞がれている。回転自在な取り付け構造は、同じく水密構造とする必要があるが、特に限定されることなく既知の構造が用いられる。フィルター全体を覆うようにケース１０３が設けられる。ケース１０３は外筒部１３１、蓋部１３２、底部１３３で構成され、底部１３３には排出流路１０８が設けられる。ケース１０３内に被処理水としての海水を導入するため被処理水流路１０６と被処理水ノズル１０２が設けられる。被処理水ノズル１０２は、そのノズル口１２１をケース１０３の外筒部１３１内に備えるように被処理水流路１０６から延設され、被処理水がプリーツフィルター１０１の外周面に向かって流出するように構成されている。また、プリーツフィルター１０１の回転のためにモーター１９０がプリーツフィルター１０１の中心軸に備えられている。モーター１９０はモーターカバー１９１で覆われて収納され、駆動制御部（図示せず）からの電力により駆動される。
【００３８】
本例の場合、被処理水ノズル１０２から噴出した被処理水はプリーツフィルター１０１のプリーツ外周面に当たり、その圧力によってプリーツフィルター１０１の洗浄効果が得られる。濾過されない被処理水および、ケース１０３内に沈殿した濁質分は、ケース１０３の底部１３３の排出流路１０８から順次排出される。このように濁質分や残った被処理水が連続的に常に排出されつつ濾過が進行される点もこの装置の特徴であり、バラスト水に求められる１０〜２０ｔｏｎ／時間やさらには１００ｔｏｎ／時間を超える処理量を確保するために効果がある。なお、図では排出流路１０８にバルブなどを記載していないが、保守用や流量調節用に必要な機器が設けられる。プリーツフィルター１０１により濾過された濾過水はフィルター内部にて中心配管１４０に設けられた取水穴１４１を通して濾過水流路１０７に導かれ、ケース１０３の外部に流出される。
【００３９】
被処理水ノズル１０２はノズル口１２１が矩形開口であるとよい。被処理水ノズル１０２から大量の水がプリーツフィルター面に噴出されることにより、プリーツフィルター１０１の折り目が開閉する方向の振動が生じることで、折り目に裂け等の孔が開きやすくなる。本例では補強板を備えたプリーツフィルターとした場合を例示しており、破損が効果的に抑止でき、装置のより長期安定的な運転が可能となる。
【００４０】
（実験例）
補強板による効果を確認するため、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すバラスト水処理装置を用いて、濾過をおこなった。プリーツフィルター１０１の外径は３４０ｍｍ、軸方向長さ３２０ｍｍ、有効面積としての高さ２００ｍｍ、プリーツ深さ７０ｍｍ、プリーツ数２１０折である。また、運転条件は、噴流流束９ｍ／ｓｅｃ、ろ過流量１６．７ｍ３／ｈｏｕｒ、排水流量３．３ｍ３／ｈｏｕｒである。使用した材料は次の通りである。
フィルター基材：ポリエチレンテレフタレート製不織布（商品名：東レ製  アクスターＧ２２６０−１Ｓ  ＢＫ０）
補強板：ポリプロピレン製網目板（商品名：タキロン製  トリカルネットＳＮ−５９８）
網目ピッチ  ４．８ｍｍ×４．８ｍｍ
厚さ公称値  １．５ｍｍ（縦糸１．５ｍｍ、横糸１．２ｍｍ）
【００４１】
接着部を次のように構成した。上記補強板を短冊状に切断してフィルター基材の折り目内側に装着し、折り目先端から両側それぞれ５ｍｍに亘ってフィルター基材と補強板を密着させた。密着部に超音波を印加し、超音波接合によりフィルター基材と補強板を接着した。接着後の接着部の厚さは１．７ｍｍである。超音波接合には、ユーシー・ジャパン株式会社製超音波接合機（超音波パウチシーラー）を用い、押さえ圧力５ｂａｒ、発振時間４００ｍｓにて接合を行った。
【００４２】
濾過運転を１００時間継続し、フィルター破損の割合（プリーツ数全体に占める破損を生じたプリーツの数）を求めた結果を図８および図９に示す。かかる実験において、フィルターの破損形態を２種類に分けて計数した。ＭｏｄｅＩと呼ぶ破損はフィルター折り目の稜線に沿った中央付近で水平方向（稜線を横切る方向）に生じた破損であり、結果を図８に示す。ＭｏｄｅIIIと呼ぶ破損はフィルター折り目の稜線に沿った上下端近傍に生じた破損であり、結果を図９に示す。また、実験は接着部を構成しないフィルター基材のみのプリーツフィルターをリファレンスとして同条件で行った。
【００４３】
ＭｏｄｅＩ破損はリファレンスでは５０時間を過ぎてから発生し、１００時間において２０％超の破損を生じたのに対し、超音波接合による接着部を有するフィルターでは１００時間まで破損を生じていない。また、ＭｏｄｅIII破損についてもリファレンスでは２０時間を過ぎたあたりから発生し、１００時間において８０％超の破損を生じたのに対し、超音波接合による接着部を有するフィルターでは１００時間まで破損を生じていない。このように、接着部の効果が顕著であることが確認できた。
【００４４】
（船舶用バラスト水処理システム）
図１０は、上述したバラスト水処理装置を濾過装置として用いた船舶用バラスト水処理システムの全体構成を模式的に示した説明図である。図１０において、海洋から取水された海水である被処理水は配管３１を経てポンプ２１により送られ、配管３２を通じて濾過手段である濾過装置２２に供給される。濾過装置２２において濾過された濾過水は配管３３を経て紫外線照射装置や電解装置などの殺滅装置２３（必須ではない。）に送られる。また、濾過装置２２において濾過されなかった排出水は、配管３５を経て装置外部へ導出される。殺滅処理を経た海水は、配管３４、配管３６を経てタンク２４に送られる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のプリーツフィルターは破損による性能低下を起こさず耐久性にも優れているため、海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など水処理に際して、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理に好適に利用できる。また、高濁質・高ＳＳの水処理や濃縮処理にも優れているため、食品分野などの有価物回収分野にも応用が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２    補強板
１０、１０１  プリーツフィルター
１１  フィルター基材
２１  ポンプ
２２  濾過装置
２３  殺滅装置
２４  タンク
３１、３２、３３、３４、３５、３６  配管
１０２  被処理水ノズル
１０３  ケース
１０６  被処理水流路
１０７  濾過水流路
１０８  排出流路
１２１  ノズル口
１３１  外筒部
１３２  蓋部
１３３  底部
１４０  中心配管
１４１  取水穴
１９０  モーター
１９１  モーターカバー
Ｓ      接着部
【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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