(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡発生装置と、
前記被濾過液をフィルターで濾過する処理槽とを有し、
前記フィルターが、表面に配置された針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターであり、前記針状構造物の平均高さが０．２〜２．５μｍであり、前記針状構造物の数が単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２である処理システム。
【請求項２】
前記被濾過液が、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１〜５．０体積％含む請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記フィルターが、上下方向に延在している請求項１または請求項２に記載の処理システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の処理システムを用いて被処理液を処理する処理方法であって、
被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡含有工程と、
前記被濾過液をフィルターで濾過して処理液を生成する処理工程とを有する処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、処理システム及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中に含まれる水不溶物や不純物の粒子を分離除去する方法として、例えば、膜分離法が挙げられる。
代表的な濾過機構としては、表面濾過、深層濾過（デプス濾過）、ケーク濾過と呼ばれる機構がある。いずれの場合も、フィルターに被処理水を通過させて、被処理水中からＳＳ粒子を除去すると、フィルターの表面にＳＳ粒子からなるケークが形成されてケーク濾過へ移行する。
【０００３】
ケーク濾過での濾過性能は、ケークに依存し、ケークの厚みが増すと共に濾過流量が低下する。ケーク濾過での濾過流量を大きくする方法としては、被処理水中にマイクロバブルなどの気泡を混入することにより、ケークの形成を抑制したりケークを脆化させたりする方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、被処理水中に気泡を混入させると、気泡を混入させない場合と比較して、以下に示す理由により、処理水の水質が悪化する恐れがあった。すなわち、被処理水中にマイクロバブルなどの気泡を混入させると、ケーク中で気泡が徐々に集合してケークが乱れる。このことにより、ケーク中に空隙が形成され、ケーク表面からフィルターの表面に達する流路が形成される。流路を介してフィルターに供給された被処理水の一部は、ケーク濾過の機構によってＳＳ粒子が除去されることなくフィルターを通過し、処理水の水質を悪化させる原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９５８０６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Tao  Hang，Ming  Li，Qin  Fei  and  Dali  Mao，Characterization  of  nickel  nanocones  routed  by  electrodeposition  without  any  template,Nanotechnology，１９（２００８）０３５２０１（５ｐｐ）
【非特許文献２】S.Chakraborty,Role  of  organic  additives  in  nickel  plating,Transactions  of  the  Metal  Finishers’Association  of  india,Vol.12,No.3-4(2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、濾過流量を確保でき、しかも、品質の良好な処理液が得られる処理システム及び処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の処理システムは、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡発生装置と、前記被濾過液をフィルターで濾過する処理槽とを持つ。前記フィルターは、表面に配置された針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターである。前記針状構造物の平均高さは０．２〜２．５μｍである。前記針状構造物の数は単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の処理システムを示す模式図。
【図２】フィルターを示す平面模式図。
【図３】図２に示すフィルターの一部を拡大して示した断面模式図。
【図４】処理システムの濾過性能を説明するための説明図。
【図５】フィルターの表面を撮影した顕微鏡写真。
【図６】第２の実施形態の処理システムを示す模式図。
【図７】洗浄試験後の実施例１のフィルターを撮影した写真。
【図８】洗浄試験後の比較例１のフィルターを撮影した写真。
【図９】ウエッジフィルターの一例を示した外観斜視図。
【図１０】図９に示すウエッジフィルターを端面側から見た時の断面図。
【図１１】ウエッジフィルターの他の例を端面側から見た時の断面図。
【図１２】ウエッジフィルターの他の例を端面側から見た時の断面図。
【図１３】ウエッジフィルターの他の例を端面側から見た時の断面図。
【図１４】ウエッジフィルターの他の例を端面側から見た時の断面図。
【図１５】ノッチフィルターの一例を説明するための概略図。
【図１６】図１５に示すノッチフィルターを端面側から見た時の断面図。
【図１７】ノッチフィルターの内周面側を示す要部拡大断面図。
【図１８】ノッチフィルターの線材を示した模式図。
【図１９】ノッチフィルターの他の例における内周面側を示す要部拡大断面図。
【図２０】ノッチフィルターの他の例を示す外観斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態の処理システム及び処理方法を、図面を参照して説明する。
発明者らは、上記課題に鑑みて鋭意検討を重ね、処理槽のフィルターとして、以下に示す第１フィルターまたは第２フィルターを用いればよいことを見出した。
第１フィルターは、表面に配置された針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有し、針状構造物の平均高さが０．２〜２．５μｍであり、針状構造物の数が単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２である。
第２フィルターは、表面に近接配置された複数の多面体構造物と、平均孔径１．０〜２０μｍの貫通孔とを有し、多面体構造物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである。
【００１１】
第１フィルターまたは第２フィルターは、優れた濾過機能を有している。そのため、被濾過液の一部が、ケークに形成された流路を介してケークを通過せずに第１フィルターまたは第２フィルターに供給されても、被濾過液中のＳＳ粒子が十分に捕捉される。したがって、第１フィルターまたは第２フィルターを用いることで、気泡を含む被濾過液によって、十分な濾過流量を確保ししつつ、品質の良好な処理液を得ることができる。
【００１２】
（第１の実施形態）
次に、第１の実施形態の処理システムを、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態の処理システム（処理装置）を示す模式図である。図１に示す処理システム１００Ａは、被処理液槽１１１と、マイクロバブル発生装置１０１と、処理槽１１２と、処理液槽１１４と、濃縮汚泥タンク１１６と、ポンプ１１３、１１５とを有している。
【００１３】
被処理液槽１１１は、被処理液を貯留する。被処理液としては、ＳＳ粒子を含む水などが挙げられる。被処理液槽１１１には、被処理液槽１１１内を攪拌する撹拌機１１１ａが設置されている。被処理液槽１１１の形状、容量、材質等は、処理システム１００Ａの用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
【００１４】
マイクロバブル発生装置１０１（気泡発生装置）は、図１に示すように、配管１０１ａ内を通過する被処理液に気泡を供給して、１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する。マイクロバブル発生装置１０１としては、１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成しうるものであればよく、従来公知のものを用いることができる。例えば、マイクロバブル発生装置１０１として、空気を被処理液中に導入する空気導入部と、導入された空気を被処理液中に気泡状に分散させる混合部とを有するものなどが挙げられる。マイクロバブル発生装置１０１に用いられる混合部としては、例えば、複数の小孔を有するオリフィスに被処理液および導入された空気を通過させる装置、スタティックミキサーにより被処理液と導入された空気とを混合する装置などが挙げられる。
【００１５】
被濾過液に含まれる気泡の大きさは、１０〜１００μｍであり、３０〜５０μｍであることが好ましい。被濾過液に含まれる気泡の大きさが１０μｍ以上であると、気泡が集合してなる空隙がケーク中に容易に形成される。このため、気泡を含むことによる濾過流量を増やす効果が充分に得られる。また、被濾過液に含まれる気泡の大きさが１００μｍ以下であると、気泡の浮上速度が速すぎず、被処理液中に気泡を容易に分散させることができる。このため、ケーク中の気泡が均一に分散し、気泡を含むことによる濾過流量を増やす効果が十分に得られる。
【００１６】
本実施形態において、被濾過液に含まれる気泡の大きさとは、被処理液に空気を導入した条件と同じ条件で、水道水中に空気を導入した時に得られる気泡の直径を意味する。なお、被処理液に空気を導入した条件とは、実際の装置において空気を導入する時の空気の圧力、流量、及び導入される被処理液の圧力、流量のことである。また、水道水中に空気を導入した時に得られる気泡の直径は、２５℃１気圧における直径であり、例えばレーザー回折法などで測定して得られた分布の最頻値とする。
【００１７】
被濾過液は、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１〜５．０体積％含むことが好ましく、０．２〜１．０体積％含むことがより好ましい。被濾過液が、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１体積％以上含む場合、ケーク中に容易に空隙が形成されるため、気泡を含むことによる濾過流量を増やす効果がより一層向上する。また、被濾過液が、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり５．０体積％以下含む場合、フィルター１２１を通過しようとする被濾過液が気泡に妨げられることによる濾過流量の低下を抑制できる。
【００１８】
処理槽１１２は、被濾過液をフィルターで濾過し、被濾過液中からＳＳ粒子を除去して処理液を生成する。処理槽１１２は、耐圧容器である本体１１７と、フィルター１２１とを有する。フィルター１２１は、後述する第１フィルターまたは第２フィルターを円筒状の形状にしたものである。本体１１７内は、円筒状のフィルターによって、フィルター１２１の外側が被濾過液の容れられる被処理液領域１１２ａ、フィルター１２１の内側が処理液領域１１２ｂに区画されている。
【００１９】
処理槽１１２内におけるフィルター１２１の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、上下方向（重力方向）に延在する円筒状のものであることが好ましい。このようなフィルター１２１では、外側から内側に向かって流入する被濾過液の方向が、略水平方向となりやすい。このため、フィルター１２１の外面全体から被濾過液が均一に流入しやすく、好ましい。また、フィルター１２１が、上下方向に延在していると、被濾過液を濾過することにより外側の表面に形成されるケークが、重力の作用によって剥離されやすく、好ましい。
【００２０】
処理槽１１２内におけるフィルター１２１の設置位置は、特に限定されるものではないが、フィルター１２１が上下方向に延在する円筒状である場合、フィルター１２１の外側全面が被濾過液と十分に接触するように、本体１１７の壁面と離間して設置されることが好ましい。
処理槽１１２の本体１１７の上部は円筒状であり、下部は底面に向かって徐々に断面形状が小さくなる逆円錐形状を有している。このことにより、本体１１７内に収容された被濾過液中で沈降するＳＳ粒子の濃縮が促進される。
【００２１】
被処理液槽１１１と処理槽１１２とは、配管１０１ａによって連結されている。配管１０１ａと被処理液槽１１１とは、被処理液槽１１１の下部で接続されている。また、配管１０１ａと処理槽１１２とは、処理槽１１２の本体１１７の上面で接続されている。
配管１０１には、ポンプ１１３と、マイクロバブル発生装置１０１とが設置されている。
ポンプ１１３は、被処理液槽１１１から処理槽１１２の被処理液領域１１２ａに被処理液を圧送する。
【００２２】
処理液槽１１４は、処理液を貯留する。処理液は、処理槽１１２内のフィルター１２１を被濾過液が通過することにより生成したものである。処理液槽１１４の形状、容量、材質等は、処理システム１００Ａの用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
【００２３】
処理液槽１１４と処理槽１１２とは、配管１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｇによって、２つの経路で連結されている。配管１０１ｃと処理槽１１２とは、処理槽１１２の処理液領域１１２ｂで接続されている。また、配管１０１ｄと処理液槽１１４とは、処理液槽１１４の上面で接続されている。配管１０１ｇと処理液槽１１４とは、処理液槽１１４の壁面の下部で接続されている。
【００２４】
配管１０１ｃと配管１０１ｄと配管１０１ｅとは、三方弁１０５ａによって接続されている。三方弁１０５ａを切り替えることにより、配管１０１ｃと配管１０１ｄとが連通される、または配管１０１ｃと配管１０１ｅとが連通される。
【００２５】
配管１０１ｅと排出配管１０１ｆと配管１０１ｇとは、三方弁１０５ａによって接続されている。三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４からの処理液の流出を止める、または処理液槽１１４と配管１０１ｅとが連通される、または処理液槽１１４と排出配管１０１ｆとが連通される。排出配管１０１ｆは、処理システム１００Ａの外部に接続されている。
配管１０１ｇには、ポンプ１１５が設置されている。ポンプ１１５は、フィルター１２１を洗浄する際に、処理液槽１１４から配管１０１ｇ、配管１０１ｅ、配管１０１ｃを介して処理槽１１２の処理液領域１１２ｂに処理液を洗浄液として圧送する。
【００２６】
汚泥濃縮タンク１１６は、処理槽１１２内で濃縮したＳＳ粒子を多く含む濃縮液を貯留する。汚泥濃縮タンク１１６の形状、容量、材質等は、処理システム１００Ａの用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
汚泥濃縮タンク１１６と処理槽１１２とは、配管１０１ｂによって連結されている。配管１０１ｂと処理槽１１２とは、処理槽１１２の本体１１７の底面で接続されている。また、配管１０１ｂと汚泥濃縮タンク１１６とは、汚泥濃縮タンク１１６の上部で接続されている。
【００２７】
配管１０１ｂには、開閉弁１０５ｃが設置されている。開閉弁１０５ｃを開けることにより、処理槽１１２と汚泥濃縮タンク１１６とが連通される。また、開閉弁１０５ｃを閉じることにより、処理槽１１２と汚泥濃縮タンク１１６との接続が遮断される。配管１０１ｂには、処理槽１１２から汚泥濃縮タンク１１６に濃縮液を輸送するために、図示しないポンプが設置されていてもよい。
【００２８】
処理槽１１２内に設置されたフィルター１２１は、第１フィルターまたは第２フィルターで形成されている。
第１フィルターとしては、例えば、図２および図３に示すフィルターが用いられる。図２は、フィルターを示す平面模式図である。図３は、図２に示すフィルターの一部を拡大して示した断面模式図である。図２および図３に示すフィルター１は、ＳＳ粒子を含む処理液を通過させて一定量のＳＳ粒子を捕捉した後のものである。
【００２９】
図２に示すフィルター１は、図３に示すように、フィルター基材６と、フィルター基材６の表面に、電気めっき処理等によって形成されためっき層３とを有する。フィルター基材６は、線材２で形成された金網と、線材２の表面に形成された下地層４とで形成されている。めっき層３は、複数の針状構造物５で形成されている。
【００３０】
フィルター１では、図２に示すように、線材２が綾織されて網目状となっている。このことにより、フィルター１には、複数の貫通孔８が規則的に形成されている。フィルター１の貫通孔８の近傍には、貫通孔８をふさぐように、図３に示すケーク７が形成されている。ケーク７は、フィルター１に捕捉されたＳＳ粒子によって形成されている。ケーク７は、被濾過液中のＳＳ粒子を捕捉し、被濾過液中からＳＳ粒子を分離するフィルターとして機能する。
【００３１】
貫通孔８の平均孔径は、０．５μｍ〜１０μｍの範囲である。貫通孔８の平均孔径が０．５μｍ以上であると、フィルター１の濾過流量を確保できる。貫通孔８の平均孔径が１０μｍ以下であると、貫通孔８の近傍に、貫通孔８をふさぐように容易にケーク７が形成される。
【００３２】
フィルター１の貫通孔８の平均孔径は、以下に示す方法により測定したものである。まず、フィルター１の貫通孔８を真上から走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影する。この時、貫通孔８は、縦方向に略平行に延在していて表面にめっき層３が形成されている２本のフィルター基材６と、縦方向と略直交する横方向に略平行に延在していて表面にめっき層３が形成されている２本のフィルター基材６とに囲まれた、略矩形の内面形状となっている。この略矩形の貫通孔８の内面における縦方向の最短距離と横方向の最短距離とを測定し、距離の短い方の寸法を貫通孔８の孔径とした。この距離は、針状構造物５の先端の間とした。なお、縦方向の最短距離と横方向の最短距離とが同じである場合には、どちらか一方の寸法を貫通孔８の孔径とした。このようにして貫通孔８の孔径を４箇所以上測定し、その平均値をフィルター１の貫通孔８の平均孔径と定義した。
【００３３】
線材２の材料としては、フィルター１を用いて濾過される被濾過液中で使用できるものが用いられる。線材２の材料は、めっき処理を用いて、めっき層３、またはめっき層３および下地層４を容易に形成できるように、金属であることが好ましい。線材２に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材２として、耐蝕性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレス鋼線を用いることが好ましい。
【００３４】
下地層４は、めっき層３の線材２への接着性を高めるために、必要に応じて設けられるものである。下地層４に用いられる材料としては、例えば、線材２の表面にニッケル合金からなるめっき層３を形成する場合、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
【００３５】
下地層４の厚みは、めっき層３の線材２への接着性を向上させることができる厚み以上とされている。また、下地層４の厚みは、貫通孔８の孔径が、フィルター１にＳＳ粒子を含む処理液を通過させる際に適した大きさとなる範囲の厚みとされている。
【００３６】
本実施形態におけるめっき層３は、図３に示すように、複数の針状構造物５が下地層４の表面に集合してなる複合体である。各針状構造物５では、各針状構造物５の基端５３ａよりも線材２側の領域である基部５ａが、隣接する他の針状構造物５の基部５ａと一体化されている。このことにより、針状構造物５の基部５ａは、下地層４の表面に連続して形成されている。
【００３７】
各針状構造物５は、例えば、多角錐状または円錐状の形状を有する。このような錐状の形状を有する各針状構造物５は、図３に示すように、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。このため、隣接する針状構造物５間には、断面視で基端５３ａに近づくにつれて幅が狭くなる谷５３が形成されている。谷５３は、平面視で各針状構造物５を取り囲むように形成されている。各針状構造物５を取り囲む谷５３は、隣接する別の針状構造物５を取り囲む谷５３と平面視で繋がって形成されている。
【００３８】
図２および図３に示すフィルター１において、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数は、１．２〜１０．０個／μｍ２である。単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数が上記範囲未満であると、フィルター１と被濾過液との接触面積が不足して、深層濾過の機構によって被濾過液中のＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数が上記範囲未満であると、針状構造物５にＳＳ粒子が捕捉されにくくなるため、ケーク７が形成されにくくなる。しかし、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数が上記範囲を超えると、洗浄を行っても針状構造物５からＳＳ粒子が除去されにくくなり、洗浄性が不十分となる。
【００３９】
単位面積当たりの針状構造物５の数が１．２個／μｍ２以上であると、フィルター１の表面積が十分に広くなり、隣接する針状構造物５間にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。このため、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１となる。よって、フィルター１は、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能を有する。単位面積当たりの針状構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１とするために、３．０個／μｍ２以上であることが好ましい。
【００４０】
単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下であると、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、図３に示すように、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間３１が形成される。空間３１は、ケーク７が形成された時に、ケーク濾過された処理液が流れる流路として機能する。このため、針状構造物５を有さないフィルターと比較すると、ケーク７を通過した処理液の得られる面積が大きくなり、濾過流量を大きくすることができる。したがって、フィルター１は、ＳＳ粒子が除去されやすく、濾過流量の大きいものとなる。単位面積当たりの針状構造物５の数は、より濾過流量の優れたフィルター１とするために、７．０個／μｍ２以下であることが好ましい。
【００４１】
フィルター基材６の単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルターを電子顕微鏡で観察し、縦２μｍ横２μｍ面積４μｍ２の正方形内に存在する針状構造物の頂点の数を、４箇所測定する。そして、４箇所で測定した針状構造物の頂点の数を平均し、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数を算出する。
【００４２】
フィルター基材６の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数は１．０〜４．０個／μｍであることが好ましい。上記の単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数が上記範囲未満であると、フィルター１と被濾過液との接触面積が不足して、深層濾過の機構によって被濾過液中のＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。しかし、上記の単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数が上記範囲を超えると、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた空間３１が狭くなるため、濾過流量が少なくなる場合がある。
【００４３】
上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数が１．０個／μｍ以上であると、単位面積当たりの針状構造物５の数が１．２個／μｍ２以上である場合と同様に、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能が得られる。上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１とするために、１．５個／μｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数が４．０個／μｍ以下であると、単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下である場合と同様に、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間３１が形成されるものとなり、濾過流量の大きなフィルター１となる。上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数は、より一層濾過流量の優れたフィルター１とするために、３．０個／μｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
フィルター基材６の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルター１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで平滑化して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿って、１０μｍ当たりの針状構造物の数を測定する。そして、測定した針状構造物の数から単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数を算出する。
【００４６】
本実施形態において、フィルター基材６の断面における針状構造物５の平均高さＨおよび基端部の平均幅Ｄは、以下に示す部分の寸法を、以下に示す測定方法により測定したものである。
【００４７】
図３に示すように、フィルター基材６の断面において隣接する針状構造物５間には、谷５３が形成されている。フィルター基材６の断面において、針状構造物５を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５１でつなぎ、その長さを針状構造物５の基端部の幅Ｄ１、Ｄ２とする。また、針状構造物５の先端５２と上記の直線５１との最短距離を、針状構造物５の高さＨ１、Ｈ２とする。
【００４８】
フィルター基材６の断面において、２つの針状構造物５７、５８が一体化されている場合（図３における符号５９で示す針状構造物）には、以下に示す部分の寸法を、針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４および針状構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とする。
【００４９】
まず、針状構造物５７、５８が一体化された針状構造物５９を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５４でつなぐ。次いで、２つの針状構造物５７、５８間の谷５５の谷底から直線５４に向かって垂線５６を引く。垂線５６と直線５４との交点から各基端５３ａ、５３ａまでのそれぞれの距離を、針状構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とする。また、各針状構造物５７、５８の先端５２ａ、５２ｂと上記の直線５４との最短距離を、各針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４とする。なお、２つの針状構造物５７、５８が一体化されているとする基準は、垂線５６の長さが針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４のうちいずれか一方の高さの３／４以上１未満である場合とする。垂線５６の長さが、針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４の両方の高さの３／４未満である場合には、独立した２つの針状構造物とみなす。
【００５０】
針状構造物５の高さおよび針状構造物５の基端部の幅を測定するには、フィルター１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで研磨して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材６の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿う長さ１０μｍの範囲を１つの測定領域とし、４箇所の測定領域に存在する全ての上記の針状構造物５の高さおよび基端部の幅を測定する。そして、測定した４箇所の針状構造物５の高さの平均値を、針状構造物５の平均高さＨとする。また、測定した４箇所の針状構造物５の基端部の幅の平均値を、針状構造物５の基端部の平均幅Ｄとする。
【００５１】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の高さの変動係数は０．１５〜０．５０であることが好ましい。変動係数とは、上述したフィルター基材６の断面における針状構造物５の高さの分布の標準偏差を、前記針状構造物５の高さの算術平均値で除したものである。
【００５２】
上記の変動係数が０．１５〜０．５０の範囲であると、より一層ＳＳ粒子の除去機能および洗浄性の優れたフィルター１となる。上記の変動係数が０．１５未満であると、フィルター１に被濾過液を通過させる際に、フィルター１の表面での被濾過液の流れが単調になり、針状構造物５にＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、上記の変動係数が０．５０を超えると、高さの低い針状構造物５によってめっき層３の表面に形成されたケーク７を支える機能が得られにくくなる。
【００５３】
上記の変動係数が０．１５以上であると、針状構造物５の高さのばらつきが十分に大きいものとなる。このため、フィルター１に被濾過液を通過させる際に、フィルター１の表面での被濾過液の流れが複雑になるとともに、高さの高い針状構造物５にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。その結果、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすくなるとともに、高さの高い針状構造物５に引っかかったＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面にケーク７が形成されやすくなる。上記の変動係数は、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１とするために、０．１８以上であることが好ましい。
【００５４】
上記の変動係数が０．５０以下であると、めっき層３の表面に形成されたケーク７を、高さの低い針状構造物５が支えることによって、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３とケーク７とに囲まれた空間３１の広さが確保されやすくなる。このため、濾過によってケーク７が形成された後、ケーク７を通過した処理液が空間３１内を流れやすくなり、濾過流量が増大する。したがって、フィルター１は、針状構造物のないフィルターと比較して濾過流量の優れたものとなる。上記の変動係数は、より一層、濾過流量の多いフィルター１とするために、０．３６以下であることが好ましい。
【００５５】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の基端部の平均幅Ｄと平均高さＨとのアスペクト比Ｈ／Ｄは０．５〜４．０であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが０．５以上であると、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた十分な高さの空間３１が形成されるため、濾過流量の優れたものとなる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層濾過流量の大きなフィルター１とするために、１．０以上であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが４．０以下であると、強度に優れた針状構造物５となり、耐久性に優れたフィルター１となる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層耐久性の優れたフィルター１とするために、３．０以下であることが好ましい。
【００５６】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の平均高さＨは、０．２〜２．５μｍである。上記の針状構造物５の平均高さＨが０．２μｍ以上であると、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されるケーク７とに囲まれた十分な高さの空間３１が形成されるため、濾過流量の優れたものとなる。上記の針状構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量の優れたフィルター１とするために、０．４μｍ以上であることが好ましい。上記の針状構造物５の平均高さＨが２．５μｍ以下であると、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、針状構造物５が１０．０個／μｍ２以下である場合と同様に、空間３１が十分に確保された濾過流量の優れたフィルター１となる。上記の針状構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量の優れたフィルター１とするために、１．８μｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の基端部の平均幅Ｄと、除去対象物質の平均粒子径（Ｄ５０）ｂ（ＳＳ粒子の平均粒子径）との関係は、ｂ／Ｄ≧０．３３を満足することが好ましい。上記ｂ／Ｄが０．３３以上であると、ＳＳ粒子が隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３の谷底に近傍に入り込みにくいものとなる。したがって、谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた広い空間３１が形成されやすくなり、濾過流量に優れたものとなる。上記ｂ／Ｄは、より一層濾過流量の多いフィルター１とするために、０．５０以上であることが好ましい。また、上記ｂ／Ｄは３．００以下であることが好ましい。上記ｂ／Ｄが３．００以下であると、隣接する針状構造物５間にＳＳ粒子が、より一層引っかかりやすいものとなる。このため、より一層、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１となる。上記ｂ／Ｄは、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１とするために、２．００以下であることがより好ましい。
【００５８】
ここで、平均粒子径ｂは、レーザー回折法により測定されたものである。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。
【００５９】
複数の針状構造物５で形成されためっき層３に用いられる金属としては、電気めっき等の処理によって、フィルター基材６の表面に複数の針状構造物５を析出できるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層３に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、針状構造物５の形状の制御がしやすく、耐食性に優れた金属であるニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
【００６０】
次に、図２および図３に示すフィルター１の製造方法について説明する。
フィルター１を製造するには、まず、綾織されて網目状とされた線材２を用意する。
次いで、線材２の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層４を形成する。下地層４を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層３を形成する前に、ステンレスからなる線材２の表面に下地層４を形成する場合には、電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、ニッケルまたはニッケル合金からなる下地層４を形成することが好ましい。
【００６１】
次に、下地層４の設けられた線材２の表面全面に、電気めっき処理によって、複数の針状構造物５を析出させて、線材２をめっき層３で被覆する。めっき層３を形成するための電気めっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層４およびめっき層３がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層４の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層３を形成することが好ましい。
【００６２】
複数の針状構造物５を析出させる電気めっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類、濃度、めっき時間を変化させることにより、針状構造物５の形状および大きさを変化させることができる（例えば、非特許文献１参照）。添加剤としては、エチレンジアミン二塩酸塩（ethylenediamine  dihydrochloride）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）などが挙げられる。
【００６３】
めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層３の結晶化を促進してもよい。
また、めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて、フィルターの耐久性を向上させるために、めっき層３の表面に、他の金属や有機物などを用いて別の被覆層を形成してもよい。
【００６４】
次に、図１に示す処理システム１００Ａを用いて被処理液を処理する処理方法について説明する。
本実施形態では、被処理液の処理を開始する前に、開閉弁１０５ｃを閉じることにより、処理槽１１２と汚泥濃縮タンク１１６との連通を遮断する。また、三方弁１０５ａを切り替えることにより、配管１０１ｃと配管１０１ｄとを連通させ、三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４からの処理液の流出を止める。
【００６５】
次に、被処理液貯槽１１１に、ＳＳ粒子を含む水などの被処理液を導入し、貯留する。そして、必要に応じて撹拌機１１１ａによって、被処理液槽１１１内の被処理液を攪拌する。
次に、ポンプ１１３を駆動して、配管１０１ａを介して被処理液槽１１１から処理槽１１２に向かって被処理液を圧送する。また、マイクロバブル発生装置１０１を駆動して、配管１０１ａ内を通過する被処理液に気泡を供給する（気泡含有工程）。このことにより、１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液が生成され、処理槽１１２の被処理液領域１１２ａに供給される。被濾過液は、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１〜５．０体積％含むことが好ましい。
【００６６】
次に、被処理液領域１１２ａに供給された被濾過液を、円筒状のフィルター１２１の被処理液領域１１２ａ（外側）から処理液領域１１２ｂ（内側）に通過させて濾過し、処理液を生成する（処理工程）。
生成した処理液は、配管１０１ｃと配管１０１ｄとを介して処理液槽１１４に供給され、貯留される。
【００６７】
ここで、処理槽１１２内に設置されたフィルター１２１が図２および図３に示すフィルター１である場合の図１に示す処理システム１００Ａの濾過性能について、図４を用いて説明する。
【００６８】
図２に示すフィルター１は、表面に所定の高さかつ所定の密度の複数の針状構造物５を有するため、フィルター１と被濾過液との接触面積が多い。このため、フィルター１に被濾過液を通過させると、表面濾過および深層濾過の機構によって、針状構造物５の表面にＳＳ粒子が捕捉される。そして、針状構造物５の表面に付着したＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面の複数の箇所で速やかにＳＳ粒子の凝集物が形成される。形成された凝集物は、フィルター１への被濾過液の通過を継続させることにより速やかに成長し、貫通孔８をふさぐケーク７となる。よって、被濾過液の通過を開始してから短時間で、所定のＳＳ粒子の除去性能が得られる。
【００６９】
本実施形態では、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むため、フィルター１への被濾過液の供給を継続させると、ケーク７中で気泡が徐々に集合してケークが乱れる。その結果、ケーク７中に空隙が形成され、図４に示すように、ケーク７の表面からフィルター１の表面に達する流路７ａが形成され、濾過流量が増大する。
【００７０】
流路７ａが形成されると、流路７ａを介してフィルター１に供給される被濾過液の一部が、ケーク濾過の機構によってＳＳ粒子７１が除去されることなくフィルター１に到達する。フィルター１に到達したＳＳ粒子７１は、ブラウン運動などの拡散によって、図４に示すように、フィルター１の針状構造物５の表面に物理吸着し、捕捉される。フィルター１の針状構造物５は、表面積が大きいため、ＳＳ粒子７１が物理吸着しやすいものと推定される。このように、本実施形態では、ケーク７に流路７ａが形成されても、ＳＳ粒子の除去性能の低下が生じにくく、優れた濾過性能が得られる。
【００７１】
また、本実施形態では、フィルター１２１が、上下方向に延在しているため、フィルター１への被濾過液の供給を継続させると、ケーク７中で気泡が集合してケーク７が剥離し、ケーク７の一部が重力によって落下する。この場合にも、流路７ａが形成される場合と同様に、濾過流量が増大する。また、流路７ａが形成される場合と同様に、ケーク濾過の機構によって除去されることなくフィルター１に到達したＳＳ粒子７１が、フィルター１の針状構造物５の表面に物理吸着し、捕捉される。このように、本実施形態では、ケーク７が剥離してケーク７の一部が重力によって落下しても、ＳＳ粒子の除去性能の低下が生じにくく、優れた濾過性能が得られる。
【００７２】
また、処理槽１１２の被処理液領域１１２ａに被濾過液を圧送した場合、被濾過液に含まれる気泡がケーク７を通過して、ケーク７のフィルター１との対向面に到達すると、気泡の圧力が解放される。ここで解放された気泡の圧力は、フィルター１からのケーク７の剥離を促進するものと推定される。したがって、被処理液領域１１２ａに被処理液を圧送した場合、ケーク７とフィルター１との間の空隙が維持されやすく、ケーク７が剥離しやすくなる。その結果、被濾過液からのＳＳ粒子の除去に伴う濾過流量の低下がより一層生じにくくなると推定される。
【００７３】
その後、さらに処理工程を継続すると、フィルター１に形成されているケーク７上にさらにＳＳ粒子が堆積し、徐々に濾過流量が低下する。このため、処理工程を中断して、フィルター１を洗浄し、濾過流量を回復させてから、処理工程を再開することが好ましい。
一定量のＳＳ粒子を捕捉したフィルター１を洗浄する方法としては、フィルター１の被濾過液を通過させたのと反対向きに、洗浄液を供給する方法（逆洗）が挙げられる。
【００７４】
フィルター１の逆洗を行う際には、三方弁１０５ａを切り替えることにより、配管１０１ｃと配管１０１ｅとを連通させ、三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４と配管１０１ｅとを連通させる。
次に、ポンプ１１５を駆動して、配管１０１ｇと配管１０１ｅと配管１０１ｃを介して、処理液槽１１４からフィルター１２１の処理液領域１１２ｂに、洗浄液として処理液を圧送し、フィルター１を逆洗する。
【００７５】
フィルター１を逆洗すると、貫通孔８に形成されているケーク７が洗浄液に押し流されて除去される。このとき、貫通孔８内およびフィルター１の処理液領域１１２ｂ側に存在する空間３１（図３参照）には、各針状構造物５を取り囲むように形成された谷５３を介して、多方向から洗浄液が流入する。このことにより、谷５３の上部の少なくとも一部を覆うように形成されていたケーク７が、洗浄液に押し上げられて、ケーク７の剥離が促進される。また、針状構造物５は、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。このため、洗浄液に押し上げられたケーク７は、貫通孔８内を通過しようとする洗浄液の流れによってフィルター１から容易に剥離される。また、針状構造物５が先細りの形状を有しているので、針状構造物５に付着しているＳＳ粒子が逆洗時に谷５３に挟まりにくく、針状構造物５から容易に剥離される。
【００７６】
しかも、本実施形態では、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むため、ケーク７が空隙を有する脆いものとなっている。さらに、被処理液領域１１２ａに被処理液を圧送した場合には、ケーク７とフィルター１との間の空隙が維持されやすく、ケーク７が剥離しやすくなっている。このため、ケーク７は、洗浄液と接触することによって容易に剥離する。
さらに、図１に示すように、処理槽１１２内のフィルター１２１が上下方向に延在しているため、剥離したケーク７は、重力によって落下し、フィルター１２１に再付着しにくい。
これらのことから、本実施形態では、フィルター１を逆洗することにより、フィルター１に形成されていたケーク７およびフィルター１上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【００７７】
本実施形態において処理工程で生成し、処理液槽１１４に貯留された処理液は、三方弁１０５ｂを切り替えて処理液槽１１４と排出配管１０１ｆとを連通させ、必要に応じてポンプ１１５によって圧送することにより、処理システム１００Ａの外部に間欠的に排出される。
また、処理槽１１２の本体１１７の底部には、濃縮したＳＳ粒子が堆積する。このため、間欠的に開閉弁１０５ｃを開けることにより、処理槽１１２と汚泥濃縮タンク１１６とを連通させ、濃縮したＳＳ粒子を含む被濾過液を、処理槽１１２から汚泥濃縮タンク１１６へと輸送する。
【００７８】
本実施形態の処理システム１００Ａは、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成するマイクロバブル発生装置１０１と、被濾過液をフィルター１２１で濾過する処理槽１１２とを有し、フィルター１２１が、表面に配置された針状構造物５と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔８とを有するフィルター１であり、針状構造物５の平均高さが０．２〜２．５μｍであり、針状構造物５の数が単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２である。この処理システム１００Ａを用いて、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡含有工程と、被濾過液をフィルター１で濾過して処理液を生成する処理工程とを行うことで、濾過流量を確保でき、しかも、ＳＳ粒子が十分に除去された高品質の処理液が得られる。具体的には、本実施形態の処理システム１００Ａでは、被処理液中に含まれている比較的除去しにくい1μｍ以下のＳＳ粒子を、凝集剤を用いることなく十分に除去できる。
【００７９】
上述した実施形態では、フィルター１の針状構造物５を電気めっき処理によって形成する場合を例に挙げて説明したが、針状構造物５の製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、エッチングなどの微細な表面加工を行う方法などにより形成してもよい。
【００８０】
上述した実施形態では、処理槽１１２内に設置されたフィルター１２１が、図２および図３に示すフィルター１で形成されている場合を例に挙げて説明したが、フィルター１２１は第２フィルターで形成されていてもよい。
第２フィルターとしては、例えば、図５に示すフィルターが用いられる。図５は、フィルターの表面を撮影した顕微鏡写真である。
【００８１】
以下、図５に示すフィルターについて説明する。なお、図５に示すフィルターにおいて、図２および図３に示すフィルター１と同じ構成については、説明を省略する。
図５に示すフィルターは、図２および図３に示すフィルター１における複数の針状構造物５に代えて、表面に近接配置された複数の多面体構造物を有する。
【００８２】
図５に示すフィルターの有する多面体構造物は、多面体形状の析出物であり、それぞれ、３つ以上の平面が交わる頂点を複数有している。各析出物は、図５に示すように、それぞれ異なる形状および異なる大きさを有しており、下地層４の表面に密集して形成されている。その結果、多面体形状の辺に相当する部分は、不規則な方向を向いている。
【００８３】
多面体構造物の最大外形寸法の平均値は０．５〜１０μｍである。多面体構造物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、被濾過液中のＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。特に、被濾過液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合、めっき層３にＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。
【００８４】
多面体構造物の最大外形寸法の平均値が０．５μｍ未満であると、めっき層３の表面の凹凸が減少するとともに、多面体構造物の間の空隙を通る被濾過液の量が低下して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。多面体構造物の最大外形寸法の平均値は、２μｍ以上であることが好ましい。また、多面体構造物の最大外形寸法の平均値が１０μｍを超えると、めっき層３と被濾過液との接触面積が減少して、めっき層３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。多面体構造物の最大外形寸法の平均値は、８μｍ以下であることが好ましい。
【００８５】
多面体構造物の最大外形寸法の平均値は、以下に示す測定方法により測定する。すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルターの写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、多面体構造物の最も大きさの大きい部分の外形寸法を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を最大外形寸法の平均値と定義する。
【００８６】
図５に示すフィルターのめっき層３に用いられる金属としては、図２および図３に示すフィルター１におけるめっき層３と同様のものが挙げられる。
【００８７】
貫通孔８の平均孔径は１．０〜２０μｍである。図５に示すフィルターでは、貫通孔８の平均孔径は、下地層４およびめっき層３を形成する前の線材２間の間隔と、下地層４の厚みと、めっき層３の厚みのうち、いずれか一つ以上を変化させることによって、調整できる。
【００８８】
貫通孔８の平均孔径が１．０〜２０μｍであると、特に、被濾過液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合に、貫通孔８の大きさが適切なものとなる。したがって、フィルターに捕捉されたＳＳ粒子によって、貫通孔８をふさぐケーク７が容易に形成され、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなる。
【００８９】
貫通孔８の平均孔径が１．０μｍに満たないと、フィルターを通過できる被濾過液の量が不十分となる。このため、貫通孔８の平均孔径は、２．０μｍ以上であることが好ましい。また、貫通孔８の平均値が２０μｍを超えると、表面濾過の機構によって主に捕捉される大きいＳＳ粒子の大きさが大きいものとなる。このため、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば０．１〜１０μｍである場合、比較的大きいＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、貫通孔８の平均孔径が２０μｍを超えると、貫通孔８が大きくなるため、貫通孔８をふさぐケークが形成されにくくなる。したがって、貫通孔８の平均孔径は１２μｍ以下であることが好ましく、７．０μｍ以下であることがさらに好ましい。貫通孔８の平均孔径が１２μｍ以下であると、表面濾過の機構を利用して、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば０．１〜１０μｍである場合にＳＳ粒子を効率よく捕捉できる。
【００９０】
図５に示すフィルターでは、被濾過液中に貫通孔８の平均孔径よりも大きい粒径のＳＳ粒子が含まれていなくても、貫通孔８をふさぐケーク７が容易に形成される。これは、めっき層３の表面に捕捉された小さい粒径のＳＳ粒子が、めっき層３の表面で凝集して凝集体を形成し、これが貫通孔８へ移動してケーク７を形成するためと推定される。
【００９１】
めっき層３の表面でのＳＳ粒子の凝集体は、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１μｍである場合と比較して、平均粒子径が０．１μｍである場合の方が容易に形成される。これは、ＳＳ粒子の粒径が小さい程、被濾過液に対する抵抗が小さいためと推定される。被処理液に対する抵抗が小さいＳＳ粒子は、めっき層３の表面にとどまる時間が長くなるため、凝集体として成長しやすいものと推定される。
【００９２】
図５に示すフィルターにおける貫通孔８の平均孔径は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルターの写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、平面視で、めっき層３の被覆された貫通孔８の内壁に接する内接円の直径を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を貫通孔８の平均孔径と定義する。
【００９３】
図５に示すフィルターにおいて、平面視で、フィルターの面積に対する貫通孔８の面積である開孔率は、０．０４〜５．００であることが好ましい。フィルターの開孔率が０．０４〜５．００であると、多面体構造物の間の空隙を通過して貫通孔８に向かう被濾過液の量が十分に多くなり、めっき層３の表面にＳＳ粒子が付着しやすくなる。また、開孔率が０．０４〜５．００であると、めっき層３に捕捉されたＳＳ粒子が凝集して、フィルターの貫通孔８をふさぐケーク７が形成されやすいものとなる。フィルターの開孔率は２．５０以下が好ましく、１．５０以下であることがさらに好ましい。
【００９４】
フィルターの開孔率は、以下に示す測定方法により測定した隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値と、上述した方法を用いて測定した貫通孔８の平均孔径とを用いて、以下に示す方法により算出する。
隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値は、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径である。このため、隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値として、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径を用いて、開孔率を算出する。
【００９５】
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルターの写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、めっき層３によって被覆された線材２の線径を、一つの写真に対してランダムに１０か所を選択して測定し、その平均値をめっき層３に被覆された線材２の平均線径と定義する。
次いで、めっき層３に被覆された線材２の平均線径をＡ、貫通孔８の平均孔径をＢとして、Ｂ２／（Ａ＋Ｂ）２で算出される値を開孔率と定義する。
【００９６】
図５に示すフィルターは、図２および図３に示すフィルター１を製造する際の針状構造物５を析出させる電気めっき処理の条件以外は、図２および図３に示すフィルター１と同様にして製造できる。すなわち、電気めっき処理の条件を、例えば、非特許文献２に記載の条件とすることで、針状構造物５に代えて図５に示す多面体構造物を析出させることができる。多面体構造物を析出させる電気めっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類、濃度、めっき時間を変化させることにより、多面体構造物の形状および大きさを変化させることができる。添加材としては、２−ブチン−１，４−ジオールなどが挙げられる。
【００９７】
次に、フィルター１２１が図５に示すフィルターで形成されている図１に示す処理システム１００Ａを用いて被処理液を処理する処理方法について説明する。なお、フィルター１２１の濾過性能および洗浄性の他は、フィルター１２１が図２および図３に示すフィルター１で形成されている場合と同じであるので、同じ部分についての説明を省略する。
【００９８】
図５に示すフィルターは、表面に所定の外形寸法の近接配置された複数の多面体構造物を有するため、フィルターと被濾過液との接触面積が多い。このため、フィルターへの被濾過液の通過を開始すると、多面体構造物の表面にＳＳ粒子が付着し、速やかにＳＳ粒子の凝集物が形成される。さらに、凝集物が速やかに成長して貫通孔８をふさぐケーク７が形成される。よって、被濾過液の通過を開始してから短時間で、所定のＳＳ粒子の除去性能が得られる。
【００９９】
また、本実施形態では、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むため、フィルターへの被濾過液の供給を継続させると、ケーク７の表面からフィルターの表面に達する流路７ａが形成される。流路７ａを介してフィルターに供給される被濾過液の一部は、ケーク濾過の機構によってＳＳ粒子が除去されることなく図５に示すフィルターに到達する。このようにしてフィルターに到達したＳＳ粒子は、ブラウン運動などの拡散によって多面体構造物の表面に物理吸着し、捕捉される。図５に示すフィルターでは、隣接する多面体構造物間に形成された直線的な空間に、その空間の大きさに近い大きさのＳＳ粒子が入り込みやすいため、ＳＳ粒子が除去されやすいものと推定される。
【０１００】
また、図５に示すフィルターからケーク７が剥離し、ケーク７の一部が重力によって落下した場合にも、流路７ａが形成される場合と同様に、ケーク濾過の機構によって除去されることなくフィルターに到達したＳＳ粒子が、多面体構造物の表面に物理吸着し、捕捉される。
このように、図５に示すフィルターを用いた場合、ケーク７に流路７ａが形成されたり、ケーク７が剥離してケーク７の一部が重力によって落下したりしても、ＳＳ粒子の除去性能の低下が生じにくく、優れた濾過性能が得られる。
【０１０１】
また、ケーク７が形成されている図５に示すフィルターでは、隣接する多面体構造物間に形成されている隙間とケーク７とに囲まれた空間が形成されている。このため、図５に示すフィルターを逆洗すると、ケーク７が洗浄液に押し上げられて、ケーク７の剥離が促進される。しかも、本実施形態では、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むため、ケーク７が空隙を有する脆いものとなっている。さらに、処理槽１１２内の被処理液領域１１２ａに被処理液を圧送した場合には、ケーク７とフィルター１との間の空隙が維持されやすく、ケーク７が剥離しやすくなっている。このため、ケーク７は、洗浄液と接触することによって容易に剥離する。さらに、処理槽１１２内のフィルター１２１が上下方向に延在しているため、剥離したケーク７は、重力によって落下し、フィルターに再付着しにくい。これらのことから、図５に示すフィルターを逆洗することにより、フィルターに形成されていたケーク７およびフィルター上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【０１０２】
本実施形態の処理システム１００Ａにおいて、フィルター１２１が、表面に近接配置された複数の多面体構造物と、平均孔径１．０〜２０μｍの貫通孔とを有し、多面体構造物の最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである図５に示すフィルターで形成されている場合も、図２および図３に示すフィルター１で形成されている場合と同様に、気泡含有工程と処理工程とを行うことで、濾過流量を確保でき、しかも、ＳＳ粒子が十分に除去された高品質の処理液が得られる。具体的には、本実施形態の処理システム１００Ａでは、被処理液中に含まれている比較的除去しにくい1μｍ以下のＳＳ粒子を、凝集剤を用いることなく十分に除去できる。
【０１０３】
上述した実施形態では、多面体構造物を電気めっき処理によって形成する場合を例に挙げて説明したが、多面体構造物の製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、エッチングなどの微細な表面加工を行う方法などにより形成してもよい。
【０１０４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の処理システムを、図面を参照して説明する。
図６は、第２の実施形態の処理システム（処理装置）を示す模式図である。図６に示す処理システム１００Ｂは、被濾過液をフィルター１３１の被処理液領域１３２ａ側の面に略平行に流動させながら、フィルター１３１で濾過するクロスフロー方式のものである。
【０１０５】
図６に示す処理システム１００Ｂは、被処理液槽１１１と、マイクロバブル発生装置１０１と、処理槽１３２と、処理液槽１１４と、濃縮汚泥タンク１１６と、ポンプ１１３、１１５とを有している。
図６に示す処理システム１００Ｂにおいて、図１に示す処理システム１００Ａと同じ部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０６】
図６に示す処理システム１００Ｂにおいても、マイクロバブル発生装置１０１は、配管１０１ａ内を通過する被処理液に気泡を供給して、１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する。被濾過液は、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１〜５．０体積％含むことが好ましい。
【０１０７】
処理槽１３２は、被濾過液をフィルター１３１で濾過し、被濾過液中からＳＳ粒子を除去して処理液を生成する。処理槽１３２は、耐圧容器である扁平状の本体１３７と、フィルター１３１とを有している。処理槽１３２は、フィルター１３１として、上側フィルター１３１ａと下側フィルター１３１ｂとを有している。上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂは、それぞれ平板状の上述した第１フィルターまたは第２フィルターで形成されている。
【０１０８】
処理槽１３２の本体１３７内は、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂによって、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの外側が被処理液領域１３２ａ、上側フィルター１３１ａと下側フィルター１３１ｂとの間が処理液領域１３２ｂに区画されている。
【０１０９】
上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂは、処理槽１３２内において略水平方向に延在するように設置されている。処理槽１３２内における上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの設置位置は、特に限定されるものではない。例えば、上側フィルター１３１ａと下側フィルター１３１ｂの平面視での面積が略同じであって、上側と下側の被処理液領域１３２ａが略同じ体積となるように、設置されることが好ましい。このことにより、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂが、被濾過液と均一に接触するものとなり、効率よく被処理液を処理できる。
【０１１０】
被処理液槽１１１と処理槽１３２とは、配管１０１ａによって連結されている。配管１０１ａと被処理液槽１１１とは、被処理液槽１１１の下部で接続されている。配管１０１ａと処理槽１３２とは、配管１０１ａの上下２つに分岐した接続部１２９ａ、１２９ｂを介して接続されている。上側の接続部１２９ａは、本体１３７の側面における上側の被処理液領域１３２ａと接続されている。下側の接続部１２９ｂは、本体１３７の側面における下側の被処理液領域１３２ａに接続されている。
配管１０１には、図１に示す処理システム１００Ａと同様に、ポンプ１１３と、マイクロバブル発生装置１０１とが設置されている。
【０１１１】
図６に示す処理システム１００Ｂでは、図１に示す処理システム１００Ａと異なり、被処理液槽１１１と処理槽１３２とが、配管１０１ａだけでなく、配管１２２と配管１２４とを通過する経路でも連結されている。配管１２２と被処理液槽１１１とは、被処理液槽１１１の上部で接続されている。また、配管１２４と処理槽１３２とは、配管１２４の上下２つに分岐した接続部１２４ａ、１２４ｂを介して接続されている。上側の接続部１２４ａは、本体１３７の側面における上側の被処理液領域１３２ａと接続されている。下側の接続部１２４ｂは、本体１３７の側面における下側の被処理液領域１３２ａに接続されている。
【０１１２】
処理槽１３２に接続された配管１０１ａの接続部１２９ａ、１２９ｂの位置と配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂの位置とは、平面視で離間して配置されている。このことにより、被濾過液は、処理槽１３２の各被処理液領域１３２ａ、１３２ａを流路として、被処理液領域１３２ａ、１３２ａと被処理液槽１１１との間を循環できるようになっている。処理槽１３２に接続された配管１０１ａの接続部１２９ａ、１２９ｂの位置と配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂの位置とは、それぞれ平面視で処理槽１３２の略中心位置を介して対向する位置であることが好ましい。このような位置に配管１０１ａと配管１２４とを接続することで、被処理液領域１３２ａ、１３２ａ内を循環する被濾過液の流路が長くなる。その結果、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂと被濾過液との接触面積が多くなり、処理効率の良好な処理システム１００Ｂとなる。
【０１１３】
図６に示す処理システム１００Ｂでは、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂが略水平方向に延在するように設置され、配管１０１ａの接続部１２９ａ、１２９ｂおよび配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂが本体１３７の側面の離れた位置に接続されている。このため、配管１０１ａの接続部１２９ａ、１２９ｂから各被処理液領域１３２ａ、１３２ａに被濾過液を圧送し、配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂから排出することで、被濾過液を、フィルター１３１の被処理液領域１３２ａ側の面に略平行に容易に流動させることができる。したがって、被濾過液を濾過することにより上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの被処理液領域１３２ａ側の表面に形成されるケークが、被濾過液の流れる力の作用によって剥離されやすい。よって、図６に示す処理システム１００Ｂでは、過剰なケークが形成されにくく、濾過流量が確保されやすい。
【０１１４】
配管１２２と配管１２４と配管１２３とは、三方弁１０５ｄによって接続されている。三方弁１０５ｄを切り替えることにより、配管１２２と配管１２４とが連通される、または配管１２４と配管１２３とが連通される。配管１２３には、汚泥濃縮タンク１１６が連結されている。配管１２３と汚泥濃縮タンク１１６とは、汚泥濃縮タンク１１６の上部で接続されている。
【０１１５】
処理液槽１１４と処理槽１３２とは、配管１２５、１２６、１２７によって、２つの経路で連結されている。配管１２５と処理槽１３２、および配管１２６と処理槽１３２は、処理槽１３２の処理液領域１３２ｂと接続されている。また、配管１２５と処理液槽１１４とは、処理液槽１１４の上面で接続されている。配管１２７と処理液槽１１４とは、処理液槽１１４の壁面の下部で接続されている。
【０１１６】
配管１２６と配管１２７と排出配管１２８とは、三方弁１０５ｂによって接続されている。三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４からの処理液の流出を止める、または処理液槽１１４と配管１２６とが連通される、または処理液槽１１４と排出配管１２８とが連通される。排出配管１２８は、処理システム１００Ｂの外部に接続されている。
配管１２７には、ポンプ１１５が設置されている。ポンプ１１５は、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂを洗浄する際に、処理液槽１１４から配管１２７、配管１２６を介して処理槽１３２の処理液領域１３２ｂに、処理液を洗浄液として圧送する。
【０１１７】
次に、図６に示す処理システム１００Ｂを用いて被処理液を処理する処理方法について説明する。
本実施形態では、被処理液の処理を開始する前に、三方弁１０５ｄを切り替えて、配管１２４と配管１２２とを連通させ、処理槽１３２と汚泥濃縮タンク１１６との連通を遮断する。また、三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４からの処理液の流出を止める。
【０１１８】
次に、被処理液貯槽１１１に、ＳＳ粒子を含む水などの被処理液を導入し、貯留する。そして、必要に応じて撹拌機１１１ａによって、被処理液槽１１１内の被処理液を攪拌する。
次に、ポンプ１１３を駆動して、配管１０１ａ介して被処理液槽１１１から処理槽１３２の本体１３７内の被処理液領域１３２ａ、１３２ａに被処理液を圧送する。また、マイクロバブル発生装置１０１を駆動して、配管１０１ａ内を通過する被処理液に気泡を供給する（気泡含有工程）。このことにより、１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液が生成され、処理槽１３２の被処理液領域域１３２ａ、１３２ａに供給される。被濾過液は、２５℃１気圧で換算した体積の空気を単位体積当たり０．１〜５．０体積％含むことが好ましい。
【０１１９】
次に、被処理液領域１３２ａ、１３２ａに供給された被濾過液を、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの被処理液領域１３２ａ（外側）から処理液領域１３２ｂ（内側）に通過させて濾過し、処理液を生成する（処理工程）。本実施形態では、配管１０１ａの接続部１２９ａ、１２９ｂから各被処理液領域１３２ａ、１３２ａに被濾過液を圧送し、配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂから排出する。このことにより、被濾過液を、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの被処理液領域１１２ａ側の面に略平行に流動させながら濾過する。上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂを通過して生成した処理液は、配管１２５を介して処理液槽１１４に供給され、貯留される。
【０１２０】
本実施形態では、被処理液領域１３２ａ、１３２ａに供給された被濾過液のうちの一部は、上側フィルター１３１ａまたは下側フィルター１３１ｂを通過せずに、被処理液領域１３２ａ、１３２ａから配管１２４の接続部１２４ａ、１２４ｂを介して排出される。被処理液領域１３２ａ、１３２ａから排出された被濾過液は、配管１２４、１２２を介して被処理液槽１１１へ戻される。すなわち、被濾過液は、処理槽１３２の被処理液領域１３２ａ、１３２ａと被処理液槽１１１との間を循環されながら濾過される。
【０１２１】
被濾過液は、処理工程を継続すると、徐々に濃縮されてＳＳ粒子の濃度が高くなる。濃縮したＳＳ粒子を含む被濾過液は、被処理液領域１３２ａ、１３２ａから配管１２２、１２３を介して汚泥濃縮タンク１１６に送られる。濃縮したＳＳ粒子を含む被濾過液を汚泥濃縮タンク１１６に送る際には、三方弁１０５ｄを切り替えることにより、配管１２４と配管１２３とを連通させる。
その後、再び、三方弁１０５ｄを切り替えて、配管１２４と配管１２２とを連通させる。そして、被処理液貯槽１１１に、新たなＳＳ粒子を含む水などの被処理液を導入し、処理工程を再開する。
【０１２２】
本実施形態では、被濾過液が、１０〜１００μｍの気泡を含むものであって、しかも上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの被処理液領域１３２ａ側の面に略平行に流動する。このため、処理工程中にケーク７上にＳＳ粒子が過剰に堆積することが防止される。よって、図６に示す処理システム１００Ｂでは、処理工程を行うことによる濾過流量の低下が生じにくい。
【０１２３】
また、図６に示す処理システム１００Ｂを用いて被処理液を処理する場合、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂが、平板状の上述した第１フィルターまたは第２フィルターで形成されている。このため、被濾過液中の気泡に起因する流路７ａがケーク７に形成されたり、ケーク７の一部が剥離したりしても、ＳＳ粒子の除去性能の低下が生じにくく、優れた濾過性能が得られる。
【０１２４】
また、本実施形態においても、被処理液領域１３２ａに被処理液を圧送した場合には、ケーク７が剥離しやすくなり、被濾過液からのＳＳ粒子の除去に伴う濾過流量の低下がより一層生じにくくなる。
【０１２５】
本実施形態においても、処理工程を継続すると、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂにＳＳ粒子が堆積し、徐々に濾過流量が低下する。このため、処理工程を中断して、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂを洗浄し、濾過流量を回復させてから、処理工程を再開することが好ましい。
一定量のＳＳ粒子を捕捉した上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂを洗浄する方法としては、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの被濾過液を通過させたのと反対向きに、洗浄液を供給（逆洗）する方法が挙げられる。
【０１２６】
上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂの逆洗を行う際には、ポンプ１１３を停止し、三方弁１０５ｄを切り替えることにより、配管１２４と配管１２３とを連通させる。また、三方弁１０５ｂを切り替えることにより、処理液槽１１４と配管１２６とを連通させる。
次に、ポンプ１１５を駆動して、配管１２７と配管１２６とを介して処理液槽１１４からフィルター１３１の処理液領域１３２ｂに洗浄液として処理液を圧送し、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂを逆洗する。このことにより、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂに形成されていたケーク７およびフィルター上に付着していたＳＳ粒子が除去される。
【０１２７】
図６に示す処理システム１００Ｂは、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むものであり、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂが上述した第１フィルターまたは第２フィルターで形成されている。このため、図１に示す処理システム１００Ａと同様に、逆洗を行うことにより、上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂに形成されていたケーク、および上側フィルター１３１ａおよび下側フィルター１３１ｂ上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【０１２８】
本実施形態の処理システム１００Ｂは、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡発生装置１０１と、被濾過液をフィルター１３１で濾過する処理槽とを有し、フィルター１３１が、上述した第１フィルターまたは第２フィルターで形成されている。この処理システム１００Ｂを用いて、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡含有工程と、被濾過液をフィルター１３１で濾過して処理液を生成する処理工程とを行うことで、濾過流量を確保でき、しかも、ＳＳ粒子が十分に除去された高品質の処理液が得られる。具体的には、本実施形態の処理システム１００Ｂでは、被処理液中に含まれている比較的除去しにくい1μｍ以下のＳＳ粒子を、凝集剤を用いることなく十分に除去できる。
【０１２９】
図６に示す処理システム１００Ｂでは、フィルターとして、略水平方向に延在する平板状の２つのフィルター（上側フィルター１３１ａ、下側フィルター１３１ｂ）を有する場合を例に挙げて説明したが、この例に限定されるものではない。例えば、フィルターとして、略垂直方向（重力方向）に延在する平板状の２つのフィルターを設置しても良いし、筒状に成形した二重管の構造のフィルターを設置しても良い。フィルターとして、筒状に成形した二重管の構造のフィルターを設置する場合、筒状のフィルターの延在方向は、例えば、上下方向（重力方向）であってもよいし、略水平方向であってもよく、特に限定されない。
【０１３０】
上記各実施形態では、被処理液槽と処理槽とを連結する配管にマイクロバブル発生装置が設置されている場合を例に挙げて説明したが、マイクロバブル発生装置の設置位置は、被処理液槽と処理槽とを連結する配管に限定されない。例えば、被処理液槽から採取した被処理液を再び被処理液槽に返送する流路を形成する配管を設け、この配管にマイクロバブル発生装置を設置してもよい。また、被処理液槽に被処理液を導入するための配管にマイクロバブル発生装置を設置してもよい。
【０１３１】
上記各実施形態では、フィルターを洗浄する方法として逆洗を例に挙げて説明したが、フィルターの表面に洗浄液を流すことにより洗浄してもよい。この場合、以下に示す理由により、ケークが容易に剥離する。すなわち、被濾過液が１０〜１００μｍの気泡を含むため、ケークが空隙を有する脆いものとなっている。また、フィルターが上述した第１フィルターまたは第２フィルターで形成されているため、ケークとフィルターとの間に空隙が形成されやすく、ケークが剥離しやすくなっている。さらに、被処理液領域に被濾過液を圧送した場合には、ケークとフィルターとの間の空隙が維持されやすく、ケークが剥離しやすくなっている。このため、フィルターの表面に洗浄液を流すことにより、フィルターに形成されていたケークおよびフィルター上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【０１３２】
上記各実施形態では、第１フィルターとして、フィルター基材６が線材２で形成された金網を有する図２および図３に示すフィルターを例に挙げて説明したが、第１フィルターは、上記の例に限定されるものではない。
例えば、第１フィルターとして、複数の貫通孔を形成してなる板状の基材と、基材のうち少なくとも被濾過液が流入する一次面側に形成された複数の針状構造物とを有するウエッジフィルターを用いてもよい。
【０１３３】
図９は、ウエッジフィルターの一例を示した外観斜視図である。図１０は、図９に示すウエッジフィルターを端面側から見た時の断面図である。
図９に示すウエッジフィルター２１２の有する複数の針状構造物２０５は、図２および図３に示すフィルター１の有する複数の針状構造物５と同じである。また、ウエッジフィルター２１２の有する板状の基材２１１は、図２および図３に示すフィルターの線材２と同じ材料で形成されたものである。以下、ウエッジフィルター２１２についての説明において、図２および図３に示すフィルターと同じ構成については、説明を省略する。
【０１３４】
ウエッジフィルター２１２は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔２１３、２１３…を形成してなる板状の基材２１１と、この基材２１１のうち少なくとも被濾過液が流入する一次面２１１ａ側に形成された複数の微細構造物２０５と備えている。図９に示すウエッジフィルター２１２では、針状構造物２０５が、被濾過液が流入する一次面（流入面）２１１ａ、処理液が流出する二次面（流出面）２１１ｂ、および被処理液を通過させる貫通孔２１３の内壁面を覆うように形成されている。
【０１３５】
基材２１１としては、金属板が用いられている。基材２１１を形成している金属板は、矩形板状、円筒状、円板状、楕円板状、多角形板状など、任意の形状とすることができる。
貫通孔２１３、２１３…は、基材２１１の一次面２１１ａと二次面２１１ｂとを結ぶ円筒形の孔である。貫通孔２１３、２１３…は、一次面２１１ａに沿って千鳥配列となるように配置されている。
【０１３６】
貫通孔２１３の平均孔径とは、貫通孔２１３の内接円の直径の平均を意味する。
また、ウエッジフィルター２１２は、一次面２１１ａ側を平面視した場合に、一次面２１１ａ全体の面積に対する貫通孔２１３の面積の割合（貫通孔２１３の面積／一次面２１１ａ全体の面積）である開孔率が０．４６以上、６３．０以下であるものを用いることが好ましい。
【０１３７】
図９に示すウエッジフィルター２１２は、図２および図３に示すフィルターのフィルター基材６に代えて、基材２１１を用いること以外は、図２および図３に示すフィルターと同様にして製造できる。
【０１３８】
図９に示すウエッジフィルター２１２では、被濾過液が流入する一次面２１１ａ側が平坦面であって、複数の針状構造物２０１が形成されている。したがって、被濾過液の流入時の液圧が均一となり、ウエッジフィルター２１２の表面に液圧が局部的に集中することはない。このため、図９に示すウエッジフィルター２１２では、被濾過液の流入時の液圧に対するウエッジフィルター２１２の耐久性が高められるとともに、ケークの形成が促進される。
【０１３９】
図９に示すウエッジフィルター２１２は、１枚のみで用いてもよいし、複数枚重ねて用いてもよい。
図１１は、ウエッジフィルターの他の例を端面側から見た時の断面図である。図１１に示すウエッジフィルター２６０は、第一の濾過体２６１、第二の濾過体２７１、第三の濾過体２８１からなる３枚のウエッジフィルターが、重ねて配置されたものである。第一の濾過体２６１、第二の濾過体２７１、第三の濾過体２８１としては、貫通孔２６３、２７３、２８３の直径をそれぞれ異ならせた図９に示すウエッジフィルター２１２を用いることができる。
【０１４０】
図１１に示すウエッジフィルター２６０では、第一の濾過体２６１側が、被処理液が流入する一次面２６１ａを構成し、第三の濾過体２８１側が、被処理液が流出する二次面２８１ａを構成する。第一の濾過体２６１、第二の濾過体２７１、第三の濾過体２８１をそれぞれ構成する基材２６２、２７２、２８２の表面には、複数の針状構造物２０５が形成されている。図１１に示すウエッジフィルター２６０では、複数の針状構造物２０５が、各基材２６２、２７２、２８２の被濾過液が流入する側の表面と、処理液が流出する側の表面と、貫通孔２１３の内壁面とを覆うように形成されている。
【０１４１】
各基材２６２、２７２、２８２には、複数の平面視円形の貫通孔２６３、２７３、２８３が形成されている。個々の貫通孔２６３、２７３、２８３は、同一の中心軸上に配されている。開口サイズは、貫通孔２６３、貫通孔２７３、貫通孔２８３の順に小さくなっている。なお、ここでの開口サイズは、各貫通孔２６３、２７３、２８３の平面形状における最大直径である。
【０１４２】
なお、図１１に示すウエッジフィルター２６０のように、複数枚のウエッジフィルターが重ねられたものである場合、ウエッジフィルターの貫通孔の平均孔径とは、厚み方向に貫通する貫通孔の平面視で最も直径の小さい部分の内接円の直径（図１１では貫通孔２８３の直径。）の平均を意味する。
【０１４３】
図１１に示すウエッジフィルター２６０では、被処理液が流入する一次面２６１ａから二次面２８１ａに向かって延びる貫通孔２６３、２７３、２８３が、段階的に狭められる形状となっている。これにより、ＳＳ粒子のサイズに応じて捕捉される貫通孔２６３、２７３、２８３の位置が変わる。具体的には、比較的サイズの大きいＳＳ粒子は貫通孔２６３で捕捉され、比較的サイズの小さいＳＳ粒子は貫通孔２７１および／または貫通孔２８１で捕捉される。その結果、ケークによって貫通孔２６３、２７３、２８３が詰まりにくくなり、より効率的に被濾過液の濾過を行うことができる。
【０１４４】
図９および図１１に示すウエッジフィルター２１２、２６０では、基材に形成する貫通孔を平面視円形とし、千鳥配列となるように配置しているが、個々の貫通孔の形状やその配置は限定されない。
例えば、図１２に示すウエッジフィルター２９１では、平面形状が矩形を成す貫通孔２９２を格子状に等間隔で配列している。
また、図１３に示すウエッジフィルター２９４では、平面形状が長方形を成す貫通孔２９５を千鳥配列となるように形成している。
更に、図１４に示すウエッジフィルター２９７では、平面形状が六角形を成す貫通孔２９８を千鳥配列となるように形成している。
【０１４５】
これ以外にも、基材に形成する貫通孔の平面形状としては、三角形や五角形など多角形状、楕円形状、十字形状など各種形状にすることができ、限定されるものでは無い。
また、複数の貫通孔の配列形態に関しても、例えば、図１２に示す均等配列、図９、図１３、図１４に示す千鳥配列の他に、ランダムに配列することもでき、限定されるものでは無い。
【０１４６】
また、第１フィルターとして、例えば、線材を面状に配列させた濾過体と、前記線材を支持する支持部材とを有し、互いに隣接する前記線材どうしの間には隙間が形成され、前記濾過体のうち、被濾過液が流入する一次面側に臨む前記線材は平坦面を成し、少なくとも前記平坦面に複数の針状構造物が形成されたノッチフィルターを用いてもよい。
【０１４７】
図１５は、円筒状に形成されたノッチフィルターの一例を説明するための概略図である。図１６は、図１５に示すノッチフィルターを端面側から見た時の断面図である。図１７は、図１５に示すノッチフィルター３１０の内周面側を示す要部拡大断面図である。
【０１４８】
ノッチフィルター３１０の有する複数の針状構造物３０５は、図２および図３に示すフィルター１の有する複数の針状構造物５と同じである。また、ノッチフィルター３１０の有する線材３１１は、図２および図３に示すフィルターの線材２と同じ材料で形成されたものである。以下、ノッチフィルター３１０についての説明において、図２および図３に示すフィルターと同じ構成については、説明を省略する。
【０１４９】
ノッチフィルター３１０は、線材３１１を面状に配列させた濾過体３１２と、線材３１１を支持する支持部材３１３とから形成されている。濾過体３１２は、長尺の線材３１１をコイル状に巻回させ、中空の筒状体に成形させたものである。
【０１５０】
線材３１１は、延伸方向に対して直角な断面形状が三角形を成している。線材３１１は、互いに隣接する線材どうしの間を所定幅の隙間を保つように支持部材３１３に支持されている。これにより、円筒形の濾過体３１２は、その内周面３１２ａと外周面３１２ｂとの間を貫通するスリット状の隙間３１６が形成される。
【０１５１】
支持部材３１３は、断面が四角形を成す線材である。支持部材３１３は、濾過体３１２の外周面３１２ｂ側で線材３１１に接合されている。支持部材３１３は、線材３１１の周回方向に沿って、例えば等間隔で４か所形成されている。支持部材３１３は、濾過体３１２の中心軸に対して平行に延び、巻回された線材３１１を外周面３１２ｂ側から支持している。支持部材３１３と線材３１１とは、例えば、焼結によって接合されている。
【０１５２】
濾過体３１２のうち、内周面３１２ａ側に臨む線材３１１は平坦面３１１ｆを成している。すなわち、断面形状が三角形である線材３１１の三角形の１辺が、内周面３１２ａに沿うように配置されている。そして、線材３１１の内周面３１２ａに沿う三角形の１辺と対向する三角形の頂点で、線材３１１が支持部材３１３に接合されている。
【０１５３】
図１５に示すノッチフィルター３１０では、濾過体３１２の内周面３１２ａに向けて被濾過液を流入させ、隙間３１６を通過させて被濾過液の濾過を行い、外周面３１２ｂから濾過後の処理水を流出させる。
ノッチフィルター３１０では、少なくとも被濾過液が流入する内周面３１２ａ側、即ち、内周面３１２ａ側に臨む線材３１１の平坦面３１１ｆに、複数の針状構造物３０５が形成されている。
【０１５４】
周回違いで隣接する線材３１１、３１１どうしの隙間３１６は、断面形状が三角形の線材３１１を用いることによって、被濾過液が流入する内周面（一次面）３１２ａ側から、処理液が流出する外周面（二次面）３１２ｂ側に向けて幅が広がるように形成されている。
【０１５５】
ノッチフィルター３１０において、貫通孔の平均孔径とは、線材３１１間の隙間３１６における最も狭い部分の平均距離を意味する。言い換えると、図１７に示すノッチフィルター３１０における貫通孔の平均孔径とは、内周面３１２ａ側に臨む隣接する平坦面３１１ｆ間の距離を意味する。
ノッチフィルター３１０は、図１８に示すように、互いに隣接する線材３１１間の隙間における最も狭い部分の幅をｓ、線材３１１の配列方向に沿った前記線材３１１の幅をｗと規定した時に、下記式（１）で表される一次面の面積に対する前記隙間３１６の面積を示す開孔率Ｇが、０．８％以上、６０．０％以下であることが好ましい。
Ｇ＝｛ｓ／（ｓ＋ｗ）｝×１００・・・（１）
【０１５６】
図１５に示すノッチフィルター３１０は、図２および図３に示すフィルターのフィルター基材６に代えて、コイル状に巻回した線材３１１と支持部材３１３とを焼結して結合したものを用いること以外は、図２および図３に示すフィルターと同様にして製造できる。
【０１５７】
ノッチフィルター３１０では、被処理液が流入する内周面３１２ａを構成する線材３１１の平坦面３１１ｆに、針状構造物３０５が多数形成されている。したがって、被濾過液の流入時の液圧が均一となり、ノッチフィルター３１０の表面に液圧が局部的に集中することはない。このため、図１５に示すノッチフィルター３１０では、被濾過液の流入時の液圧に対するノッチフィルター３１０の耐久性が高められるとともに、ケークの形成が促進される。
【０１５８】
図１５に示すノッチフィルター３１０では、断面が三角形の線材を用いた例を示したが、断面形状が例えば台形の線材を用いてもよい。図１９は、ノッチフィルターの他の例における内周面側を示す要部拡大断面図である。
図１９に示すノッチフィルター３７０は、延伸方向に対して直角な断面形状が台形を成す線材３７１をコイル状に巻回させ、中空の筒状体にした濾過体３７２を備えている。線材３７１は、互いに隣接する線材３７１どうしの間を所定幅の隙間３７６を保って離間させるように、外周面３７２ｂ側で支持部材３７３に支持されている。
【０１５９】
図１９に示すノッチフィルター３７０では、濾過体３７２の内周面３７２ａが、被濾過液が流入する一次面とされ、外周面３７２ｂが、濾過体３７２によって濾過された処理水が流出する二次面とされる。濾過体３７２のうち、内周面３７２ａ側に臨む線材３７１は平坦面３７１ｆを成している。断面形状が台形の線材３７１の場合、台形の平行な２辺のうち長い方の一辺が内周面３７２ａに沿うように配置され、平行な２辺のうち短い方の一辺で線材３７１が支持部材３１３に接合される。
ノッチフィルター３７０では、被濾過液が流入する平坦な内周面３７２ａ側と、隙間３７６の内表面とに、複数の針状構造物３０５が形成されている。
【０１６０】
図１５および図１９に示すノッチフィルター３１０、３７０では、線材をコイル状に巻回させて中空の筒状体にした例を示したが、複数本の線材を一面上に配列させ、平板状としてもよい。図２０は、ノッチフィルターの他の例を示す外観斜視図である。
図２０に示すノッチフィルター３９０は、複数の線材３９１を面状に配列させた濾過体３９２と、線材３９１を支持する支持部材３９３とを備えている。濾過体３９２は、延伸方向に直角な断面形状が三角形を成す複数本の線材３９１を平面上に配列し、平板状に成形したものである。
【０１６１】
線材３９１は、互いに隣接する線材３９１、３９１どうしの間を所定幅のスリット状の隙間３９６を保つように支持部材３９３に固着されている。
支持部材３９３は、例えば、断面が矩形や三角形の線材からなり、濾過体３９２の他面３９２ｂ側で線材３９１に接合されている。支持部材３９３は、線材３９１の配列方向に沿って延在し、複数の線材３９１と接合している。支持部材３９３と線材３９１とは、例えば、焼結によって接合されている。
【０１６２】
ノッチフィルター３９０では、図２０における上側となる一面３９２ａ側に臨む線材３９１が平坦面３９１ｆを成している。断面形状が三角形の線材３９１の場合、三角形の１辺が一面３９２ａに沿うように配置され、この一辺に対向する三角形の頂点で線材３９１が支持部材３９３に接合されている。
ノッチフィルター３９０では、図２０における上側となる一面（一次面）３９２ａ側から被濾過液を流入させ、他面（二次面）３９２ｂから濾過後の処理水を流出させる。ノッチフィルター３９０では、被濾過液が流入する平坦な一面３９２ａに、複数の針状構造物３０５が形成されている。
【０１６３】
上記各実施形態では、第２フィルターとして、フィルター基材６が線材２で形成された金網を有する図５に示すフィルターを例に挙げて説明したが、第２フィルターは、上記の例に限定されるものではない。
例えば、第２フィルターとして、上述したウエッジフィルターまたはノッチフィルターにおける複数の針状構造物に代えて、表面に近接配置された複数の多面体構造物を有するものを用いてもよい。ウエッジフィルターまたはノッチフィルターの有する複数の多面体構造物は、図５に示すフィルターの有する複数の針状構造物と同じであるので、説明を省略する。
【０１６４】
第２フィルターとして、表面に近接配置された複数の多面体構造物を有するノッチフィルターを用いる場合、上記式（１）で表される一次面の面積に対する前記隙間の面積を示す開孔率Ｇは、０．２％以上、６０．０％以下であることが好ましい。
【０１６５】
上記各実施形態の処理システム（処理装置）および処理方法は、被処理液として被処理水を処理する場合に好適であるが、実施形態の処理システムおよび処理方法は、被処理水を処理する処理システムおよび処理方法に限定されない。
【０１６６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、被処理液に気泡を供給して１０〜１００μｍの気泡を含む被濾過液を生成する気泡発生装置と、前記被濾過液をフィルターで濾過する処理槽とを持ち、前記フィルターが、表面に配置された針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターであり、前記針状構造物の平均高さが０．２〜２．５μｍであり、前記針状構造物の数が単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２であることにより、濾過流量を確保でき、しかも、ＳＳ粒子が十分に除去された高品質の処理液が得られる。
【実施例】
【０１６７】
以下、実施例を用いて詳細に説明する。
（実施例１）
ステンレス製の平織りの金網（目開き４５μｍ，線径３２μｍ）を用意した。これを円筒状に成形し、リンと亜鉛とニッケルとを含むめっき浴中に浸漬し、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、ステンレス鋼線（線材）で形成された金網をニッケル亜鉛合金からなる下地層で被覆した。
【０１６８】
その後、下地層を形成しためっき浴中に、ホウ酸と添加剤としてのエチレンジアミン（ＥＤＡ）とを添加して、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材を被覆するめっき層を形成し、実施例１のフィルターを得た。
実施例１のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、表面に針状構造物が形成されているか否かを確認した。その結果、表面に複数の針状構造物が形成されていた。
【０１６９】
次に、実施例１のフィルターについて、貫通孔の平均孔径、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数、針状構造物の平均高さ、断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数、針状構造物の高さの変動係数、断面における針状構造物の基端部の平均幅Ｄと平均高さＨとのアスペクト比Ｈ（μｍ）／Ｄ（μｍ）を、それぞれ上述した方法により調べた。また、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数を算出するために４μｍ２当たりの針状構造物の数、断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数を算出するために１０μｍ当たりの針状構造物の数も調べた。その結果を表１に示す。
【０１７０】
次に、実施例１のフィルターを、図１に示す処理システムを模擬した処理槽に設置し、表２および以下に示す条件で濾過試験を行った。
水道水中に、ＳＳ粒子として平均粒子径１．０μｍのアルミナ粒子（バイカロックスＣＲ１．０）を５００ｍｇ／Ｌの濃度で分散させ、被処理液を供給する配管を介して処理槽に圧送した。そして、処理槽に被処理液を供給する配管に設置されたマイクロバブル発生装置の空気導入部から、配管内を移動するアルミナ粒子を含む水道水に高圧空気を導入して気泡を供給し、マイクロバブル発生装置の混合部であるオリフィスにアルミナ粒子を含む水道水と気泡とを通過させて、気泡を含む被濾過液とした。
【０１７１】
なお、アルミナ粒子を含む水道水に導入した高圧空気の導入条件は、水道水中に２５℃１気圧の空気を導入した時に得られる気泡の直径が、２５℃１気圧下で平均３０μｍとなる予め決定した導入条件とした。気泡の直径は、円筒状のフィルター１２１の被処理液領域１１２ａ（外側）に供給された水道水を、即時にレーザー回折法で分析した。
また、アルミナ粒子を含む水道水に導入した高圧空気の導入量（気泡含有量）は、２５℃１気圧で換算した体積の空気を被処理液中に単位体積当たり０．５体積％含む量とした。
【０１７２】
そして、ポンプの出力を調整することにより、濾過圧力を０．１ＭＰａで一定とする濾過試験を行ない、以下に示す方法により、初期リーク、濾過速度、処理液濁度を測定した。
「初期リーク」
濾過試験により得られた処理液の濁度を、濁度計を用いて濁度を測定し、濾過試験を開始してから、処理液の濁度が２０ＮＴＵ以下になるまでの時間を初期リークとした。
「濾過速度」
濾過開始１分後から５分後までの間にフィルターを通過した被濾過液の量を測定し、濾過開始１分後から５分後までの平均の濾過速度を調べた。
「処理液濁度」
初期リークが終了してから５分後までの間にフィルターを通過した被濾過液の濁度を測定し、その平均値を処理液濁度とした。
【０１７３】
【表１】
0006453661.tif 000002
【０１７４】
【表２】
0006453661.tif 000003
【０１７５】
（比較例１）
マイクロバブル発生装置を駆動させずに、アルミナ粒子を含む水道水を被処理液として用いたこと以外は、実施例１と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１７６】
（比較例２）
実施例１のフィルターと同様の円筒状の金網にニッケルめっき処理を行って、実施例１のフィルターと同じ貫通孔の平均孔径を有し、針状構造物の形成されていない比較例２のフィルターを得た。そして、比較例２のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１７７】
（比較例３）
マイクロバブル発生装置を駆動させずに、アルミナ粒子を含む水道水を被処理液として用いたこと以外は、比較例２と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１７８】
（実施例２，３）
アルミナ粒子を含む水道水に導入した高圧空気の導入条件を変更して、表２に示す気泡の直径および気泡含有量としたこと以外は、実施例１と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１７９】
（実施例４，５）
実施例１のフィルターと、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数および針状構造物の形状が異なるフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１８０】
（実施例６）
実施例１のフィルターと、貫通孔の平均粒径、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数および針状構造物の形状が異なるフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１８１】
比較例１〜３、実施例１〜６の初期リーク、濾過速度、処理液濁度の結果を表２に示す。
表２に示すように、実施例１〜６では、初期リークが５秒以下であり、短時間でケークが形成されていた。また、実施例１〜６では、濾過速度が１．１ｍ／ｈ以上であり、十分な濾過流量を確保できることが確認できた。しかも、実施例１〜６では、処理液の濁度が０．１ＮＴＵ以下であり、ＳＳ粒子が十分に除去されていた。
【０１８２】
これに対し、アルミナ粒子を含む水道水に気泡を導入せずに被処理液として用いた比較例１では、気泡を含む被濾過液を処理した実施例１と比較して、濾過速度が遅かった。
また、針状構造物の形成されていない比較例２では、針状構造物を有する実施例１と比較して、初期リークが長かった。また、比較例２では、濁度が１０ＮＴＵであり、ＳＳ粒子が十分に除去されなかった。しかも、比較例２では、実施例１と比較して、濾過速度も遅かった。
【０１８３】
比較例２と、アルミナ粒子を含む水道水に気泡を導入せずに被処理液として用いた比較例３とを比較すると、比較例２では比較例３よりも濾過速度が速かった。しかし、比較例２では、濁度が１．６ＮＴＵである比較例３と比較して、ＳＳ粒子の除去効果が劣っていた。このことから、アルミナ粒子を含む水道水に気泡を導入することで、濾過速度を速くすることはできるが、ＳＳ粒子の除去効果が低下する傾向があることが分かった。
また、比較例３では、比較例２と同様に、初期リークが長かった。
【０１８４】
なお、実施例１〜６においては、アルミナ粒子を含む水道水に気泡を導入しているが、比較例２と異なり、ＳＳ粒子が十分に除去されていた。これは、実施例１〜６においては、フィルターが、所定の平均孔径の貫通孔と、所定の平均高さおよび数の針状構造物とを有しているためである。
【０１８５】
また、実施例１及び比較例１において濾過試験を行った後のフィルターを取り出し、以下に示すように洗浄試験を行った。
フィルター表面の観察位置を、水平面に対して４５°傾けて固定した。そして、観察位置を含む斜面における観察位置よりも約２センチ上方の位置に１Ｌ／ｍｉｎの水量でイオン交換水を供給し、斜面に沿ってイオン交換水を流下させた。イオン交換水の供給は、目視でケークの状態に変化が無くなるまで継続した。
【０１８６】
洗浄試験後の実施例１及び比較例１のフィルターの表面におけるケークの状態を光学顕微鏡で観察した。その結果を図７および図８に示す。
図７は、洗浄試験後の実施例１のフィルターを撮影した写真である。図７に示すように、実施例１では、貫通孔の周辺を除く大部分のフィルターの表面にはケークが付着していなかった。
また、図８は、洗浄試験後の比較例１のフィルターを撮影した写真である。図８に示すように、比較例１では、貫通孔の周辺だけでなく、フィルターの表面の大部分にケークが付着していた。
【０１８７】
図７および図８の結果から、気泡を含む被濾過液を圧送して処理することで、フィルターの洗浄性が向上することが分かる。これは、ケークを通過することにより解放される被処理液中の気泡の圧力が、ケークとフィルター間の空隙の維持に寄与するため、ケークが剥離しやすくなることによるものと推定される。
【０１８８】
（実施例７）
実施例１と同様にして、ステンレス鋼線（線材）で形成された金網をニッケル亜鉛合金からなる下地層で被覆した。
その後、下地層を形成しためっき浴中に、添加剤として２−ブチン−１，４−ジオールを添加して、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材を被覆するめっき層を形成し、実施例７のフィルターを得た。
【０１８９】
実施例７のフィルターの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、表面に多面体構造物が形成されているか否かを確認した。その結果、表面に複数の多面体構造物が形成されていた。
【０１９０】
次に、実施例７のフィルターについて、貫通孔の平均孔径、多面体構造物の平均最大外形寸法、基材の線径、開孔率を、それぞれ上述した方法により測定した。その結果を表３に示す。
そして、実施例７のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして表４に示す条件で濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１９１】
【表３】
0006453661.tif 000004
【０１９２】
【表４】
0006453661.tif 000005
【０１９３】
（実施例８）
実施例７のフィルターと貫通孔の平均孔径、多面体構造物の平均最大外形寸法、基材の線径、開孔率が異なること以外は、実施例７と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。
【０１９４】
実施例７〜８の初期リーク、濾過速度、濁度の結果を表４に示す。
表４に示すように、実施例７〜８では、初期リークが５秒以下であり、短時間でケークが形成されていた。また、実施例７〜８では、濾過速度が１．１ｍ／ｈ以上であり、十分な濾過流量を確保できることが確認できた。しかも、実施例７〜８では、処理液の濁度が０．１ＮＴＵ以下であり、ＳＳ粒子が十分に除去されていた。
【０１９５】
（実施例９）
実施例１のフィルターを、図６に示すクロスフロー方式の処理システムを模擬した処理槽に設置し、実施例１と同様にして表４に示す条件で濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。その結果を表４に示す。
【０１９６】
表４に示すように、実施例９では、初期リークが５秒以下であり、短時間でケークが形成されていた。また、実施例９では、濾過速度が１．８ｍ／ｈであり、濾過流量が非常に多いことが確認できた。しかも、実施例９では、処理液の濁度が０．１ＮＴＵ以下であり、ＳＳ粒子が十分に除去されていた。
【０１９７】
（比較例４）
マイクロバブル発生装置を駆動させずに、アルミナ粒子を含む水道水を被処理液として用いたこと以外は、実施例７と同様にして濾過試験を行ない、実施例１と同様にして初期リーク、濾過速度、濁度を調べた。その結果を表４に示す。
表４に示すように、アルミナ粒子を含む水道水に気泡を導入せずに被処理液として用いた比較例４では、気泡を含む被濾過液を処理した実施例７と比較して、濾過速度が遅かった。
【０１９８】
以上のことから、気泡を含む被濾過液を、表面に特定の構造物を有するフィルターを用いて濾過することにより、濾過流量を確保でき、しかも、処理後に得られる処理液の品質が被処理液中に気泡を混入させない場合と同等である処理システム及び処理方法を提供できることを確認した。
【０１９９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２００】
１…フィルター、２…線材、３…めっき層、４…下地層、５…針状構造物、６…フィルター基材、７…ケーク、８…貫通孔、１００Ａ、１００Ｂ…処理システム、１０１…マイクロバブル発生装置、１１１…被処理液槽、１１２、１３２…処理槽、１１２ａ、１３２ａ…被処理液領域、１１２ｂ、１３２ｂ…処理液領域、１１３、１１５…ポンプ、１１４…処理液槽、１１６…濃縮汚泥タンク、１１７、１３７…本体、１２１、１３１…フィルター、２１２、２６０、２９１、２９４、２９７…ウエッジフィルター、３１０、３７０、３９０…ノッチフィルター。
【図１】
0006453661.tif 000006
【図２】
0006453661.tif 000007
【図３】
0006453661.tif 000008
【図４】
0006453661.tif 000009
【図５】
0006453661.tif 000010
【図６】
0006453661.tif 000011
【図７】
0006453661.tif 000012
【図８】
0006453661.tif 000013
【図９】
0006453661.tif 000014
【図１０】
0006453661.tif 000015
【図１１】
0006453661.tif 000016
【図１２】
0006453661.tif 000017
【図１３】
0006453661.tif 000018
【図１４】
0006453661.tif 000019
【図１５】
0006453661.tif 000020
【図１６】
0006453661.tif 000021
【図１７】
0006453661.tif 000022
【図１８】
0006453661.tif 000023
【図１９】
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【図２０】
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