(57)【要約】【課題】フィルタの目詰まりを簡易に解消することができ、ろ過効率の良い汚水浄化システムを提供する。【解決手段】汚水浄化システム１００は、汚水１０１を一時的に蓄積するろ過槽１０２と、汚水をろ過する高分子マイクロフィルタ１０３と、高分子マイクロフィルタ１０３によってろ過された汚水１０１を排水する排水管１０５と、超音波により高分子マイクロフィルタ１０３を振動させる超音波振動子１０８とを備えている。汚水１０１のろ過を行っている間、超音波振動子１０８から超音波を発生させ、高分子マイクロフィルタ１０３を振動させる。【選択図】図１
2009022906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を一時的に蓄積するろ過槽と、
前記汚水をろ過する高分子マイクロフィルタと、
前記高分子マイクロフィルタによってろ過された前記汚水を排水する排水管と、
超音波により前記高分子マイクロフィルタを振動させる超音波振動子とを備え、
前記高分子マイクロフィルタは、多孔質空間の核となる独立核空間と、複数の前記独立核空間の間を連通させる連続微空間とで形成されたスクラム構造を有する多孔質層を備えることを特徴とする汚水浄化システム。
【請求項２】
前記超音波振動子は前記ろ過槽の内側において前記高分子マイクロフィルタの上部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の汚水浄化システム。
【請求項３】
前記高分子マイクロフィルタの前記排水管側から前記ろ過槽側へ水を流入させ、前記高分子マイクロフィルタの洗浄を行う逆洗機構をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水浄化システム。
【請求項４】
前記超音波振動子は前記高分子マイクロフィルタの下部に配置され、前記高分子マイクロフィルタの逆洗を行う際に超音波を発生させることを特徴とする請求項１に記載の汚水浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水浄化システムに関し、特に、汚水をフィルタによりろ過する汚水浄化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
畜産汚泥等の有機性汚泥は、一般に、フィルタでろ過され、浄化処理が行われている。大量の有機性汚泥をそのまま廃棄した場合には河川等が汚濁し、自然環境に重大な影響を及ぼすからである。例えば、特許文献１には、活性汚泥法式で発生する余剰汚泥を高温嫌気性消化処理とフィルタ（分離膜）による固液分離とを組み合わせて処理する有機性汚泥の処理方法が記載されている。
【特許文献１】特開平７−１４８５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のフィルタは長時間使用することにより、汚水に含まれる微細物質によって目詰まりを起こすため、目詰まりするごとにフィルタの洗浄や交換を行う必要があった。しかも、この目詰まりは、処理する汚水の種類にもよるが、かなり頻繁に起こってしまう。このため、フィルタが目詰まりする度に、ろ過処理を中断し、洗浄・交換を行うこととなり、ろ過効率が低下するという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、フィルタの目詰まりを簡易に解消することができ、ろ過効率の良い汚水浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的は、汚水を一時的に蓄積するろ過槽と、汚水をろ過する高分子マイクロフィルタと、高分子マイクロフィルタによってろ過された汚水を排水する排水管と、超音波により高分子マイクロフィルタを振動させる超音波振動子とを備え、高分子マイクロフィルタは、多孔質空間の核となる独立核空間と、複数の独立核空間の間を連通させる連続微空間とで形成されたスクラム構造を有する多孔質層を備えることを特徴とする汚水浄化システムによって達成される。
【０００６】
本発明においては、超音波振動子がろ過槽の内側において高分子マイクロフィルタの上部に配置されることが好ましい。これによれば、汚水のろ過を行いながら超音波を発生させて高分子マイクロフィルタの目詰まりを抑制することが可能となる。
【０００７】
本発明においては、高分子マイクロフィルタの排水管側からろ過槽側へ水を流入させ、高分子マイクロフィルタの洗浄を行う逆洗機構をさらに備えることが好ましい。これによれば、高分子マイクロフィルタの目詰まりをより十分に解消することができる。
【０００８】
本発明においては、超音波振動子が高分子マイクロフィルタの下部に配置され、高分子マイクロフィルタの逆洗を行うと同時に超音波を発生させることが好ましい。これによれば、逆洗による高分子マイクロフィルタの洗浄を行う際に、逆洗をすると同時に高分子マイクロフィルタに振動を与えることが可能なため、高分子マイクロフィルタの目詰まりを短時間で効率よく解消することができる。
【０００９】
本発明においては、多孔質層が、１以上の凸部及び／又は凹部で異形化された断面形状を有する繊維で形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明においては、多孔質層が、不織布と、不織布の繊維層に含浸された多孔質性樹脂とで一体化されて形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明においては、高分子マイクロフィルタが、多孔質層の下流側に形成された多孔質層よりも空隙率の高い不織布の中間繊維層と、中間繊維層の下流側に形成された支持層と、支持層の下流側に形成された中間繊維層よりも空隙率の高い不織布の基材繊維層をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィルタの目詰まりを簡易に解消することができ、ろ過効率の良い汚水浄化システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の好ましい第１の実施形態による汚水浄化システム１００の構成を示す略断面図である。
【００１５】
図１に示すように、汚水浄化システム１００は、汚水１０１を一時的に蓄積するろ過槽１０２と、高分子マイクロフィルタ１０３を収容する高分子マイクロフィルタ収容部１０４と、排水管１０５と、逆洗水供給管１０６と、排水管１０５と逆洗水供給管１０６の接続部に取り付けられた切替弁１０７と、超音波振動子１０８とを備えている。
【００１６】
さらに、汚水浄化システム１００は、ろ過処理される汚水１０１をろ過槽１０２へ供給する汚水供給管１０９と、逆洗水供給管１０６に洗浄水を供給するポンプ１１０と、超音波振動子１０８を先端に取り付け、これを支持する支持体１１１とを有して構成されている。
【００１７】
高分子マイクロフィルタ１０３は、高分子マイクロフィルタ収容部１０４によりろ過槽１０２の底部に配置されている。そして、ろ過槽１０２からの汚水１０１を受け、これをろ過する。
【００１８】
切替弁１０７は、高分子マイクロフィルタ収容部１０４と排水管１０５とを接続させた状態及び高分子マイクロフィルタ収容部１０４と逆洗水供給管１０６とを接続させた状態を必要に応じて切り替える。
【００１９】
かかる汚水浄化システム１００において、ろ過処理を行う場合、切替弁１０７を排水管１０５側へ切り替えることにより、高分子マイクロフィルタ収容部１０４と排水管１０５とを接続させる。これにより、図１中破線矢印で示すように、ろ過槽１０２に貯められた汚水１０１が高分子マイクロフィルタ１０３によってろ過され、ろ過された水が排水管１０５へ排出される。
【００２０】
超音波振動子１０８は、支持体１１１により、ろ過槽１０２内の汚水１０１の中において、高分子マイクロフィルタ１０３の上部（上流側）に配置されており、高分子マイクロフィルタ１０３に汚水１０１を媒体として振動を与えることができる。超音波は、定期的または継続的に発生させる。これにより、高分子マイクロフィルタ１０３による汚水１０１のろ過と同時に、超音波による振動で高分子マイクロフィルタ１０３の目詰まりを防止することができる。
【００２１】
また、汚水浄化システム１００は、高分子マイクロフィルタ１０３の高分子マイクロフィルタ収容部１０４側（排水管１０５側）からろ過槽１０２側へ水を流入させ、高分子マイクロフィルタ１０３の洗浄を行う逆洗機構を備えている。
【００２２】
図２は、本発明の好ましい汚水浄化システム１００における逆洗処理を説明するための略断面図である。
【００２３】
逆洗を行う場合、まず、汚水供給管１０９からろ過槽１０２への汚水の供給をストップさせる。また、超音波振動子１０８からの超音波の発生もストップさせる。
【００２４】
そして、図２に示すように、切替弁１０７を逆洗水供給管１０６側に切り替えることにより、高分子マイクロフィルタ収容部１０４を逆洗水供給管１０６と接続させる。これにより、図２中破線矢印で示すように、ポンプ１１０から供給される逆洗水が逆洗水供給管１０６を介して高分子マイクロフィルタ１０３へ供給され、さらに逆洗水は高分子マイクロフィルタ１０３を通ってろ過槽１０２へ送出される。
【００２５】
このように、高分子マイクロフィルタ１０３の下流側（高分子マイクロフィルタ収容部１０４側）から上流側（ろ過槽１０２側）へ逆洗水を流すことにより、高分子マイクロフィルタ１０３の洗浄を行うことができる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、汚水のろ過を行いながら、高分子マイクロフィルタ１０３の目詰まりを抑制できる。また、ブラシやスクレーパによって、高分子マイクロフィルタ１０３の目詰まりを物理的に掻き取る必要がなくなるため、高分子マイクロフィルタが損傷することもなく、したがって、高分子マイクロフィルタ１０３を長期間使用することが可能となる。
【００２７】
次に、本発明の好ましい第２の実施形態による汚水浄化システムにつき説明する。
【００２８】
図３は、本発明の好ましい第２の実施形態による汚水浄化システム２００の構成を示す略断面図である。
【００２９】
本実施形態は、上記第１の実施形態と、超音波振動子及びこれを支える支持体の位置において異なっており、それ以外は上記第１の実施形態と同じ構成であるため、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図３に示すように、本実施形態による汚水浄化システム２００では、超音波振動子２０８が支持体２１１によって高分子マイクロフィルタ収容部１０４内において高分子マイクロフィルタ１０３の下部（下流側）に配置されている。そして、高分子マイクロフィルタ１０３の逆洗を行う際に、超音波振動子２０８から超音波を発生させ、高分子マイクロフィルタ１０３に、下面側から振動を与える。
【００３１】
汚水浄化システム２００におけるろ過処理は、第１の実施形態による汚水浄化システム１００とほぼ同様である。すなわち、切替弁１０７を排水管１０５側に切り替えて、ろ過槽に貯められた汚水１０１を高分子マイクロフィルタ１０３によってろ過し、ろ過された水を排水管１０５へ排水する。このとき、汚水浄化システム２００では、汚水浄化システム１００とは異なり、ろ過処理中に高分子マイクロフィルタ１０３に対し、超音波振動は与えられない。
【００３２】
すなわち、汚水浄化システム２００では、ろ過処理中には高分子マイクロフィルタ１０３の目詰まり防止処理は行わず、逆洗を行う際に高分子マイクロフィルタ１０３の目詰まりを除去する。
【００３３】
汚水浄化システム２００において、逆洗を行うには、上記第１の実施形態と同様、まず、汚水供給管１０９からろ過槽１０２への汚水の供給をストップさせる。また、超音波振動子１０８からの超音波の発生もストップさせる。
【００３４】
そして、図３に示すように、切替弁１０７を逆洗水供給管１０６側に切り替えることにより、高分子マイクロフィルタ収容部１０４を逆洗水供給管１０６と接続させる。これにより、ポンプ１１０から供給される逆洗水が逆洗水供給管１０６を介して高分子マイクロフィルタ１０３へ供給され、さらに逆洗水は高分子マイクロフィルタ１０３を通ってろ過槽へ送出される。
【００３５】
これにより高分子マイクロフィルタ１０３が洗浄されるが、本実施形態では、このとき同時に超音波振動子２０８から超音波を発生させ、逆洗水を媒体として高分子マイクロフィルタ１０３に振動を与える。このように高分子マイクロフィルタ１０３に振動を与えながら逆洗を行うことにより、単に逆洗を行うよりも、効率よく高分子マイクロフィルタ１０３を洗浄することが可能となる。
【００３６】
このように、第２の実施形態によれば、高分子マイクロフィルタ１０３の下流側（下部）に超音波振動子２０８を設け、逆洗と同時に超音波を発生させることから、目詰まりの原因となる微細物質に超音波による振動を与えつつ逆洗を行うこととなるため、短時間で効率よく高分子マイクロフィルタ１０３を洗浄することができる。
【００３７】
次に、第１及び第２の実施形態で用いられる高分子マイクロフィルタ１０３について詳細に説明する。
【００３８】
図４は、高分子マイクロフィルタ１０３の構造を示す略断面図である。
【００３９】
図４に示すように、高分子マイクロフィルタ１０３は、不織布の繊維の断面形状を異形化することにより形成されたスクラム構造を有する多孔質層２と、多孔質層２の下流側に不織布で形成された多孔質層２よりも空隙率の高い中間繊維層３、織布、ネット、その他の多孔膜等の補強材で中間繊維層３の下流側に形成された支持層４、支持層４の下流側に不織布で形成された中間繊維層３よりも空隙率の高い下部繊維層５とを備えている。
【００４０】
多孔質層２、中間繊維層３、下部繊維層５を形成する不織布の材質としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール（ビニロン）系などの合成繊維を用いることができる。各々の層の平均繊維径は、空隙率等に応じて適宜選択することができる。多孔質層２を形成する合成繊維の平均繊維径は、３μｍ〜２５μｍとすることが好ましい。平均繊維径が３μｍより細くなるにつれ、取扱いが困難となり、不織布の量産性、耐久性に欠ける傾向があり、２５μｍより太くなるにつれ、空孔が大きくなって空隙率が増加し、ろ過性能が低下し易くなる傾向にあるからである。尚、耐水性、耐薬品性、耐候性の面からはポリエステルやポリプロピレンが好ましい。
【００４１】
高分子マイクロフィルタ１０３の目付は５００ｇ／ｍ２〜１０００ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が５００ｇ／ｍ２より小さくなるにつれ、長期間使用により繰り返し加わる水圧に耐えることが困難となり、耐久性が低下し易くなる傾向があり、１０００ｇ／ｍ２よりおおきくなるにつれ、量産性が低下し易くなる傾向があるからである。
【００４２】
支持層４は、織布、ネット、その他の多孔膜等の補強材を中間繊維層３と下部繊維層５の間に配設することにより形成されることが好ましい。補強材としては、ものフィラメントやマルチフィラメントの織物基布が好適に用いられるが、スパン織布を用いてもよい。尚、補強材の材質としては、前述の不織布の材質と同様のものが好適に用いられる。また、ネットの場合、ステンレス線とポリエステル等を複合させたものを縦横に網目状に配置してもよい。
【００４３】
高分子マイクロフィルタ１０３の見かけ密度は０．３５ｇ／ｃｍ２〜０．５５ｇ／ｃｍ２であることが好ましい。見かけ密度が０．３５ｇ／ｃｍ２より小さくなるにつれ、汚水と接触するろ過面積が不十分となり、ろ過効率が低下し易くなる傾向があり、０．５５ｇ／ｃｍ２より大きくなるにつれ、通水量が不十分となり、大量の汚水をろ過することが困難になる傾向があるからである。
【００４４】
高分子マイクロフィルタ１０３は、９８ｋＰａの圧力差を与えたときの空気通過量が１（ｃｍ３／ｓ）／ｃｍ２〜１０（ｃｍ３／ｓ）／ｃｍ２となるように形成されていることが好ましい。空気通過量が１（ｃｍ３／ｓ）／ｃｍ２より小さくなるにつれ、通水量が不十分となり、大量の汚水をろ過することが困難になる傾向があり、１０（ｃｍ３／ｓ）／ｃｍ２より大きくなるにつれ、汚水と接触する繊維量が不十分となり、ろ過効率が低下し易くなる傾向があるからである。
【００４５】
図５は、高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の構造を示す要部断面図である。
【００４６】
図５に示すように、多孔質層２はスクラム構造を有しており、多孔質層２を形成する不織布の繊維層に含浸され不織布と一体化された多孔質性樹脂１５と、多孔質層２の多孔質空間の核となる独立核空間１５ａと、複数の独立核空間１５ａの間を連通させる連続微空間１５ｂを備えている。
【００４７】
多孔質層２の連続微空間（連続気泡）１５ｂの平均空孔径は、０．５μｍ〜８μｍであることが好ましく、１μｍ〜４μｍであることがさらに好ましい。平均空孔径が１μｍより小さくなるにつれ、目詰まりが発生し易くなり、大量の汚水をろ過することが困難になる傾向が見られ、４μｍより大きくなるにつれ、通水量が多くなり、ろ過性能が低下し易くなる傾向が見られるからである。また、平均空孔径が、０．５μｍより小さくなるにつれ、通水性が大幅に低下してろ過効率が低下し易くなる傾向があり、８μｍより大きくなるにつれ、微小な懸濁物質を捕捉することが困難となり、懸濁物質が内部の空孔に引っ掛かって閉塞状態となり、逆洗や洗浄で除去できなくなる傾向があるからである。
【００４８】
多孔質層２の厚さは、１０μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。多孔質層２の厚さが１０μｍより薄くなるにつれ、連続微空間１５ｂを十分に確保することができず、ろ過能力が不足すると共に、刷毛等による物理的な洗浄などによって短時間で多孔質層２全体が破損し易く、スクラム構造の効果が不十分となって寿命が低下し易くなる傾向があり、１０００μｍより厚くなるにつれ、通水性が不足してろ過効率が低下し易くなる傾向があるからである。多孔質層２の厚さを１０μｍ〜１０００μｍの範囲にすることで、多孔質層２の表層側が破損しても、その内側が新たな表層となって連続微空間１５ｂで継続的にろ過を行うことができ、ろ過性能の信頼性、長寿命性に優れる。
【００４９】
図６（ａ）乃至（ｃ）は、多孔質層２を形成する繊維の構造を示す模式斜視図である。
【００５０】
図６（ａ）は、多孔質層２を形成する繊維１０の円周上に複数の凸部１１が形成された例であり、図６（ｂ）は、多孔質層２を形成する繊維１０ａの外周に凸部１１ａが螺旋状の凸状に形成された例であり、図６（ｃ）は、多孔質層２を形成する繊維１０ｂの外周表面に略球状の複数の凸部１１ｂが形成された例である。これらの凸部１１，１１ａ，１１ｂは、表面に凸部１１，１１ａ，１１ｂに対応する凹凸が形成された圧延ローラの間に繊維１０，１０ａ，１０ｂを通すことにより形成することができる。
【００５１】
凸部が１１，１１ａ，１１ｂの大きさは繊維１０，１０ａ，１０ｂの繊維径にもよるが、繊維径が１０μｍ〜２５μｍの場合、凸部１１，１１ａ，１１ｂの直径は２μｍ〜５μｍであることが好ましい。凸部１１，１１ａ，１１ｂの直径が２μｍより小さくなるにつれ、異形化の効果が不十分となり、通水性が低下し易くなってろ過効率が低下する傾向があり、凸部１１，１１ａ，１１ｂの直径が５μｍより大きくなるにつれ、断面形状を維持するのが困難となり生産性が低下し易くなると共に、空隙率が高くなってろ過性能が低下し易くなる傾向があるからである。
【００５２】
高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の形成工程において、１以上の凸部１１，１１ａ，１１ｂで異形化された断面形状を有する繊維１０，１０ａ，１０ｂをニードルパンチやウォータージェットニードル等の方法によって、三次元に交絡させて多孔質層２を形成することにより、独立核空間１５ａを連通する略均一な連続微空間１５ｂを形成することができ、多孔質層２の連続微空間（微細空孔）１５ｂの平均空孔径を前述の０．５μｍ〜８μｍ、好ましくは１μｍ〜４μｍに形成することができる。
【００５３】
図７（ａ）乃至（ｆ）は、多孔質層２を形成する繊維の構造の変形例を示す略断面図である。
【００５４】
図７（ａ）は繊維１０ｃの外周に５個の凸部１１ｃが形成された例であり、図７（ｂ）は繊維１０ｄの外周に４個の凸部１１ｄが形成された例であり、図７（ｃ）は繊維１０ｅの外周に３個の凸部１１ｅが形成された例であり、図７（ｄ）は繊維１０ｆの外周に４個の凹部１１ｆが形成された例であり、図７（ｅ）は繊維１０ｇの外周に３個の凹部１１ｇが形成された例であり、図７（ｆ）は繊維１０ｈの外周に２個の凹部１１ｈが形成された例である。
【００５５】
図７に示した繊維１０ｃ乃至１０ｈの断面形状と同様の断面形状を有する金型から繊維を延伸させることにより、繊維の断面形状を異形化することができ、繊維の長手方向に連続的な凸状や凹状を形成することができる。また、延伸の際に繊維を捻ることにより、図６（ｂ）で示したように凸状や凹状を螺旋状に形成することができる。尚、繊維を液中で延伸させることにより、異形化された断面形状を確実に維持することができ生産性に優れる。
【００５６】
図７では、２個〜５個の凸部１１ｃ乃至１１ｅや凹部１１ｆ乃至１１ｈにより、断面形状を異形化したものを示したが、凸部１１ｃ乃至１１ｅや凹部１１ｆ乃至１１ｈの数は２個〜８個、形成することができる。凸部１１ｃ乃至１１ｅや凹部１１ｆ乃至１１ｈの数が２個より少なくなるにつれ、異形化の効果が不十分となり、通水性が低下し易くなってろ過効率が低下する傾向があり、凸部１１ｃ乃至１１ｅや凹部１１ｆ乃至１１ｈの数が８個より多くなるにつれ、断面形状を維持するのが困難となり生産性が低下し易くなると共に、空隙率が高くなってろ過性能が低下し易くなる傾向があるからである。尚、図６及び図７で示した各々の繊維１０ａ乃至１０ｈは、それぞれ単独で用いてもよく、複数種類を組み合わせて用いてもよい。
【００５７】
以上のように構成された高分子マイクロフィルタ１０３によれば、以下の作用を有する。まず、スクラム構造を有する上流側の多孔質層２の目を細かくすることにより、表面部で汚水中の粒子を確実に捕捉して、内部への侵入を阻止でき、ろ過性能に優れる。また、ろ過時に上流側となる多孔質層２側から下流側の下部繊維層５側に向かって空隙率が高くなるように各層の空隙率を調整することにより、微細な懸濁物質であっても確実に多孔質層２の表面で捕捉して、ろ過することができると共に、ろ過された汚水のろ過水を下部繊維層５側から速やかに排出することができ、ろ過効率に優れる。
【００５８】
また、上流側の多孔質層２の目を細かくし、下流側の下部繊維層５の目を粗くすることにより、逆洗や物理的な剥離により多孔質層２の表面に付着した懸濁物質を容易に取り除くことができ、目詰まりが発生し難く、長期間連続して使用することが可能でメンテナンス性、実用性に優れる。
【００５９】
また、中間繊維層３と下部繊維層５との間に形成された支持層４を有することにより、全体を補強して縦横の変形を防止することができ耐久性に優れる。また、下部繊維層５により高分子マイクロフィルタ１０３の全体の厚みと強度を調整することができ、スクレーパやブラシ等により洗浄を行う際に、そのクッション性で衝撃を吸収することができ、多孔質層２の破損が発生し難くなると共に、ろ過水を自由に移動、排出させることができ、通水性を向上させることができる。
【００６０】
さらにまた、多孔質層２を形成する繊維１０乃至１０ｈが、１以上の凸部１１乃至１１ｅや凹部１１ｆ乃至１１ｈで異形化された断面形状を有することにより、多孔質層２内に略均一な連続微空間を形成することができ、ろ過性能の均一性に優れる。また、多孔質層２が、略均一な連続微空間が多重に形成されたスクラム構造を有するので、多孔質層２の表面で繊維１０乃至１０ｈが断裂する等にしても、さらにその内側の繊維１０乃至１０ｈで形成された連続微空間によって継続的にろ過を行うことができ、ろ過性能の信頼性、長寿命性に優れる。
【００６１】
この高分子マイクロフィルタ１０３は、重力ろ過を行うことができ、目詰まりが発生し難く、外部からの小さな刺激で懸濁物質を剥離することができるので、逆洗で洗浄する以外に、ブラシ洗浄方式、ウォータージェット洗浄方式、吸引洗浄方式、スクレーパ洗浄方式等により洗浄することができ、濃度の濃い汚水にも対応することができ汎用性に優れる。    また、ブラシ洗浄やスクレーパ洗浄などの剥離洗浄により、多孔質層２の表面に付着した懸濁物質を凝集した状態で剥離させてろ過槽などの底部に沈降させることができるので、汚水の濃度が濃くなることが防止でき、安定したろ過流量を得ることができる。
【００６２】
また、高分子マイクロフィルタ１０３はろ過圧力装置を必要としないので省エネルギー性に優れ、ろ過装置全体を小型化、軽量化することができ、量産性、取り扱い性を向上させることができる。また、凝集剤等を使用することなく、汚水に含まれているミネラル分を残存させたまま、懸濁物質のみを取り除いて浄化処理を行うことができ、清水として河川等に放流することができるので環境保護性に優れる。また、汚水中の懸濁物質が高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の表面に付着しても、ろ過効率が低下することがなく、優れたろ過性能を維持することができ、実用性、信頼性に優れる。
【００６３】
図８（ａ）及び（ｂ）は、高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の変形例を示す断面図であって、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡで示す部分の拡大図である。
【００６４】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においては、多孔質層２を構成する不織布の繊維１０の一部が、連続微空間１５ｂの各空孔の内側へ突き出した構造となっている。そして、多孔質層２を構成する不織布の繊維１０の平均繊維径ｄ１は、連続微空間１５ｂの平均空孔径ｄ２よりも小さく構成されている。
【００６５】
多孔質層２を図８のように構成した場合、多孔質層２の連続微空間（連続気泡）１５ｂの平均空孔径ｄ２は、０．５μｍ〜８μｍであることが好ましい。また、多孔質層２を構成する不織布の繊維１０の平均繊維径ｄ１は、８μｍ以下とすることが好ましく、４μｍ以下とすることがより好ましい。連続微空間の平均空孔径ｄ２が、０．５μｍより小さくなると、通水性が大幅に低下してろ過効効率が悪くなる。また、多孔質層２を構成する不織布の繊維１０の平均繊維径ｄ１が８μｍより大きくなると、連続微空間の平均空孔径ｄ２を不織布の繊維１０の平均繊維径ｄ１よりもさらに大きくする必要があることから、微小な固形物質を捕捉することが困難となり、空孔に引っ掛かって閉塞状態となり、逆洗や洗浄で除去できなくなってしまうからである。従って、連続微空間の平均空孔径ｄ２を４μｍ以上とし、不織布の繊維１０の平均繊維径ｄ１を４μｍ以下とすることが特に好ましい。
【００６６】
このような構成によれば、ろ過により微粒子１６が連続微空間内に入った場合でも、連続微空間内に存在する不織布の繊維１０に微粒子１６引っ掛かるので、多孔質層２の内部深くまで微粒子１６が入り込むことを防止できる。これにより、高分子マイクロフィルタの目詰まりを防止することができる。また、逆洗においても、微粒子１６が多孔質層２内の深いところまで入り込んでいないため、洗浄効果を高くすることができる。
【００６７】
以上説明したように、本発明によれば、汚水のろ過を行いながら、超音波振動により高分子マイクロフィルタの目詰まりを抑制できる。また、ブラシやスクレーパによって、高分子マイクロフィルタの目詰まりを物理的に掻き取る必要がなくなるため、高分子マイクロフィルタが損傷することも防止できる。したがって、高分子マイクロフィルタを長期間使用することが可能となる。
【００６８】
また、高分子マイクロフィルタの下流側（下部）に超音波振動子を設け、逆洗と同時に超音波を発生させることにより、目詰まりの原因となる微細物質に超音波による振動を与えつつ逆洗を行うこととなるため、短時間で効率よく高分子マイクロフィルタを洗浄することができる。
【００６９】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７０】
例えば、本発明による汚水浄化システムの用途は、特に限定されるものではなく、し尿・畜産汚水処理、セメント・コンクリート製品又は骨材、石工品の製造時に発生するノロ排水の処理、選炭廃液の処理、工場排水の処理、その他様々な産業において発生する汚水の処理にも用いることができるものである。
【００７１】
また、上記第１及び第２の実施形態を合わせた構成とすることも可能である。すなわち、高分子マイクロフィルタ１０３の上部に超音波振動子１０８を配置し、下部に超音波振動子２０８を配置して、二つの超音波振動子を適宜使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の好ましい第１の実施形態による汚水浄化システム１００の構成を示す略断面図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい第１の実施形態による汚水浄化システム１００における逆洗処理を説明するための略断面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい第２の実施形態による汚水浄化システム２００の構成を示す略断面図である。
【図４】図４は、高分子マイクロフィルタ１０３の構造を示す略断面図である。
【図５】図５は、高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の構造を示す要部断面図である。
【図６】図６（ａ）乃至（ｃ）は、多孔質層２を形成する繊維の構造を示す模式斜視図である。
【図７】図７（ａ）乃至（ｆ）は、多孔質層２を形成する繊維の構造の変形例を示す略断面図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、高分子マイクロフィルタ１０３の多孔質層２の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
２      多孔質層
３      中間繊維層
４      支持層
５      下部繊維層
１０      繊維
１０ａ-１０ｈ      繊維
１１      凸部
１１ａ-１１ｅ      凸部
１１ｆ-１１ｈ      凹部
１５      多孔質性樹脂
１５ａ      独立核空間
１５ｂ      連続微空間
１００，２００      汚水浄化システム
１０１      汚水
１０２      ろ過槽
１０３      高分子マイクロフィルタ
１０４      高分子マイクロフィルタ収容部
１０５      排水管
１０６      逆洗水供給管
１０７      切替弁
１０８，２０８      超音波振動子
１０９      汚水供給管
１１０      ポンプ
１１１，２１１      支持体
【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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