(57)【要約】      （修正有）【課題】船舶が移動中に作動可能なバラスト水の処理方法の提供。【解決手段】少なくとも１つのバラストタンクと、少なくとも１つの混合ノズルと、処理ユニットであって、電解塩素生成モジュールおよび脱塩素処理モジュールを含む処理ユニットと、投薬モジュールであって、処理ユニットと接続している投薬モジュールと、制御システムとを備えるバラスト水の処理システム。船舶上に配置された少なくとも一つのバラストタンクへバラスト水を導入し、少なくとも一つのバラストタンクと投薬モジュールとの間でバラスト水の少なくとも一部を循環させ、電解塩素生成モジュールおよび脱塩素処理モジュールを含む処置ユニットを介して消毒剤を生成し、消毒剤を処置ユニットから投薬モジュールの循環バラスト水へ供給するバラスト水の処理方法。【選択図】図６
2020121304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶上においてバラスト水を処理する方法であって：
（Ａ）バラスト水を前記船舶上に配置された少なくとも１つのバラストタンクに導入する工程；
（Ｂ）前記少なくとも１つのバラストタンクおよび投薬モジュールとの間で、前記バラスト水の少なくとも一部を循環させる工程；
（Ｃ）処理ユニットを介して消毒剤を生成する工程であって、前記処理ユニットは、電解塩素生成モジュールおよび脱塩素化モジュールを含む工程；
（Ｄ）前記処理ユニットからの前記消毒剤を前記投薬モジュールにおいて、循環するバラスト水に供給する工程
を含むバラスト水の処理方法。
【請求項２】
前記処理ユニットが前記投薬モジュールと連結しており、前記投薬モジュールが前記少なくとも一つのバラストタンクに連結している、請求項１に記載のバラスト水の処理方法。
【請求項３】
前記消毒剤が、液体次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）、次亜臭素酸ナトリウム（ＮａＯＢｒ）、または、それらの組み合わせを含む、請求項１に記載のバラスト水の処理方法。
【請求項４】
前記処理ユニットがさらにバルク化学モジュールを備える、請求項１に記載のバラスト水の処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載のバラスト水の処理方法であって、前記電解塩素生成モジュールが
電解槽と、
変圧器／整流器と、
定置洗浄（ＣＩＰ）システムと
を含む、バラスト水の処理方法。
【請求項６】
請求項４に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記電解槽が、消毒剤を生成するために電解塩素生成モジュールを通じて流れる海水の一部を横切るように直流電圧を発生する陽極及び陰極アセンブリを備える、バラスト水の処理方法。
【請求項７】
請求項５に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記定置洗浄システムが指定された体積の洗浄液を保持する洗浄保管タンクを備えており、
前記定置洗浄システムが前記電解塩素生成モジュールの内部空間全体にわたって前記洗浄液を循環させる、バラスト水の処理方法。
【請求項８】
請求項５に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記電解塩素生成モジュールがさらに、フロー装置及びガス除去装置を備え、
前記ガス除去装置は、脱気剤、ガス放出バルブ、１つもしくは複数の希釈送風機、またはそれらの組み合わせを含む、
バラスト水の処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記フロー装置が流量送信手段および制御バルブ、伝導伝送手段、温度伝送手段、出口覗き窓、または、これらの組み合わせを備える、
バラスト水の処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記フロー装置がさらに冷却剤ポンプ、熱交換器、またはそれらの任意の組み合わせを備える、
バラスト水の処理方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のバラスト水の処理方法であって、前記投薬モジュールが：
オキシダント分析器、および
注入クイル
を備える、バラスト水の処理方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記投薬モジュールがさらにサンプリングポンプ、圧力変換器および／もしくはゲージ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、
バラスト水の処理方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のバラスト水の処理方法であって、
（Ｅ）前記オキシダント分析器を介して、前記循環バラスト水のオキシダントレベルを測定する工程であって、前記投薬モジュールが指定された総残留オキシダントレベルに達するまで消毒薬を供給する工程
をさらに含む、バラスト水の処理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のバラスト水の処理方法であって、
（Ｆ）前記バラスト水を前記少なくとも一つのバラストタンクにおいて保持時間の間保持する工程であって、前記保持時間が、前記バラスト水が指定された総残留オキシダントレベルを有している時間である工程
をさらに含む、バラスト水の処理方法。
【請求項１５】
請求項４に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記バルク化学モジュールが保持タンクおよび計量ポンプを備え、
前記消毒剤が前記保持タンクから廃棄される、
バラスト水の処理方法。
【請求項１６】
請求項１に記載のバラスト水の処理方法であって、前記脱塩素処理モジュールが：
タンクと、
混合ポンプと、
淡水の入口弁と、
ＤＣ計量ポンプと、
を備える、バラスト水の処理方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記タンクが中和剤を含み、
前記中和剤が形態を有し、
前記形態が液体、固体、またはこれらの組み合わせであり、
前記中和剤が前記投薬モジュールにおいて前記循環バラスト水へ分散される、
バラスト水の処理方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載のバラスト水の処理方法であって、
（Ｇ）制御システムを介して、制御工程（Ｂ）−（Ｆ）を制御する工程
をさらに含む、バラスト水の処理方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記制御システムが複数の制御パネルを備える、
バラスト水の処理方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載のバラスト水の処理方法であって、
前記船舶の移動中に、前記工程（Ｂ）−（Ｇ）が実行される、
バラスト水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１９年１月１６日に出願された米国出願シリアル番号６２／７９２、９５３号の優先権を主張する非仮出願であり、当該米国出願は本明細書にその全体が参照によって組み込まれる。
【０００２】
本発明は、船舶が移動中においてバラスト水を処理するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
船舶は、港に出入りする際に特定の規制を遵守する場合がある。通常、これらの規制は、各船舶に含まれるバラスト水の品質に関するものである。船舶がバラスト水を１つの港から取り込み、海および／または後続の港に排出する事例が生じている。時々、そのバラスト水に含まれる物質、特に生物学的物質が新しい環境に悪影響を与えることがある。航海中に運ばれたバラスト水による汚染を防ぐために、現地および国際的な規制が導入されている。これらの規制は、船舶のオペレーターが、どのような手順でバラスト水を取り込むのか、および／または、排出する前にバラスト水をどのように洗浄するかを定めている。現在のバラスト水処理システムは、船舶が港湾操業を行っている期間にバラスト水の処理を行う点に重点を置いている。そのようなタイミングでの処理は船の操業に必要な人材や資源を増やすが、それらはすでに不足しており高い需要状態にある。
【０００４】
そのため本分野においては、人材および資源の利用を最適化するバラスト水の改良された処理方法およびシステムの需要が存在する。さらに、そのような方法およびシステムは、不稼働時間を低減させ節約をもたらすことができる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、バラスト水を処理するためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本方法およびシステムは、船舶が移動中に作動可能とすることができる。
【０００６】
当該技術分野におけるこれらの要求およびその他の要求は、一実施形態において、少なくとも１つのバラストタンクと、少なくとも１つの混合ノズルと、電解塩素生成モジュールおよび脱塩素処理モジュールを含む処理ユニットと、処理ユニットに連結している投薬モジュールと、制御システムとを含むバラスト水処理システムによって対処される。
【０００７】
当技術分野におけるこれらの要求およびその他の要求は、一実施形態において、船舶上に配置された少なくとも１つのバラストタンクにバラスト水を導入し、バラスト水の少なくとも一部を少なくとも１つのバラストタンクと投薬モジュールとの間で循環させ、電気塩素生成モジュールおよび脱塩素処理モジュールを備える処置ユニットを介して消毒剤を生成し、消毒剤を投薬モジュールにおいて処置ユニットから循環バラスト水へ供給する、船舶上でバラスト水を処理する方法によって対処される。  
【０００８】
上記では、以下の本発明の詳細な説明がよりよく理解され得るように、本発明の特徴および技術的優位性をかなり広く概説している。本発明の請求項の要旨を形成する本発明の追加の特徴および優位性を以下に説明する。開示された概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための他の実施形態を修正または設計するための基礎として容易に利用できることが当業者に理解される。そのような同等の実施形態は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の要旨および範囲から逸脱しないことも当業者によって認識される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態およびその優位性が添付の図面と併せた以下の説明を参照することにより完全かつ詳細に理解される。
【００１０】
【図１】図１は、本開示の特定の実施形態における電解塩素生成モジュールの図である。
【００１１】
【図２】図２は、本開示の特定の実施形態におけるバルク化学モジュールの図である。
【００１２】
【図３】図３は、本開示の特定の実施形態における投薬モジュールの図である。
【００１３】
【図４】図４は、本開示の特定の実施形態における脱塩素処置モジュールの図である。
【００１４】
【図５】図５は、本開示の特定の実施形態における制御パネルの図である。
【００１５】
【図６】図６は、本開示の特定の実施形態におけるバラスト水の処理の例示を示す図である。
【００１６】
【図７】図７は、本開示の特定の実施形態におけるバラスト水の中和の例示を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、バラスト水を処理するためのシステムおよび方法に関する。本開示に関し、いくつかの実施の形態は、液体次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）などの消毒剤を、場合により次亜臭素酸ナトリウム（ＮａＯＢｒ）と伴に、タンクに保持されたバラスト水に分散させてオキシダントレベルを指定された量まで低下させることに関する。いくつかの実施の形態において、次亜臭素酸ナトリウムを含むまたは含まない液体次亜塩素酸ナトリウムは、船内で生成されてもよく、船上に保存されてもよく、および／またはそれらを組み合わせてもよい。
【００１８】
いくつかの実施の形態において、船舶は、任意の適切な様式で水域を横断して移動し得る。船舶は、少なくとも１つのバラストタンクおよび／または海水が浸水した貨物倉を利用することができる。他の実施の形態においては、船舶は、複数のバラストタンクおよび／または浸水した貨物倉（以下、バラストタンクと呼ぶ）を備えてもよい。少なくとも１つのバラストタンクは、バラスト水を収容する役割を果たすことができ、バラスト水は、船舶に安定性を提供するために使用することができ、船舶の少なくとも一部を水に沈めたままにすることができる。バラスト水は、少なくとも１つのバラストタンクに注ぎ込まれてもよい。いくつかの実施形態では、バラスト水に関して汚染問題が生じ得る。生物は追加的に少なくとも１つのバラストタンクに入り込み、バラスト水に存在する場合が生じ得る。船舶が港に到着すると、バラスト水およびそれに続いてバラスト水内の生物が港で排出され得る。これは生物にとって新しい環境である可能性があり、当該生物は周囲の環境に悪影響を与える可能性がある。
【００１９】
以下でさらに説明するように、船舶はバラスト水処理システムを備えてもよい。バラスト水処理システムは、少なくとも１つのバラストタンク、処理ユニット、投薬モジュール、少なくとも１つの混合ノズル、ポンプ、および制御パネルを備えてもよい。いくつかの実施の形態では、バラスト水処理システムは、船舶の既存の機器に組み込むことができる。バラスト水処理システムは、タンクバルブとアクチュエータ、貯蔵タンク、海水ポンプとモーター、循環ポンプとモーター、および／またはそれらの組み合わせをさらに備えてもよい。作動中、バラスト水は少なくとも１つのバラストタンクに導入されてもよい。バラスト水は、任意の適切な手段によって少なくとも１つのバラストタンクに導入されてもよい。いくつかの実施形態では、バラスト水は少なくとも１つのバラストタンクにポンプで送られる。船舶が移動している間、単一のバラストタンクからのバラスト水は、投薬モジュールに導入することができる（すなわち、投薬モジュールへ汲み上げられる）。あるいは、バラスト水の体積の一部を投薬モジュールへポンプで送ってもよい。いくつかの実施形態では、処理ユニットは投薬モジュールと連結していてもよく、処理ユニットが電解塩素生成モジュール、バルク化学モジュール、脱塩素処置モジュール、および／またはそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。処理ユニットは、投薬モジュールを介してバラスト水に適切な消毒剤および／または消毒剤の中和剤を供給してもよい。限定されることなく、適切な消毒剤は、ＮａＯＣｌ、ＮａＯＢｒ、および／またはそれらの組み合わせであり得る。
【００２０】
図１は電解塩素生成モジュール１００の一実施の形態を示す。いくつかの実施の形態において、バラスト水処理システムの処理ユニットは、電解塩素生成モジュール１００を利用して船上にて消毒剤を生成することができる。特定の実施形態では、複数の電解塩素生成モジュール１００を備えることができる。電解塩素生成モジュール１００が消毒剤を生成するために使用される場合、水素ガスが作動の副産物として生成され得る。実施形態では、水素ガスは大気に排出されてもよい。電解塩素生成モジュール１００は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定することなく、適切な形状には円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれるが、これらに限定されない。電解塩素生成モジュール１００は船舶の安全な場所など、任意の適切な場所に配置することができる。いくつかの実施形態において、電解塩素生成モジュール１００は、エンジンルーム内、船舶のデッキ上、および／またはそれらの組み合わせにおいて配置されてもよい。限定されることなく、電解塩素生成モジュール１００は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含み得る。電解塩素生成モジュール１００はＥＣフレーム１０５、電解槽１１０、ガス除去装置１１５、変圧器／整流器１２０、フロー装置１２５、定置洗浄（ＣＩＰ）システム１３０、および制御パネル１３５を備えてもよい。
【００２１】
ＥＣフレーム１０５は、電解塩素生成モジュール１００を物理的に補強する支持構造であり得る。ＥＣフレーム１０５は、単一の材料片であり得、あるいは、ＥＣフレーム１０５は互いに連結する複数の構成要素を含み得る。ＥＣフレーム１０５の複数の構成要素は、適切な留め具、ねじ切り、接着剤、溶接、および／またはそれらの組み合わせの使用を含むがこれらに限定されず、任意の適切な手段の使用により互いに連結され得る。限定されることなく、適切な留め具にはナットとボルト、ワッシャー、ネジ、ピン、ソケット、ロッドとスタッド、ヒンジ、および／またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、電解塩素生成モジュール１００の残りの構成要素は、ＥＣフレーム１０５内および／またはＥＣフレーム１０５の周りに配置することができる。
【００２２】
電解槽１１０は、ＥＣフレーム１０５内に完全にまたは部分的に配置されてもよい。電解槽１１０は、電解塩素生成モジュール１００を流れる海水の一部に直流電圧を発生させる陽極および陰極アセンブリを備えてもよい。いくつかの実施例において、電解槽１１０は消毒剤を生成する。海水の一部は、消毒剤とともに、処理のために指定されたバラストタンクへポンプで送ることができる。作動中、海水は、海水ポンプおよびモーターにより電解塩素生成モジュール１００へ送り込むことができる。海水の導電率および／または温度は、電解槽１１０の効率に影響を与える可能性がある。限定されることなく、海水の望ましい温度は約０℃から約３５℃であり得る。さらに、海水の望ましい導電率は、約２０，０００μＳ／ｃｍから約４０，０００μＳ／ｃｍ、あるいは約２２，０００μＳ／ｃｍから約４０，０００μＳ／  ｃｍとすることができる。別の実施形態では、所望の導電率は約２２，０００μＳ／ｃｍ以上の任意の値であり得る。導電率および／または温度のこれらの所定のレベルを下回る作動レベルでは、電解槽１１０は、低下した生産能力で作動し続ける可能性があり、これにより、追加の処理時間および追加のエネルギーが生じる。さらに、指定されたバラストタンクに消毒剤とともに加えられる海水の量は、許容範囲を超える可能性がある（例えば、バラストタンクの容量の約１％を超える可能性があり得る）。別の実施の形態においては、許容差は、約１％から約５％、あるいは約１％から約２％である。
【００２３】
前述のように、消毒剤の生成の副産物として水素ガスが生成され得る。消毒剤は陽極で生成され、水素ガスは陰極で生成され得る。いくつかの実施の形態において、ガス除去装置１１５は、電解塩素生成モジュール１００に存在する水素ガスを除去し得る。ガス除去装置１１５は、電解槽１１０のＥＣフレーム１０５内に完全にまたは部分的に配置することができる。ガス除去装置１１５は、脱気剤、ガス放出バルブ、および１つ以上の希釈送風機を備えていてもよい。脱気剤は、電解槽１１０によって生成された消毒液から水素ガスを分離し得る。ガス放出バルブは水素ガスの放出を調節し、消毒液の放出を防止することができる。ガス放出バルブで水素ガスを大気に排出する前に、水素ガスを１つ以上の希釈送風機で希釈し得る。１つ以上の希釈送風は、水素ガスをその爆発下限の約４０％から約８０％、またはその爆発下限の約５０％から約７０％に希釈することができる。もしくは、１つ以上の希釈送風機は、水素ガスをその爆発下限の約６０％未満、またはその爆発下限の約５０％未満、またはその下限の約４０％未満に希釈することができる。いくつかの実施の形態においては、水素ガスの爆発下限は、約１体積％から約４体積％の間、または約２体積％から３体積％の間であり得る。あるいは、水素ガスの爆発下限は約２．４体積％であり得る。いくつかの実施形態において、１つ以上の希釈送風機は、電解塩素生成モジュール１００の作動前、作動中、作動後、および／またはそれらの組み合わせの指定された期間、作動し得る。
【００２４】
いくつかの実施の形態において、変圧器／整流器１２０は、ＥＣフレーム１０５内に完全にまたは部分的に配置され得る。変圧器／整流器１２０は、交流の入力を直流に変換し得る。変圧器／整流器１２０は、電解槽１１０に直流を印加することもできる。いくつかの実施の形態において、変圧器／整流器１２０は、定格消毒剤生成能力を達成するために直流電圧を調整することができる。変圧器／整流器１２０は、電解塩素生成モジュール１００の周囲に配置された制御パネル１３５（図７でさらに説明する）に連結しており、それによって制御することができる。変圧器／整流器１２０は、交流を直流に変換するための任意の適切な変圧器／整流器であり得る。いくつかの実施の形態において、作動中の変圧器／整流器１２０は、水冷式、空冷式、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
【００２５】
フロー装置１２５は、電解塩素生成モジュール１００全体にわたる海水の流れを促進することができる。フロー装置１２５は、流量送信手段および制御バルブ、導電伝送手段、温度伝送手段、出口覗き窓、および／またはそれらの組み合わせを含み得る。変圧器／整流器１２０が水冷され得る実施の形態においては、フロー装置は、冷却剤ポンプおよび／または熱交換器をさらに備えることができる。変圧器／整流器１２０が空冷され得る実施の形態においては、冷却剤ポンプおよび／または熱交換器は必要とされない場合がある。流量送信手段と制御バルブは、流量が許容範囲内にあることを検証し、流量を調整することができる。限定されないが、許容可能な範囲は、約０．２５ｍ３／ｈｒから約１６ｍ３／ｈｒ、あるいは約０．５ｍ３／ｈｒから約８ｍ３／ｈｒの間とすることができる。そのような検証に適した流量送信手段と制御バルブを使用することができる。導電伝送手段は、海水供給の導電率が許容範囲内であることを検証し、制御パネル１３５に信号を送り、必要に応じて電解槽１１０を調整する。許容範囲は、約５００μＳ／ｃｍから約１００，０００μＳ／ｃｍ、または約１，０００μＳ／ｃｍから約５５，０００μＳ／ｃｍとすることができる。そのような検証に適した導電伝送手段を使用することができる。温度伝送手段は、海水供給温度が許容範囲内であることを検証し、制御パネル１３５に信号を送り、必要に応じて電解槽１１０を調整することができる。許容可能な温度範囲は、約−４０°Ｃから約２００°Ｃ、あるいは約−５°Ｃから約８０°Ｃとすることができる。そのような検証に適した温度伝送手段を使用することができる。冷却剤ポンプおよび熱交換器は、海水供給により変圧器／整流器１２０から熱を除去することができる。出口覗き窓は、電解塩素生成モジュール１００より排出する内容物の視覚的表示を提供し、過剰な水素ガスが電解塩素生成モジュール１００の出口を通過していないことを確認することができる。
【００２６】
電解塩素生成モジュール１００の作動後、ＣＩＰシステム１３０を使用することができる。ＣＩＰシステム１３０は、電解塩素生成モジュール１００の内部全体に洗浄液を循環させることができる。洗浄液は、電解塩素生成モジュール１００を洗浄するのに適した任意の洗浄液であり得る。限定されることなく、洗浄液は、塩酸、リン酸、リン酸三ナトリウム、またはそれらの組み合わせであり得る。一実施の形態において、洗浄溶液は塩酸である。ＣＩＰシステム１３０は、指定された量の洗浄液を保持する貯蔵タンクを備えてもよい。いくつかの実施の形態においては、電解槽１１０は、「待機状態」となるように指定され、各サイクルの完了後に洗浄される。ＣＩＰシステム１３０は、電解塩素生成モジュール１００内の鉱物汚染を管理し得る。
【００２７】
処理ユニットが電解塩素生成モジュール１００を備えた容器に消毒剤を生成する一方で、図２に示すように、消毒剤を投与する代替方法があり得る。そのような実施の形態においては、処理ユニットは、バルク化学モジュール２００を利用して、必要に応じて消毒剤を貯蔵および分配することができる。
【００２８】
図２は、バルク化学モジュール２００の一実施の形態を示す。いくつかの実施の形態において、バラスト水処理システムの処理ユニットは、バルク化学モジュール２００を利用して、船舶の所望のあらゆる場所へ消毒剤を分散させることができる。特定の実施の形態においては、複数のバルク化学モジュール２００を備えることができる。いくつかの実施形態においては、バラスト水処理システムは、バルク化学モジュール２００と共に電解塩素生成モジュール１００（例えば、図１を参照）を利用し得る。バルク化学モジュール２００は、適切なサイズ、高さ、および／または形状を採用することができる。限定することなく、適切な形状には、円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれ得るが、これらに限定されない。バルク化学モジュール２００は船舶の安全な場所など、船舶の任意の適切な場所に配置することができる。いくつかの実施の形態においては、バルク化学モジュール２００は、エンジンルーム内、船舶の甲板上、および／またはそれらの組み合わせにおいて配置することができる。限定することなく、バルク化学モジュール２００は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含むことができる。バルク化学モジュール２００は、ＢＣフレーム２０５、保持タンク２１０、および計量ポンプ２１５を備えてもよい。
【００２９】
ＢＣフレーム２０５は、バルク化学モジュール２００を物理的に補強する支持構造とすることができる。ＢＣフレーム２０５は、ＥＣフレーム１０５と同様であってもよい（例えば、図１を参照）。ＢＣフレーム２０５は、単一の材料片であってもよく、あるいは、ＢＣフレーム２０５は、互いに連結された複数の構成要素を含んでもよい。ＢＣフレーム２０５の複数の構成要素は、適切な留め具、ねじ切り、接着剤、溶接、および／またはそれらの組み合わせの使用を含むがこれらに限定されない任意の適切な手段の使用により互いに連結され得る。限定されることなく、適切な留め具には、ナットとボルト、ワッシャー、ネジ、ピン、ソケット、ロッドとスタッド、ヒンジ、および／またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。いくつかの実施の形態においては、バルク化学モジュール２００の残りの構成要素は、ＢＣフレーム２０５の周りに配置されてもよい。
【００３０】
保持タンク２１０は、ＢＣフレーム２０５内に完全にまたは部分的に配置され得る。保持タンク２１０は、バラスト水への注入前に消毒剤を収容するために使用され得る。保持タンク２１０は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定されないが、保持タンク２１０は、任意の適切な体積量の消毒剤を収容することができてもよい。いくつかの実施形態において、計量ポンプ２１５は、保持タンク２１０に連結されてもよい。図２に示すように、計量ポンプ２１５は、保持タンク２１０の上面に配置されてもよい。いくつかの実施の形態において、計量ポンプ２１５は、保持タンク２１０および／またはＢＣフレーム２０５の内部および／または周囲の任意の適切な位置に配置され得る。計量ポンプ２１５は、所定の速度で保持タンク２１０から消毒剤を汲み出す手段を提供することができる。計量ポンプ２１５は、消毒剤を送り出すための任意の適切なポンプを採用することができる。
【００３１】
処理ユニットの作動中、処理ユニットが電解塩素生成モジュール１００および／またはバルク化学モジュール２００を含む場合に、消毒剤は、図３に示す投薬モジュール３００を介して投与することができる。いくつかの実施の形態においては、複数の投薬モジュール３００を備えることができる。投薬モジュール３００は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定することなく、適切な形状には、円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれ得るが、これらに限定されない。投薬モジュール３００は、循環ポンプの吸引口の周りに配置されてもよく、循環ポンプは既存の船舶の基礎設備の一部であってもよい。限定することなく、投薬モジュール３００は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含み得る。投薬モジュール３００は、オキシダント分析器３０５、注入クイル３１５を含み得る。実施形態において、投薬モジュール３００はサンプリングポンプ３１０、圧力変換器および／またはゲージ３２０、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含み得る。オキシダント分析器３０５は、バラスト水のサンプルの測定値を取得し、オキシダントレベルを監視することができる。任意の適切な分析器を使用することができる。サンプリングポンプ３１０は、オキシダント分析器３０５に圧力を提供し、インジェクタでサンプル排出タンクを排出するための原動力を提供することができる。任意の適切なポンプを使用できる。注入クイル３１５は、オキシダントをバラスト水処理システムに注入するためのパイプ接続であってもよい。圧力変換器および／またはゲージ３２０は測定値を得て、循環ポンプの吸引側の圧力を監視することができる。
【００３２】
いくつかの実施の形態において、投薬モジュール３００はオキシダント分析器３０５を介してバラスト水のオキシダントレベルを測定することができる。その後、投薬モジュール３００は、初期投与量の消毒剤をバラスト水の一部に適用することができ、消毒剤は電解塩素生成モジュール１００により生成されるか、バルク化学モジュール２００を通して投与されるか、および／またはそれらの組み合わせによる。その初期投与量は、事前に指定された総残留オキシダントレベルに達するまで、および／または、一定量のオキシダントが単一のバラストタンクに追加されるまで、バラスト水の一部に注入することができる。初期投与量は、少なくとも１つの混合ノズルを介して単一のバラストタンク全体で混合されてもよい。少なくとも１つの混合ノズルは、バラストタンク全体にわたって消毒剤を混合し、目標総残留オキシダントレベルを達成してもよい。限定されることなく、目標総残留オキシダントレベルは、約０ｍｇ／Ｌ〜約８ｍｇ／Ｌ、あるいは約５ｍｇ／Ｌ〜約６．５ｍｇ／Ｌとすることができる。目標総残留オキシダントレベルが指定値に達した後、バラスト水は指定された第一の保持時間の間バラストタンク内に収容され、第一の保持時間はバラスト水が指定された総残留オキシダントレベルを有する時間である。第一の保持時間は、指定された総残留オキシダントレベルを満たしているのに適した任意の時間であり得る。限定されないが、第一の保持時間は、約２４時間から約６０時間、あるいは約２４時間から約３６時間とすることができる。さらには、第一の保持時間は、約１０時間から２０時間、あるいは約１時間から約２４時間とすることができる。
【００３３】
進行中の単一のバラストタンクが第一の保持時間を経ている間、投薬モジュール３００は、船舶が複数のバラストタンクを含む実施形態において、消毒剤を別の別個のバラストタンクに投与してもよい。第一の単一バラストタンク内で第一の保持時間が経過した後、総残留オキシダントレベルは投薬モジュール３００によって測定することができる。
【００３４】
いくつかの実施の形態においては、追加の消毒剤を追加してもよい。初期の単一バラストタンクからのバラスト水は、投薬モジュール３００を通して循環して戻されてもよく、そこで消毒剤の維持投与量を追加してもよい。いくつかの実施形態では、複数のバラストタンクの一部は、初期投与量を受け取る複数のバラストタンクの残りのものより前に、維持投与量を受け取ることができる。維持量を追加した後、バラスト水は、最初の単一バラストタンク内で、少なくとも１つの混合ノズルで混合することができる。第二の保持時間が適用されてもよい。オキシダントレベルを所望のレベルへ下げるのに適した任意の第二の保持時間を採用してもよい。いくつかの実施の形態においては、保持時間は連続していてもよい。限定されないが、第二の保持時間は約１８時間から約７０時間、あるいは約２４時間から約６０時間とすることができる。さらに、第二の保持時間は約３０時間から約５０時間、あるいは約１時間から約７２時間であってもよい。
【００３５】
第二の保持時間が最初の単一バラストタンクにおいて経過した後、総残留オキシダントレベルを投薬モジュール３００によって測定することができる。バラスト水が指定された濃縮時間に達しない場合（さらに後述する）、その後の維持量がバラスト水に追加されてもよい。バラスト水が指定の濃縮時間に達している場合、脱塩素処理モジュールを使用して中和ステップを適用することができる。
【００３６】
図４は脱塩素処理モジュール４００の一実施の形態を示す。いくつかの実施の形態において、バラスト水処理システムの処理ユニットは、脱塩素処理モジュール４００を利用して、船舶のあらゆる場所に中和剤を供給することができる。任意の適切な中和剤を使用することができる。限定されないが、中和剤は、チオ硫酸ナトリウム（ＳＴＳ）、亜硫酸ナトリウム、二酸化硫黄、メタ重亜硫酸ナトリウム、および重亜硫酸ナトリウムであってもよい。いくつかの実施形態において、ＳＴＳ溶液は、チオ硫酸ナトリウム無水物またはチオ硫酸ナトリウム五水和物から製造され得る。いくつかの実施の形態においては、複数の脱塩素処理モジュール４００を備えることができる。脱塩素処理モジュール４００は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定されないが、適切な形状には、円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれ得るが、これらに限定されない。脱塩素処理モジュール４００は、船舶の安全な場所など、船舶の任意の適切な場所に配置することができる。いくつかの実施の形態において、脱塩素処理モジュール４００は、エンジンルーム内、船舶の甲板上、および／またはそれらの組み合わせにおいて配置されてもよい。限定されないが、脱塩素処理モジュール４００は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含み得る。脱塩素処理モジュール４００は、ＤＣフレーム４０５、タンク４１０、混合ポンプ４１５、淡水入口バルブ４２０、およびＤＣ計量ポンプ４２５を備えてもよい。任意により、次回使用時前または同じラインを使用してバルク化学物質を投与する前の残留中和剤を除去するために、淡水洗浄ラインおよびバルブを追加してもよい。
【００３７】
ＤＣフレーム４０５は、脱塩素処理モジュール４００を物理的に補強する支持構造であってもよい。ＤＣフレーム４０５は、ＥＣフレーム１０５（すなわち、図１を参照）および／またはＢＣフレーム２０５（すなわち、図２を参照）と同様であってもよい。  ２）。ＤＣフレーム４０５は、単一の材料片であってもよく、あるいは、ＤＣフレーム４０５は、互いに連結された複数の構成要素を備えてもよい。ＤＣフレーム４０５の複数の構成要素は、適切な留め具、ねじ切り、接着剤、溶接、および／またはそれらの組み合わせの使用を含むがこれらに限定されない任意の適切な手段の使用を通じて互いに連結され得る。限定されないが、適切な留め具には、ナットとボルト、ワッシャー、ネジ、ピン、ソケット、ロッドとスタッド、ヒンジ、および／またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態において、脱塩素処理モジュール４００の残りの構成要素は、ＤＣフレーム４０５内および／またはＤＣフレーム４０５の周りに配置することができる。
【００３８】
タンク４１０は、ＤＣフレーム４０５内に配置されてもよい。タンク４１０は、ＳＴＳなどのバルク中和剤を淡水と混合し、バラスト水への注入前に中和剤を収容するために使用することができる。タンク４１０は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定されないが、タンク４１０は、任意の適切な体積量の中和剤を収容することができる。いくつかの実施の形態においては、混合ポンプ４１５は、混合ノズルを通してＳＴＳを淡水と混合する力を提供し得る。さらに、淡水は、淡水入口バルブ４２０を介してタンク４１０に入ることができる。混合ポンプ４１５は、任意の適切なポンプを採用することができる。淡水入口バルブ４２０は、任意の適切なバルブを採用することができる。
【００３９】
いくつかの実施の形態において、ＤＣ計量ポンプ４２５はタンク４１０に連結されている。図４に示すように、ＤＣ計量ポンプ４２５は、タンク４１０の上部に配置することができる。限定されないが、ＤＣ計量ポンプ４２５は、タンク４１０および／またはＤＣフレーム４０５の周囲の任意の適切な場所に配置することができる。ＤＣ計量ポンプ４２５は、所定の速度でタンク４１０から中和剤を排出する手段を提供することができる。ＤＣ計量ポンプ４２５は、任意の適切なポンプを採用することができる。
【００４０】
いくつかの実施の形態において、中和ステップは、脱塩素処理モジュール４００および投薬モジュール３００の作動による処置後に行うことができる（すなわち、図３を参照）。中和ステップは、所望のオキシダントレベルと所望の最小濃縮時間が満たされたら、バラスト水に適用することができる。いくつかの実施形態において、濃縮時間は、残留オキシダント測定値と保持時間との積を比較することにより決定され得る。限定されないが、所望の最小濃縮時間は約１２０  ｍｇ−ｈｒ／Ｌとすることができる。別の濃縮時間としは、分析テストによって決定してもよく、用途に応じて数分から数日まで変更することができる。バラスト水は、投薬モジュール３００を通して循環することができ、脱塩素処理モジュール４００は中和剤を供給し、残っているオキシダントを中和することができる。いくつかの実施の形態においては、中和剤は液体および／または固体の形態である。初期の単一バラストタンク内のバラスト水は、規制基準に従って処理され、排出してもよい。いくつかの実施の形態において、中和されたバラスト水の収容時間が長くなると、再増殖の機会が増加し、バラスト水が放出に対して不適合となる場合がある。いくつかの実施形態において、総残留オキシダントレベルが所望のレベルを下回る場合、バラスト水は排出に適合している。総残留オキシダントレベルが所望のレベルを下回っていない場合、バラスト水は次の用量の中和剤で処理することができる。いくつかの実施形態において、総残留オキシダントレベルが０．１ｍｇ／Ｌ未満である場合、バラスト水は、排出に関して適合している。総残留オキシダントレベルが０．１ｍｇ／Ｌを下回っていない場合、バラスト水は後続の用量の中和剤で処理することができる。船舶が複数のバラストタンクを含む実施形態において、初期の単一バラストタンクが中和を完了すると、バラスト水処理システムは指定された要件を満たした別のバラストタンクに中和剤を投与することができる。
【００４１】
いくつかの実施の形態において、システムおよび方法は、少なくとも部分的に、制御システムとともに実装され得る。制御システムは、アナログおよび／またはデジタル信号を処理することができる。制御システムには、ビジネス、科学、制御、またはその他の目的のために、計算、推定、分類、処理、送信、受信、取得、発信、切り替え、保存、表示、目録、検出、記録、再現、対処、または、情報、知識、もしくはデータの任意の形式の利用に関する任意の手段または手段の集合体が含まれてもよい。例えば、制御システムは、処理ユニット、ネットワークストレージデバイス、または他の適切なデバイスを含む場合があり、また処理ユニットのサイズ、形状、性能、機能性、および価格は異なっていてもよい。制御システムは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、中央処理装置（ＣＰＵ）もしくはハードウェアなどの１つまたは複数の処理リソース、または、ソフトウェア制御ロジックＲＯＭ、および／または他のタイプの不揮発性メモリを含み得る。制御システムの追加コンポーネントには、１つまたは複数のディスクドライブ、外部デバイスと通信するための１つまたは複数のネットワークポート、および入力デバイス（キーボード、マウスなど）およびビデオディスプレイなどのさまざまな入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが含まれてもよい。制御システムはまた、さまざまなハードウェアコンポーネント間で通信を送信するように作動可能な１つまたは複数のバスを含んでもよい。いくつかの実施の形態においては、制御システムは、少なくとも１つのリモートＩ／Ｏパネル、少なくとも１つのリモートヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）パネル、またはそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。
【００４２】
また、システムおよび方法は、少なくとも部分的に、一時的でないコンピュータ可読媒体で実装されてもよい。一時的でないコンピュータ可読媒体は、一定期間、データおよび／または命令を保持できる任意の手段または手段の集合を含んでいてもよい。一時的でないコンピュータ可読媒体には、たとえば、直接アクセス記憶装置（たとえば、ハードディスクドライブまたはフロッピーディスクドライブ）、順次アクセス記憶装置（たとえば、テープディスクドライブ）、コンパクトディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、および／またはフラッシュメモリなどの記憶媒体、および、ワイヤ、光ファイバー、マイクロ波、電波、その他の電磁および／または光キャリアなどの通信媒体、ならびに／または、前述の任意の組み合わせが含まれ得る。
【００４３】
いくつかの実施の形態においては、制御システムは、特定のイベントについてオペレータに警告するためのアラームを含んでもよい。さらに、制御システムは、図５に示すように、制御パネル５００を含むことができる。制御パネル５００は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定することなく、適切な形状には、円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれ得るが、これらに限定されない。限定されないが、制御パネル５００は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含み得る。制御パネル５００は、船舶の安全な場所など、船舶の任意の適切な場所に配置することができる。いくつかの実施の形態においては、制御パネル５００は、エンジンルーム内、船舶の甲板上、および／またはそれらの組み合わせに配置することができる。さらに、バラスト水処理システムが電解塩素生成モジュール１００を含む場合（すなわち、図１を参照）、いくつかの実施の形態においては、制御パネル５００を電解塩素生成モジュール１００に取り付けることができる。バラスト水処理システム内に複数の制御パネル５００を備えていてもよい。いくつかの実施の形態においては、メイン制御パネル５００および／または複数の遠隔制御パネル５００を備えることができる。各制御パネル５００は、単一の機器部をサポートし得る。いくつかの実施の形態においては、各制御パネル５００は、投薬モジュール３００（すなわち、図３を参照）、治療ユニット、および／またはそれらの組み合わせに配置されてもよい。複数の制御パネル５００は、有線および／または無線ネットワークを介して互いに通信することができる。いくつかの実施の形態においては、複数の制御パネル５００は、リモートＩ／Ｏパネル、リモートＨＭＩパネル、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。さらに、複数の制御パネル５００は、主制御パネルと連動して機能し得る。制御パネル５００は、ハウジング５０５、スクリーン５１０、緊急停止ボタン５１５、切断スイッチ５２０、レバー５２５、またはそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。いくつかの実施の形態においては、制御パネル５００は、ブザー５３５、ＵＳＢポート５４０、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含み得る。制御パネル５００がＨＭＩパネルであり得る実施形態では、制御パネル５００は、緊急停止ボタン５１５を備えていない場合がある。いくつかの実施の形態においては、複数の制御パネル５００は、イーサネットおよび／またはプロフィバスネットワークを介して通信し得る。
【００４４】
ハウジング５０５は、外部環境からの制御パネル５００の内部構成要素を収容する役割を果たすことができる。限定されないが、内部コンポーネントには、電子機器、配線、コントローラー、および／またはそれらの組み合わせを含むことができる。ハウジング５０５は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であり得る。限定されないが、適切な形状には、円形、楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形、および／またはそれらの組み合わせである断面形状が含まれ得るが、これらに限定されない。  いくつかの実施形態では、ハウジング５０５は長方形であってもよい。ハウジング５０５は、金属、非金属、ポリマー、セラミック、および／またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な材料を含み得る。ハウジング５０５は、ハウジング５０５によって画定される内部チャンバへのアクセスを可能にするために作動され得るドア５３０を備えることができる。
【００４５】
画面５１０は、オペレータのためのインターフェースとして機能することができ、オペレータに情報を表示することができる。スクリーン５１０は、コントロールパネル５００の周りの任意の適切な場所に配置されてもよい。いくつかの実施の形態においては、スクリーン５１０はドア５３０に配置することができる。いくつかの実施の形態においては、オペレータは、スクリーン５１０を通して制御パネル５００にバラスト水処理システムのパラメータを入力することができる。限定されないが、そのような入力には、処理するバラストタンクの選択、各バラストタンク内の容量、各バラストタンクの処理方法（すなわち、電気塩素化またはバルク化学物質）、給水の塩分、スケジュールに従った中和、もしくは後の中和などを含み得る。実施形態において、スクリーン５１０はカラータッチスクリーンである。バラスト水処理システムが複数の制御パネル５００を含む場合、メイン制御パネル５００は「制御中」として指定されてもよい。この実施形態では、オペレータは、メイン制御パネル５００の画面５１０に対する制御機能またはコマンドのみを入力してもよい。オペレータは、メイン制御パネル５００の画面５１０または残りのリモート制御パネル５００のいずれかで操作を見ることができる。「制御中」の指定は、メイン制御パネル５００から任意のリモート制御パネル５００へ適切な許可を得て、転送することができる。
【００４６】
緊急停止ボタン５１５は、制御パネル５００に配置されてもよい。いくつかの実施の形態においては、緊急停止ボタン５１５は、ドア５３０に配置されてもよい。緊急停止ボタン５１５は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であってもよい。画面５１０に近接した各制御パネル５００に緊急停止ボタン５１５が設置されていてもよい。いくつかの実施の形態においては、オペレータは、緊急停止ボタン５１０の１つを作動させてバラスト水処理システムの作動を停止し得る。
【００４７】
各制御パネル５００には切断スイッチ５２０が設置されていてもよい。いくつかの実施形態において、切断スイッチ５２０はドア５３０に配置することができる。切断スイッチ５２０は、任意の適切なサイズ、高さ、および／または形状であってよい。切断スイッチ５２０は、制御パネル５００の内部にアクセスすることなく、個々の制御パネル５００を供給電力から切断する役割を果たすことができる。いくつかの実施の形態においては、オペレータは、レバー５２５を操作して、制御パネル５００のハウジング５０５の内部チャンバにアクセスすることができる。オペレータは、制御パネル５００への電力を切断した後にレバー５２５を作動してドア５３０を移動することができる。
【００４８】
制御システムは、図６および図７の図に示されるように、前述のステップ全体を通してバラスト水を監視してもよい。図６は、消毒剤をシステムに注入する方法に関する一実施形態の概略図を示す。図７は、ＳＴＳなどの中和剤をシステムに注入することにより、残っているオキシダントを中和する一実施形態の概略図を示す。限定されないが、制御システムは、初期投与量および維持投与量、濃縮時間、総残留オキシダント、第一の保持時間、第二の保持時間、および／またはそれらの組み合わせに関する投与量を計算および監視することができる。
【００４９】
図６は、バラストタンク６０５と投薬モジュール６１０との間のバラスト水の流れ、ならびに処理ユニット６１５との相互作用を示す。この特定の実施形態では、バラスト水は、タンク吸引６２０を用いてバラストタンク６０５から除去され、循環ポンプ６２５を用いて投薬モジュール６１０を介して循環し、混合ノズル６３０を介してバラストタンク６０５へ戻る。投薬モジュール６１０を介した循環中、消毒剤は注入ポイント６３５でバラスト水に送られ、総残留オキシダント（ＴＲＯ）レベルはＴＲＯアナライザー６４０で監視される。前記のように、バラスト水への消毒剤の循環と注入は、特定の保持時間後に測定される所望のＴＲＯレベルに達するまで行われます。消毒剤は、処理ユニット６１５によって提供される。処理ユニット６１５では、消毒剤はバルク化学モジュール６４５に装填および／または貯蔵するか、電解塩素生成（ＥＣ）モジュール６５０によって生成することができる。ＥＣモジュール６５０は、給水ポンプ６５５を用いて海水を受け取る。いくつかの実施の形態においては、バラストタンク６０５は、図６に示されるように、複数のバラストタンクを備えてもよい。
【００５０】
適用される投与量は、典型的には一定とすることができる。バラストタンクあたりの投与量を制御するために、適用時間を変えることができる。制御システムは、各バラストタンクへの適用投与量を自動的に調整して、保持可能時間（Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｈｏｌｄ  Ｔｉｍｅ）の間、所望の平均総残留オキシダント濃度を維持することができる。たとえば、２４時間の有効な保持時間では、制御システムは５ｍｇ／Ｌの平均目標残留オキシダント濃度を目標とし、１２０ｍｇ−ｈｒ／Ｌの濃縮時間を達成します。いくつかの実施の形態においては、投与を制御するための直接フィードバックおよび／または遅延フィードバックループがあってもよい。次の方程式は、濃縮時間および目標総残留オキシダント濃度を決定するいずれかのアプローチに利用することができる。
【数１】
2020121304.tif 000003
2020121304.tif 000004
【００５１】
そのような方程式において、ＴＲＯは総残留オキシダントである。例えば、初期需要（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｄｅｍａｎｄ）は約１ｍｇ／Ｌ〜約４ｍｇ／Ｌに制限される場合がある。消毒剤が初期投与量としてバラスト水の一部に流れ始め、ＴＲＯ測定値（Ｍｅａｓｕｒｅｄ  ＴＲＯ）が平均ＴＲＯ（Ａｖｅｒａｇｅ  ＴＲＯ）を超えたときにバラストタンクの保持時間がゼロ時間（Ｔ０）から開始することができる。バラストタンク内での初期投与量の混合が完了した時点で、適切な消毒剤が塗布されていることを確認するためにＴＲＯを測定できる。
【数２】
2020121304.tif 000005
2020121304.tif 000006
【００５２】
ＴＲＯ測定値は、次のステップを進めるために目標ＴＲＯ（Ｔａｒｇｅｔ  ＴＲＯ）より大きいか等しい値とすることができる。維持投与量は、以下に示すように、計算された維持投与時間（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  Ｄｏｓｅ  Ｔｉｍｅ：  ＭＤＴ）において投与することができる。
【数３】
2020121304.tif 000007
【００５３】
制御システムがバラストタンクのバラスト水のＴＲＯについて指定された数の測定値をサンプリングするまで、維持投与量は投与し続けてることができる。測定値が互いに約＋／−１０％から約＋／−３０％以内にある場合、または、約＋／−１０％から約＋／−２０％の間にある場合、または、約＋／−１０％の範囲内にある場合、維持投与量を停止することができ、以下に示すように、制御システムを使用して初期投与量と維持投与量の間に濃縮時間（ＣＴ）を推定することができます。
【数４】
2020121304.tif 000008
【００５４】
初期投与量と維持投与量との間のＴＲＯは、指数関数的減衰関数によって特徴付けることができる。「時間」変数は、初期投与量と維持投与量の間の時間として定義することができる。さらに、ラムダ（λ）は、維持投与量のＴＲＯの自然対数を初期投与量のＴＲＯで割った関数であり、自然対数は「時間」で除する。
【００５５】
維持投与量に対する目標ＴＲＯは、残りの保持時間（すなわち、第二の保持時間）の間に必要なＣＴを達成するために計算することができる。ＴＲＯは、ラムダ（上記で定義）のオキシダント分解速度で指数関数的に分解すると想定することができる。以下に示す計算された目標ＴＲＯレベルに到達するように、消毒剤をバラストタンクに適用してもよい。
【数５】
2020121304.tif 000009
2020121304.tif 000010
【００５６】
維持投与量が適用された後、バラストタンク内のバラスト水の混合は、総混合時間または投与後の混合時間のうちのより長い時間継続し得る。その後、処理の完了としてもよく、連続したＴＲＯ測定値を取得して、各測定値が約＋／−  １０％から約＋／−  ３０％の許容範囲内、あるいは約＋／−  １０％から約＋／−  ２０％の許容範囲内または約＋／−  １０％の許容誤差であることを確認する。計算されたＣＴが最小要件を超えている場合、そのバラストタンクは処理済みとして指定できます。ＣＴが最小要件を下回っている場合、その後の維持投与量が適用され、バラストタンクは保持可能時間の約１０％から約３０％、もしくは保持可能時間の約１０％から約２０％、もしくは保持可能時間の約１０％の追加の時間、隔離される。
【００５７】
いくつかの実施の形態においては、バラスト水中に残っているオキシダントを中和するために、中和剤の注入が必要な場合がある。図７は、中和剤の注入プロセスを示している。図６のバラスト水の流れと同様に、バラスト水は、タンク吸引６２０を使用してバラストタンク６０５から除去され、循環ポンプ６２５を使用して投薬モジュール６１０を循環し、混合ノズル６３０を介してバラストタンク６０５に戻される。投薬モジュール６１０を介した循環の間、中和剤は注入ポイント６３５におけるバラスト水へ供給され、ＴＲＯレベルがＴＲＯ分析器６４０により監視される。前述のように、バラスト水への中和剤の供給はバラスト水に残っているオキシダントを中和するために行われ、残留オキシダントが完全におよび／または有意に中和されるまでバラスト水の循環を継続することができる。中和剤は、処理ユニット６１５によって提供される。処理ユニット６１５では、中和剤は、脱塩素処理モジュール７０５に装填および／または保管することができる。さらなる実施形態では、バラストタンク６０５は、図７に示すように、複数のバラストタンクを備えることができる。
【００５８】
中和剤（Ｎｅｕｔｒａｌｉｚｅｒ）は、計算された体積がバラストタンクに送達されるまで、投与することができる。
【数６】
2020121304.tif 000011
【００５９】
指定した数のＴＲＯの連続測定値が約０．０５ｍｇ／Ｌから約０．１ｍｇ／Ｌの間、あるいは約０．０５ｍｇ／Ｌから約０．０８ｍｇ／Ｌの間、あるいは０．１ｍｇ／Ｌ未満のときに、中和を確認することができる。オキシダントレベルがこの最小値を超えると、この中和プロセスは繰り返すことができる。測定値が最小値を下回ると、バラスト水処理システムは、該当する場合、次のバラストタンクの処理に進むことができる。
【００６０】
本発明およびその優位性を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換および代替を行うことができることが理解できる。
【図１】
2020121304.tif 000012
【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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【外国語明細書】
2020121304000001.pdf
2020121304000002.pdf
2020121304000003.pdf
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