(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラスト水タンクに海水を取水する取水流路と、前記バラスト水タンクのバラスト水を排水する排水流路と、前記取水流路に設けられた濾過装置と、前記取水回路の前記濾過装置より下流に設けられて電解水を生成する電解水生成装置と、前記排水流路に設けられて前記バラスト水タンク内のバラスト水に含まれる塩素を除去する塩素除去装置と、前記電解水生成装置で生成された電解水を前記濾過装置に供給する濾過装置洗浄手段とを設け、前記電解水生成装置により生成された電解水は前記バラスト水タンクに注入され、前記濾過装置の目詰まりを検出する目詰まり検出センサを備え、前記目詰まり検出センサが前記濾過装置の目詰まりを検出すると前記濾過装置洗浄手段により前記電解水生成装置で生成された電解水を前記濾過装置に供給することを特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項２】
船舶のバラスト水タンクに海水を取水する取水流路と、前記バラスト水タンクのバラスト水を排水する排水流路と、前記取水流路に設けられた第１の濾過装置と、前記取水回路の前記第１の濾過装置の下流に設けられこの第１の濾過装置より濾過精度が高い第２の濾過装置と、前記取水回路の前記第２の濾過装置の下流に設けられて電解水を生成する電解水生成装置と、前記排水流路に設けられて前記バラスト水タンク内のバラスト水に含まれる塩素を除去する塩素除去装置と、前記電解水生成装置で生成された電解水を前記第２の濾過装置に供給する濾過装置洗浄手段とを設け、前記第１の濾過装置と前記第２の濾過装置の間の取水流路に分岐流路６Ａが接続され前記バラスト水タンクに分岐され、前記第２の濾過装置と前記電解水生成装置の間の取水流路に分岐流路６Ｂが接続され前記バラスト水タンクに分岐され、前記電解水生成装置により生成された電解水は前記バラスト水タンクに注入され、前記第２の濾過装置の目詰まりを検出する目詰まり検出センサを備え、前記目詰まり検出センサが前記第２の濾過装置の目詰まりを検出すると前記濾過装置洗浄手段により前記電解水生成装置で生成された電解水を前記第２の濾過装置に供給することを特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項３】
前記バラスト水タンク内のバラスト水の残留塩素濃度を測定する塩素濃度検出装置と、この塩素濃度検出装置の測定値に応じて前記排水流路の前記塩素除去装置を制御する制御装置とを設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のバラスト水処理装置。
【請求項４】
前記塩素除去装置は塩素吸着装置と中和剤投入装置とからなり、前記制御装置が前記塩素濃度検出装置の測定値が所定位置より低いときは前記塩素吸着装置を作動させるように制御し、前記塩素濃度検出装置の測定値が所定位置より高いときは前記中和剤投入装置を作動させるように制御することを特徴とする請求項３に記載のバラスト水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンカー等の船舶で使用される海水の取水及びバラスト水の排水を行うと共にバラスト水が排水されることによる環境への悪影響を防止できるようにしたバラスト水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー等の船舶においては、荷揚港で積荷の原油等を降ろした後、再度積荷港に向けて航行する際、航行中の船舶のバランスを取るため、所定のタンク（バラスト水タンク）内にバラスト水と呼ばれる海水を貯留している。このタンク内のバラスト水は、通常、荷揚港で積荷を降ろす際に海水を汲み上げ貯留されると共に、積荷港で積荷を積む際に排水される。
【０００３】
そして、荷揚港で取水するバラスト水には海水中の有毒微細藻類、プランクトン、コレラ菌や大腸菌などの細菌などの微小な生物（以下、「有害生物」という。）が混入することがあり、積荷港でバラスト水をそのまま放出すると、有害生物が積荷港付近の海域を汚染することになる。これらの有害生物のうち特に微小な生物は、環境条件によって積荷港付近の海域で増殖し、その海域に本来生息する生物を死滅させるなどの大きな被害をもたらすことがある。
【０００４】
このようなバラスト水による積荷港での水質汚染を防止するために種々のバラスト水処理装置が提案されているが、例えば、海水を電気分解して生成した次亜塩素酸を含む電解水をバラスト水タンクに注入することにより荷揚港で取水したバラスト水中の有害生物を積荷港で排水するまでに不活性化又は死滅させるようにし、バラスト水の排水によって荷揚港の海域の環境を破壊しないようにしたバラスト水処理装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２６２７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このバラスト水処理装置では、海水を利用して次亜塩素酸を含む電解水を生成し、バラスト水中の有害生物を不活性化又は死滅させるようにしているので、電解水生成装置を組み込むだけで良く、設備費の低減化やランニングコストの削減が図れる反面、電解水を含むバラスト水が排水されることによって積荷港の海域に生息する生物を死滅させないようにするために、バラスト水の排水前にバラスト水中の残留塩素濃度が実質的にゼロになるまでバラスト水を放置しておかなければならず、積荷港でのバラスト水の排水に時間を要する問題があった。
【０００７】
また、電解水生成装置で使用する海水の濾過精度が低いことから電解水生成装置の電極表面に海水中の有機物やミネラルが付着して電解水の生成能力が低下したり、電解水生成のための消費電力が大きくなる問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、電解水生成装置を利用してバラスト水中の有害生物を効率良く不活性化又は死滅させるようにしつつ、積荷港でのバラスト水の排水が速やかに行えるようにし、更には電解水生成装置の電極表面に海水中の有機物やミネラルが付着しないようにして電解水生成装置の電解水生成能力を長期にわたって維持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、第１の発明に係るバラスト水処理装置は、船舶のバラスト水タンクに海水を取水する取水流路と、前記バラスト水タンクのバラスト水を排水する排水流路と、前記取水流路に設けられた濾過装置と、前記取水回路の前記濾過装置より下流に設けられて電解水を生成する電解水生成装置と、前記排水流路に設けられて前記バラスト水タンク内のバラスト水に含まれる塩素を除去する塩素除去装置と、前記電解水生成装置で生成された電解水を前記濾過装置に供給する濾過装置洗浄手段とを設け、前記電解水生成装置により生成された電解水は前記バラスト水タンクに注入され、前記濾過装置の目詰まりを検出する目詰まり検出センサを備え、前記目詰まり検出センサが前記濾過装置の目詰まりを検出すると前記濾過装置洗浄手段により前記電解水生成装置で生成された電解水を前記濾過装置に供給することを特徴とする。
【００１２】
この第１の発明に係るバラスト水処理装置は、目詰まり検出センサが濾過装置の目詰まりを検出すると、電解水を濾過装置に供給し、濾過装置を洗浄して目詰まりをなくす。また、海水の取水時には濾過装置で濾過された海水をバラスト水としてバラスト水タンクに供給するとともに、濾過された海水の一部を電解水生成装置によって次亜塩素酸を含む電解水としてバラスト水タンクに注入してバラスト水中の有害生物を不活性化又は死滅させるようにし、バラスト水の排水時にはバラスト水に含まれる塩素を塩素除去装置で除去し、バラスト水が排水されることによって積荷港の海域の環境が破壊しないようにしつつ、バラスト水の速やかな排水が可能となる。
【００１３】
また、第２の発明に係るバラスト水処理装置は、船舶のバラスト水タンクに海水を取水する取水流路と、前記バラスト水タンクのバラスト水を排水する排水流路と、前記取水流路に設けられた第１の濾過装置と、前記取水回路の前記第１の濾過装置の下流に設けられこの第１の濾過装置より濾過精度が高い第２の濾過装置と、前記取水回路の前記第２の濾過装置の下流に設けられて電解水を生成する電解水生成装置と、前記排水流路に設けられて前記バラスト水タンク内のバラスト水に含まれる塩素を除去する塩素除去装置と、前記電解水生成装置で生成された電解水を前記第２の濾過装置に供給する濾過装置洗浄手段とを設け、前記第１の濾過装置と前記第２の濾過装置の間の取水流路に分岐流路６Ａが接続され前記バラスト水タンクに分岐され、前記第２の濾過装置と前記電解水生成装置の間の取水流路に分岐流路６Ｂが接続され前記バラスト水タンクに分岐され、前記電解水生成装置により生成された電解水は前記バラスト水タンクに注入され、前記第２の濾過装置の目詰まりを検出する目詰まり検出センサを備え、前記目詰まり検出センサが前記第２の濾過装置の目詰まりを検出すると前記濾過装置洗浄手段により前記電解水生成装置で生成された電解水を前記第２の濾過装置に供給することを特徴とする。
【００１４】
この第２の発明に係るバラスト水処理装置は、第２の濾過装置より濾過精度の低い第１の濾過装置を通してバラスト水の取水を速やかに行いつつ、第１の濾過装置より濾過精度の高い第２の濾過装置を通して電解水の生成を行うと共に、目詰まり検出センサが第２の濾過装置の目詰まりを検出すると、電解水を第２の濾過装置に供給し、第２の濾過装置を洗浄する。また、海水の取水時には濾過装置で濾過された海水をバラスト水としてバラスト水タンクに供給するとともに、濾過された海水の一部を電解水生成装置によって次亜塩素酸を含む電解水としてバラスト水タンクに注入してバラスト水中の有害生物を不活性化又は死滅させるようにし、バラスト水の排水時にはバラスト水に含まれる塩素を塩素除去装置で除去し、バラスト水が排水されることによって積荷港の海域の環境が破壊しないようにしつつ、バラスト水の速やかな排水が可能となる。
【００１５】
第３のバラスト水処理装置に係る発明は、第１または第２の発明において、前記バラスト水タンク内のバラスト水の残留塩素濃度を測定する塩素濃度検出装置と、この塩素濃度検出装置の測定値に応じて前記排水流路の前記塩素除去装置を制御する制御装置とを設けたことを特徴とし、ブラスト水の排水時の塩素除去がブラスト水の残留塩素濃度に応じて適度に行われるようにすることができる。
【００１６】
第４のバラスト水処理装置に係る発明は、第３の発明において、前記塩素除去装置は塩素吸着装置と中和剤投入装置とからなり、前記制御装置が前記塩素濃度検出装置の測定値が所定位置より低いときは前記塩素吸着装置を作動させるように制御し、前記塩素濃度検出装置の測定値が所定位置より高いときは前記中和剤投入装置を作動させるように制御することを特徴とし、ブラスト水の排水時の残留塩素濃度に応じて塩素吸着装置と中和剤投入装置を選択的に使用することによりブラスト水の排水時の塩素除去が適度に、且つ効率良く行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、目詰まり検出センサが濾過装置の目詰まりを検出すると、電解水を濾過装置に供給し、濾過装置を洗浄して目詰まりをなくす。また、電解水生成装置を利用してバラスト水中の有害生物を効率良く不活性化又は死滅させることができ、積荷港でのバラスト水の排水時にはバラスト水に含まれる塩素を塩素除去装置で除去してバラスト水の排水が速やかに行えるようにしつつ、バラスト水が排水されることによって積荷港の海域の環境が破壊されるのを確実に防止できる。また、請求項２に係る発明によれば、第２の濾過装置より濾過精度の低い第１の濾過装置を通して海水の取水を速やかに行いつつ、第１の濾過装置より濾過精度の高い第２の濾過装置を通して電解水の生成を行うと共にフィルターの目詰まり時には第２の濾過装置を電解水で洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態の説明に適用されるバラスト水処理装置の概略構成説明図である。
【図２】第２の実施の形態の説明に適用されるバラスト水処理装置の概略構成説明図である。
【図３】第３の実施の形態の説明に適用されるバラスト水処理装置の概略構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１乃至図３を参照しながら説明する。先ず、バラスト水処理装置の第１の実施形態を示す図１において、１はタンカー等の船舶に設けられて複数の収容室に区画されるも各室が連通したバラスト水を貯留するバラスト水タンク、２はバラスト水タンク１に海水を取水する取水流路２であり、取水流路２にはバラスト水ポンプ３と、例えばフィルター式の濾過装置４と、電解水生成装置７とが設けられている。５は前記バラスト水ポンプ３を用いてバラスト水タンク１のバラスト水を船舶外に排水する排水流路である。
【００２０】
６は前記濾過装置４の取水下流側と電解水生成装置７の取水上流側との間の取水流路２に接続された分岐流路で、この濾過装置４を通過した後の海水の一部をバラスト水タンク１に注入する。前記濾過装置４はスリット式のものでも良く、この濾過装置４で分離された砂、泥、木片、海藻等の海洋生物等は濃縮水排出管４Ａを介して船舶外に排出される。前記電解水生成装置７は電極式のものであり、濾過装置４で濾過された海水の一部を電気分解し、次亜塩素酸を含む電解水をバラスト水タンク１のバラスト水に注入する。
【００２１】
なお、前記バラスト水ポンプ３の取水能力は、例えば１時間当り１０００ｍ３であり、電解水生成装置７の電解水の生成能力は、例えば１時間当り１ｍ３である。
【００２２】
８はバラスト水タンク１のバラスト水の残留塩素濃度を測定する塩素濃度検出装置であり、バラスト水タンク１のバラスト水を循環させる循環流路９と、この循環流路９に配設された循環ポンプ１０及び残留塩素濃度検出センサ１１とから構成され、循環ポンプ１０を運転させて循環流路９中を流れるバラスト水の残留塩素濃度を残留塩素濃度検出センサ１１が測定する。１２は塩素除去装置としての中和剤投入装置で、バラスト水ポンプ３の吐出側の排水流路５にチオ硫酸ナトリウム水溶液等の中和剤を投入する。
【００２３】
１３は本バラスト水処理装置を統括制御するマイクロコンピュータ等から構成される制御装置で、この制御装置１３は海水の取水時には塩素濃度検出装置８の測定値（残留塩素濃度）に応じて電解水生成装置７からバラスト水タンク１への電解水注入量を調整してバラスト水の電解水濃度が１ｍｇ／Ｌ（リットル）程度になるように制御し、またバラスト水の排水時には塩素濃度検出装置８の測定値に応じて中和剤投入装置１２の中和剤投入量を調整し、排出されるバラスト水に塩素が含まれないように制御する。
【００２４】
荷揚港において原油等の荷揚が行われた際にバラスト水ポンプ３を運転すると、取水流路２の濾過装置４で濾過された海水の一部が分岐流路６を介してバラスト水としてバラスト水タンク1に貯留される。また、濾過装置４で濾過された海水の一部は電解水生成装置７で次亜塩素酸を含む電解水となり、バラスト水タンク１に注入される。
【００２５】
そして、循環ポンプ１０の運転によりバラスト水に含まれる残留塩素濃度が残留塩素濃度検出センサ１１で測定され、制御装置１３によってバラスト水の電解水濃度が１ｍｇ／Ｌ程度に調整されるので、バラスト水中の有毒微細藻類、プランクトン、コレラ菌や大腸菌などの細菌などの微小な生物である有害生物を不活性化又は死滅させることができる。また、バラスト水タンク1に貯留されるバラスト水は濾過装置４で濾過されているので、荷揚港で取水された海水に含まれる砂、泥、木片、海藻等の海洋生物等が除去され、これらが積荷港で排出され、積荷港の海域を汚染させる心配がなく、電解水生成装置７に流入してこの電解水生成装置７を損傷する心配もない。
【００２６】
積荷港でバラスト水ポンプ３を運転すると、バラスト水タンク１のバラスト水は汲み上げられて、排水流路５を通って船舶外に排出される。このとき、循環ポンプ１０の運転によりバラスト水に含まれる残留塩素濃度が残留塩素濃度検出センサ１１で測定され、制御装置１３によって検出測定された残留塩素濃度に応じて中和剤投入装置１２の中和剤投入量が調整されるので、バラスト水に含まれる塩素が中和剤投入装置１２からの適量の中和剤によって効率良く除去され、バラスト水が排水されることによって積荷港の海域の環境を破壊しないようにしつつ、バラスト水を速やかに排出させることができる。
【００２７】
バラスト水処理装置の第２の実施形態を図２に基づいて以下説明するが、第１の実施形態と異なるのは電解水生成装置７で生成された電解水が電解水供給ポンプ１４が配設された電解水供給路（電解水供給手段）１５を介して濾過装置４に供給されるようにした点である。また、第１の実施形態では塩素除去装置として、中和剤投入装置１２を使用して、バラスト水ポンプ３の吐出側の排水流路５に中和剤を投入したが、この第２の実施形態では塩素除去装置が塩素吸着装置１６と中和剤投入装置１２とで構成されている点で異なる。
【００２８】
前記塩素吸着装置１６は排水流路５に切換え弁１７を介して接続された分岐流路１８中に配設された塩素吸着性のある多孔体としての活性炭から構成されるが、活性炭の代わりに塩素を吸着する自己酸化剤を用いたもので良い。また、濾過装置４には目詰まり検出センサ１９が設けられ、目詰まり状態を検出する。
【００２９】
そして、制御装置１３は目詰まり検出センサ１９が濾過装置４の目詰まりを検出すると、電解水供給ポンプ１４を運転させて電解水生成装置７に貯留された電解水を電解水供給路１５を介して濾過装置４に供給し、濾過装置４のフィルターを洗浄して目詰まりをなくすことにより、濾過精度が低下しないようし、電解水生成装置７の電極表面に海水中の有機物やミネラルが付着しないようにして電解水生成装置７の電解水生成能力を長期にわたって維持する。また、濾過装置４を設けることにより、塩素吸着装置１の目詰まりも減少させることができる。
【００３０】
この場合、海水を取水するためにバラスト水ポンプ３が運転している状態下で、目詰まり検出センサ１９が濾過装置４の目詰まりを検出しても、直ちには電解水供給ポンプ１４を運転させずに、バラスト水ポンプ３が運転を停止したら電解水供給ポンプ１４を運転させて電解水生成装置７に貯留された電解水を電解水供給路１５を介して濾過装置４に供給して、濾過装置４のフィルターを洗浄して目詰まりをなくす。なお、目詰まり検出センサ１９が濾過装置４の目詰まりを検出したら、バラスト水ポンプ３が運転している海水の取水中でも電解水供給ポンプ１４を運転させて、電解水生成装置７で生成された電解水を濾過装置４に供給してもよい。
【００３１】
なお、電解水供給ポンプ１４の運転は、目詰まり検出センサ１９が電解水の供給により濾過装置４の目詰まりを検出しなくなったら、停止させるように制御装置１３が制御してもよく、タイマー（図示せず）を使用して一定時間、電解水供給ポンプ１４を運転させるように制御してもよい。更には、この電解水の供給は、目詰まり検出センサ１９を使用しないで、荷揚港から積荷港への船舶の航海中にタイマーを用いて一定時間毎に定期的に行うようにしてもよい。
【００３２】
また、荷揚港での海水の取水は第１の実施形態と同様であり、積荷港でのバラスト水の排出時には塩素濃度検出装置８の測定値に応じて、次のようにバラスト水の塩素除去が行われる。即ち、残留塩素濃度検出センサ１１が１ｐｐｍ未満の残留塩素濃度を検知すると、制御装置１３は切換え弁１７を切替えて排水流路５のバラスト水を塩素吸着装置１６に流し、塩素を吸着することによって除去する。このとき、中和剤投入装置１２による中和剤の投入は行われないようにする。
【００３３】
また、残留塩素濃度検出センサ１１が１ｐｐｍ以上の残留塩素濃度を検知すると、制御装置１３は切換え弁１７を切替えてバラスト水を塩素吸着装置１６に流さないようにし、残留塩素濃度に応じて中和剤投入装置１２の中和剤投入量を調整してバラスト水に含まれる塩素を中和剤投入装置１２で除去し、バラスト水が排水されることによって積荷港の海域の環境を破壊しないようにしつつ、バラスト水を速やかに排出させるようにする。このようにすると、中和剤の使用量を極力少なくすることができるが、バラスト水の排水に掛けられる時間が短い場合には、塩素吸着装置１６と中和剤投入装置１２を併用するようにしてもよい。
【００３４】
バラスト水処理装置の第３の実施形態を示す図３において、図２に示す第２の実施形態と異なるのは、取水流路５にフィルターの目が粗く濾過精度が低い第１の濾過装置２０が設けられ、この第１の濾過装置２０の下流にフィルターの目が密で濾過精度が高い第２の濾過装置２１及び電解水生成装置７が順次設けられ、電解水生成装置７の電解水が電解水供給路１５を介して第２の濾過装置２１に供給されるようにしたことである。
【００３５】
なお、前記第１の濾過装置２０の取水下流側と第２の濾過装置２１の取水上流側との間の取水流路２に分岐流路６Ａが接続されると共に、第２の濾過装置２１の取水下流側と電解水生成装置７の取水上流側との間の取水流路２に分岐流路６Ｂが接続される。また、電解水供給ポンプ１４の運転制御については、第２の実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３６】
この第３の実施形態では、濾過精度の低い第１の濾過装置２０を通して海水の取水を速やかに行いつつ、濾過精度の高い第２の濾過装置２１を通して電解水の生成を行うと共にフィルターの目詰まり時には第２の濾過装置２１を電解水で洗浄することによって第２の濾過装置２１の濾過精度が低下しないようし、電解水生成装置７の電極表面に海水中の有機物やミネラルが付着しないようにして電解水生成装置７の電解水生成能力を長期にわたって維持できる。海水の取水時、並びにバラスト水の排水時のその他の動作は図２に示すものと同様である。
【００３７】
なお、第２の実施形態では、所定量の海水を短い一定時間内に取水するためには、濾過精度の低い濾過装置４を使用する必要があるが、この第３の実施形態では第２の実施形態と同じ量の海水を同じ時間内に取水しても、濾過精度の低い第１の濾過装置２０を経た後の濾過精度の高い第２の濾過装置２０により、きれいに濾過できるから、電解水生成装置７の電解水生成の効率が良好である。
【００３８】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００３９】
１          バラスト水タンク
２          取水流路
４          濾過装置
５          排水流路
６          分岐流路
７          電解水生成装置
８          塩素濃度検出装置
１１        残留塩素濃度検出センサ
１２        中和剤投入装置（塩素除去装置）
１３        制御装置
１５        電解水供給路（電解水供給手段）
１６        塩素吸着装置（塩素除去装置）
２０        第１の濾過装置
２１        第２の濾過装置
【図１】
0005431208.tif 000002
【図２】
0005431208.tif 000003
【図３】
0005431208.tif 000004