(57)【要約】      （修正有）【課題】海水またはバラスト水の被処理水を殺菌処理する船舶のバラスト水処理装置を提供する。【解決手段】被処理水を殺菌処理して船舶のバラストタンク１７ｂに供給する船舶のバラスト水処理装置１０であって、被処理水２を導入する処理塔１と、処理塔１に回転自在に配設された放散管３ａと、放散管３ａに殺菌流体５を供給する殺菌流体供給装置１９と、放散管３ａを回転させる回転駆動装置４と、放散管３ａに形成され、処理塔１に導入された被処理水２に殺菌流体５を放散する多数の放散孔３ｂと、を備え、回転駆動装置４により放散管３ａを回転させながら、放散孔３ｂから殺菌流体５を放散して被処理水２を殺菌処理する。【選択図】図２
2014004542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を殺菌処理して船舶のバラストタンクに給水する船舶のバラスト水処理装置であって、
前記被処理水を導入する処理塔と、
前記処理塔に回転自在に配設された放散管と、
前記放散管に殺菌流体を供給する殺菌流体供給装置と、
前記放散管を回転させる回転駆動装置と、
前記放散管に形成され、前記処理塔に導入された被処理水に前記殺菌流体を放散する多数の放散孔と、を備え、
前記回転駆動装置により前記放散管を回転させながら、前記放散孔から前記殺菌流体を放散して前記被処理水の殺菌処理すること特徴とするバラスト水処理装置。
【請求項２】
前記被処理水は前記船舶が取水した海水であり、
前記バラスト水処理装置は、前記海水を殺菌処理して前記バラストタンクに供給することを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理装置。
【請求項３】
前記処理塔に導入する被処理水の流路には、前記海水を前記処理塔に導入する海水導入流路と、前記バラストタンクに貯留されたバラスト水を当該処理塔に導入するバラスト水循環流路と、
前記海水導入流路とバラスト水循環流路とを切り換える切換弁と、
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２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、船舶のバラスト水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積荷を積み込んだ船舶は、出発地を出港して目的地に到着すると積荷を下ろす。船舶は積荷を下ろすと船の重さは軽くなり、重心が上昇して船舶の航行が不安定になるため、積荷の代わりに船のトン数の３０〜４０％相当量の海水をバラスト水としてバラストタンクに取水して貯留し、船の重心を下げて安定性を確保して航行する。そして、船舶は出発地の港に戻ると、また積荷を積み込むため、積荷を積載する際にこのバラスト水を海に排水して、船の重心のバランスを保っている。
【０００３】
このバラスト水にはプランクトン等の有害微生物が生存し、バラスト水を安易に海へ排水すると、有害微生物による環境汚染の恐れがあるため、海へそのままの状態での排水が禁止されている。
国際海事機構（ＩＭＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｒｉｔｉｍｅ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）は、バラスト水の有害微生物を殺菌処理し、無害化処理をしてから排水するように規定している。日本海事協会（ＣｌａｓｓＮＫ）によれば、船舶のバラスト水の無害化処理方法としては、（１）フィルターと薬剤による方法、（２）フィルターとＵＶ／光触媒による方法、（３）フィルターとキャビテーションと電気分解による方法、（４）ガス注入による方法、（５）電気分解による方法、（６）電磁分離方法等の６つの方法を推奨している。
【０００４】
例えば、前記（４）のガス注入法により殺菌する方法としては、特許文献１に記載のバラスト水の処理方法が知られている。この方法は、排ガスを放電によりプラズマ化処理したプラズマ化処理ガスをエジェクタで吸入し、分流したバラスト水の一部に噴射してマイクロバブルを生成させる方法である。この方法では、マイクロバブル生成水をマイクロバブル混合装置に供給して残部のバラスト水と混合する。そして、このバラスト水を超音波処理装置に送って超音波処理することにより、マイクロバブルをさらに細分化してプラズマ化処理ガスを完全に溶解させ、微生物を殺傷してバラス卜水を無害化する。
また、特許文献２に記載のマイクロバブル発生装置は、圧縮機により空気が注入された気液混合流体を気液混合用渦巻ポンプによって気泡を細泡化し、マイクロバブル発生器に圧送してマイクロバブルを発生させる装置である。このマイクロバブル発生器の内部には、円盤状の２段の仕切壁と、２段の仕切壁に形成された多数の小孔とを備えている。この装置は、気液混合用渦巻ポンプから圧送された気液混合流体をこの小孔に通すことによりマイクロバブルを発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８８１１５号公報（図１、００２３）
【特許文献２】特開２００９−３４５７８号公報（図１〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のバラスト水の処理方法は、マイクロバブル発生器にエジェクタを使用し、流路を絞ることによって負圧を発生させ、ガスを吸入してバラスト水に噴射する方式であるため、マイクロバブルの微細化がしにくいという問題があった。このため、超音波処理をしてさらに細分化しなければならいため、効率が悪く、大量の被処理水を殺菌処理する場合には不向きである。
また、特許文献２に記載のマイクロバブル発生装置は、気液混合用渦巻ポンプから圧送された気液混合流体を２段の仕切壁に形成された多数の小孔に通してマイクロバブルを発生させるため、高圧装置が必要で構成が複雑になり、マイクロバブルの微細化がしにくいという問題があった。また、マイクロバブルのサイズの調整ができないことから、効率が悪く、大量の被処理水を殺菌処理する場合には不向きである。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点を解決するために創案されたものであり、大型船のような大容量の被処理水（海水、バラスト水）であっても効率よく殺菌処理をすると共に、処理能力が高く、省エネ、省コストであり、マイクロバブルのサイズの調整が容易にできる船舶のバラスト水処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、被処理水を殺菌処理して船舶のバラストタンクに給水する船舶のバラスト水処理装置であって、前記被処理水を導入する処理塔と、前記処理塔に回転自在に配設された放散管と、前記放散管に殺菌流体を供給する殺菌流体供給装置と、前記放散管を回転させる回転駆動装置と、前記放散管に形成され、前記処理塔に導入された被処理水に前記殺菌流体を放散する多数の放散孔と、を備え、前記回転駆動装置により前記放散管を回転させながら、前記放散孔から前記殺菌流体を放散して前記被処理水の殺菌処理すること特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバラスト水処理装置であって、前記被処理水は前記船舶が取水した海水であり、前記バラスト水処理装置は、前記海水を殺菌処理して前記バラストタンクに供給することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のバラスト水処理装置であって、前記処理塔に導入する被処理水の流路は、前記海水を前記処理塔に導入する海水導入流路と、前記バラストタンクに貯留されたバラスト水を当該処理塔に導入するバラスト水循環流路と、前記海水導入流路とバラスト水循環流路とを切り換える切換弁と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、バラスト水処理装置は、処理塔の放散管には多数の放散孔を有しており、この放散管が被処理水に水没状態で回転駆動装置により回転しながら、多数の放散孔から通過抵抗が極めて低い状態で殺菌流体を放散して被処理水の殺菌処理することができることから、大量の殺菌流体を放散し、しかも回転させることにより孔径よりも小さな径の気泡に微細化できるため、被処理水を効率よく殺菌処理することができる。また、バラスト水処理装置は、マイクロバブルの発生が、流路を絞って負圧により吸引するエジェクタ方式や、圧縮機で空気を注入し渦巻ポンプで圧送する方式とは異なり、流路を過剰に絞る必要がなく放散管を回転させて微細化したマイクロバブルの発生方式のため、大量の殺菌流体を効率よく放散でき、処理能力が高く、省エネ、省コストであるから、特に大型のタンカーに適している。
さらに、放散管の回転数を変更することにより、マイクロバブルの気泡のサイズの調整が容易にできるため、多様な用途に好適に適用することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、バラスト水処理装置は、被処理水である海水を取水しながら殺菌処理してバラストタンクに供給することにより、船舶の大容量の被処理水であっても出航時点でのバラスト水の殺菌処理を効率よく行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、海水導入流路と、バラスト水循環流路と、海水導入流路とバラスト水循環流路とを切り換える切換弁と、を備えたことにより、出航前は海水導入流路に切換弁を切り換えて、海水を取水しながら処理塔に導入して殺菌処理ができる。また、航海中は海水導入流路をバラスト水循環流路に切換弁を切り換えて、バラストタンクに給水されたバラスト水を処理塔に再度導入して殺菌処理ができるため、本発明のバラスト水処理装置をフル稼働させて、効率よくバラスト水の殺菌処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】タンカーの断面図を示し、（ａ）は本発明のバラスト水処理装置を甲板の右側に配置した断面の摸式図、（ｂ）はバラスト水処理装置の模式的な回路図である。
【図２】図１の（ａ）に示すＡ部を拡大した拡大図である。
【図３】（ａ）は図２に示すバラスト水処理装置の処理塔の拡大図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図、（ｃ）は回転駆動装置の変形例である。
【図４】（ａ）は処理塔と回転体の変形例１であり、（ｂ）は処理塔と回転体の変形例２を示す摸式図である。
【図５】（ａ）は処理塔と回転体の変形例３であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線の断面図である。
【図６】処理塔と回転体の変形例４を模式的に示す斜視図である。
【図７】処理塔と回転体の変形例５を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、図１〜図３を参照しながら本発明の実施形態に係る船舶がタンカーの場合を例にして説明する。なお、船舶は貨物船であってもよい。
＜タンカーの構成＞
図１の（ａ）に示すように、タンカーの全長に亘って中央部にはタンク１７ａが設けられ、中央部のタンク１７ａを取り囲むようにしてバラストタンク１７ｂが設けられている。バラストタンク１７ｂは、例えば、１０ｍごとに区画されて複数の独立したタンクから構成されている。したがって、バラストタンク１７ｂの断面形状は、Ｕ字状に形成されている。
バラストタンク１７ｂの底部には、海水を取り込むための取水口１７ｄが設けられ、この取水口１７ｄには濾過装置（フィルター）６ｆが設けられている。
タンカー１７の中央部のタンク１７ａには、例えば、原油が積載され、バラストタンク１７ｂには、一般には海水が取水される。
【００１６】
本発明のバラスト水処理装置１０では、海水が処理塔１に導入されて殺菌処理され、バラストタンク１７ｂへ供給されて殺菌済みのバラスト水となる。
そこで、処理塔１に導入される海水またはバラスト水を被処理水２という。つまり、被処理水２とは、船舶に取水し、処理塔１内に導入される海水、この海水を殺菌処理後にバラストタンク１７ｂへ供給するバラスト水、このバラスト水を再度殺菌処理する場合のバラスト水と、この他に、バラストタンク１７ｂに貯留された未殺菌処理のバラスト水を含めて被処理水２という。
【００１７】
本発明の実施形態は、バラスト水処理装置１０の殺菌流体は気体でもよい。また、殺菌流体は薬液でもよいし、気体と薬液を混合したものでもよい。
第１実施形態では、殺菌流体が気体の場合、つまり殺菌ガスを使用した場合について説明する。
＜第１実施形態＞
図１の（ａ）に示すように、本発明の第１実施形態に係るバラスト水処理装置１０は、殺菌流体が気体である殺菌ガスにより被処理水を殺菌処理して船舶１７のバラストタンク１７ｂに供給する装置である。
バラスト水処理装置１０は、タンカー１７の甲板１７ｃに搭載され、タンカー１７の船底の取水口１７ｄから取水する海水（被処理水２）を殺菌処理しながらバラストタンク１７ｂに供給することができるが、バラストタンク１７ｂに供給されたバラスト水（被処理水２）を再度循環させて殺菌処理することもできるように構成されている。
【００１８】
バラスト水処理装置１０は、図２に示すように、被処理水２を導入する処理塔１と、処理塔１に回転自在に配設された放散管である散気管３ａと、殺菌流体である殺菌ガスを散気管３ａに供給する殺菌流体供給装置（１９）の殺菌ガス供給装置１９と、散気管３ａを回転させる回転駆動装置４と、散気管３ａに形成され、処理塔１に導入された被処理水２に殺菌ガスを放散する散気孔３ｂと、を備えている。
また、処理塔１に導入する被処理水２の流路は、タンカー１７（図１（ａ）参照）が取水口１７ｄから取水した海水を処理塔１に導入する海水導入流路ａと、バラストタンク１７ｂに貯留されたバラスト水を処理塔１に導入するバラスト水循環流路ｂと、海水導入流路ａとバラスト水循環流路ｂとを切り換える切換弁６ｄと、を備えている。
【００１９】
＜処理塔の構成＞
図２、図３の（ａ）に示すように、処理塔１は、導入された被処理水２を貯留する本体１ａと、本体１ａの下部に回転自在に支持された散気管３ａと、その散気管３ａに殺菌ガス５を供給するガス導入流路７と、から構成されている。
本体１ａは、外観形状が四角または円形の筒状に形成されている。本体１ａは、４本のレッグ１ｄにより立設されており、上下両端部内の端面が四角錐または円錐形に形成され、下端部には給水口１ｂ、上端部には排水口１ｃがそれぞれ配設されている。
なお、図１の（ａ）に示すように、本実施形態においては、処理塔１をタンカー１７の甲板１７ｃの右側に搭載して説明したが、これに限定されるものではなく、船舶１７のサイズ、バラストタンクの区画配列に合わせて甲板１７ｃの左右両サイドに複数台ずつ搭載する。
【００２０】
＜回転体の構成＞
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、回転体３は、一端（図の左側）に散気ガスが導入され、他端（図の右側）が閉塞された円筒形状の散気管３ａと、この散気管３ａの両端部にそれぞれ固定された回転軸３ｃ，３ｃと、回転軸３ｃ，３ｃを回転自在に支持するベアリング３ｇ，３ｇと、散気管３ａに複数穿設された散気孔３ｂと、を備えている。
【００２１】
＜散気管の構成＞
散気管３ａは、被処理水２に浸漬された状態で、回転軸３ｃが水平な横向きの横形にして処理塔１の本体１ａの下部に回転自在に配置されている。
図３（ｂ）に示すように、散気管３ａの一端（左側）は、回転軸３ｃに固定された６枚のリブ３ｅによって開口が形成され、この開口からガス導入流路７（図３の（ａ）参照）を介して必要量の殺菌ガス５が導入される。
図３（ａ）に示すように、散気管３ａの他端（右側）は閉塞され、回転軸３ｃに固定されている。なお、ガス導入流路７の構成は、散気管３ａの両端に開口を設け、ガスを導入してもよい。回転体３の一端と他端にそれぞれ固定された回転軸３ｃ，３ｃは、シール（不図示）を介して設けられたベアリング３ｇ，３ｇによって、処理塔１の本体１ａに対して回転自在に支持されている。
【００２２】
これにより、散気管３ａはベアリング３ｇ，３ｇによって回転自在に回転し、殺菌ガス５を散気孔３ｂから放散、噴射し、被処理水２の殺菌処理をする。
散気管３ａの散気孔３ｂの高速回転は、円筒状の出っ張りのない方が、被処理水２の回転抵抗を受けないため、高速回転には有利であるが、散気孔３ｂに円筒状の出っ張りを設けて攪拌機能を持たせてもよい。
散気管３ａは円筒状に形成され、被処理水２の容量や処理能力に応じて適宜設定されるが、直径は約φ１００〜５００ｍｍ、円筒状の長さは１，０００〜２，０００ｍｍ、材質はステンレス薄板で形成されている。
【００２３】
＜散気孔＞
散気孔３ｂ，３ｂ…は、円筒状に形成された散気管３ａの外周に多数穿設されており、散気管３ａの一端からガス導入流路７を通って導入された殺菌ガスを散気管３ａから噴射して微細なマイクロバブルを生成するためのいわば回転する噴射孔である。散気孔３ｂの孔径は、被処理水２の容量や要求される処理能力を考慮して適宜設定されるが、約φ１〜３０ｍｍ、孔の間隔は１０〜１００ｍｍが好適である。
なお、散気孔３ｂの個数は、同様に被処理水２の容量や要求される処理能力を考慮して適宜設定されるが、３００〜３０００個を有する。また、散気孔３ｂの形状は、丸形が好適であるが、楕円、長穴、これ以外の形状であってもよい。散気孔３ｂには出っ張りがないが、円筒状の出っ張りを設けても構わない。
【００２４】
散気孔３ｂ，３ｂ…から噴射される殺菌ガスの気泡３ｄは、散気管３ａの回転により散気管３ａの散気孔３ｂを形成した外周の薄板によってせん断されて微細化される。また、このせん断作用で所望の微細なサイズの気泡３ｄを作り出す。
所望の微細な気泡３ｄの径は、例えば、１〜１００μｍが好適であるが、より好ましくは、例えば、１〜５０μｍが好適である。マイクロバブルの気泡３ｄは散気管３ａの高速回転により容易に作り出すことができる。散気管３ａは、殺菌ガス圧力Ｈｇの高低およびガス量に合わせて、回転数が制御装置１８によって制御されている。また、気泡３ｄの好適な径になるように、散気管３ａの回転数が制御装置１８によって制御されている。
散気孔３ｂにより気泡３ｄとなって被処理水２の液中に気泡分散された殺菌ガスのマイクロバブルの気泡３ｄは、一定時間を要して被処理水２中を上昇し、その間、被処理水２に分散または吸収され、被処理水に気泡３ｄが溶け込む。そのため、マイクロバブルの気泡３ｄは被処理水２へ瞬時に溶解するため、被処理水２中の酸素のほとんどを奪取して有害微生物を殺菌処理する。マイクロバブルの殺菌処理を経て、無害化された被処理水２は、処理塔１内の上部の排水口１ｃからバラストタンク１７ａに給水される。
【００２５】
＜回転駆動装置の構成＞
回転駆動装置４は、機外に設けられた制御装置１８により、予め設定した散気管３ａの回転数に可変して回転させ、インバータ制御で回転制御する。
図３の（ａ）に示すように、この回転駆動装置４は、すでに公開されているインバータ制御による散気管３ａの回転の可変速制御を行う。インバータモータ４ａの回転数は、周波数の制御により、容易に変えることができる。また、インバータモータ４ａは、散気管３ａの回転軸３ｃにカップリングを介して直結してもよいし、図示のようにプーリ４ｃ，４ｃとＶベルト４ｅを介して増速または減速させる構成にしてもよい。
ここでは、散気管３ａは、散気孔３ｂの周速が２．５〜１０ｍ／ｓとなる範囲で回転数が制御される。この周速を達成する回転数に回転させると、気泡３ｄが微細化するため、気泡３ｄの被処理水２への溶解が進み、被処理水２中に溶存する酸素のほとんどを奪取する。これにより有害微生物が死滅する。
【００２６】
処理塔１の左側には、殺菌ガス５を散気管３ａに供給するガス導入流路（gas inlet）７が設けられている。ガス導入流路７には、殺菌ガス圧力Ｈｇを測定する図示しない圧力センサ（図示せず）が装着されている。
【００２７】
＜殺菌ガス供給装置の構成＞
殺菌ガス供給装置１９は、図２に示すように、処理塔１の近傍に配置され、例えば、殺菌ガスの一つである低酸素ガスを処理塔１へ供給する。
以下、ここでの詳細な説明は、低酸素ガスで説明する。
処理塔１のガス導入流路７に、殺菌ガス供給装置１９のガス導入流路１９ａが接続されている。殺菌ガス供給装置１９は、必要量の低酸素ガスを発生させて、必要量の低酸素ガスを処理塔１に供給する。
殺菌ガス供給装置１９は、例えば、イナートガス製造装置（不図示）が好適である。イナートガス製造装置は、ディーゼルエンジン、ボイラ等の排ガスに空気を混合して燃焼炉に導入し、バーナによってさらに酸素を燃焼させることにより、０．１パーセント程度まで酸素濃度を低減した低酸素濃度のガスを生成する。
なお、殺菌ガスは、このイナートガス製造装置で生成した低酸素ガスの他に窒素ガス、炭酸ガス、殺菌性のあるオゾンでもよいし、排ガスや空気をプラズマ化処理してオゾンやイオウ炭化物等の酸化性物質等の活性成分を生成したプラズマ化処理ガスでもよい。
【００２８】
制御装置１８（図３（ａ）参照）は、処理塔１の機外に設けられており、バラスト水処理装置１０のガス導入流路７に装着されたガス流量計（図示せず）および圧力センサ（図示せず）による殺菌ガス圧力Ｈｇの数値と散気管３ａの回転数から、気泡３ｄの径が推定できるため、殺菌ガス量および殺菌ガス圧力Ｈｇの高低に合わせて、散気管３ａの所定の回転数に回転を制御する。なお、制御装置１８は、気泡３ｄの径を測定してフィードバックし、回転数を制御しても構わない。
回転駆動装置４のインバータモータ４ａは、インバータ制御され、散気管３ａを所望の回転数に可変して回転する。その結果、気泡３ｄの径は１〜１００μｍとなるように制御されている。
【００２９】
ここで、図１の（ｂ）に示す回路図を使用して流路を説明する。
図１の（ｂ）に示すように、バラスト水処理装置１０は、海水導入流路ａとバラスト水循環流路ｂと、これらを切り換える切換弁６ｄと、を備えている。
＜海水導入流路ａ＞
海水導入流路ａは、海水を処理塔１まで導入する流路である。海水導入流路ａは、バラストタンク１７ｂの底部に設けられた海水を取り込むための取水口１７ｄと、この取水口１７ｄに設けられた濾過装置６ｆと、方向を切り換える切換弁６ｄと、ポンプ６ｅと、濾過装置６ｇと、バルブ６ａを経て処理塔１へ海水を導入する。なお、濾過装置６ｆは粗目のメッシュからなる濾過装置であり、濾過装置６ｇは細目のメッシュからなる濾過装置である。
【００３０】
＜バラスト水循環流路＞
バラスト水循環流路ｂは、バラストタンク１７ｂのバラスト水を処理塔１まで循環させて導入し、殺菌処理する流路である。バラスト水循環流路ｂは、バラストタンク１７ｂと、切換弁６ｄと、導入管ｃと、ポンプ６ｅと、バイパスｅと、バルブ６ａを経て処理塔１へバラスト水を導入する。処理塔１においてバラスト水を殺菌処理した被処理水２は、排水管ｄから切換弁６ｈの開弁により排水管ｇから給水管ｆに流路を切り換えて、バラストタンク１７ｂに給水される。または、切換弁６ｈにより流路をさらに給水管ｆから排水管ｇに切り換えて、船外に殺菌処理した被処理水２が排水される。
切換弁６ｄは、例えば、３方向電磁切換弁が好適であり、海水導入流路ａとバラスト水循環流路ｂとの流路の切り換えを行う。
なお、海水導入流路ａとバラスト水循環流路ｂは、ＳＵＳのパイプ材とするが、柔軟なホースであってもよい。
【００３１】
＜タンカーのバラスト水処理装置の動作＞
図２に示すように、殺菌ガス供給装置１９から処理塔１へ、殺菌ガスの低酸素ガスが供給されると、処理塔１のガス導入流路７を経由し、回転駆動装置４により散気管３ａを回転させながら、散気孔３ｂから殺菌ガスを放散して被処理水２の殺菌処理をする。低酸素濃度、例えば０．１％の低酸素ガスを、散気管３ａの散気孔３ｂからマイクロバブルにして被処理水２中に放散すると、低酸素ガスは被処理水２に溶存する酸素のほとんどを奪い取り、酸欠状態にし、被処理水２中の有害微生物を死滅させる。
【００３２】
＜タンカーのバラスト水の処理方法＞
本発明の実施形態に係るバラスト水処理装置１０を使用したタンカー１７用のバラスト水（以下、被処理水という）の処理方法の説明をする。
出発地に係船（停泊）中のタンカー１７では、被処理水２として海水を船舶のバラストタンク１７ｂに給水する際、処理塔１に導入し、被処理水２に殺菌ガスによるマイクロバブルを噴射し、この殺菌ガスの殺菌作用により海水中の有害微生物を死滅させて無害化した後、バラストタンク１７ｂに給水して一旦貯留する。これが１回目の殺菌処理である。
また、出航して目的地に向かう航海中のタンカー１７では、さらに、バラストタンク１７ｂから殺菌処理済みの処理水であるバラスト水を処理塔１に導入して、このバラスト水２に殺菌ガスによるマイクロバブルを噴射し、殺菌ガスの殺菌作用により被処理水２中の有害微生物を死滅させて無害化にする。これが２回目の殺菌処理である。
【００３３】
このように、出港前のタンカー１７では、被処理水２である海水をバラストタンク１７ｂに給水する前に処理塔１にて殺菌処理を行う。さらに、目的地に向かう航海中のタンカー１７では、処理塔１にて被処理水２であるバラスト水を循環させながら殺菌処理を行う。このように、１回目の殺菌処理と２回目の殺菌処理のダブル処理により殺菌処理を行うため、高確率で殺菌処理ができるタンカー１７のバラスト水処理装置１０を提供することができる。
なお、本発明のバラスト水処理装置１０の殺菌処理は、１回目と２回目の合わせて２回の殺菌処理を必ず行うことを特徴としているものはなく、状況に合わせて１回目の殺菌処理だけでもよいし、２回目の殺菌処理だけでもよい。
【００３４】
本発明のバラスト水処理装置１０は、エジェクタ方式のように流れを絞る必要がなく、散気管３ａの多数の散気孔３ｂから大量の殺菌ガスを被処理水２内で放散し、また、散気管３ａの回転によりマイクロバブルに微細化でき、このマイクロバブルを大量に効率よく放散できるため、被処理水に瞬時に溶解する。そのため、マイクロバブルの気泡３ｄは被処理水２へ瞬時に溶解するため、被処理水２中に溶存する酸素のほとんどを瞬時に奪取する。これにより有害微生物が死滅する。本発明のバラスト水処理装置１０は、大量の殺菌ガスを被処理水２内で放散できて処理能力が高いため、特に大型タンカーに適している。
【００３５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、殺菌流体を薬液とした場合について説明する。
第２実施形態の構成は、殺菌流体の特性に応じて放散孔（３ｂ）の径等適宜設定するが、第１実施形態の構成と同様であるので、詳細な説明は省略し、主な相違点について説明する。
図２に示すように、第１実施形態の殺菌ガス供給装置１９では気体の殺菌ガス５であるが、第２実施形態では、液体の殺菌薬液に代替されるため、殺菌ガス供給装置１９は殺菌薬液供給装置となる。所定の倍率に希釈された殺菌薬液が処理塔１の回転体３に導入され、回転する散気管３ａである放散管（３ａ）の放散孔（３ｂ）から被処理水２に噴射され、瞬時に殺菌薬液が混合される。
なお、殺菌薬液は、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等が好適である。
これらの殺菌薬液は、殺菌ガスとは異なり被処理水とは親和性があるが、殺菌薬液を滴下するだけではさっと均質に混ざることにはならないため、回転する放散管（３ａ）の放散孔（３ｂ）から被処理水２中に散液される。そして、回転する放散管（３ａ）により放散しながら回転することにより、短時間で均質に混ざるため、過分な薬液が不必要にできる。なお、図２示すように、排水管ｇに被処理水２を二重に薬殺するための薬液供給装置を追加しても構わない。
【００３６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、殺菌流体が気体と薬液を混合した気液混合体の場合である。
図２に示すように、本発明の殺菌流体供給装置（１９）の殺菌流体は、気体の殺菌ガスと、液体の殺菌薬液と、の両方とも供給してもよい。
例えば、殺菌ガスは低酸素ガス、殺菌薬液は次亜塩素酸ナトリウムとしてもよい。第３実施形態の構成は、第１実施形態、第２実施形態の構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３７】
＜変形例＞
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内の改造および変更が可能であり、本発明は、これら種々の改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
前記第１実施形態では、図３を参照してバラスト水処理装置１０の処理塔１を説明したが、図３に示す処理塔１を構成する回転体３と、散気管３ａに殺菌ガスを供給するガス導入流路７等は、図４〜図７に示す構成に変更してもよい。
【００３８】
図４（ａ）に示す変形例１を説明する。バラスト水処理装置１０の中核をなす処理塔１Ａは、処理塔１（図３参照）と同様に立て方向に長い筒状に形成されている。
回転体３Ａは、回転軸３ｃが鉛直方向に配置され、処理塔１Ａの本体１ａの上部と下部に回転自在に軸支されている。
なお、回転体３Ａの回転軸３ｃが鉛直方向に配置されている場合を回転体は立形といい、回転軸３ｃが水平方向に配置されている場合を回転体は横形という。
ガス導入流路７が処理塔１Ａの上端面に配置されている。また、散気管３ａの形状が円筒状から、断面形状を台形にした円錐台になっている。回転軸３ｃは上端部と下端部で両端支持されている。
殺菌ガスは、ガス導入流路７から入導入され、ガス導入管７ａを通り、回転体３Ａの散気管３ａに供給され、散気管３ａの散気孔３ｂから被処理水２に噴射する。このような処理塔１Ａの特徴は、ガス導入流路７が処理塔１Ａの側面から上端面に移動したことにより、処理塔１Ａの側面の出っ張りがない。これにより限られた甲板のスペースであっても設置が容易になるため、処理塔１Ａの複数台の配置には有利となる。また、回転体３Ａが立形であっても、散気管３ａの形状を円錐台とすることにより、外周面がテーパ形状になるため、外周面に設けられた散気孔１ｂから処理塔１Ａの全体に気泡３ｄを放散することができる。
【００３９】
図４（ｂ）に示す変形例２を説明する。図４（ａ）に示す変形例１との相違点は、殺菌ガスの供給経路が上方から下方に形成されており、大きく異なる。殺菌ガスは、略Ｓ字状に形成されたガス導入管７ｂによって、回転自在の散気管３ａの底面３ｆから導入される。処理塔１Ｂの特徴は、冬季の冷たい海水を導入した際、細長いガス導入管７ａによって暖め、殺菌ガスの噴射による殺菌効率を上げるのに有利になる。
【００４０】
図５（ａ）に示す変形例３を説明する。処理塔１Ｃは、処理塔１（図３参照）と同様に立て方向に長い筒状に形成されている。
回転体３Ｃは、回転軸３ｃが鉛直方向に配置された立形であり、処理塔１Ｃの本体１ａの上部と、図示しない下部によって回転自在に軸支されている。
回転体３Ｃの散気管３ａは、処理塔１Ｃの底部に配置されている。散気管３ａは円盤状に形成され、散気孔３ｂから被処理水２に殺菌ガスを噴射する。
ガス導入流路７はＬ字状に形成され、処理塔１Ｃの下部から装着されている。また、ガス導入流路７の一端は二重円筒管を構成するガス導入管７ｃ内に挿通され、円盤状の散気管３ａの上面にガス導入管７ｃが接続されている。
図５（ｂ）に示すように、回転体３Ｃの散気管３ａは円盤状であり、中を空洞にした箱形に形成され、その上面の円板に多数の散気孔３ｂが配置されている。
ひとたび、上部に配置されたモータ（図示せず）が回転駆動すると、回転体３Ｃの回転軸３ｃが回転し、回転軸３ｃに接続されたガス導入管７ｃと、ガス導入管７ｃに一体に接続された散気管３ａが回転する。
処理塔１Ｃの底部に配置された回転自在の散気管３ａから被処理水２に向かって微細な気泡３ｄが放散、噴射される。処理塔１Ｃは、大容量の殺菌ガスを供給できる構成であり、大容量の被処理水２を処理することができる。
【００４１】
図６に示す変形例４を説明する。処理塔１Ｄは横方向に長い筒状に形成されている。この中に回転体３Ｄを横向きにして散気管３ａが配置され、回転自在に回転する。散気管３ａへの殺菌ガスの供給は、散気管３ａの一方側または両方から、また、図示しないガス導入流路から供給される。被処理水２の供給は、手前左下の供給口１３ａから処理塔１Ｄに供給され、その流れは回転体３Ｄを中心に白抜矢印の方向に流れが生じる。処理塔１Ｄ内にて殺菌処理された被処理水２の排水は、手前右上の排水口１３ｂから排出される。処理塔１Ｄは、殺菌ガスが被処理水２の流れにより攪拌されるため、殺菌効率の向上ができる。
【００４２】
図７に示す変形例５を説明する。処理塔１Ｅは、立て方向に長い筒状に形成されている。立設された処理塔１Ｅの上部から下部近傍に亘り一枚の仕切板１４ｃが配置され、これにより、被処理水２は左右に２分割されている。
処理塔１Ｅへの被処理水２の供給は、供給口１４ａから供給され、処理塔１Ｅ内にて殺菌処理された被処理水２の排水は、排水口１４ｂから排出される。このように、被処理水２は一旦仕切板１４ｃの下部をくぐり抜け、排水口１４ｂから排水される。この処理塔１Ｅは、被処理水２の動線を約２倍の長さに長くすることができるため、処理塔１Ｅ内で被処理水２の滞留時間が２倍となり、殺菌ガスによる殺菌処理の機会も２倍にすることができる。
【００４３】
その他の変形例、および、その特徴を説明する。
バラスト水処理装置１０の設置場所は、タンカー１７の甲板１７ｃ上がメンテナンスに好適であるが、甲板１７ｃ以外であってもよい。
また、バラスト水処理装置１０の設置場所は、港の埠頭にも設置してよい。埠頭にも設置することにより、タンカー１７と埠頭の両方で殺菌処理ができるので、短期間での停泊であっても大容量の殺菌処理に対応することができる。
バラスト水処理装置１０の処理塔１は、立形のため、省スペースである。
必要とする動力は、ポンプの他に回転体３を回転させる回転駆動装置４及び必要に応じて用いる殺菌ガス供給用送風機動力（薬液の場合は、薬液供給ポンプ動力）のみであり、動力が小さく、省エネ、省コストである。
散気管３ａは多数の散気孔３ｂを有しており、大容量の殺菌処理に対応が可能であり、処理能力が高い。しかも、処理塔１内に複数個の散気管３ａ，３ａ…を設けてもよい。
また、殺菌流体を殺菌ガスにした場合、特定の低酸素ガス、例えば、イナートガス、窒素ガスや炭酸ガス等に限定する必要がなく、オゾンやプラズマ化処理ガス等、多種類の殺菌ガスに対応して運転可能である。
また、殺菌流体を殺菌薬液にした場合、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等が好適であり、多種類の殺菌薬液に対応できるため、用途が広い。なお、大型船とは、積載量が３万トン以上の船舶をいう。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  処理塔
１ａ  本体
１ｂ  給水口
１ｃ  排水口
１ｄ  レッグ
２    被処理水（海水、バラスト水）
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ    回転体
３ａ  散気管（放散管）
３ｂ  散気孔（放散孔）
３ｃ  回転軸
３ｄ  気泡
３ｅ  リブ
３ｆ  底板
３ｇ  ベアリング
４    回転駆動装置
４ａ  インバータモータ
４ｂ  モータ
４ｃ，４ｄ  プーリ
４ｅ，４ｆ  Ｖベルト
４ｇ  可変ハンドル
５    殺菌ガス、殺菌薬液（殺菌流体）
６ａ，６ｂ，６ｃ  バルブ
６ｄ，６ｈ，６ｉ，６ｊ  切換弁（３方向切換弁）
６ｅ  ポンプ
６ｆ，６ｇ  濾過装置
７    ガス導入流路
７ａ，７ｂ，７ｃ  ガス導入管
１０  バラスト水処理装置
１７  タンカー（船舶）
１７ａ  タンク
１７ｂ  バラストタンク
１７ｃ  甲板
１７ｄ  取水口
１８  制御装置
１９  殺菌ガス供給装置（殺菌流体供給装置、殺菌薬液供給装置）
１９ａ  ガス導入流路（流体導入流路）
ａ  海水導入流路
ｂ  バラスト水循環流路
ｃ  導入管
ｄ  排水管
ｅ  バイパス
ｆ  給水管（バラストタンクへ）
ｇ  排水管（海へ）
【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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