(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、
前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御する制御器と、
を備え、
複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システム。
【請求項２】
前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブが全閉とされることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項３】
シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
バラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御する制御器と、
を備え、
複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システム。
【請求項４】
前記バラストポンプと前記流量計との間に危急閉止バルブを備え、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記制御器により前記危急閉止バルブが全閉とされることを特徴とする請求項３に記載のバラスト水処理システム。
【請求項５】
前記バラスト水処理装置が運転されている状態ではじめて、前記バラストポンプの運転が可能となるインターロック機構を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバラスト水処理システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のバラスト水処理システムを具備していることを特徴とする船舶。
【請求項７】
シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、
前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御するようにし、
複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項８】
前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブを全閉とすることを特徴とする請求項７に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項９】
シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、
バラスト水の流量を測定する流量計と、
前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、
前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御するようにし、
複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、
前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とするバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項１０】
前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記バラストポンプと前記流量計との間に設けられた危急閉止バルブを全閉とすることを特徴とする請求項９に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項１１】
前記バラスト水処理装置が運転されている状態で、前記バラストポンプを運転するようにしたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項１２】
船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項１に記載のバラスト水処理システム。
【請求項１３】
船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項３に記載のバラスト水処理システム。
【請求項１４】
船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項７に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
【請求項１５】
船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、
予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、
選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行う、請求項９に記載のバラスト水処理システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のバラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を死滅させるまたは除去する処理を行なうとともに、処理されたバラスト水を排水する海域に悪影響を及ぼさないバラスト水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
さて、鉱石や原油等を運搬する船舶にはバラストタンクが設けられ、このバラストタンクに海水や淡水等のバラスト水を貯留することによって船体の姿勢制御や復原性確保が行われる。バラスト水は、空船時等にバラストタンク内に取水され、積荷の進行に応じてバラストタンクから排水されるため、取水地と異なる地域で排水される。したがって、バラスト水とともに水生生物や細菌類等が移動し、新たな環境に定着するおそれがあり、その場合には生態系を破壊したり、水産業等の経済活動に影響を与えたりすることが懸念される。また、バラスト水とともに移動した病原菌によって、人体の健康に直接影響を与えることも危惧される。
【０００３】
そこで、船舶のバラスト水管理に関する国際条約において、２００４年２月に「船舶のバラスト水及び沈殿物の規制及び管理のための国際条約」が採択され、バラスト水処理装置の搭載が義務付けられた。国際海事機構（International Maritime Organization :IMO）が定めたバラスト水管理基準は次のとおりである。
・最小サイズが５０μｍ以上の生物は１ｍ３中に生きた生物数が１０個体未満。
・最小サイズが５０μｍ未満で１０μｍ以上の生物は１ｍｌ中に生きた生物数が１０個体未満。
・毒素酸生性コレラ(O-1,O-139)は１ｃｆｕ／１００μｍ未満。
・大腸菌は２５０ｃｆｕ／１００ｍｌ未満。
・腸球菌は１００ｃｆｕ／１００ｍｌ未満。
【０００４】
このような基準を満たすため、バラスト水を浄化する様々なバラスト水処理技術が提案されている。例えば、従来は、フィルターで粗濾過（物理処理）をした後、殺菌剤を添加する殺菌方式が主流となっており、特許文献１では、塩素系薬剤を添加することによりバラスト水を殺菌している。また、特許文献２では、過酸化水素によりバラスト水を殺菌し、特許文献３では、オゾンによりバラスト水を殺菌している。
【０００５】
近年では、殺菌方式に代わり、凝集分離方式も提案されている。例えば、特許文献４では、バラスト水に薬剤と磁性粉を添加することにより、除去対象の水生生物を巻き込んで磁性フロックを形成し、この磁性フロックを磁石やフィルターを用いて回収することで、対象となる水生生物を分離除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３２２７８８号公報
【特許文献２】特開平５−９１０号公報
【特許文献３】特開２００６−２１２４９４号公報
【特許文献４】特開２００５−２１８８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、従来のバラスト水処理システムでは、バラストポンプの能力（定格流量）に対して、それと同等または若干上回る能力（装置容量）を有するバラスト水処理装置が選定されている。
しかしながら、一般的なバラストポンプは遠心ポンプであり、遠心ポンプの特性上、バラストポンプから送出される流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えてしまうことがある。すなわち、図５に示すように、バラスト水処理装置の処理能力が、例えば、Ｑｍ３／ｈである場合に、Ｑｍ３／ｈの能力を有する遠心ポンプをバラストポンプとして採用すると、バラストポンプの能力は、バラストタンクまでの管路長が最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および水位差から求められた最小流量に基づいて決定されているため、バラストタンクまでの管路長が短くなり、管路抵抗が減少するにしたがって、ポンプの性能曲線に沿って運転点がＡからＢに向かって移動し、図６に示すように、バラストポンプから送出される流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えてしまうことがある。
また、バラストポンプは、通常船舶に予備用を含め二台搭載されることが多く、二台同時運転も実質的には可能である。同時運転した場合、図５に示すポンプ性能曲線が流量増加の方向へ移動し、バラストポンプから送出される流量はより増加することになる。
なお、図６は、８５０ｍ３／ｈの能力を有する遠心ポンプを使って、管路長が最も短くなり、管路抵抗が最小となるバラストタンク（最も船尾側（機関室側）の船底に位置するバラストタンク）に注水したときに、遠心ポンプから実際に送出されるバラスト水（海水）の流量と、時間との関係を示している。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができるバラスト水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るバラスト水処理システムは、シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御する制御器とを備え、複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るバラスト水処理システムの運転方法は、シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、前記バラストポンプから送出されたバラスト水の流量を、開度を変更することによって増減させる流量調整バルブと、前記流量調整バルブを通過したバラスト水の流量を測定する流量計と、前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記流量調整バルブの開度を所定の範囲内で制御するようにし、複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されるようにした。
【００１１】
本発明に係るバラスト水処理システムおよびバラスト水処理システムの運転方法によれば、バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えないように調整されることになる。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
【００１２】
上記バラスト水処理システムにおいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブが全閉にされるとさらに好適である。
【００１３】
上記バラスト水処理システムの運転方法において、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記流量調整バルブを全閉にするとさらに好適である。
【００１４】
このようなバラスト水処理システムおよびバラスト水処理システムの運転方法によれば、バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合には、バラスト水処理装置へのバラスト水の供給が停止されることになる。
これにより、バラスト水処理装置の処理能力を超えたバラスト水処理装置へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置で処理されなかったバラスト水のバラストタンクへの注水を防止することができる。
【００１５】
本発明に係るバラスト水処理システムは、シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、バラスト水の流量を測定する流量計と、前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置と、前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御する制御器とを備え、複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されるようにした。
【００１６】
本発明に係るバラスト水処理システムの運転方法は、シーチェストから取り入れられたバラスト水を、複数のバラストタンクに送出するバラストポンプと、バラスト水の流量を測定する流量計と、前記流量計を通過したバラスト水を処理するバラスト水処理装置とを備えたバラスト水処理システムの運転方法であって、前記流量計により逐次測定された測定値に基づいて、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、前記バラスト水処理装置の流量の処理能力を超えないように、前記バラストポンプの回転数を所定の範囲内で制御するようにし、複数の前記バラストタンクの少なくとも１つは、前記バラストポンプからの距離または他の前記バラストタンクとの水位差が異なり、前記バラストポンプは、前記バラストタンクまでバラスト水を流通させる管路の長さが最も長く、管路抵抗が最大となる場合に必要な吐出圧力および前記水位差から求められた最小流量に基づいて能力が決定されるようにした。
【００１７】
本発明に係るバラスト水処理システムおよびバラスト水処理システムの運転方法によれば、バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えないように調整されることになる。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
【００１８】
上記バラスト水処理システムにおいて、前記バラストポンプと前記流量計との間に危急閉止バルブを備え、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記制御器により前記危急閉止バルブが全閉とされるとさらに好適である。
【００１９】
上記バラスト水処理システムの運転方法において、前記バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合、前記バラストポンプと前記流量計との間に設けられた危急閉止バルブを全閉にするとさらに好適である。
【００２０】
このようなバラスト水処理システムおよびバラスト水処理システムの運転方法によれば、バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた閾値を超えた場合には、バラスト水処理装置へのバラスト水の供給が停止されることになる。
これにより、バラスト水処理装置の処理能力を超えたバラスト水処理装置へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置で処理されなかったバラスト水のバラストタンクへの注水を防止することができる。
【００２１】
上記バラスト水処理システムにおいて、前記バラスト水処理装置が運転されている状態ではじめて、前記バラストポンプの運転が可能となるインターロック機構を備えているとさらに好適である。
【００２２】
上記バラスト水処理システムの運転方法において、前記バラスト水処理装置が運転されている状態で、前記バラストポンプを運転するようにするとさらに好適である。
【００２３】
このようなバラスト水処理システムおよびバラスト水処理システムの運転方法によれば、バラストポンプは、常にバラスト水処理装置が運転されている状態で運転されることになる。
これにより、バラスト水処理装置が停止されている状態でバラストポンプが運転されることを防止することおよびバラストポンプの同時運転を防止することができ、作業員による誤操作を未然に防止することができる。
【００２４】
本発明に係る船舶は、上記いずれかのバラスト水処理システムを搭載している。
【００２５】
本発明に係る船舶によれば、バラスト水処理装置に供給されるバラスト水の流量が、バラスト水処理装置の処理能力を超えないように調整されることになる。
これにより、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
上記バラスト水処理システムにおいて、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムにおいて、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、前記制御器が、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムの運転方法において、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記流量調整バルブおよび前記自動開閉バルブの開閉条件ならびにその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
また、上記バラスト水処理システムの運転方法において、船舶の船尾部から船首部に設けられる前記バラストタンクに向かって延びる主管から枝分かれして各前記バラストタンクに向かって延びる枝管には、それぞれに自動開閉バルブが接続され、前記制御器には、予め設定された、前記バラストポンプから前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件が、前記バラストタンク毎にデータベースとして保存され、選択された前記バラストポンプから選択された前記バラストタンクに至るまでの間に配置された前記自動開閉バルブの開閉条件及びその他の自動開閉バルブの開閉条件について、前記データベースに保存された前記開閉条件と適合していると判断した場合のみ、次の運転手順に進む制御を行うようにするとさらに好適である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るバラスト水処理システムによれば、バラストポンプから送出される流量を、常にバラスト水処理装置の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンクに積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバラスト水処理システムを搭載した船舶を上方から見た図であって、本発明の第１実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るバラスト水処理システムの運転手順および制御器による制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図であって、図２と同様の図である。
【図５】従来の問題点を説明するための図表である。
【図６】従来の問題点を説明するための図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るバラスト水処理システムについて、図１から図３を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係るバラスト水処理システムを搭載した船舶を上方から見た図であって、本実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図、図２は図１の要部を拡大して示す図、図３は本実施形態に係るバラスト水処理システムの運転手順および制御器による制御手順を説明するためのフローチャートである。
【００２９】
本発明に係るバラスト水処理システムは、船首部や船底、あるいは舷側に複数個（本実施形態では２３個）のバラストタンク２を具備した船舶（コンテナ船、ＬＮＧ船、油槽船等）１に搭載されて運転されるシステムである。
本実施形態に係るバラスト水処理システム１０は、シーチェスト（海水吸入口）１１と、二台のバラストポンプ１２と、流量調整（制御）バルブ１３と、流量計１４と、バラスト水処理装置１５と、バラストライン（注排水管）１６と、制御器１７とを備えている。
なお、バラストポンプ１２、流量調整バルブ１３、流量計１４、およびバラスト水処理装置１５は、船舶１の機関室３内に配置されている。
【００３０】
バラストライン１６は、船尾部から船首尾方向に沿って船首部に設けられたバラストタンク２に向かって延びる主管１６ａと、この主管１６ａから枝分かれして船幅方向（船首尾方向と直交する方向）に沿って船底や舷側に設けられたバラストタンク２またはシーチェスト１１に向かって延びる枝管１６ｂとを備えている。
【００３１】
シーチェスト１１は、左舷側の船底および右舷側の船底にそれぞれ一つずつ設けられており、シーチェスト１１から取り入れられた海水は、枝管１６ｂを介して主管１６ａの一端部（図１において左側に位置する船尾側の端部）に流入するようになっている。
バラストポンプ１２は、主管１６ａの一端部と流量調整バルブ１３との間の上流側で二つに分岐して二つの流路を形成し、その下流側で合流して再び一つの流路を形成する二本の主管１６ａにそれぞれ一台ずつ接続されている。
【００３２】
流量調整バルブ１３は、制御器１７から送られてくる制御信号（指令信号）に基づいてその開度が例えば、３０°〜９０°の範囲（所定の範囲）内で自動的に調整される（開閉される）電動バタフライバルブであり、バラストポンプ１２が接続された二本の主管１６ａが合流する合流点１８と、流量計１４との間に位置する主管１６ａの途中に接続されている。
なお、ここでいう開度０°とは全閉状態のことであり、開度９０°とは全開状態のことである。
【００３３】
流量計１４は、流量調整バルブ１３からバラスト水処理装置１５に流入するバラスト水（海水）の流量を測定するもの（例えば、電磁流量計）であり、流量計１４で測定されたデータ（流量計値ｑ（ｔ）：測定値）は、制御器１７に出力され、制御器１７内にて処理される。
バラスト水処理装置１５は、フィルター、電気分解、オゾン殺菌、ＵＶ照射、凝縮分離等を用いてバラストタンク２に注水（給水）されるバラスト水を処理する（例えば、バラスト水中の水生生物や細菌類等を死滅させるまたは除去する）装置であり、流量計１４の下流側に位置する主管１６ａに接続されている。
【００３４】
主管１６ａから各バラストタンク２に向かって延びる枝管１６ｂの途中、および船首部に設けられたバラストタンク２に接続された主管１６ａの他端部（図１において右側に位置する船首側の端部）には、自動開閉バルブ１９がそれぞれ接続されている。これら自動開閉バルブ１９は、対応するバラストタンク２にバラスト水を注水するとき、または対応するバラストタンク２からバラスト水を排水するときに全開とされ、これら以外のとき（すなわち、対応するバラストタンク２にバラスト水を注水しないとき、または対応するバラストタンク２からバラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。
【００３５】
バラストタンク２に向かって延びる枝管１６ｂのうち、最も船尾側（上流側）に位置する枝管１６ｂと主管１６ａとの接合点２０と、バラスト水処理装置１５との間に位置する主管１６ａの途中には、リターンライン（第１の排水管）２１の一端が接続され、主管１６ａの一端部と、この一端部の船尾側（下流側）で、バラストポンプ１２が接続された二本の主管１６ａに分岐する分岐点２２との間に位置する主管１６ａの途中には、リターンライン２１の他端が接続されている。また、リターンライン２１の上流側に位置する一端部（リターンライン２１の、主管１６ａから分岐する分岐点２３の近傍）には、自動開閉バルブ２４が接続されている。この自動開閉バルブ２４は、バラストタンク２からバラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（バラストタンク２からバラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。
【００３６】
バラスト水処理装置１５と分岐点２３との間に位置する主管１６ａの途中には、船幅方向に沿って左舷側の舷側外板に向かって延びる船外排水ライン（第２の排水管）２５の一端が接続され、船外排水ライン２５の他端には、船外に開口する船外吐出口２６が設けられている。船外排水ライン２５の途中には、上流側から自動開閉バルブ２７、手動開閉バルブ２８が設けられている。自動開閉バルブ２７は、バラストタンク２からバラスト水を排水するときに全開とされ、これ以外のとき（バラストタンク２からバラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。一方、手動開閉バルブ２８は、常時全開とされ、自動開閉バルブ２７が故障により全閉できなくなったとき等に全閉とされる。
【００３７】
船外排水ライン２５の一端が接続される分岐点２９と、リターンライン２１の一端が接続される分岐点２３との間に位置する主管１６ａの途中には、自動開閉バルブ３０が接続されている。この自動開閉バルブ３０は、バラストタンク２にバラスト水を注水するときに全開とされ、これ以外のとき（バラストタンク２にバラスト水を注水しないとき）に全閉とされる。
分岐点２２とバラストポンプ１２との間に位置する主管１６ａの途中には、自動開閉バルブ（サクションバルブ）３１がそれぞれ接続されている。自動開閉バルブ３１は、バラストタンク２にバラスト水を注水するとき、またはバラストタンク２からバラスト水を排水するときに全開とされ、これら以外のとき（すなわち、バラストタンク２にバラスト水を注水しないとき、またはバラストタンク２からバラスト水を排水しないとき）に全閉とされる。
なお、自動開閉バルブ１９，２４，２７，３０，３１はそれぞれ、船橋、機関室または機関制御室に配置された図示しないコントロールパネル（制御盤）で遠隔操作できるように構成されている。
【００３８】
制御器１７は、図３に示すフローチャートにしたがって、流量調整バルブ１３の開度を制御するための制御信号を流量調整バルブ１３に出力する制御装置である。また、この制御器１７には、予め設定された、バラストポンプ１２からバラストタンク２に至るまでの間に配置された流量調整バルブ１３、自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉条件（状態）がバラストタンク２毎にデータベースとして保存（記憶）されている。そして、バラストポンプ１２および注水するバラストタンク２が選定され、選択されたバラストポンプ１２から当該バラストタンク２に至るまでの間に配置された流量調整バルブ１３、自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ１９，３１の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合しない場合、つぎのステップに進めないようになっている。すなわち、選択されたバラストポンプ１２から選択されたバラストタンク２に至るまでの間に配置された流量調整バルブ１３、自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ１９，３１の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合している場合のみ、つぎのステップに進むことができるようになっている。
【００３９】
以下、図３に示すフローチャートを説明する。
まず、使用するバラストポンプ１２および注水するバラストタンク２を選定（決定：入力）する。
つぎに、選択されたバラストポンプ１２から、選択されたバラストタンク２に至るまでの間に配置された流量調整バルブ１３、自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ１９，３１の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合するか否かを判断し、適合していない場合には、流量調整バルブ１３の開閉状態（流量調整バルブ１３が全閉（閉止）状態となっていること）、各自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉状態を確認し、データベースに保存された開閉条件と適合するようにバルブの開閉状態を訂正（修正）する。
【００４０】
つづいて、コントロールパネルに設けられたバラスト水処理装置１５の電源スイッチをＯＮにし（入れ）、バラスト水処理装置１５を運転（起動）する。
なお、バラスト水処理装置１５の電源スイッチは、選択されたバラストポンプ１２から、選択されたバラストタンク２に至るまでの間に配置された流量調整バルブ１３、自動開閉バルブ１９，３０，３１の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ１９，３１の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合しないとＯＮにならない（入らない）ようになっている。
【００４１】
つぎに、コントロールパネルに設けられた、選択されたバラストポンプ１２側の自動開閉バルブ（サクションバルブ）３１の開スイッチをＯＮにし（入れ）、自動開閉バルブ３１を全開にする。
なお、選択されたバラストポンプ１２側の自動開閉バルブ３１の開スイッチは、バラスト水処理装置１５の電源スイッチがＯＮにならない（入らない）とＯＮにならない（入らない）ようになっている。
【００４２】
つづいて、コントロールパネルに設けられた、選択されたバラストポンプ１２の運転スイッチをＯＮにし（入れ）、選択されたバラストポンプ１２を運転（起動）する。
なお、選択されたバラストポンプ１２の運転スイッチは、選択されたバラストポンプ１２側の自動開閉バルブ３１の開スイッチがＯＮにならない（入らない）とＯＮにならない（入らない）ようになっている。
そして、選択されたバラストポンプ１２が運転されると、制御器１７は、全閉状態にあった流量調整バルブ１３の開度を３０°（最小値：最小開度）とする制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、選択されたバラストポンプ１２への注水が開始される。
【００４３】
つぎに、制御器１７は、流量計１４から刻一刻（逐次）送られてくるデータ（流量計値ｑ（ｔ））と、データベースに予め保存された下限値Ｑｌ、下限値Ｑｌよりも大きな値である上限値Ｑｈ、上限値Ｑｈよりも大きな値である最大値（閾値）ＱＭとを比較して、データ（流量計値ｑ（ｔ））が最大値ＱＭよりも大きいときには、流量調整バルブ１３の開度を０°とする制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、流量調整バルブ１３は、全閉（閉止）状態となり、選択されたバラストタンク２への注水が停止される。
【００４４】
また、制御器１７は、流量計１４から刻一刻送られてくるデータ（流量計値ｑ（ｔ））と、データベースに予め保存された下限値Ｑｌ、上限値Ｑｈ、最大値ＱＭとを比較して、データ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌよりも小さいときには、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌ以上となる制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、データ（流量計値ｑ（ｔ））が上限値Ｑｈよりも大きいときには、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が上限値Ｑｈ以下となる制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力して、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌ以上、上限値Ｑｈ以下になるようにする。
【００４５】
選択されたバラストタンク２が一つだけで、当該バラストタンク２への注水が完了したら、当該バラストタンク２に通じる枝管１６ｂに設けられた自動開閉バルブ１９を、コントロールパネルに設けられた閉スイッチで全閉状態にし、バラストポンプ１２を、コントロールパネルに設けられた停止スイッチで停止させ、自動開閉バルブ３１を、コントロールパネルに設けられた閉スイッチで全閉状態にして、バラスト水処理装置１５を、コントロールパネルに設けられた電源スイッチをＯＦＦにして停止させ、当該バラストタンク２への注水作業を終了する。
【００４６】
一方、選択されたバラストタンク２が二つ以上あり、注水先のバラストタンク２が切り換えられる場合、または選択されたバラストタンク２が当初は一つであったが、当該バラストタンク２への注水中に、注水先を他のバラストタンク２に変更しようとする場合等には、制御器１７が、３０°〜９０°の範囲にあった（３０°〜９０°の範囲で調整されていた）流量調整バルブ１３の開度を３０°とする制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、流量調整バルブ１３の開度が最小開度になるように流量調整バルブ１３を操作（調整）する。
【００４７】
つづいて、現在運転されているバラストポンプ１２から、変更後のバラストタンク２に至るまでの間に配置された自動開閉バルブ１９の開閉条件、およびその他の自動開閉バルブ１９の開閉条件がデータベースに保存された開閉条件と適合するようにバルブの開閉状態を変更して、変更後のバラストタンク２への注水を開始する。
【００４８】
つぎに、制御器１７は、流量計１４から刻一刻（逐次）送られてくるデータ（流量計値ｑ（ｔ））と、データベースに予め保存された下限値Ｑｌ、下限値Ｑｌよりも大きな値である上限値Ｑｈ、上限値Ｑｈよりも大きな値である最大値ＱＭとを比較して、データ（流量計値ｑ（ｔ））が最大値ＱＭよりも大きいときには、流量調整バルブ１３の開度を０°とする制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、流量調整バルブ１３は、全閉（閉止）状態となり、選択されたバラストタンク２への注水が停止される。
【００４９】
また、制御器１７は、流量計１４から刻一刻送られてくるデータ（流量計値ｑ（ｔ））と、データベースに予め保存された下限値Ｑｌ、上限値Ｑｈ、最大値ＱＭとを比較して、データ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌよりも小さいときには、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌ以上となる制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力し、データ（流量計値ｑ（ｔ））が上限値Ｑｈよりも大きいときには、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が上限値Ｑｈ以下となる制御信号を流量調整バルブ１３に対して出力して、流量計１４で測定されるデータ（流量計値ｑ（ｔ））が下限値Ｑｌ以上、上限値Ｑｈ以下になるようにする。
以下、注水先のバラストタンク２が切り換えられる度に、同様の手順が繰り返されることになる。
【００５０】
本実施形態に係るバラスト水処理システム１０によれば、バラスト水処理装置１５に供給されるバラスト水の流量が、バラスト水処理装置１５の処理能力を超えないように調整されることになる。
これにより、バラストポンプ１２から送出される流量を、常にバラスト水処理装置１５の処理能力以下に抑えることができて、バラストタンク２に積み込まれるバラスト水中の水生生物や細菌類等を確実に死滅させるまたは除去することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るバラスト水処理システム１０によれば、バラスト水処理装置１５に供給されるバラスト水の流量が、予め定められた最大値（閾値）ＱＭを超えた場合には、バラスト水処理装置１５へのバラスト水の供給が停止されることになる。
これにより、バラスト水処理装置１５の処理能力を超えたバラスト水処理装置１５へのバラスト水の供給を防止することができ、バラスト水処理装置１５で処理されなかったバラスト水のバラストタンク２への注水を防止することができる。
【００５２】
さらに、本実施形態に係るバラスト水処理システム１０によれば、バラストポンプ１２は、常にバラスト水処理装置１５が運転されている状態で運転されることになる。
これにより、バラスト水処理装置１５が停止されている状態でバラストポンプ１２が運転され、処理されなかったバラスト水のバラストタンク２への注水を防止することができ、作業員による誤操作を未然に防止することができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
本発明に係るバラスト水処理システムの第２実施形態について、図４を参照しながら説明する。図４は本実施形態に係るバラスト水処理システムの概略の構成を示す図であって、図２と同様の図である。
本実施形態に係るバラスト水処理システム４０は、流量調整バルブ１３の代わりに危急閉止バルブ１３’を備えるとともに、バイパスライン４１およびバイパスバルブ４２を具備しているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００５４】
危急閉止バルブ１３’は、流量計１４で測定されたデータ（流量計値ｑ（ｔ））が最大値ＱＭよりも大きいときに、制御器１７によりその開度が０°とされるバルブであり、危急閉止バルブ１３’の開度が０°（全閉（閉止）状態）とされることにより、選択されたバラストタンク２への注水が停止される。
【００５５】
バイパスライン４１の一端（上流端）は、合流点１８と危急閉止バルブ１３’との間に位置する主管１６ａの途中に接続されており、バイパスライン４１の他端（下流端）は、リターンライン２１の他端と主管１６ａとの接合点４３と、分岐点２２との間に位置する主管１６ａの途中に接続されている。
バイパスバルブ（流量調整バルブ）４２は、制御器１７から送られてくる制御信号（指令信号）に基づいてその開度が例えば、３０°〜９０°の範囲で自動的に調整される（開閉される）電動バタフライバルブであり、バイパスライン４１の途中に接続されている。
なお、ここでいう開度０°とは全閉状態のことであり、開度９０°とは全開状態のことである。
また、バイパスバルブ４２は、上述した流量調整バルブ１３と同様、図３に示すフローチャートにしたがって制御（操作）される。
【００５６】
本実施形態に係るバラスト水処理システム４０の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００５７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、流量調整バルブ１３またはバイパスバルブ４２の開度を制御（調整）することによりバラスト水（海水）の流量を調整するようにしているが、流量調整バルブ１３、バイパスライン４１、バイパスバルブ４２をなくして（省略して）構成の簡略化を図るとともに、バラストポンプ１２の回転数をインバータによる回転数制御で増減させることによりバラスト水（海水）の流量を調整するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  船舶
２  バラストタンク
１０  バラスト水処理システム
１１  シーチェスト
１２  バラストポンプ
１３  流量調整バルブ
１３’危急閉止バルブ
１４  流量計
１５  バラスト水処理装置
１７  制御器
４０  バラスト水処理システム
４２  バイパスバルブ（流量調整バルブ）
【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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