(57)【要約】バラストからの排出水の中和に関する技術及びシステム、並びに／又は冷却水の殺生物処理及び消毒システムを提供する。当該システムは酸化還元電位制御を利用して、殺生物剤の脱塩素を、船舶浮力システム及び船舶冷却水システムにおける許容排出レベルに調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水ラインを介してバラストタンクにバラスト水を導入し、前記バラストタンク内における保持時間経過後に前記バラストタンクからバラスト水を排出するように構成されたバラスト水管理（ＢＷＭ）システムであって、
前記バラスト水に殺生物剤を導入するよう構成された殺生物剤の供給源と、
導入期間中、中和剤の第１投与量である低モード及び前記第１投与量より多い中和剤の第２投与量である高モードの少なくとも一方で、前記殺生物剤の殺生物活性を少なくとも一部中和するように選択された中和剤を、中和剤導入部位において、前記排出バラスト水に導入するよう構成された中和システムと、
を有する、バラスト水管理システム。
【請求項２】
前記バラスト水ラインを介して前記バラストタンクに前記バラスト水を圧送するように配置されたバラスト水ポンプをさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記バラスト水ラインに流体的に接続され、前記バラスト水から固形分の少なくとも一部を除去して前記バラストタンクへ導入されるよう配置されたフィルタをさらに含み、前記殺生物剤の供給源は、前記フィルタの上流側に前記殺生物剤の少なくとも一部を導入するよう構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記殺生物剤の供給源は、塩化物含有水の供給源から前記殺生物剤を電解的に生成させるように構成された電気分解装置を有し、前記塩化物含有水の供給源が船冷却水システム、シーチェスト、及び塩化物含有水の貯水タンクのいずれかである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記殺生物剤の供給源は、前記バラスト水ラインから流体的に隔離されている塩化物含有水の供給源に、流体的に接続された入口を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記中和剤導入部位の上流側における前記排出バラスト水の第１酸化還元電位（ＯＲＰ）値を測定するように構成された第１酸化還元電位（ＯＲＰ）センサをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、前記中和システムは、オフモードで前記中和剤の導入を中止する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記中和剤導入部位の下流側における前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサと、
前記第１のＯＲＰ値と前記第２のＯＲＰ値との差が許容ＯＲＰ値内である場合、前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されたコントローラと、
をさらに有する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満であり、かつ前記保持時間が最小保持時間未満である場合、前記中和システムは、前記高モードでの前記中和剤の導入を中止し、前記低モードで前記中和剤を導入する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記中和剤導入部位の下流側における前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサと、
前記第２のＯＲＰ値が前記第１のＯＲＰ値よりも小さい場合、前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されたコントローラと、
をさらに有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、前記中和システムは、前記中和剤の導入を高モードで継続する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記中和剤導入部位から下流側における前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサと、
前記第２のＯＲＰ値が適合ＯＲＰ値未満の場合、前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されたコントローラと、
をさらに有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
バラストラインを介したバラストタンクからの排出バラスト水の排出管理方法であって、
前記排出バラスト水の第１酸化還元電位（ＯＲＰ）値を測定するステップと、
導入期間中、中和剤を前記バラスト水に特定の投与量で導入し、前記中和剤は、前記排出バラスト水中の殺生物剤の殺生物活性を少なくとも一部中和するように選択されるステップと、
前記中和剤を前記排出バラスト水に導入した後、前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するステップと、
導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、前記中和剤の導入を中止するステップ、あるいは、前記第１のＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、前記中和剤の投与を前記投与量で継続するステップと、
を有する排出バラスト水の排出管理方法。
【請求項１４】
水源由来の塩化物含有水から前記殺生物剤を電解的に生成し、前記水源は前記バラストラインから流体的に隔離されるステップ、をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも約４０ミクロンの大きさを少なくとも有する、微粒子又は有機物の少なくとも一部を、前記バラスト水を前記バラストタンクに導入する前に前記バラスト水から除去するステップ、をさらに有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記微粒子又は前記有機物の少なくとも第１の部分を前記バラスト水から除去する前に、前記殺生物剤の第１の部分を前記バラスト水に導入するステップ、及び前記バラストタンクに導入される前に、前記殺生物剤の第２の部分を前記バラスト水に導入するステップをさらに有する、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記第１のＯＲＰ値と前記第２のＯＲＰ値との差に基づいた前記殺生物剤の中和を、確認するステップをさらに有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記目標ＯＲＰ値は、約２００ｍＶである、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
コントローラにより実行されるときのコンピュータ実行可能命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令により、コントローラが以下のことを実行する：
バラストタンクから船舶のバラストライン介して排出されるべき排出バラスト水の酸化還元電位を表す酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定値を受け取る、
導入期間中、中和剤の供給源から前記排出バラスト水中に第１投与量で中和剤を導入し、前記中和剤は前記排出バラスト水中の殺生物剤の殺生物活性を少なくとも一部中和するために選択される、及び
前記測定されたＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、導入期間後に前記中和剤の導入を中止する、あるいは、前記測定されたＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ未満である場合、導入期間後の第１の投与量を第２の投与量に低減する、あるいは、前記測定されたＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、導入期間後における前記中和剤の導入を前記第１の投与量率で維持する。
【請求項２０】
船舶のバラストタンクに流体的に接続可能なバラスト水管理（ＢＷＭ）システムであって、
バラスト水に導入される塩素系殺生物剤を生成するように構成された電気分解装置を有する塩素化システムと、
前記電気分解装置の操作を調整するように構成された第１コントローラと、
バラストタンクの下流側に流体的に接続される脱塩素化システムであり、前記脱塩素化システムは、前記船舶から排出されるバラスト水中の前記塩素系殺生物剤を低減するために選択された中和剤の供給源を有し、
排出される前記バラスト水のＯＲＰ値を測定するように構成された酸化還元電位（ＯＲＰ）センサと、
第１脱塩素化モード及び第２脱塩素化モードの少なくとも一方で、排出される前記バラスト水への前記中和剤の添加を調整するように構成される第２コントローラと、を有し、
排出される前記バラスト水のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、前記第２のコントローラは前記第１脱塩素化モードで前記中和剤の添加を調整し、
排出される前記バラスト水のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値以上である場合、第２のコントローラは第２脱塩素化モードで前記中和剤の添加を調整する、バラスト水管理（ＢＷＭ）システム。
【請求項２１】
前記目標ＯＲＰ値は、約２００ｍＶ未満である、請求項２０に記載のＢＷＭシステム。
【請求項２２】
前記脱塩素化システムは、排出されるべき前記バラスト水への前記中和剤の導入点から下流側における前記バラスト水のＯＲＰ値を、測定するように構成された第２のＯＲＰセンサをさらに有する、請求項２１に記載のＢＷＭシステム。
【請求項２３】
前記第２のＯＲＰセンサによって測定された前記下流側のＯＲＰ値が、前記目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、前記第２のコントローラは、前記中和剤を添加して、排出されるべき前記バラスト水中の中和剤が高い目標脱塩素濃度に調整されるように構成される、請求項２２に記載のＢＷＭシステム。
【請求項２４】
前記第１のコントローラと前記第２のコントローラとを含む、統合コントロールシステムを有する、請求項２３に記載のＢＷＭシステム。
【請求項２５】
船舶のバラスト水を管理する方法であって、
バラスト水を前記船舶のバラストタンクに引き込むステップと、
塩素系殺生物剤を電解的に生成するステップと、
前記塩素系殺生物剤を前記バラスト水に導入するステップと、
前記バラストタンクから前記バラスト水を排出するステップと、
前記バラスト水を前記バラストタンクから排出する間、前記バラスト水に中和剤を添加して、低脱塩素化モード及び高脱塩素化モードの少なくとも一方で、前記バラスト水を脱塩素化するステップと、を有し、
排出される前記バラスト水のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、低脱塩素化モードで脱塩素が行われ、
排出される前記バラスト水のＯＲＰ値が少なくとも目標ＯＲＰ値である場合、高脱塩素化モードで脱塩素が行われる、船舶のバラスト水を管理する方法。
【請求項２６】
前記中和剤の添加後に前記バラスト水排出物の第２のＯＲＰ値を測定することを含む、前記バラスト水の脱塩素化を確認するステップさらに有し、
脱塩素化が前記低脱塩素化モードで行われる際、前記第２のＯＲＰ値が前記中和剤を添加する前の前記バラスト水のＯＲＰ値未満である場合、排出されるべき前記バラスト水の脱塩素化を確認する、請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本開示は、２０１６年９月２３日に出願された、題名“バラスト水塩素化システム及び方法”の米国特許出願第６２／３９８，７９８号の優先権利益を主張するものであり、これは全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、船舶浮力消毒及び生物付着処理システム及び技術に関し、特に、酸化還元電位値及び保持期間を利用して生物学的活性を抑制し、かつ電極触媒的に生成された塩素系酸化剤又は殺生物剤の中和を調節することに関する。
【背景技術】
【０００３】
塩素系の消毒システムでは、典型的には、乾燥塩素ガス、バルク次亜塩素ナトリウム、及び、現場における塩素又は次亜塩素ナトリウム電解発生器のうち、いずれかを利用する。塩素生成のための海水の電解は、冷却水として海水を利用するシステム等の冷却システムの生物付着を防除するために用いられてきた。自浄式チューブ・イン・チューブ型電気化学セルが開発されたことにより、エンジン冷却システム並びに空調システム及び他の補助システムの生物付着防除といった、船上用途において電気的塩素化消毒（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｏｒｉｎａｔｉｏｎ）が利用されるようになった。
【０００４】
陸上での電気的塩素化消毒システムの典型的なシステムレイアウトの概要を図１に示す。海水等の塩化物含有水は、供給源１から回収され、塩素系殺菌剤又は殺生物剤を生成しうる電解発生器３を通してポンプ２によって汲み上げられる。前記殺菌剤を含む電解発生器３からの排水口は、場合によって貯蔵タンク５に送られる。電源４によって、前記電解発生器３に電流が供給されて、前記塩素系殺菌剤の生成を生じさせる。貯蔵タンク５は、典型的には、副生水素ガスを希釈又は分散して安全な濃度にする１以上の空気ブロワ６を備えている。水素ガスの除去は、空気ブロワ及びタンクの代わりに液体サイクロンによって実施することができる。１以上の投与ポンプ７を利用して、典型的には分配装置８によって、使用点に塩素を投与することができる。使用点は、典型的には、限定される訳ではないが冷却ループ９によって、別のプロセスに水を供給する取水槽である。用途によっては、脱塩素化システム（図示せず）は、冷却水を排出する前に、当該冷却水の下流処理のために中和剤を利用することができる。陸上システムは、比較的高濃度、例えば約５００ｐｐｍ〜２，０００ｐｐｍの範囲内の塩素濃度の次亜塩素酸溶液を生成することができる。
【０００５】
船舶では、安定性及び操縦性を得るため、バラスト水タンクを利用している。典型的には、バラストタンクには、積荷の陸揚げ作業後又は作業中に、１つの港湾で水が充填される。積荷を船積みする場合、別の港湾でバラスト水を放出してもよい。事実上、バラスト水は、第１の港湾から第２の港湾に移動されることになるが、第２の港湾で水生有害生物（ＡＮＳ）を持ち込む可能性があり、当該水生有害生物（ＡＮＳ）は有害な生態学的問題となる可能性がある。
【０００６】
船上バラスト水管理（ＢＷＭ）システムは、図２に例示として概略的に示されているシステムのような、電気塩素化システムを利用することができ、バラスト水中のＡＮＳの生物学的活性を低下又は阻害させる。典型的には、ＢＷＭシステムは、例えば塩素系殺生物剤を含む塩素化水を直接注入しても、塩素排出量が少なくなるように構成されている。船上システムにおいて、海水は、典型的には、シーチェスト１０等の供給原から電解発生器３にブースタポンプ２を用いて送られ、当該電解発生器３は、通常、電源４によって電力供給を受けて前記塩素系殺生物剤を生成している。電解発生器３由来の前記塩素系殺生物剤を含む生成物流は、分配装置８を介して、シーチェスト１０に注入される。水は、船外Ｄに排出されうる。典型的には、塩素濃度分析器（図示せず）を利用して残留塩素の濃度を監視し維持する。しかしながら、このようなシステムは、バラスティング作業が行われる可能性のある種々の港において塩素要求量にばらつきがあることを考慮していない。例えば、塩素要求量は海水中の窒素化合物の濃度によって影響受ける可能性があり、当該窒素化合物は港毎、そして季節毎によって大きく変動しうる。塩素要求量の変動によって、様々な船上システムにおいて、高遊離塩素濃度といった、望ましく又は許容できる濃度よりも高い酸化剤濃度が生じる可能性があり、これによって、バラスト水ポンプ、配管及びタンクばかりでなく、船舶システム及び補助単位操作装置の腐食が、加速され又は促進される可能性がある。さらに、塩素分析計管理スキームに関連する変動性は、消毒副生成物（ＤＢＰ）の望ましくない形成を促進する可能性がある。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の１以上の態様は、船舶のＢＷＭシステムを対象とすることができる。場合によっては、当該ＢＷＭシステムは、ＢＷＭシステムにおけるバラスト水を処理することが目的とされうる。場合によっては、ＢＷＭシステムは殺生物剤を利用することを含みうる。場合によっては、ＢＷＭシステムは殺生物剤発生器を含みうる。例えば、ＢＷＭシステムは、殺生物剤発生器を含む塩素化システムを含み、当該殺生物剤発生器としては、例えばバラストタンク内のバラスト水に導入されるべき塩素系殺生物剤を発生するように構成された電気分解装置を含みうる。さらなる場合では、ＢＷＭは、バラスト水中の殺生物剤を少なくとも一部中和、具体的には低減するよう構成された脱塩素化システムをさらに含みうる。ＢＷＭシステムは、電気分解装置及び脱塩素化システムのうちの任意の１以上の操作を調整するように構成された第１のコントローラをさらに備えることができる。脱塩素化システムは、船舶から排出されるバラスト水中の殺生物剤、例えば塩素系殺生物剤を低減するように選択された中和剤の供給源を含みうる。脱塩素化システムは、排出されるべきバラスト水のＯＲＰ値を測定するように構成された酸化還元電位（ＯＲＰ）センサをさらに含みうる。脱塩素化システムは、第１の脱塩素化モード、第２の脱塩素化モード、及び第３の脱塩素化モードのうちの少なくとも１つで、排出されるべきバラスト水への中和剤の添加を調整するように構成された第２のコントローラを含みうる。排出されるべきバラスト水のＯＲＰ値が約２００ｍＶ未満の最大所望値である場合、第２のコントローラは第１の脱塩素化モードで中和剤の添加を調整する。排出されるべきバラスト水のＯＲＰ値が約２００ｍＶ未満である場合、第２のコントローラは、第２の脱塩素化モードで中和剤の添加を調整する。排出されるべきバラスト水のＯＲＰ値が、少なくとも約２００ｍＶの最小所望値である場合、第２のコントローラは第３の脱塩素化モードで中和剤の添加を調整する。
【０００８】
いくつかの実施形態において、脱塩素化システムは、中和剤の導入点から排出されるべきバラスト水への下流側におけるバラスト水のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサをさらに備える。
【０００９】
いくつかの実施形態において、第２のコントローラは、排出されるべきバラスト水における中和剤の高い目標脱塩素濃度に、中和剤の添加を調整するようにさらに構成される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、第１の高い目標脱塩素濃度は約１２ｍｇ／Ｌであり、第２の高い目標濃度は約８ｍｇ／Ｌであり、第３の高い目標脱塩素濃度は約８ｍｇ／Ｌであり、第４の高い目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌであり、及び第５の高い目標濃度は約３ｍｇ／Ｌである。
【００１１】
いくつかの実施形態において、第１の高い目標脱塩素濃度は約６ｍｇ／Ｌであり、第２の高い目標濃度は約３ｍｇ／Ｌであり、第３の高い目標脱塩素濃度は約６ｍｇ／Ｌであり、第４の高い目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌであり、及び第５の高い目標濃度は約３ｍｇ／Ｌである。
【００１２】
いくつかの実施形態において、第１の低い目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌであり、第２の低い目標濃度は約３ｍｇ／Ｌであり、第３の低い目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌであり、第４の低い目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌであり、第５の低い目標濃度は約１ｍｇ／Ｌである。
【００１３】
いくつかの実施形態において、第１の低目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌであり、第２の低目標濃度は約１ｍｇ／Ｌであり、第３の低い目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌであり、第４の低い目標脱塩素濃度は約２ｍｇ／Ｌであり、及び第５の低い目標濃度は約１ｍｇ／Ｌである。
【００１４】
いくつかの実施形態において、第１の目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌから約１２ｍｇ／Ｌの範囲であり、第２の目標濃度は約３ｍｇ／Ｌから約８ｍｇ／Ｌの範囲であり、第３の目標脱塩素濃度は約５ｍｇ／Ｌから約８ｍｇ／Ｌの範囲であり、第４の目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌから約５ｍｇ／Ｌの範囲であり、そして第５の目標濃度は約１ｍｇ／Ｌから約３ｍｇ／Ｌの範囲である。
【００１５】
いくつかの実施形態において、第１の目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌから約６ｍｇ／Ｌの範囲であり、第２の目標濃度は約１ｍｇ／Ｌから約３ｍｇ／Ｌの範囲であり、第３の目標脱塩素濃度は約３ｍｇ／Ｌから約６ｍｇ／Ｌの範囲であり、第４の目標脱塩素濃度は約２ｍｇ／Ｌから約５ｍｇ／Ｌの範囲であり、そして第５の目標濃度は、約１ｍｇ／Ｌ〜約３ｍｇ／Ｌの範囲内である。
【００１６】
別の態様によれば、本開示の実施形態は、船舶用バラスト水を管理する方法を提供する。当該方法は、船舶のバラストタンク内にバラスト水を引き込むこと；塩素系殺生物剤を電解的に生成すること；前記塩素系殺生物剤を前記バラスト水に導入すること；前記バラストタンクから前記バラスト水を排出すること；低脱塩素化モード及び高脱塩素化モードの少なくとも一方で、前記バラストタンクから前記バラスト水を排出される間に前記中和剤を前記バラスト水に添加することによって前記バラスト水を脱塩素化すること、を含む。排出されるバラスト水のＯＲＰ値が約２００ｍＶ未満である場合、脱塩素化は低脱塩素化モードで行われる。排出されるバラスト水のＯＲＰ値が少なくとも約２００ｍＶである場合、脱塩素化は高脱塩素化モードで行われる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、前記方法は、中和剤の添加後にバラスト水排出の第２のＯＲＰ値を測定することによってバラスト水の脱塩素化を確認することをさらに有する。排出されるバラスト水の脱塩素化は、以下の（ａ）又は（ｂ）
（ａ）低脱塩素化モードで脱塩素処理を行った場合、第２のＯＲＰ値が、中和剤添加前のバラスト水のＯＲＰ値未満である、及び（ｂ）高脱塩素化モードで脱塩素処理を行った場合、第２のＯＲＰ値は約３００ｍＶ未満である
の少なくとも一方であるかどうかを確認する。
【００１８】
別の態様によれば、本開示の実施形態は、バラスト水の供給源からバラスト水をバラストタンクに導入し、当該バラストタンクから当該バラスト水を排出するように構成された船舶のバラスト水システムに流体接続されたＢＷＭシステムを提供する。ＢＷＭシステムは、バラスト水の供給源からのバラスト水の第１のＯＲＰ値及びバラストタンクから排出されるバラスト水の第２のＯＲＰ値のうちの少なくとも一方を測定するように配置された酸化還元電位（ＯＲＰ）センサと；次亜塩素酸塩殺生物剤を電解的に発生させるように構成され、発生した次亜塩素酸塩殺生物剤の少なくとも一部を前記バラスト水に導入するように配置された塩素化システムと；低脱塩素化モード及び高脱塩素化モードの少なくとも一方で、前記バラストタンクから排出される前記バラスト水に中和剤を導入するように構成された脱塩素化システムと、を有する。
【００１９】
いくつかの実施形態において、ＢＷＭシステムは、バラスト水の供給源からバラスト水を引き出してバラスト水をバラストタンクに導入するように配置されたバラスト水ポンプと；バラスト水の供給源からバラスト水中の固体の少なくとも一部を除去するように配置されたフィルタと；及びバラストタンクから排出されるバラスト水の第３のＯＲＰ値を測定するように配置された第２のＯＲＰセンサとをさらに有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、ＢＷＭシステムは、塩素化システムの上流側に流体接続された塩化物含有水の供給源をさらに含み、前記塩素化システムは、塩化物含有水から次亜塩素酸塩殺生物剤を電解的に生成するようにさらに構成される。
【００２１】
いくつかの実施形態において、ＢＷＭシステムは、生成された次亜塩素酸塩殺生物剤の少なくとも一部をフィルタの上流側でバラスト水に導入するように構成された塩素化システムをさらに含む。
【００２２】
いくつかの実施形態において、ＢＷＭシステムは、船舶冷却水システム、シーチェスト、及び貯水タンクのうちの１つである塩化物含有水の供給源をさらに有する。
【００２３】
いくつかの実施形態において、ＢＷＭシステムは、第３のＯＲＰ値に基づいたバラストタンクから排出されるバラスト水の脱塩素化を確認するように構成されたコントローラをさらに有する。
【００２４】
添付の図面は一定の縮尺で描かれることを意図するものではない。図面において、様々な図に示されている、それぞれ同一又は実質同一の構成要素は、同様の数字で表されている。明確にする目的のため、全ての構成要素が全ての図面においてラベル付けされているとは限らない。図面において：
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、陸上の電気的塩素化システムの概略図である；
【図２】図２は、船上の電気的塩素化システムの概略図である；
【図３】図３は、本開示の少なくとも１つの態様による船上の処理システム２００の概略図である；
【図４】図４は、本開示のいくつかの態様による処理システムの別の概略図である；
【図５】図５は、本開示の１以上の態様で実施されうるコントロールシステムの説明図である；
【図６】図６は、本開示のいくつかの態様による船上消毒制御スキームの概略図である；
【図７】図７は、本開示のいくつかの態様によって実施できる中和制御スキームの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示の１以上の態様は、バラスト水管理システムに関する。本開示のいくつかの態様は、ＡＮＳの分散の可能性を低減できるバラスト水管理システム及び技術を提供する。本開示の１以上の態様は、バラスト水管理システムにおける電気塩素化システムに関する。
本開示のさらに他の態様は、バラスト水の電解処理を利用するバラスト水管理システムを提供する。本開示の他の態様は、十分なバラスト水の酸化還元電位値を維持してＡＮＳを浄化する、バラスト水管理システム及び技術を提供する。本開示の他の態様は、バラスト水が排出されうる前に更なる浄化サブシステム及び技術を用いることなく、殺生物剤濃度を制御する、バラスト水管理システム及び技術を提供する。本開示のいくつかの有利な態様は、過剰な又は望ましくないレベルの酸化殺生物剤の悪影響を低減するシステム及び技術を提供する。本開示の１以上のさらなる態様は、許容レベルの殺生物剤を有する排出バラスト水を提供するバラスト水管理システムを含む。本開示のさらなる態様は、既存の船舶用バラスト水管理システムの改良又は修正を提供する。本開示の１以上の態様は、場合によっては、船舶浮力システムでバラスト水を処理するための消毒システム及び技術、並びに他の船舶システムで生物付着防止制御又は処理に関する。本開示の１以上の態様は、冷却水システム及びバラスト水システム用の船上処理システムを特に対象とすることができる。なお本開示のさらなる態様は、上記の態様のうちのいずれかを容易にすることに関する。
【００２７】
場合によっては、バラスト水管理システムは、１以上のバラストラインを介して、単独のバラスト水の供給源あるいは１以上のバラスト水の供給源の組み合わせと流体的に接続された、１以上のバラストタンクを有する。場合によっては、バラスト水管理システムは、殺菌剤若しくは殺生物剤、又は殺生物剤の供給源をさらに有する。本明細書中で使用される場合、殺生物剤は、生物を、典型的にはバラスト水中の微生物を、中和する、不活性化する、消毒する、又は生物学的に溶解して、不活性にする、あるいは少なくともさらなる生物活性を不可能にする任意の薬剤である。いくつかの構成において、前記殺生物剤は塩素系酸化剤でありうる。バラスト水管理システムのさらにいくつかの実施形態において、殺生物剤はその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で生成されることができる。例えば、前記殺生物剤の供給源は、塩化物含有水から塩素系殺生物剤を電気的分解に生成するように構成された電気分解装置を有してもよい。
【００２８】
バラスト水管理システムの操作は、バラスト水を測定した特性の少なくとも１つに基づくことができる。本開示のいくつかの態様は、バラスト水の消毒を依然として提供する、あるいはバラスト水の消毒を確実に行う、好ましくは、バラスト水系の含水構造の腐食をほとんど又は最小限に抑える、並びに潜在的に危険な消毒副産物のほとんど又は最小限の形成に留める、最低レベルの殺生物剤を提供することができる。本開示のいくつかの態様は、処理される又は処理されるべき水、例えばバラストタンクに導入されるバラスト水の酸化還元電位に少なくとも部分的に基づくシステムを提供することができる。本開示のいくつかの特定の態様は、最小レベルの殺生物剤、例えば利用可能な遊離塩素を提供するシステム及び技術、あるいは、生物学的活性の有効な不活性化又はバラスト水の消毒を、確実に行う殺生物剤濃度を含むシステム及び技術を提供し、一方では、船舶の構造物の腐食又は補助的なユニットの運用の可能性を最小限に抑えるか、あるいは少なくとも低減し、また、場合によっては、潜在的に危険な消毒副生成物の形成が最小限になる、又は少なくとも低下する。
【００２９】
場合によっては、バラスト水管理システムは、バラスト水ラインを介してバラスト水をバラストタンクに導入し、前記バラストタンクからバラスト水を排出するように構成することができる。前記システムは、典型的には、バラスト水に殺生物剤を導入するように構成された殺生物剤の供給源と、導入期間中、中和剤の第１投与量である低モード及び中和剤の第２投与量である高モードの少なくとも一方で、中和剤を、中和剤導入部位において、前記排出バラスト水に導入するよう構成された中和システムとを、有する。典型的には、第１投与量は第２投与量より少なく、前記中和剤は、殺生物剤の殺菌活性を少なくとも一部中和するように選択される。いくつかの構成では、前記中和システムは、前記導入期間中に高モードで前記中和剤を前記排出バラスト水に導入する。前記システムは、前記バラスト水ラインを介して前記バラスト水を前記バラストタンク内に圧送するよう配置されたバラスト水ポンプをさらに備える。前記システムはさらに、前記バラスト水ラインに流体的に接続され、バラスト水から固形分の少なくとも一部を除去して前記バラストタンクに導入するように配置されたフィルタを含む。前記殺生物剤の供給源は、殺生物剤の少なくとも一部をフィルタの上流側に導入するように構成される。前記殺生物剤の供給源は、塩化物含有水の供給源から殺生物剤を電解的に生成するように構成された電気分解装置を含む。前記塩化物含有水の供給源は、船内冷却水システム、シーチェスト、及び塩化物含有水貯蔵タンクのいずれかである。前記殺生物剤の供給源は、バラスト水ラインから流体的に隔離されている塩化物含有水の供給源に流体的に接続された入口を含む。前記システムは、前記中和剤導入部位の上流側の前記排出バラスト水の第１のＯＲＰ値を測定するように構成された第１のＯＲＰセンサをさらに含む。前記導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、中和システムは、オフモード（ＯＦＦモード）で中和剤の導入を中止する。前記システムは、前記中和剤導入部位の下流側の前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサと、前記第１のＯＲＰ値と前記第２のＯＲＰ値との差が許容範囲ＯＲＰ値内である場合、前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されたコントローラと、をさらに有する。中和システムは、前記導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、高モードでの前記中和剤の導入を中止し、低モードで前記中和剤を導入する。前記システムは、前記中和剤導入部位の下流側における前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定するように構成された第２のＯＲＰセンサをさらに有し、前記第２のＯＲＰ値が前記第１のＯＲＰ値未満である場合、コントローラは前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されうる。導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、前記中和システムは前記中和剤を高モードで導入し続ける。前記第２のＯＲＰ値が適合ＯＲＰ値よりも小さい場合、前記コントローラは前記排出バラスト水中の前記殺生物剤の中和を確認するように構成されてもよい。
【００３０】
本開示のいくつかの態様はまた、バラストタンクからバラストライン介して排出バラスト水の排出を管理することを対象とすることもできる。管理することは、前記排出バラスト水の第１のＯＲＰ値を測定するステップと、導入期間中、中和剤を前記バラスト水に特定の投与量で導入するステップを含みうる。前記中和剤は、典型的には、前記排出バラスト水中の殺生物剤の殺生物活性を少なくとも一部中和するように選択される。管理することは、前記中和剤を前記排出バラスト水に導入した後、前記排出バラスト水の第２のＯＲＰ値を測定することと、導入期間後、前記第１のＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、前記中和剤の導入を中止すること、あるいは、前記第１のＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、前記中和剤の投与を前記投与量で継続することを含みうる。前記殺生物剤は、水源からの塩化物含有水から電解的に得てもよく、ここで前記水源は前記バラストラインから流動的に隔離されている。
少なくとも約４０ミクロンの大きさを少なくとも有する、微粒子又は有機物の少なくとも一部が、前記バラスト水を前記バラストタンクに導入する前に前記バラスト水から除去されてもよい。前記微粒子又は前記有機物の前記少なくとも第１の部分を前記バラスト水から除去する前に、前記殺生物剤の第１の部分が、前記バラスト水に導入されてもよい、及び前記バラストタンクに導入される前に、前記殺生物剤の第２の部分が、（前記微粒子が除去された）前記バラスト水に導入されてもよい。管理することは、前記第１のＯＲＰ値と前記第２のＯＲＰ値との差に基づいて前記殺生物剤の中和を確認することをさらに含んでもよい。目標ＯＲＰ値は典型的には約２００ｍＶである。
【００３１】
本開示の別の態様は、コンピュータ実行可能命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体を対象とすることができるものであって、コントローラにより実行される際、前記コンピュータ実行可能命令が前記コントローラに次のことを実行させる：  バラストタンクから船舶のバラストライン介して排出されるべき排出バラスト水の酸化還元電位を表す酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定値を受け取る、  導入期間中、中和剤の供給源から前記排出バラスト水中に第１投与量で中和剤を導入し、前記中和剤は前記排出バラスト水中の殺生物剤の殺生物活性を少なくとも一部中和するために選択される、及び  前記測定されたＯＲＰ値が目標ＯＲＰ値未満である場合、導入期間後に前記中和剤の導入を中止する、あるいは、前記測定されたＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ未満である場合、導入期間後の第１の投与量を第２の投与量に低減する、あるいは、前記測定されたＯＲＰ値が前記目標ＯＲＰ値よりも大きい場合、導入期間後における前記中和剤の導入を前記第１の投与量率で維持する。
【００３２】
いくつかの構成では、前記システムは、例えば、海水等のバラスト水の供給源；バラスト水の酸化還元電位を測定して、それを表わす測定信号を送信するために配置されたセンサ；バラスト水に殺生物剤を導入するために配置された殺生物剤の供給源；及び、センサからの測定信号を受信するために配置されており、測定信号と、典型的に約２００ｍＶ〜約１，０００ｍＶの範囲である、処理ＯＲＰ値に少なくとも部分的に基づく出力信号を発生して殺生物剤の供給源に送信し、バラスト水への殺生物剤の導入量を調節するように構成されたコントローラを有する。場合によっては、殺生物剤の供給源は、塩化物含有水からハロゲン系殺生物剤を発生するように構成された電解塩素化システムを有することもできる。他の場合には、電解塩素化システムは、バラスト水、海水、塩化物種を含む水又はそれらの組合せの供給源に流体的に接続された入口を備えていてもよく、また、殺生物剤として次亜塩素酸化合物を発生するように構成されていてもよい。電解塩素化システムは、バラスト水、海水、塩化物種を含む水又はそれらの組合せの供給源の下流側において、その供給源の出口に流体的に接続された第１の（排）出口を備えていてもよい。場合によっては、電解塩素化システムは、バラストタンク入口の上流側であって、かつ電解塩素化システムの入口の下流側に流体的に接続された第２の（排）出口を有することもできる。電解塩素化システムは、典型的には、次亜塩素酸化合物及び酸素化種を発生するように構成されている。場合によっては、出力信号は、典型的には、電解塩素化システムの電気分解装置中の電流密度を少なくとも約１，０００アンペア／ｍ２に調節する。船上水処理システムの更なる実施態様では、処理ＯＲＰ値が約５００ｍＶ〜約７５０ｍＶの範囲内である。更に、処理ＯＲＰ値は、指示又は規制された消毒要件に基づくことができる。コントローラは、シーチェストへの殺生物剤の導入量を調節して船上冷却システムに導入される水の目標生物付着制御値を達成するように、構成することもできる。前記システムは、更に、電気分解装置の下流側に流体的に接続された脱気タンクを備えていてもよい。バラスト水、海水、塩化物種を含む水又はそれらの組合せの供給源は、船上冷却水システムに流体的に接続されていてもよいシーチェストであってもよい。
【００３３】
バラスト水の管理に関係する本開示の１以上の態様は、バラストラインを介したバラスト水の供給源からバラストタンクに導入されるバラスト水の処理を対象とする。その実施態様のいくつかにおいて、バラストタンクに導入される、バラスト水の処理方法は、バラスト水に殺生物剤を導入し；殺生物剤の導入量を調節して、水中で約２００ｍＶ〜約１，０００ｍＶの範囲に目標の水の酸化還元電位値を達成することを含んでいてもよい。殺生物剤の導入は、少なくとも１種のハロゲン化種を含む殺生物剤流を発生させることを含んでいてもよい。殺生物剤の導入量の調節は、殺生物剤発生器の操作パラメータを調節して、約５００ｍＶ〜約７５０ｍＶの範囲に目標の水の酸化還元電位値を達成することを含んでいてもよい。バラストタンクに導入される水の処理方法は、更に、殺生物剤流れの一部を水源に導入することを含んでいてもよい。バラストタンクに導入される水の処理方法は、更に、水源への殺生物剤の添加量を調節して、殺生物剤の所望の生物付着制御濃度を達成することを含んでいてもよい。いくつかの有利な実施態様では、水を処理する方法は、電気分解装置において、塩化物含有水を電気分解して殺生物剤流れを発生することを含んでいてもよい。水源からの水の一部の電気分解は、次亜塩素酸塩を含む殺生物剤流れ、場合によっては、次亜塩素酸塩及び酸素化種を含有する殺生物剤流れ、を発生することを含んでいてもよい。塩化物含有水の供給源は、船上冷却システムに流体的に接続されたシーチェストからなっていてもよい。場合によっては、塩化物含有水の供給源は、バラスト水をバラストタンクに導入するバラストラインから流体的に隔離されている。しかしながら、他の構成では、塩化物含有水の供給源は、バラストラインを通って循環する海水、別のバラストタンク、別個の貯蔵タンク、又はそれらの組み合わせを有する冷却システムであってもよい。さらに他の構成では、塩化物含有水の供給源は、例えば、シーチェストからの海水で少なくとも一部を満たすことが可能な貯蔵タンクでありうる。
【００３４】
本開示の１以上の態様は、バラストラインを介して海水源に接続されたバラストタンクを備えるバラスト水システムの改良方法を対象とする。実施態様のいくつかにおいて、バラスト水システムの改良方法は、電気分解装置の入口を海水源に接続し、電気分解装置の出口を脱気タンクの入口に接続し、電気分解装置及び脱気タンクの出口の下流に配置された酸化還元電位センサに、コントローラを接続することを有するものであってもよい。コントローラは、電気分解装置の操作パラメータを調節して、バラストタンクに導入される海水中で約２００ｍＶ〜約１，０００ｍＶの範囲の目標酸化還元電位値を達成するように構成することが好ましい。目標酸化還元電位値は、約５００ｍＶ〜約７５０ｍＶの範囲とすることができる。バラスト水システムの改良方法は、更に、バラストタンクの入口に脱気タンクの出口を接続することを含んでなるものであってよい。更に、バラスト水システムの改良方法は、脱気タンクの出口を海水源に接続することを含んでなるものであってよい。この方法は、海水源とバラストタンクとの間に接続されたフィルタの上流側に酸化還元電位センサを配置することを有するものであってもよい。海水源は、有利には塩化物含有水を貯蔵するシーチェスト又はリザーバからなっていてよい。船上水処理システムは、６５０ｐｐｍ〜７５０ｐｐｍの範囲の目標酸化還元電位値を有するものであってよい。センサは、その先端部に金電極を備えていてもよい。船上水処理システムは、更に、バラストタンク内の水の遊離塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方を測定するために配置された第２のセンサを備えていてもよい。船上水処理システムは、バラストタンクから放出されるべき水の遊離塩素濃度、全塩素濃度及び酸化還元電位値のうちの少なくとも１つを測定して、それを表わす第２の測定信号を送信するために配置された第２のセンサを備えていてもよい。船上水処理システムは、更に、第２の測定信号を受信して、第２の測定信号と、目標遊離塩素濃度、目標全塩素濃度及び第２の目標酸化還元電位値のうちの少なくとも１つとに、少なくとも部分的に、基づく第２の出力信号を発生するように構成されたコントローラを有してもよい。
【００３５】
本開示の１以上の態様は、水域内の船舶の船上水処理システムを対象とする。当該処理システムは、少なくとも１種の塩化物種を含有する水源と、水源及び水域の少なくとも一方に流体的に接続されたフィルタと、フィルタの下流側に流体的に接続されたバラストタンクと、海水の酸化還元電位が測定された信号表示を測定して送信するために配置されたセンサと、バラストタンクに殺生物剤を導入するために配置された殺生物剤の供給源と、センサから測定された信号を受信するために配置され、測定された信号と約２００ｍＶ〜約１，０００ｍＶの範囲の目標酸化還元電位値とに少なくとも部分的に基づく出力信号を発生して、殺生物剤の供給源に送信し、バラストタンク及びフィルタに導入される水の少なくとも一方への、殺生物剤の導入量を調節するように構成されたコントローラと、を備えていてもよい。
【００３６】
船上水処理システムを対象とする更なる実施態様は、海水、塩化物種を含有する水又はそれらの混合物の供給源を備えていてよく、それは、船舶が停泊しているときには、海水、塩化物種を含有する水又はそれらの混合物を貯蔵するために利用される貯蔵容器であってよい。従って、例えば、海水を１以上のリザーバに溜めて保存しておき、船舶が淡水域を通過中の場合に、本明細書に記載の１種以上の殺生物剤の供給源によって利用することができる。実際、実施態様によっては、２つ以上のバラストタンクを装備した船舶では、いずれかのバラストタンクを利用して海水を貯蔵しておき、その後で、殺生物剤の供給源用の塩化物含有水の供給源として、貯蔵した海水の少なくとも一部を利用することができる。
【００３７】
本開示の１以上の態様は、船舶用水システムの生物付着防止制御を提供する。例えば、消毒に利用される電気触媒的に生成した物質を用いて、典型的には、消毒に用いられる酸化剤濃度より低い酸化剤濃度で、船舶の冷却システムの生物付着を抑制することもできる。
【００３８】
塩素要求量は、塩素と反応する無機及び有機化合物の存在に関連しうる。塩素要求量が満たされるまでは、消毒に利用しうる遊離塩素はおそらく存在しないであろう。窒素化合物が存在する場合、遊離塩素（free chlorine）より弱い殺生物剤と考えられるクロラミン（chloramine）が生じうる。塩素投与量（ＣＤ）は、一般的に式（１）の関係によって表されるように、全残留塩素（ＴＲＣ）及び塩素要求量（Ｄｅｍａｎｄｃｈｌｏｒｉｎｅ）に依存する。
【数１】
2019530564.tif 000003
【００３９】
全残留塩素は、式（２）の関係によって表すことができる。
【数２】
2019530564.tif 000004
【００４０】
ＨＯＣｌのような遊離塩素は、それが存在する場合、典型的には、式（３）の関係に従って解離する。
［化１］
ＨＯＣｌ→Ｈ＋＋ＯＣｌ−    （３）
【００４１】
次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）は、好ましい殺生物剤である。しかしながら、ＴＲＣを用いて塩素処理の効果の特性を明らかにしても、クロラミン濃度のばらつきによって、有効ＴＲＣの範囲が僅か５ｐｐｍ未満から４０ｐｐｍにもわたる可能性があるため、とりわけ、汚染された港湾から船上に汲みあげたバラスト水の処理に関して、消毒効果を正確に予測するのは不可能である。過剰な遊離塩素を用いて、要求量のばらつきに対応する場合には、結果として、船舶の鉄鋼構造の腐食といった望ましくない腐食の恐れが生じ、更に、トリハロメタン（ＴＨＭ）のような潜在的に毒性の消毒副産物が生成するが、これは、典型的には、塩素要求量及び遊離有効塩素のレベルに依存する。
【００４２】
従って、本開示によれば、例えば、バラスト水を有効に消毒するレベルに、殺生物剤の添加又は導入を、確実に制御するシステム及び技術を提供する。実際、本開示のいくつかの態様によれば、過塩素化の可能性を低減するシステム及び技術を提供する。本開示の更に別の態様では、腐食及び副産物生成の可能性を最小限にする、又は低下させる有効殺生物剤投与量の選択、監視及び調節を可能にするシステム及び技術に関する。本開示の好ましい態様は、塩素要求量、汚染レベル及びｐＨといった局所的海水条件とは無関係に、任意の港湾において、バラスト水の有効な消毒を提供するものであり、測定されたＯＲＰ又は酸化還元電位によって表わされるような、十分な殺生物剤の酸化強度を維持する本開示の態様を利用することによって、当該有効な消毒を確実に行うことができる。
【００４３】
酸化還元電位又は水の酸化還元を測定するように構成された少なくとも１つのＯＲＰプローブ又はセンサは、本開示の１以上の実施形態において利用することができる。測定電位は、水中において最も強い活性の酸化剤又は還元剤によって決定され、本開示のいくつかの態様では、典型的には、ＨＯＣｌになりうる。しかしながら、海水には、典型的には、約５０ｐｐｍ〜６０ｐｐｍの臭化ナトリウムが含まれているので、塩素を利用する海水消毒は、式（４）によって変換された、例えば次亜臭素酸等の臭素化種によって、少なくとも一部行われうる。
［化２］
ＨＯＣｌ＋ＮａＢｒ→ＮａＣｌ＋ＨＯＢｒ    （４）
【００４４】
特定用途に関する酸化還元電位Ｅｈは、通常、ネルンスト式（５）に基づいている。
【数３】
2019530564.tif 000005
上記式中、Ｅｈは反応の酸化還元電位であり、Ｅ０は標準電位であり、ＲＴ／ｎＦはネルンスト数であり、Ａｏｘは酸化剤の活量を表わし、Ａｒｅｄは還元剤の活量を表わしている。
【００４５】
塩素は通常１４９０ｍＶの標準電位を有し、臭素は通常１３３０ｍＶの標準電位を有する。海水の典型的なｐＨ７〜８．４の範囲内において、ＨＯＢｒの濃度はＨＯＣｌの濃度よりも安定している。例えば、ｐＨ＝８．０において、非解離のＨＯＢｒ種は、約８３％であるのに対して、ＨＯＣｌ種は、約２８％である。従って、塩素による海水の消毒に必要なＯＲＰ値は、淡水に関して設定される値とは異なる可能性があると考えられる。
【００４６】
配管及び他の湿潤した船体構造が腐食する可能性は低いとはいえ、バラスト水処理のように海水処理に関して処理ＯＲＰ値を確立することは、消毒又は生物付着制御に供するレベルの酸化剤濃度、例えば塩素濃度の維持を容易にする上では有利になりうる。連続塩素化型システムを含む特定のシステムの場合、塩素レベル（又は酸化剤レベル）は、約０．５ｐｐｍ〜１．０ｐｐｍの範囲内、好ましくは０．１ｐｐｍ〜０．２ｐｐｍの範囲内に保つことができると考えられる。従って、実施態様によっては、処理ＯＲＰ値の上限値は、約１ｐｐｍの対応する塩素レベルを供するか、あるいは許容腐食速度を超えない条件をもたらすように決定されうる。経験的情報を利用して、ＯＲＰレベルと測定された腐食速度との関係を、少なくとも一部確立することができる。例えば、年間１ミルの鉄鋼腐食速度を許容指針として用いて、少なくとも一部、処理ＯＲＰ値の上限を規定することができる。処理ＯＲＰ値の下限値は、所望の不活性化効果を十分に生じる条件になるように決定することができる。例えば、経験的情報を利用して、ＯＲＰレベルと不活性化効率との関係を確立することができる。
【００４７】
遊離塩素残留技術の殺菌効果に影響を与える要因には、塩素残留濃度、接触時間、ｐＨ及び水温が含まれる。ｐＨは、港湾ごとに、あるいは季節ごとに変わる可能性もある。例えば、季節的な藻類の繁殖によって、高いｐＨの海水が生じる可能性がある。固定塩素排出量に基づく処理システムは、典型的に最悪のシナリオ、すなわち高ｐＨでの条件に対処するように設計されているので、海水のｐＨがより低い条件下では、バラスト水の過剰塩素化が生じ、これに伴って、腐食の可能性が強まり、ＤＢＰ生成の可能性が高くなりうる。
【００４８】
その消毒力ではなく塩素濃度を測定する残留塩素分析器とは異なり、ＯＲＰセンサは処理される水の酸化（電子消費）電位又は還元（電子供給）電位の定性的な表示を提供する。
【００４９】
実験データを更に観察すると、還元剤の量が一定の場合、酸化還元電位及び残留塩素濃度は、両方とも、不活性化率のパラメータとして用いることができるが、還元剤の量が変化する場合、酸化還元電位のみが依然として利用できることが分かる。
【００５０】
本開示の水処理プロセスは、典型的にはバラスト水として使用できる海水のバッチを用いて行われる。このような場合、塩素等の酸化剤の濃度は、酸化剤が無機物質、有機物質及び生物学的物質と反応するので、典型的には、経時的に減少する。本開示のいくつかの態様では、処理されつつある水における濃度の動態に基づいて、既処理水のＯＲＰ値を制御する。従って、ＯＲＰ制御は、通常、殺生物剤が少なくとも一部の、好ましくはほぼ全ての、ＡＮＳを、例えば時間遅延ループによって、不活性化し、その一方で船舶構造の腐食及びＤＢＰの生成という潜在的有害性を最小限に抑えるのに効果を発揮する時間を与えるように工夫されている。
【００５１】
図３には、本開示の少なくとも１つの態様による船上処理システム２００の概略が図示されている。処理システム２００は、少なくとも１つのバラストタンク１２０に流体的に接続されたシーチェスト１１０のような、海水源を備えていてもよい。処理システム２００は、塩素投与レベルが既処理水の酸化還元電位によって制御される、塩素消毒に基づく水処理システムを対象としうる。例えば、処理システム２００は、塩素投与量のレベルを可変にし、その一方で、処理海水の目標又は所望の酸化還元電位を、ＡＮＳの有効死亡率をもたらすレベルに保つ、ＯＲＰコントロールシステムを備えていてもよい。本開示の特定の側面のいくつかにおいては、処理システム２００によって、処理される水質には関係なく、残留次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）を提供し、好ましくは処理海水の消毒を行うのに十分なレベルに保つことができる。例えば、処理システム２００は、処理すべき水のｐＨ若しくは汚染度又はその両方を補正する必要をなくすることができる。こうした消毒処理を容易にするため、システム２００は、バラストタンク１２０に導入された水の測定特性を示すために配置された少なくとも１つのプローブ又はセンサ２１０と、プローブ又はセンサ２１０からの測定特性を表わす測定信号を受信するために配置された少なくとも１つのコントローラ又はコントロールシステムＣとを備えていてもよい。上述のように、このましい非限定的実施態様には、水のＯＲＰレベルを示すことができるセンサ又はプローブが、必要とされる。処理システム２００は、更に、少なくとも１種の殺生物剤を水中に導入するために配置された、少なくとも１種の消毒剤又は殺生物剤の少なくとも１種の供給源２２０を備えていてもよい。例えば、塩素供給システムを利用して、タンク１２０に導入された水に少なくとも１つの消毒種を送り込むことができる。概略的に図示されているように、制御フィードバックループを設けて、処理すべき水への殺生物剤の導入を調節することができる。少なくとも１つのＯＲＰプローブを水配管に直接挿入し、又は、保守を容易にするため循環ループ内に取り付けることができる。他の場合には、ＯＲＰ監視及びコントロールシステムは、バラスト水供給本管１１０から支流を取り出すポンプ２４０を備えていてもよい。ＯＲＰプローブと本管とを接続するパイプ及びフランジは、ＯＲＰプローブに害を及ぼし又は望まざる電食条件を生じさせる可能性のある迷走電流を防止するため、本管と同じ材料から製作するのが望ましい。少なくとも１つのプローブは、本管と同じ電位を有することが望ましいが、これはプローブを本管に接地することによって実現できる。
【００５２】
本開示のいくつかの態様における処理システム３００の別の１つの略図が図４に示されている。システム３００は、船舶内に配置されたシーチェスト３１０のような海水源を含んでいてもよい。システム３００は、更に、典型的には少なくとも１つのバラスト水タンク３２０を具備する浮力システムを備え又はそれに流体的に接続することができる。特定の実施態様において、システム３００には、シーチェスト３１０に、できれば少なくとも１つのバラストタンク３２０に、流体的に接続された少なくとも１種の酸化剤又は殺生物剤の供給源３３０を、備えていてもよい。更なる他の実施態様において、シーチェスト３１０は、海水を利用する船舶の少なくとも１つのシステムに流体的に接続される。例えば、シーチェスト３１０は、船舶の少なくとも１つの冷却水システムＣＷＳに流体的に接続されて、それに海水を供給することができる。さらに、酸化剤又は殺菌剤の供給源３３０は、少なくとも１つの冷却水システムＣＷＳに流体的に接続されてもよい。供給源３３０は、前駆種を少なくとも１つの消毒又は殺生物化合物に電気化学的に変換することが可能な電気分解装置３３２のような、少なくとも１つの電気的駆動装置を備えていてもよい。供給源３３０は、更に、装置３３２に電気エネルギを供給して、シーチェスト３１０又は冷却水システムＣＷＳから供給される塩素を含む水の殺生物剤への電気触媒的転換を促進するために配置された、少なくとも１つの電源３３４を備えていてもよい。供給源３３０は、更に、電気触媒的殺生物剤の生成プロセス中に生じる水素ガス等の任意のガスの少なくとも１種の換気口Ｖによる除去を促進する、少なくとも１つの脱気単位操作装置３３６を備えていてもよい。供給源３３０の少なくとも１つの出口は、タンク３２０に接続してもよい。脱気単位操作装置３３６の出口は、タンク３２０に流体的に接続されるのが望ましい。望ましい実施態様の場合、供給源３３０の出口は、更にシーチェスト３１０に接続されて、電気分解装置３３２及び脱気単位操作装置３２６のいずれかからの、少なくとも１つの殺生物剤を含む、流れを生じさせる。図７に概略的に図示されているように、システム３００は、支流抜き出し技術を利用することが可能であり、このとき、シーチェスト３１０から取り出された海水の一部が供給源３３０に導入され、船舶浮力システム３２０に導入されるべき海水の残余が少なくとも１つのフィルタ３４０によって濾過される。
【００５３】
酸化剤の供給源３３０は、電気分解装置３３２のような、少なくとも１種の酸化種（これに限定するわけではない）を生成する、少なくとも１つの電気的駆動式装置を備えていてもよい。システム３００は、更に、システム３００の少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの特性又は性質を示すために配置された少なくとも１つのセンサ又はプローブを備える監視システムを備えていてもよい。例示的に図示されているように、監視システムは、本管路３４２におけるシーチェスト３１０からの水の少なくとも１種の性質を測定するために配置された少なくとも１つのセンサ３５２と、浮力システム３２０の１つ以上のバラストタンク内における水の特性のような、浮力システム３２０の少なくとも１つの性質を測定するために配置された少なくとも１つのセンサ３５４と、所望により、１つ以上のバラストタンクから出口又は放出口Ｄに放出される水の性質を測定するために配置された少なくとも１つのセンサ３５６を備えている。システム３００には、更に、少なくとも１つのコントローラ又はコントロールシステムＣを備えていてもよい。コントロールシステムＣは、システム３００の少なくとも１つの操作パラメータを調節又は調整するように構成するのが望ましい。本開示の特定の態様において、コントロールシステムＣは、監視システムの少なくとも１つのセンサから、少なくとも１つの入力信号を受信することができる。本開示の更なる特定の態様において、コントロールシステムＣは、供給源３３０及び浮力システムのいずれについても、少なくとも１つの操作パラメータを調節することができる。更なる他の特定の側面において、コントロールシステムＣは、バラストタンク３２０からの排水操作を監視し、制御することができる。
【００５４】
バラスティングを含むがこれに限定されない浮力調整操作中、供給源３３０からの塩素等の酸化剤又は殺生物剤を含む流れは、１つ以上の塩素分配装置によって、シーチェスト３１０及びバラスト水本管路３４２に導入することができる。本管路３４２における塩素処理水の酸化還元電位は、ＯＲＰセンサであってもよいセンサ３５２を備える監視システムによって監視することができる。センサ３５２は、フィルタ３４０の下流側に配置されるように図示されているが、他の実施態様では、海水の特性を指示し又は表示するため、フィルタ３４０の上流側に配置されたセンサ３５２を、又はフィルタ３４０の上流側又はシーチェスト３１０内にある追加センサをも含むことができる。コントロールシステムＣは、監視システムからの１以上の指示又は表示を受信し、好ましくは少なくとも１つの表示に基づいて、供給源３３０の操作パラメータのようなシステムの少なくとも１つの操作パラメータを適宜調整するように構成することができる。例えば、コントロールシステムＣは、システム３００の単位操作装置のいずれかにおける既処理水のＯＲＰを、予め設定した許容可能な又は望ましい排水限界内に維持するように、構成することができる。所望により、排水操作又はデバラスト操作中に、例えば還元剤又は中和剤の供給源３６０から、少なくとも１種の還元剤又は中和剤を、放出される処理バラスト水に導入することができる。
【００５５】
したがって、本開示のさらなる態様は、ＯＲＰ系のコントロールシステム及び技術、並びに、例えば、好ましくはデバラスティング（ｄｅ−ｂａｌｌａｓｔｉｎｇ）操作中に排出される前に、バラスト水等の処理水中の残留殺生物剤の濃度（例えば、塩素及び／又は次亜塩素酸塩の濃度）を、目標ＯＲＰ値といった許容レベルまで除去又は低減する、中和水サブシステム及び方法を含むことができる。目標ＯＲＰ値は規制限度に基づいてもよい。脱塩素化は、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、過酸化水素、及び第一鉄塩（これらに限定されない）のような少なくとも１つの還元剤を利用することができる。塩素の中和は、脱塩素コントローラ、例えば第１のコントローラを操作又は構成して、排出されるバラスト水内の殺生物剤の中和又は脱塩素を、典型的な未処理の原海水の範囲である、約１５０ｍＶ〜約３５０ｍＶの範囲内、好ましくは約２００ｍＶから約３００ｍＶの範囲内にすることによって達成してもよい。他の中和技術として、活性炭、紫外線系システム、及び金属触媒固定床のいずれを利用してもよい。
【００５６】
オプションとして、同一のＯＲＰ制御機器を、デバラスティング中にＯＲＰ設定を適切に変更しながら、バラスト操作とデバラスト操作との両方に使用することができる。例えば、バラスト水、海水、塩化物種を含有する水、又はそれらの組み合わせを、シーチェスト１１０からタンク１２０に導入してもよく、そのため、結果として得られる前記タンク内の水のＯＲＰ値は、例えば３００ｍＶ、さらには１００ｍＶ未満等といった概ね所望のレベル又は許容レベル以下のＯＲＰ値を有する。
【００５７】
特定の実施形態において、ＯＲＰセンサ３５６は、浮力システムからの排出水のＯＲＰ値又は酸化剤濃度を測定することができる；コントロールシステムＣは、前記排出水中の任意の酸化剤又は殺生物剤を少なくとも一部又は許容限度まで中和する還元剤の添加量又は投与量などの酸化剤中和システム３６０の操作パラメータを、好ましくはセンサ３５６からの測定信号に基づいて調整することができる。場合によっては、排出されるバラスト水中の所望のレベルの残留酸化剤濃度を達成するために、ある濃度の全残留酸化剤をＯＲＰセンサの代わりに又はそれと共に使用してもよい。望ましい排水限界は、管轄区域の指示を満たすために変わりうる。例えば、排水中の許容可能な塩素レベルは、約１ｍｇ／Ｌ未満、場合によっては約０．５ｍｇ／Ｌ未満、場合によっては２ｐｐｍ未満でありうる。
【００５８】
特定の実施形態において、ＯＲＰセンサ３５４は、浮力システムからの排出水のＯＲＰ値又は酸化剤濃度を測定することができる；コントロールシステムＣは、前記排出水中の任意の酸化剤又は殺生物剤を少なくとも一部又は許容限度まで中和する還元剤の添加量又は投与量などの酸化剤中和システム３６０の操作パラメータを、好ましくはセンサ３５４からの測定信号に基づいて調整することができる。
【００５９】
特定の実施形態において、コントロールシステムＣは、３つのモードのうちの少なくとも１つで排出されるべき水への中和剤の添加、好ましくは脱塩素剤の添加を調整するように構成される。前記３つのモードは、例えば、オフモード、低モード及び高モードである。
【００６０】
いくつかの構成において、バラスト水がバラストタンク３２０から排出され始め、排出されるべきバラスト水が目標値よりも大きい場合、酸化剤中和システム３６０は自動的に高モードに切り替わる。当該高モードは、３〜５分間維持されて、ＯＲＰセンサ３５４が定常状態に達することを可能にする。定常状態、又は３〜５分経過すると、中和剤の添加モードがセンサ３５４からの信号に基づいて自動的に切り替わる。前記オフモードは、排出されるバラスト水のＯＲＰ値となるバラスト水が目標値未満、例えば約３００ｍＶ未満、又は他の例では約２００ｍＶ未満である場合に作動する。さらなる代替構成では、排出されるバラスト水が約２００ｍＶ未満のＯＲＰ値を有する場合、低モードが作動する。センサ３５４からのＯＲＰ値が少なくとも約２００ｍＶであると、高モードが作動する。
【００６１】
特定の実施形態において、ＯＲＰセンサ３５６からのＯＲＰ測定値は、酸化剤中和システム３６０が従事し、かつ許容範囲内で適合して作動していることの検証を提供する。例えば、当該検証は以下のように進められる：
酸化剤中和システム３６０がオフモードにある場合、ＯＲＰセンサ３５６の測定値は、ＯＲＰセンサ３５４の測定値±５０ｍＶの値と同一になるはずであり、あるいは、酸化剤中和システム３６０が低モードにある場合、ＯＲＰセンサ３５６の測定値は、ＯＲＰセンサ３５４の測定値未満になるはずである。このことは、排水中に過剰な脱塩素剤が存在することを示しうるものであり、あるいは、酸化剤中和システム３６０が高モードにある場合、ＯＲＰセンサ３５６の測定値は３００ｍＶ未満になるはずである。
【００６２】
特定の実施形態において、デバラスティング中、携帯型の総残留酸化剤（ＴＲＯ）分析器を使用して総塩素量を測定するために、オペレータは、排出水のサンプルを手動で収集することができる。測定値は０．１ｍｇ／Ｌ未満になるはずである。測定値が０．１ｍｇ／Ｌよりも大きい場合には、オフモードから低モードへ若しくは低モードから高モードへ手動で切り替えることにより、又は脱塩素剤がより高濃度値（例えば、表１参照の提供されたルックアップテーブルに従って）を示すように手動で選択することにより、オペレータは、高レベルの中和剤を各々選択することができる。
【００６３】
塩素を中和するための亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムなどの脱塩素剤の理論重量比は、それぞれ１．８５及び１．６５である。典型的には、過剰の脱塩素剤を使用して、確実に残留塩素を極低濃度にする。例えば、バラスト水ポンプ（図示せず）の上流側に注入される酸化剤中和システム３６０由来の亜硫酸ナトリウムは、効果的な混合のために、４．７〜５重量比の亜硫酸ナトリウムの用量が必要とされ、０．１ｍｇ／Ｌ未満の塩素濃度に効率よく低減する。
【００６４】
特定の実施形態において、必要とされる最大脱塩素剤濃度は、容器の種類及び交換パターンに従って分類できる。全ての船舶がこれらの分類に正確に適合するわけではないことを理解すべきである。コンテナ船及びコースター船は通常航海時間が短く、排水等のバラスト作業は外海で行われることが予想される。このような場合、２ｍｇ／Ｌと同程度の高いＴＲＯレベルが予想され、そのため最大で１０〜１２ｍｇ／Ｌの亜硫酸塩濃度が必要とされる。タンカー及び他の一般的な比較的長い航海船については、排出水のＴＲＯ測定値は１ｍｇ／Ｌを超えていないと間違いなく予想されることから、脱塩素剤の最大用量は５ｍｇ／Ｌを超えないはずである。表１のグループは、酸化剤中和システム３６０の運転モード、バラスト水の保持時間、及びバラスト水の供給源に関する大型船の脱塩素剤用量（脱塩素剤投与量）レベルの概算を示す。
表１：脱塩素化モードのオペレータマニュアル入力に関する参照表。
【表１】
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【００６５】
中和剤の一例は亜硫酸ナトリウム１５％ｗ／ｗ溶液である。この濃度を超えると再結晶化する可能性があるため、取り扱いに関して有利である。亜硫酸水素ナトリウムについては、３０〜４０％ｗ／ｗの溶液が液体形態で入手可能である。
【００６６】
コントロールシステムＣは、図５に例示的に示されているように、１以上のコンピュータシステムを使用して実施することができる。コントロールシステムＣは、例えば、インテル  ペンティアム（登録商標）タイプのプロセッサ又は他の任意のタイプのプロセッサ、あるいはそれらの組み合わせに基づくものなどの汎用コンピュータであってもよい。代替として、コンピュータシステムは、例えば、分析システムを対象とした特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はコントローラといった特殊なプログラミングを施された専用ハードウェアを含んでいてもよい。
【００６７】
コントロールシステムＣは、例えば、ディスクドライブメモリ、フラッシュメモリデバイス、ＲＡＭメモリデバイス、又は記憶データ要の他のデバイスのうちのいずれか１以上有しうる１以上のメモリデバイス７１０に通常接続される１以上のプロセッサ７０５を含んでもよい。コントロールシステムＣは、典型的には、例えば、１以上のディスクドライブメモリ、フラッシュメモリ素子、ＲＡＭメモリ素子又は他のデータ記憶用素子のうちいずれか１以上備えていてよい、１以上のメモリ素子７１０に接続されている１つ以上のプロセッサ３０５を含んでいてもよい。メモリ７１０は、通常、処理システム及び／又はコントロールシステムＣの操作中にプログラム及びデータを格納するために使用される。例えば、メモリ７１０を用いて、ある時間に亘るパラメータに関する履歴データを記憶することができる。本開示の実施形態を実施するプログラミングコードを含むソフトウェアは、コンピュータの読取り可能及び／又は書込み可能な不揮発性記録媒体に記憶し、更に、典型的には、メモリにコピーして、後でプロセッサによって実行できるようにすることができる。こうしたプログラミングコードは、複数のプログラミング言語、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、Ｃ、Ｃ＃、若しくは、Ｃ＋＋、フォートラン、パスカル、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｂａｓｉｃ、ＣＯＢＡＬのうちのいずれか、又は、それらの様々な組み合わせのうちのいずれか、で書くことができる。
【００６８】
コントロールシステムの構成要素は、（例えば、同じ装置内に組み込まれた構成要素間における）１つ以上のバス及び／又は（例えば、独立した個別装置上に位置する構成要素間における）ネットワークを含んでもよい相互接続機構７３０によって結合することができる。相互接続機構は、典型的には、システムの構成要素間の情報（例えば、データ、命令）の交換を可能にする。
【００６９】
コントロールシステムは、入力信号ｉ１、ｉ２、ｉ３、・・・、ｉｎを供給する１以上の入力装置７３０、例えば、監視システムのセンサ、キーボード、マウス、トラックボール、マイクロフォン、タッチスクリーンのうちのいずれかを備えていてもよく、また、出力信号ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・、ｓｉを供給できる１つ以上の出力装置７４０、例えば、印刷装置、ディスプレイスクリーン、又はスピーカを備えていてもよい。さらに、コンピュータシステムは、（システムの構成要素の１つ以上によって形成可能なネットワークに加えて又はその代わりとして）通信ネットワークに、コンピュータシステムを接続することが可能な１つ以上のインタフェース（図示せず）を備えることができる。
【００７０】
本開示の１つ以上の実施形態によれば、前記１つ以上の入力装置は、パラメータを測定するためのセンサを備えることができる。代わりに、センサ、絞り弁若しくは流量制御弁及び／又はポンプ或いはこれらの構成要素の全ては、コンピュータシステムに操作可能に結合された通信ネットワークに接続することができる。例えば、センサ３５２、３５４、及び３５６は、コンピュータシステムに直接接続された入力装置として構成することが可能であり、絞り弁及び／又はポンプは、コンピュータシステムに接続された出力装置として構成することが可能であり、上記の任意の１つ以上を別のコンピュータシステム又は構成要素と結合して、通信ネットワークを介して通信を行なわせることができる。こうした構成をとると、別のセンサからかなりの距離をおいて１つ以上のセンサを配置することが可能になり、又は、任意のサブシステム及び／又はコントローラから離間して任意のセンサを配置することが可能になり、それでもなお、それらの間におけるデータ供給が行なえるようにすることが可能になる。
【００７１】
コントロールシステムは、本開示の様々な態様を実施できる１つのタイプのコンピュータシステムとしての例を示されているが、本開示は、例示的に示したソフトウェア又はコンピュータシステムでの実施に限定されるものではない。実際のところ、例えば、汎用コンピュータシステム、コントローラ、又は、その構成要素若しくはサブセクションでは実施せず、代わりに、専用システム若しくは専用プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）として又は分散コントロールシステムにおいて実施することもできる。更に、当然明らかなように、本開示の１つ以上の特徴又は態様は、ソフトウェア、ハードウェア若しくはファームウェア又はこれらの任意の組み合わせで実施することができる。例えば、前記コントローラによって実行可能なアルゴリズムの１つ以上のセグメントは、次に、１つ以上のネットワークを介して通信可能な個別コンピュータで実施できる。
【００７２】
本開示の、これら及びその他の実施形態の機能及び利点については、下記の例から更に深く理解することができるであり、これらの例は、本開示の１以上のシステム及び技術の便益及び／又は利点を例示しているが、本開示の全範囲を例証しているわけではない。
【００７３】
図６及び図７は、それぞれ、塩素化プロセス及び脱塩素化プロセスのための制御アルゴリズムを例示的に示すものであり、例えば、本開示の１以上の態様におけるコントロールシステムＣ内で実施することができる。図６に示すように、フィルタの上流側又は下流側、あるいはその両方におけるバラスト水に対して、生成した殺生物剤を添加する。ＯＲＰ値を測定して、殺生物剤の生成速度若しくは添加される殺生物剤の量、又はその両方を調整して使用し、所望の目標値を達成する。ＯＲＰは継続的、連続的、又は断続的に測定されて殺生物剤の導入を維持又は調整する。図７に示すように、デバラストが始まると、初期モードを使って、手動又は自動的に、例えば低モード（ＬＯＷ  ｍｏｄｅ）又は高モード（ＨＩＧＨ  ｍｏｄｅ）モードで中和剤を導入する。排出されているバラスト水のＯＲＰ値を測定して、目標値と比較する。測定されたＯＲＰ値が目標値内、例えば約３００ｍＶ未満である場合、モードはオフモード又は低モードのいずれかにあると再決定される。測定されたＯＲＰ値が目標より大きい場合、高モードが維持される。
【００７４】
これで本開示のいくつかの例証となる実施形態の説明を終えたが、当該当業者には当然明らかなように、上記は単なる例証であって、限定的なものではなく、ただ単に、例示のために提示されたものでしかない。多様な改変及び他の実施形態が、当該分野における当業者の裁量範囲内にあり、本開示の範囲内に含まれるものと考えられる。とりわけ、本明細書に提示された例の多くは、方法行為又はシステム要素の特定の組み合わせを含んでいるが、それらの行為及び要素を他の態様で組み合わせて、同じ目的を達成できることを理解すべきである。
【００７５】
当該当業者には当然明らかなように、本明細書に記載のパラメータ及び構成は、例示的なものであり、実際のパラメータ及び／又は構成は、本開示のシステム及び技術が用いられる特定用途に依存されうる。また、当該当業者であれば、ありきたりの実験法しか用いなくても、本開示の特定の実施形態の等価物を認識し又は確認することができるはずである。従って、本明細書に記載の実施形態は単なる例証として提示されたものでしかなく、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内において、本開示は具体的に記述したものとは異なる方法で実施できることを理解すべきである。
【００７６】
更に、やはり当然明らかなように、本開示は、本明細書に記載の各特徴、システム、サブシステム若しくは技術、及び、本明細書書に記載の２つ以上の特徴、システム、サブシステム若しくは技術の任意の組み合わせ、並びに／又は、方法を対象とするものであり、こうした特徴、システム、サブシステム及び技術が互いに矛盾しない場合、請求項において具体化された本開示の範囲内に含まれるものとみなされる。更に、１つの実施形態との関連においてのみ論じられた行為、要素及び特徴は、他の実施形態における同様の役割から除外されるように意図されているわけではない。
【００７７】
本明細書において使用されるとき、用語「複数の」は、２つ以上の部品又は構成要素を表わしている。「含んでなる」、「含む」、「具備する」、「備える」、「含有する」及び「包含する」という用語は、明細書又は特許請求の範囲などのいずれにおいても、オープンエンド（開いた系）の用語であり、すなわち、「〜を含むが、〜に限定されない」ことを表わしている。従って、こうした用語の使用は、その後に挙げる部品及びその等価物並びに追加部品を包含することを意味する。「〜から構成される」及び「本質的には〜から構成される」という移行句だけが、それぞれ、請求項に関する限定的な又は半限定的な移行句である。請求項における「第１の」、「第２の」、「第３の」等のような序数用語を使用して、１つの請求項の構成要素を改変することは、１つの請求項要素のもう１つの請求項要素に対する優先度、順位若しくは順番、又は、ある方法のステップが実施される時間的順序を単独で暗示するものではなく、ただ単に、ある名称を有する請求項要素の１つを同じ名称（ただし序数用語の使用）を有するもう１つの要素から区別して、請求項要素の見分けがつくようにするためのラベルとして用いられているだけである。
【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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【国際調査報告】
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