(57)【要約】【課題】バラスト水濾過処理装置を提供する。【解決手段】本発明は、フィルターアセンブリ、循環流路、洗浄水ポンプ及び差圧解消部を含んでなり、前記フィルターアセンブリ、循環流路、洗浄水ポンプ及び差圧解消部は、互いに単一化され、バラスト水処理システムのその他の構成とは独立したモジュールで構成されることを特徴とする、バラスト水濾過処理装置を提供する。これにより、逆洗水を船外に排出することが可能なバラスティング時の１次濾過だけでなく、逆洗水を船外に排出することができないデバラスティングの際にも２次濾過及び差圧解消のための逆洗が行われるようにして海洋微生物の最終濾過率を高めることができ、且つ、後処理設備に各種異物が流入して破損や故障が誘発されることを予め防止することができるようにするうえ、よりコンパクトな構成によって狭小な空間への設置も可能にしたのである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラストポンプによってポンピングされたバラスト水の流動を案内する流入側管路に連結される未処理水流入配管、及び後処理設備の流入管路に連結される処理水流出配管を有するハウジングと、前記未処理水流入配管から流入して処理水流出配管を介して排出されるバラスト水から異物を濾過する複数のフィルターエレメントと、前記未処理水流入配管及び処理水流出配管とは別個に提供される洗浄水排出管とを有するフィルターアセンブリ；
前記フィルターアセンブリの洗浄水排出管を介して排出される逆洗水が前記フィルターアセンブリの未処理水流入配管へ再流入するように案内する循環流路；
前記洗浄水排出管と循環流路間の連結部位に設置され、前記洗浄水排出管を介して排出される逆洗水が船外に排出されるようにし、或いは、循環流路に沿って強制的に循環されるようにポンピングする洗浄水ポンプ；及び
前記循環流路の管路のうち前記洗浄水ポンプの逆洗水排出側に備えられ、差圧を解消する差圧解消部；を含んでなることを特徴とする、バラスト水濾過処理装置。
【請求項２】
前記循環流路、洗浄水ポンプ及び差圧解消部は、前記フィルターアセンブリに単一のモジュールをなすように設置されることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項３】
前記循環流路には、船外への逆洗水排出のための船外排出流路がさらに備えられ、
前記循環流路と船外排出流路には、該当管路の開閉のための開閉弁がそれぞれさらに備えられることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項４】
前記循環流路の逆洗水が排出される側は、前記未処理水流入配管の周りを貫通して前記未処理水流入配管内に挿入されるように設置され、
前記循環流路の逆洗水が排出される側の末端は、未処理水流入配管に沿って流動するバラスト水の流動方向を向いて折り曲げられる或いはラウンドされるように形成されるとともに、管末部位は漸次拡管されるように形成されながら末端が流線型構造で形成され、
前記循環流路の逆洗水が排出される側の末端の内部には流線型の流速加速羽根が内蔵されるとともに、この流速加速羽根の表面には多数の接触フィンが突設されてなることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項５】
前記差圧解消部は、
底部に行くほど狭くなるとともに、下端は異物が排出されるように開放されたサイクロンボディと、
前記サイクロンボディ内に設置される複数の補助サイクロンと、
前記各補助サイクロンの上端の周りを介して前記各補助サイクロンの内部に逆洗水が流入するように案内する流入管と、
前記サイクロンボディの上部の周りを貫通するように設置され、前記各補助サイクロンを通過して異物が分離された逆洗水の流出を案内する流出管と、
前記サイクロンボディ内の底部側の空間に備えられ、前記各補助サイクロンから分離された異物の再飛散を防止するために笠構造をなして順次備えられた飛散防止プレート及び複数の案内羽根と、
前記サイクロンボディの下側に備えられ、異物を選択的に排出するための排出バルブとから構成されることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項６】
前記差圧解消部は、
内部の空いた円筒状のボディと、
前記ボディの底面と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、
前記ボディの周面と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、
前記ボディ内に流出管を遮るように設置されるとともに、周面には多数の通孔が穿設され、回転モーターの駆動によって回転するように構成された回転筒体と、
前記回転筒体と流出管との間を遮るように固定設置され、周面には多数の通孔が穿設された多孔管とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項７】
前記差圧解消部は、
内部の空いた円筒状のボディと、
前記ボディの底面と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、
前記ボディの周面と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、
前記ボディ内に、流入管が連通した空間及び流出管が連通した空間を遮るように設置されるとともに、表面には多数の通孔が穿設され、バラスト水の流動方向に行くほど外向きに傾くように形成された仕切板と、
前記ボディ内の流入管が連通した空間側に位置するとともに、回転モーターの駆動により回転しながら、前記仕切板を通過して流出管を介して流出するバラスト水を粉砕する回転ブラシとを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項８】
前記差圧解消部は、
内部の空いた円筒状のボディと、
前記ボディの周面の一側と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、
前記ボディの周面の他側と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、
前記ボディ内に、流入管が連通した側及び流出管が連通した側を遮るように設置され、回転モーターの駆動により回転しながら、前記流入管から流入して流出管を介して流出するバラスト水を粉砕する多孔型の粉砕ブレードと、
前記流出管と粉砕ブレードとの間を遮るように位置し、微生物及び異物を追加粉砕するための半円筒状の打孔粉砕板とを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項９】
前記フィルターアセンブリの洗浄水排出管は、前記複数のフィルターエレメントを洗浄した逆洗水が排出される管路からなることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項１０】
前記ハウジング内には、上下空間を区画しながら、前記フィルターエレメントの内部と連通する複数の通過孔を有する区画プレートが備えられ、
前記洗浄水排出管の末端には、前記各通過孔に一致する場合に相互間の隙間を遮断する気密部材がさらに備えられ、
前記気密部材は、２つ以上の通過孔を同時に閉鎖することができる大きさの流線型に形成され、洗浄水排出管がいずれか一つの通過孔に一致する前まで未処理水が前記洗浄水排出管を介して排出されるのを防止するように構成されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のバラスト水濾過処理装置。
【請求項１１】
前記ハウジングは、上面が開放され且つ内部空間を有する筒体からなり、開放された上面はカバーが備えられてなり、
前記カバーはカバーリフトに固定されるとともに、前記カバーリフトは昇降シャフトガイドの支持を受けて昇降及び回転可能に設置された昇降シャフトに結合固定され、前記昇降シャフトの上昇移動により前記ハウジングの上面から離隔した後、該当昇降シャフトの回転操作によって前記ハウジングの上面が完全に開放できるように構成され、前記昇降シャフトの昇降移動は油圧ジャッキの操作で行われることを特徴とする、請求項１に記載のバラスト水濾過処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のバラスト水を濾過するための濾過処理装置に関し、バラスティングだけでなく、洗浄水の排出が不可能であって濾過装置を使用することができなかったデバラスティングの際にも濾過装置の使用が可能であって再度濾過することにより最終的な濾過率を高めることができ、且つ、後処理設備に各種異物が流入して破損や故障が誘発されることを未然に防止することができるうえ、狭小な空間にも適用可能な新規タイプのバラスト水濾過処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バラスト水（ｂａｌｌａｓｔ  ｗａｔｅｒ）は、船舶のバランスを維持するために船舶の内部に満たされる海水であって、全世界的に年間５０〜１００億トンの規模で使用されている。
【０００３】
このようなバラスト水内には様々な生物が存在し、これらの生物のほとんどはその排出海域の環境に適応できず死滅するが、一部の耐性の強い種は生き残って港湾固有の生態系を撹乱させるという問題点があった。
【０００４】
このため、国際海事機関（ＩＭＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｒｉｔｉｍｅ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）では、バラスト水管理システム（ＢＷＭＳ：Ｂａｌｌａｓｔ  Ｗａｔｅｒ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を開発し、生物を源泉的に除去及び死滅させた後に排出しなければならないという国際船舶バラスト水管理条約（ＩＭＯ  Ｄ２  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）を制定した。このようなＤ２規定に基づいて、バラスト水に含まれている海洋生物の海域間の移動は許容されず、移動後の排出の際には必ず死滅処理して、排出水内の生存海洋生物が基準値以下を満たすように管理している。
【０００５】
このようなＩＭＯのＤ２規定に基づいて、従来ではさまざまな処理装置が提供されており、通常は、図１ａ及び図１ｂに示されているように、後処理設備７で死滅させ難い大きな海洋生物を予め濾過処理装置１で濾過することにより、前記後処理設備７に流入する個体数を減らして、死滅に使用されるエネルギーを軽減しながらも、ＩＭＯのＤ２規定を満たすことができるようにしている。
【０００６】
しかしながら、前記従来方式の濾過処理装置１は、それに使用される濾過網の空隙よりも大きい海洋生物及び異物を濾過する役割を果たすが、これに対し、濾過網の表面に濾過対象物が蓄積されることによる目詰まり現象が発生して処理流量が減少するという欠点を持っており、このような処理流量の維持のために周期的な洗浄を行うように構成されている。これに関連しては、韓国登録特許第１０−１５６３８８８号、韓国公開特許第１０−２０１４−００８８４５６号、韓国登録特許第１０−２０１４−００７１６６０号、韓国登録特許第１０−１４８６５０１号、韓国登録特許第１０−１４８６５０３号、韓国公開特許第１０−２０１６−００６４３７４号、韓国登録特許第１０−１４０６８１７号、及び韓国登録特許第１０−１５８７２４９号などに開示されている。
【０００７】
特に、前述した様々な形態のバラスト水濾過装置の中でも、逆洗浄方式の濾過装置は、濾過網の目詰まりを濾過網の前後の差圧から感知し、濾過方向と反対の方向に逆洗水が流れるようにして、濾過網の表面に付着した微生物と異物を、濾過対象物を払い除けることにより逆洗水と一緒に排出し、これにより目詰まり現象を解消する方法で洗浄を行っている。
【０００８】
ところが、このような逆洗浄の際に発生する逆洗排水には多くの海洋生物が含まれていることを考慮すると、バラスティングの際（バラスト水の船内流入時）には、同一海域なので死滅処理せずに船外に排出することができるが、デバラスティングの際（バラスト水の船外排出時）には、濾過網の表面に付着した微生物が他の海域の微生物であり、後処理設備（紫外線、電気分解など）で排出基準に合わせて死滅処理をしていないので、逆洗浄方法では直ちに船外に排出することができなかった。
【０００９】
これにより、従来では、図１ａに示されているように、濾過処理装置１、後処理設備７の順にバラスティングを行い、逆洗浄を行うことができないデバラスティングの際には、図１ｂに示されているように、濾過処理装置１はスキップし、後処理設備７（例えば、紫外線殺菌設備）のみで処理して船外に排出している。
【００１０】
しかし、上述した一般な従来の処理方式は、バラスティングの際に濾過がなされなかったか、或いは船舶のバラスト水貯蔵タンク３内に存在する異物がデバラスティングの際に濾過処理装置１をスキップし、後処理設備７に直ちに流入するので、紫外線ランプまたは電極の破損などの後処理設備７の破損及び故障が頻繁に発生した。
【００１１】
特に、デバラスティングの際に濾過処理装置１をスキップするための別途の配管８及びバルブ９ａ、９ｂ、９ｃが追加構成されるべきであることを考慮すると、当該構成による現存船への適用が極めて困難であった。すなわち、建造時にバラスト水処理装置の設置空間を確保していない現存船にバラスト水の処理のための装備を追加提供する際には、空間を減らすことが非常に重要であるにも拘わらず、前述した配管８及びバルブ９ａ、９ｂ、９ｃの追加提供による空間が大きく必要であったため、前述した従来技術による構造を現存船に適用することが事実上難しかったのである。
【００１２】
また、バラスティングの際には、濾過網を通過する大きさの海洋生物であったが、バラスト水貯蔵タンク３内で後処理設備７では死滅させ難いほどに成長した場合、濾過処理をせずに、前記後処理設備７のみで排出基準を満たすほどに海洋生物を死滅させるためには、大きなエネルギーが要求されるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１５６３８８８号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２０１４−００８８４５６号公報
【特許文献３】韓国登録特許第１０−２０１４−００７１６６０号公報
【特許文献４】韓国登録特許第１０−１４８６５０１号公報
【特許文献５】韓国登録特許第１０−１４８６５０３号公報
【特許文献６】韓国公開特許第１０−２０１６−００６４３７４号公報
【特許文献７】韓国登録特許第１０−１４０６８１７号公報
【特許文献８】韓国登録特許第１０−１５８７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前述した従来技術に係る様々な問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、逆洗水を排出することができないデバラスティングの際にも差圧解消のための逆洗が行われるようにして、バラスティング及びデバラスティングの両方ともで濾過処理が可能であって最終濾過率を高めることができ、且つ、デバラスティングの際に後処理設備に各種異物が流入して破損や故障が誘発されることを未然に防止することができるうえ、より小さな空間にも設置が可能な新規タイプのバラスト水濾過処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明のバラスト水濾過処理装置は、バラストポンプによってポンピングされたバラスト水の流動を案内する流入側管路に連結される未処理水流入配管、及び後処理設備の流入管路に連結される処理水流出配管を有するハウジングと、前記未処理水流入配管から流入して処理水流出配管を介して排出されるバラスト水から異物を濾過する複数のフィルターエレメントと、前記未処理水流入配管及び処理水流出配管とは別個に提供される洗浄水排出管とを有するフィルターアセンブリ；前記フィルターアセンブリの洗浄水排出管を介して排出される逆洗水が前記フィルターアセンブリの未処理水流入配管に再流入するように案内する循環流路；前記洗浄水排出管と循環流路間の連結部位に設置され、前記洗浄水排出管を介して排出される逆洗水が船外に排出されるようにし、或いは、循環流路に沿って強制的に循環されるようにポンピングする洗浄水ポンプ；及び前記循環流路の管路のうち前記洗浄水ポンプの逆洗水排出側に備えられ、差圧を解消する差圧解消部；を含んでなることを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記循環流路、洗浄水ポンプ及び差圧解消部は、前記フィルターアセンブリに単一のモジュールをなすように設置されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記循環流路には、船外への逆洗水排出のための船外排出流路がさらに備えられ、前記循環流路と船外排出流路には、該当管路の開閉のための開閉弁がそれぞれさらに備えられることを特徴とする。
【００１８】
また、前記循環流路の逆洗水が排出される側は、前記未処理水流入配管の周りを貫通して前記未処理水流入配管内に挿入されるように設置され、前記循環流路の逆洗水が排出される側の末端は、未処理水流入配管に沿って流動するバラスト水の流動方向を向いて折り曲げられる或いはラウンドされるように形成されるとともに、管末部位は漸次拡管されるように形成されながら末端が流線型構造で形成され、前記循環流路の逆洗水が排出される側の末端の内部には流線型の流速加速羽根が内蔵されるとともに、この流速加速羽根の表面には多数の接触フィンが突設されてなることを特徴とする。
【００１９】
また、前記差圧解消部は、底部に行くほど狭くなるとともに、下端は異物が排出されるように開放されたサイクロンボディと、前記サイクロンボディ内に設置される複数の補助サイクロンと、前記各補助サイクロンの上端の周りを介して前記各補助サイクロンの内部に逆洗水が流入するように案内する流入管と、前記サイクロンボディの上部の周りを貫通するように設置され、前記各補助サイクロンを通過して異物が分離された逆洗水の流出を案内する流出管と、前記サイクロンボディ内の底部側空間に備えられ、前記各補助サイクロンから分離された異物の再飛散を防止するために笠構造をなして順次備えられた飛散防止プレート及び複数の案内羽根と、前記サイクロンボディの下側に備えられ、異物を選択的に排出するための排出バルブとから構成されることを特徴とする。
【００２０】
また、前記差圧解消部は、内部の空いた円筒状のボディと、前記ボディの底面に連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、前記ボディの周面に連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、前記ボディ内に流出管を遮るように設置されるとともに、周面には多数の通孔を穿設され、回転モーターの駆動によって回転するように構成された回転筒体と、前記回転筒体と流出管との間を遮るように固定設置され、周面には多数の通孔が穿設された多孔管とを含んでなることを特徴とする。
【００２１】
また、前記差圧解消部は、内部の空いた円筒状のボディと、前記ボディの底面に連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、前記ボディの周面と連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、前記ボディ内に、流入管が連通した空間及び流出管が連通した空間を遮るように設置されるとともに、表面には多数の通孔が穿設され、バラスト水の流動方向に行くほど外向きに傾くように形成された仕切板と、前記ボディ内の流入管が連通した空間側に位置するとともに、回転モーターの駆動により回転しながら、前記仕切板を通過して流出管を介して流出するバラスト水を粉砕する回転ブラシを含んでなることを特徴とする。
【００２２】
また、前記差圧解消部は、内部の空いた円筒状のボディと、前記ボディの周面の一側に連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流入側に連結される流入管と、前記ボディの周面の他側に連通するように設置され、前記循環流路のバラスト水流出側に連結される流出管と、前記ボディ内に、流入管が連通した側及び流出管が連通した側を遮るように設置され、回転モーターの駆動により回転しながら、前記流入管から流入して流出管を介して流出するバラスト水を粉砕する多孔型の粉砕ブレードと、前記流出管と粉砕ブレードとの間を遮るように位置し、微生物及び異物を追加粉砕するための半円筒状の打孔粉砕板を含んでなることを特徴とする。
【００２３】
また、前記フィルターアセンブリの洗浄水排出管は、前記複数のフィルターエレメントを洗浄した逆洗水が排出される管路からなることを特徴とする。
【００２４】
また、前記ハウジング内には、上下空間を区画しながら、前記フィルターエレメントの内部に連通する複数の通過孔を有する区画プレートが備えられ、前記洗浄水排出管の末端には、前記各通過孔に一致する場合に相互間の隙間を遮断する気密部材がさらに備えられ、前記気密部材は、２つ以上の通過孔を同時に閉鎖することができる大きさの流線型に形成され、洗浄水排出管がいずれか一つの通過孔に一致する前まで未処理水が前記洗浄水排出管を介して排出されるのを防止するように構成されることを特徴とする。
【００２５】
また、前記ハウジングは、上面が開放され且つ内部空間を有する筒体からなり、開放された上面はカバーが備えられてなり、前記カバーはカバーリフトに固定されるとともに、前記カバーリフトは昇降シャフトガイドの支持を受けて昇降及び回転可能に設置された昇降シャフトに結合固定され、前記昇降シャフトの上昇移動により前記ハウジングの上面から離隔した後、該当昇降シャフトの回転操作によってハウジングの上面が完全に開放できるように構成され、前記昇降シャフトの昇降移動は油圧ジャッキの操作で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上の如く、本発明のバラスト水濾過処理装置は、単一の独立したモジュールで提供されることにより、新しいバラスト水処理システムだけでなく、従来のバラスト水処理システムにも簡単に適用可能であるという効果を有する。
【００２７】
特に、モジュール化されたバラスト水濾過処理装置のみバラスト水処理システムから分離できるため、フィルターアセンブリのメンテナンスが容易に行われ得るという効果を有する。
【００２８】
また、本発明のバラスト水濾過処理装置は、デバラスティングの際にもバラスティングの際と同様に濾過処理装置を通過するように構成されるので、前記濾過処理装置をスキップするための別途の配管構成が必要ないため、コンパクト化が可能であるうえ、現存船のように事前に設置空間が十分確保されない場合でもその設置が可能であるという効果を有する。
【００２９】
これと共に、本発明のバラスト水濾過処理装置は、船外からバラスト水をバラスト水貯蔵タンク内に貯蔵するバラスティングだけでなく、このバラスト水貯蔵タンク内に貯蔵さされたバラスト水を船外に排出するデバラスティングの際にも、ＩＭＯ  Ｄ２排出規定を満たしながら、各フィルターエレメントに対する洗浄作業が可能なので、各フィルターエレメントの表面目詰まりによる差圧の発生が防止され、後段に位置する後処理設備の破損や故障が誘発されないという効果を有する。
【００３０】
特に、前記バラスティングの際にたとえ濾過網を通過する大きさの微生物であったが、生存してバラスト水貯蔵タンク内で後処理設備では死滅させ難いほどに成長したとしても、デバラスティングの際に濾過処理装置で再度濾過されるので、後処理設備でＩＭＯ  Ｄ２規定の排出基準を満たすように死滅させるために使用される多くのエネルギーの消費を減らすことができるとともに、同じエネルギーの使用時にはより過酷な排出基準を適用しても満たすことができるという効果を有する。
【００３１】
また、本発明のバラスト水濾過処理装置は、デバラスティング中に目詰まり現象による逆洗浄の際に逆洗水再循環配管に背圧を小さく形成することにより、逆洗水の再循環の流れを円滑にして逆洗浄の効果を増大させることができる。
【００３２】
また、本発明のバラスト水濾過処理装置は、排出案内部をなす気密部材の流線型構造により、洗浄水排出管がいずれか一つの通過孔から別の通過孔に一致するように移動する途中で前述した洗浄水排出管内へ非洗浄水が意図せずに排出されることを防止することができるという効果を有する。
【００３３】
これと共に、本発明のバラスト水濾過処理装置は、循環流路の流路排出側の構造及び管末部位の構造により逆洗水の再循環流量が増加できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】従来のバラスト水処理システムのバラスティング時の海水及び逆洗水の流れを説明するために示すブロック図である。
【図１ｂ】従来のバラスト水処理システムのデバラスティング時の海水の流れを説明するために示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置が適用されたバラスト水処理システムを説明するために示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置を説明するために示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリに対する詳細構造を説明するために示す状態図である。
【図５】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中のカバーの開放のための構造及び過程を説明するために示す状態図である。
【図６】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中のカバーの開放のための構造及び過程を説明するために示す状態図である。
【図７】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中のカバーの開放のための構造及び過程を説明するために示す状態図である。
【図８】従来の一般なバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中のカバーの開放のための構造を説明するために示す状態図である。
【図９】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中の排出案内部の気密部材及びその作用を説明するために示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中の排出案内部の気密部材及びその作用を説明するために示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中の排出案内部の気密部材及びその作用を説明するために示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中の排出案内部の気密部材及びその作用を説明するために示す要部状態図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリ中の排出案内部の気密部材及びその作用を説明するために示す要部状態図である。
【図１４】図４の「Ａ」部の拡大図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する一例を説明するために示す状態図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置が適用されたバラスト水処理システムのバラスティング時の海水の流れを説明するために示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態に係るバラスト水の濾過処理装置のバラスティングとデバラスティング途中の濾過作業時の状態を説明するために示す状態図である。
【図１８】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のバラスティング途中の濾過および逆洗浄作業時の海水の流れを説明するために示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のバラスティング途中の濾過および逆洗浄作業時の状態を説明するために示す状態図である。
【図２０】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のデバラスティング中の濾過および逆洗浄作業時の海水の流れを説明するために示すブロック図である。
【図２１】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のデバラスティング中の濾過および逆洗浄作業時の状態を説明するために示す状態図である。
【図２２】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する他の例を説明するために示す状態図である。
【図２３】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する他の例を説明するために示す状態図である。
【図２４】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する他の例を説明するために示す状態図である。
【図２５】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する他の例を説明するために示す状態図である。
【図２６】本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の差圧解消部に対する他の例を説明するために示す状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明のバラスト水濾過処理装置の好適な実施形態を図２乃至図２６を参照して説明する。
【００３６】
図２は本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置が適用されたバラスト水処理システムを説明するために示すブロック図である。
【００３７】
図２によれば、バラスト水処理システムは、バラスト水の濾過処理装置を含んでなるシステムであって、海水をシーチェスト（ｓｅａ  ｃｈｅｓｔ）９を介してバラスト水濾過処理装置１へ流動するように案内する流入側管路２と、前記バラスト水濾過処理装置１を経てバラスト水貯蔵タンク（以下、「貯蔵タンク」という）３に貯蔵されるように案内する流出側管路４と、前記流入側管路２及び流出側管路４を介してバラスト水が流動するようにポンピングするバラスト水ポンプ５と、前記貯蔵タンク３から前記流入側管路２のバラスト水ポンプ５の先端にバラスト水を案内する案内管路６と、前記流出側管路４に設置される後処理設備（例えば、赤外線殺菌設備）７を含んでなり、この際、前記流出側管路４には、船外にバラスト水を排出する船外排出流路４ａ、及び貯蔵タンク３にバラスト水を貯蔵する貯蔵タンク注入流路４ｂがさらに連結され、バラスト水の船外排出の際に、前記後処理設備７を通過したバラスト水が前記船外排出流路４ａを介して船外に排出されるように構成される。
【００３８】
これと共に、本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置１は、前記流入側管路２上に備えられ、前記流入側管路２を通過する海水内の異物を濾過するように構成されるとともに、逆洗浄を用いた差圧解消が行われるように構成される装置である。
【００３９】
一方、図３及び図４は本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置のフィルターアセンブリに対する詳細構造を説明するために示す状態図である。
【００４０】
図示の如く、本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置１は、大きくフィルターアセンブリ１００、循環流路２００、洗浄水ポンプ３００及び差圧解消部４００を含んでなり、特に、前述したフィルターアセンブリ１００、循環流路２００、洗浄水ポンプ３００及び差圧解消部４００は、互いに単一化され、バラスト水処理システムのその他の構成とは独立したモジュールから構成されることを特徴として提示する。
【００４１】
すなわち、前記バラスト水濾過処理装置１が、バラスト水処理システムに選択的に適用できる独立したモジュールとして提供されるようにすることにより、メンテナンスが容易でありながらも、新しいバラスト水処理システムだけでなく、従来のバラスト水処理システムが適用された現存船にも容易に適用できるようにし、また、バラスト水を船外に排出するデバラスティングの際にも濾過処理の実行が可能でありながらも、フィルターアセンブリ１００の逆洗浄も可能であるようにしたのである。
【００４２】
次に、これをさらに詳しく説明する。
【００４３】
まず、前記フィルターアセンブリ１００は、流入側管路２を介して流入する海水内の異物を濾過する部位である。
【００４４】
このようなフィルターアセンブリ１００は、ハウジング１１０、未処理水流入配管１２０、処理水流出配管１３０、複数のフィルターエレメント１４０及び洗浄水流出管１５０を含んでなる。
【００４５】
ここで、前記ハウジング１１０は、バラスト水濾過処理装置１の外観を形成する部位であって、上面が開放され且つ内部空間を有する筒体からなり、内部には上下空間を区画する区画プレート１１１が備えられてなり、この際、前記区画プレート１１１にはその周方向に沿って複数の通過孔１１２が穿設される。
【００４６】
これと共に、図５〜図７に示すように、前記ハウジング１１０の開放された上面には、フィルターエレメント１４０を交換することができるようにカバー１１３が開閉可能に設置される。
【００４７】
特に、前記カバー１１３は、簡単かつ便利に開放するためにカバーリフト１１８に固定され、前記カバーリフト１１８は、昇降シャフトガイド１１７の支持を受けて昇降及び回転可能に設置された昇降シャフト１１４に結合固定され、前記昇降シャフト１１４の上昇移動により前記ハウジング１１０の上面から離隔した後、該当昇降シャフト１１４の回転操作により前記ハウジング１１０の上面が完全に開放できる。この際、前記昇降シャフト１１４の昇降移動は油圧ジャッキ（ｊａｃｋ）１１５の操作で行われるように構成され、これについては図５〜図７に示すとおりである。
【００４８】
すなわち、図８に示すように、従来のバラスト水濾過処理装置は、カバー１１３をクレーン１０で完全に持ち上げて開放する構造が一般であることを考慮すると、船舶の内部に前記カバー１１３の開放のためのクレーン１０を設置しなければならないうえ、前記カバー１１３の開放及び取出しのための十分な空間が提供されなければならないため、図５〜図７の開閉構造でカバー１１３が開閉できるようにした本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置は、その設置空間を最小限に抑えることができるので、現存船への設置も可能であるという利点を持つ。
【００４９】
また、図２〜図４に示すように、前記未処理水流入配管１２０は、バラストポンプ５によってポンピングされたバラスト水の流動を案内する流入側管路２に連結される配管であって、前記ハウジング１１０の底部側の周面に備えられる。
【００５０】
また、前記処理水流出配管１３０は、バラスト水貯蔵タンク３、或いは船外に排出されるように案内する流出側管路４に連結される配管であって、前記ハウジング１１０の上部側の周面に備えられる。
【００５１】
また、前記フィルターエレメント１４０は、前記未処理水流入配管１２０から流入して処理水流出配管１３０を介して排出されるバラスト水から異物を濾過するフィルターである。このようなフィルターエレメント１４０は、複数個提供されるとともに、周面は網或いは濾過用の糸が巻き取られた構造で形成され且つ底面は開放された筒形状をし、前記開放された底面は前記ハウジング１１０内の区画プレート１１１の上面にのせられた状態で前記区画プレート１１１の各通過孔１１２に連通するようにそれぞれ設置される。
【００５２】
また、前記洗浄水流出管１５０は、前記未処理水流入配管１２０及び処理水流出配管１３０とは別に提供される管路であって、前記ハウジング１１０の底部側の周面に備えられる。特に、本発明の実施形態では、前記洗浄水流出管１５０が、前記各フィルターエレメント１４０の逆洗浄によりハウジング１１０内の上側空間から各フィルターエレメント１４０を通過してハウジング１１０内の下側空間へ流動する洗浄水をハウジング１１０の外部へ排出する配管であることを特徴として提示する。
【００５３】
一方、前記フィルターアセンブリ１００をなすハウジング１１０内の底部側の空間には、前記フィルターエレメント１４０を逆に通過した洗浄水が、前記ハウジング１１０内の底部側の空間とは区画された状態で前記洗浄水流出管１５０へ流動するように案内する排出案内部１６０がさらに備えられる。
【００５４】
前記排出案内部１６０は、前記各フィルターエレメント３００の洗浄に使用された洗浄水の提供を受けて排出するように構成された部位であって、圧力トランスミッタ１１６ａ、１１６ｂによって確認された濾過水と未濾過水との差圧が予め設定した値に達したときに動作するように構成され、区画プレート１１１の各通過孔１１２に順次一致する洗浄水排出管１６１と、前記洗浄水排出管１６１が通過孔１１２に一致する場合、相互間の隙間を遮断する気密部材１６２と、前記洗浄水排出管１６１の順次的回転駆動のための駆動モーター１６３とを含んでなる。
【００５５】
特に、前記気密部材１６２の場合は、図９〜図１１に示すように、２つ以上の通過孔１１２を同時に閉鎖することができる大きさの流線型に形成して、図１２に示すように、洗浄水排出管１６１がいずれか一つの通過孔１１２から別の通過孔１１２に一致するように移動する途中で、前述した洗浄水排出管１６１内に未処理水（非洗浄水）が意図せずに排出（図１３の状態を参照）されることが防止できるようにし、これにより逆洗効率が極大化できるようにする。
【００５６】
このとき、図９は排出案内部１６０が回転しながら気密部材１６２と通過孔１１２とが連通するときの状態であり、図１０及び図１１は排出案内部１６０が回転しながら気密部材１６２と通過孔１１２とが連通しないときの状態であって、未処理水が流入しないことが分かる。
【００５７】
次に、図４に示すように、前記循環流路２００は、前記洗浄水流出管１５０を介して排出される異物を含むバラスト水（以下、「逆洗浄」という）が、前記フィルターアセンブリ１００の未処理水流入配管１２０に再流入するように案内する流路である。
【００５８】
このような循環流路２００は、前記洗浄水流出管１５０に一端が連結されるとともに、他端は前記未処理水流入配管１２０の内部に位置するように構成される。
【００５９】
すなわち、前述した循環流路２００の構造を介してフィルターアセンブリ１００の各フィルターエレメント１４０を洗浄した逆洗水は、再びフィルターアセンブリ１００内の各フィルターエレメント１４０を通過しながら再度処理（異物フィルタリング）できるようにしたのである。
【００６０】
また、本発明の実施形態では、前記循環流路２００の各部位のうち、逆洗水が排出される部位（以下、「流路排出側」という）２０１は、前記未処理水流入配管１２０の周りを貫通して前記未処理水流入配管１２０内に挿入されるように設置されるとともに、未処理水流入配管１２０に沿って流動するバラスト水の流動方向を向いて折り曲げられる或いはラウンドされるように形成され、特に前記流路排出側２０１の管末部位２０２は、図１０に示すように、バラスト水が排出される方向に行くほど漸次拡管されるとともに、末端は流線型構造で形成されることにより、圧力損失を最小限に抑え、前記未処理水流入配管１２０内に前記循環流路２００に沿って流動する逆洗水の排出がイジェクト原理によってさらに円滑に行われるようにすることが好ましい。
【００６１】
すなわち、前述したような循環流路２００の流路排出側２０１の構造は、前記未処理水流入配管１２０に沿って流れるバラスト水の流動圧力（負圧）によって、前記循環流路２００内の排出側を介して排出される逆洗水の排出流量がさらに増加できるようにしたのである。
【００６２】
特に、前記循環流路２００の逆洗水が排出される側の末端の内部には、流線型の流速加速羽根２０３が内蔵されるとともに、この流速加速羽根２０３の表面には、多数の接触フィン２０４が突設されてなる。このような構造は、差圧解消部を通過した逆洗水に、未だ除去されていない或いは破砕されていない微生物がハウジング１１０内に再流入するとき、前記流速加速羽根２０３の各接触フィン２０４に１次衝撃を受けた後、前記流速加速羽根２０３の形状と前記管末部位２０２の形状により流速の加速と減速で圧力の変動を誘導して、微生物細胞膜が衝撃によって破砕できるようにしたのである。
【００６３】
これと共に、前記循環流路２００には、船外への逆洗水排出のための船外排出管２１０がさらに備えられ、前記循環流路２００には、該当管路の開閉のための第１開閉弁２２０ａがさらに備えられるとともに、前記船外排出管２１０には、該当管路の開閉のための第２開閉弁２２０ｂがさらに備えられる。すなわち、貯蔵タンク３内に貯蔵されたバラスト水と、船外から流入するバラスト水とが同じ地域の海水である場合には、循環流路２００を介して逆洗水が循環せずに直ちに船外に排出されても構わないということを考慮すると、前記二つの開閉弁２２０ａ、２２０ｂの動作制御によって、フィルターアセンブリ１００の洗浄水流出管１５０を介して排出される逆洗水は再びフィルターアセンブリ１００内に再供給するのではなく、直ちに船外に排出させることにより、該当フィルターアセンブリ１００のフィルタリング作業により、バラスト水ポンプ５にかかる負荷を軽減することができるようにしたのである。
【００６４】
次に、前記洗浄水ポンプ３００は、前記洗浄水流出管１５０を介して逆洗水が排出されるようにポンピングするポンプである。
【００６５】
このような洗浄水ポンプ３００は、前記洗浄水流出管１５０と循環流路２００との連結部位に設置されながら、前記洗浄水流出管１５０を介して排出される逆洗水が船外に排出されるようにし、或いは循環流路２００に沿って強制的に循環されるように構成される。
【００６６】
次いで、前記差圧解消部４００は、逆洗水によってフィルターアセンブリ１００の各フィルターエレメント１４０が受ける負荷を低減させることができるように提供される部位であって、前記循環流路２００の管路のうち前記洗浄水ポンプ３００の逆洗水排出側に備えられる。
【００６７】
即ち、前記差圧解消部４００は、循環流路２００に沿って流動する逆洗水内の各種異物をさらにフィルタリング或いは粉砕することにより、フィルターアセンブリ１００の各フィルターエレメント１４０及びバラスト水ポンプ５が受ける負荷を低感させることができるようにしたのである。
【００６８】
参考までに、差圧解消部４００はデバラスティング時にのみ駆動し、デバラスティングはバラスト水貯蔵タンク３にあるバラスト水を船外に排出することを意味する。そして、バラスト水貯蔵槽のバラスト水は、１次にバラスティングの際にフィルタリングして貯蔵されたので、クリーンなバラスト水である。よって、差圧解消部４００は、貯蔵タンク３内で追加発生した或いは貯蔵槽で成長した生物体を捕集または粉砕すればよい。
【００６９】
本発明の実施形態では、前記差圧を解消部４００が多重サイクロン集塵方式の構造でなされることを例として、このために、本発明の実施形態に係る差圧解消部４００は、図１５に示すように、底部に行くほど狭くなるとともに、下端は異物が排出されるように開放されたサイクロンボディ４５１と、前記サイクロンボディ４５１内に設置される複数の補助サイクロン４５７と、前記各補助サイクロン４５７の上端の周りを介して前記各補助サイクロン４５７の内部に逆洗水が流入するように案内する流入管４５２と、前記サイクロンボディ４５１の上部の周りを貫通するように設置され、前記各補助サイクロン４５７を通過して異物が分離された逆洗水の流出を案内する流出管４５３と、前記サイクロンボディ４５１内の底部側の空間に備えられ、前記各補助サイクロン４５７から分離された異物の再飛散を防止するために笠構造をなしながら順次備えられた飛散防止プレート４５８および複数の案内羽根４５５と、前記サイクロンボディ４５１の下側に備えられ、異物を選択的に排出するための排出バルブ４５９とから構成される。
【００７０】
すなわち、流入管４５２を介して流入した逆洗水は、サイクロンボディ４５１内に設置される複数の補助サイクロン４５７を通過しながら異物が分離された後、サイクロンボディ４５１の上部の周りを貫通するように構成された流出管４５３を介して流出し、前記各補助サイクロン４５７によって逆洗水から分離された異物は、サイクロンボディ４５１内の底部空間に落下して貯蔵されるようにしたのである。
【００７１】
この際、前記サイクロンボディ４５１内の底部空間に順次備えられた飛散防止プレート４５８および案内羽根４５５は、前記各補助サイクロン４５７から分離された異物の再飛散を防止し、前記サイクロンボディ４５１の下側には、サイクロンボディ４５１内の底部空間である異物貯蔵筒４５４に貯蔵された異物を選択的に排出するための排出バルブ４５９を設ける。
【００７２】
以下、前述した本発明の実施形態に係るバラスト水濾過処理装置の作用をさらに具体的に説明する。
【００７３】
まず、添付された図２のような最初の状態で船舶の貯蔵タンク３内にバラスト水を満たすためのバラスティング作業が行われるときには、バラスト水ポンプ５を駆動するとともに、各種バルブの動作制御によって船外の海水をポンピングしてバラスト水濾過処理装置１及び後処理設備７を順次通過させた後、前記貯蔵タンク３内に貯蔵されるようにする。
【００７４】
この過程で海水に含まれた各種異物及び微生物は、前記バラスト水濾過処理装置１を通過しながら１次に濾過された後、前記後処理設備７を通過しながら殺菌された状態で前記貯蔵タンク３内に貯蔵される。これは図１６及び図１７に示されている通りである。
【００７５】
一方、前述した過程が行われる途中でバラスト水濾過処理装置１をなすフィルターアセンブリ１００の各フィルターエレメント１４０の表面に各種の異物が積もって、前記各フィルターエレメント１４０を通過する海水の流動を妨げることにより、差圧が発生する。
【００７６】
この場合、ハウジング１１０の上、下部に設置された圧力トランスミッタ１１６ａ、１１６ｂが前記差圧を確認し、このように確認された差圧が予め設定された最大差圧に達しない場合には、継続的なフィルタリング作業のみを行い、もし前記差圧が予め設定された最大差圧に達する場合には、洗浄水ポンプ３００が追加的に動作するとともに開閉弁２２０ｂの開閉制御が行われながら、前記圧力トランスミッタ１１６ａ、１１６ｂによって確認される差圧が予め設定された最小差圧よりも低くなるまで前記各フィルターエレメント１４０に対する逆洗浄を行う。
【００７７】
すなわち、前記洗浄水ポンプ３００の追加動作によって、フィルターアセンブリ１００をなすハウジング１１０内の上部空間に存在するフィルタリングされた海水は、各フィルターエレメント１４０のうち、排出案内部１６０と連通するよう位置したフィルターエレメント１４０を逆に通過しながら、前記排出案内部１６０を通過して洗浄水流出管１５０を介して排出され、この過程で該当フィルターエレメント１４０の表面に積もった異物が除去されることにより差圧が解消される。これは図１８及び図１９に示されている通りである。
【００７８】
特に、前述した過程で排出案内部１６０をなす洗浄水排出管１６１は、駆動モーター１６３の駆動により回転していずれか一つの通過孔１１２からその側部の別の通過孔１１２へ順次移動を行いながら、各通過孔１１２に設置された各フィルターエレメント１４０をすべて逆洗浄するが、この過程で前述した洗浄水排出管１６１が前記２つの通過孔１１２に一部分ずつ同時に連通する場合に引き起こされるおそれのある非洗浄水の意図せぬ排出が発生することがある。しかし、前記洗浄水排出管１６１に備えられる気密部材１６２が、２つ以上の通過孔１１２を同時に閉鎖することができる大きさの流線型に形成されるため、洗浄水排出管１６１がいずれかの通過孔１１２に一致した状態で別の通過孔１１２へ移動する途中で前述の洗浄水排出管１６１に非洗浄水が意図せずに排出されるのが防止できる。これは図１０〜図１２に示されている通りである。
【００７９】
また、デバラスティングの際には、別の海域でバラスト水を貯蔵タンク３に貯蔵したので、前記洗浄水流出管１５０を介して排出される逆洗水は、船外に排出することができず、前記洗浄水流出管１５０に連結された循環流路２００に沿って流動し、バラスティングの際には、船外のバラスト水を貯蔵タンク３に貯蔵する過程で、前記洗浄水流出管１５０を介して排出される逆洗水は、船外排出管２１０を介して船外に排出される。このように排出される逆洗水は、同じ海域のバラスト水であるため、船外排出によるＩＭＯ  Ｄ２規定の排出基準を満たすことができる。
【００８０】
そして、前述した過程による各フィルターエレメント１４０に対する順次的洗浄によって差圧が予め設定された最小差圧以下に低くなると、洗浄水ポンプ３００の動作が中断しながら、図１６及び図１７のようなバラスト水ポンプ５の動作による船外の海水を貯蔵タンク３内に貯蔵する作業のみが継続的に行われる。
【００８１】
一方、船舶がその他の海域に移動した後、その航海が完了したら、貯蔵タンク３内に貯蔵されたバラスト水を船外に排出するデバラスティング作業を行う。
【００８２】
このようなデバラスティング作業の際には、貯蔵タンク３内のバラスト水が船外の海域とは異なる海域の海水であるため、前記バラスト水は、案内管路６を介して流入側管路２へ提供され、バラスト水濾過処理装置１及び後処理設備７を順次経由した後、船外排出流路２１０を通過して船外に排出されるように各種バルブ及びバラスト水ポンプ５の動作制御が行われる。
【００８３】
すなわち、デバラスティング（バラスト水の船外排出）の際には、貯蔵タンク３内のバラスト水が後処理設備７を通過しながら殺菌された後、船外排出流路４ａを介して排出できるようにするとともに、前記バラスト水は、バラスト水濾過処理装置１を通過した後、後処理設備７に流入できるようにすることにより、前記バラスト水内に残存する異物により後処理設備７の性能低下現象が発生することを最小限に抑えることができる。これは図２０に示されている通りである。
【００８４】
特に、前述したデバラスティング作業の際にハウジング１１０の上、下部に設置された圧力トランスミッタ１１６ａ、１１６ｂによって確認された差圧が、予め設定された最大差圧を超える場合には、洗浄水ポンプ３００が追加動作するとともに、開閉弁２２０ａの開閉制御が行われながら、前記圧力トランスミッタ１１６ａ、１１６ｂによって確認される差圧が予め設定された最小差圧よりも低くなるまで前記各フィルターエレメント１４０に対する逆洗浄を行う。
【００８５】
すなわち、前記洗浄水ポンプ３００の追加動作によって、フィルターアセンブリ１００をなすハウジング１１０内の上部空間に存在するフィルタリングされた海水は、各フィルターエレメント１４０のうち、回転する洗浄水排出管１６１を介して排出案内部１６０と連通するように位置したフィルターエレメント１４０を逆に通過し、前記排出案内部１６０を介して洗浄水流出管１５０から排出され、この過程でフィルターエレメント１４０の表面に積もった異物が除去されることにより差圧が解消される。これは図２１に示されている通りである。
【００８６】
これと共に、前記バラスト水濾過処理装置１の各フィルターエレメント１４０の洗浄作業の際に該当フィルターエレメント１４０を洗浄した逆洗水は、循環流路２００に沿って多重サイクロン集塵方式の構造からなる差圧解消部４００を通過し、これにより、この逆洗水に含まれた異物が１次に除去された後、未処理水流入配管１２０を介してハウジング１１０内に再流入するように構成されることにより、前記異物による差圧発生は最大限防止されるとともに、前記異物による後処理設備７の性能低下現象も最大限防止される。
【００８７】
また、前記循環流路２００の逆洗水が排出される流路排出側２０１は、前記未処理水流入配管１２０の周面を貫通した後、前記未処理水流入配管１２０内に流入するバラスト水の流動方向と同じ方向を向くように折り曲げられて（或いはラウンドされて）形成されており、この循環流路２００の管末部位２０２は、逆洗水の排出方向に行くほど漸次拡管される構造で構成されることにより、前記未処理水流入配管１２０に流動するバラスト水が、前記循環流路２００を通過する逆洗水を引き寄せる効果を誘発することにより、前記逆洗水の排出がさらに円滑に行われ、逆洗水に対する排出流量はさらに増加できるため、各フィルターエレメント１４０に対する洗浄性能の向上を実現することができる。
【００８８】
結局、前述したような本発明のバラスト水濾過処理装置１は、単一の独立したモジュールとして提供されることにより、新しいバラスト水処理システムだけでなく、従来のバラスト水処理システムにも容易に適用可能である。
【００８９】
特に、モジュール化されたバラスト水濾過処理装置１のみバラスト水処理システムから分離できるので、フィルターアセンブリ１００のメンテナンスが容易に行われることが可能になる。
【００９０】
これと共に、本発明のバラスト水濾過処理装置１は、バラスト水を船外に排出するデバラスティングの際にも、各フィルターエレメント１４０に対する洗浄作業が可能であるので、各フィルターエレメント１４０の表面目詰まりによる差圧発生及びこれによる後処理設備７の損傷は防止される。
【００９１】
一方、本発明のバラスト水濾過処理装置１をなす差圧解消部４００は、前述した実施形態と同様のサイクロン集塵方式の構造のみで形成されることに限定されない。
【００９２】
例えば、図２２に示されているように、サイクロン集塵方式及び濾過方式の混用構造で差圧解消部４００を形成することもでき、図２３に示されているように、サイクロン集塵方式の構造のみで差圧解消部４００を形成することもでき、図２４〜図２６に示されているように、サイクロンを用いた異物の分離集塵方式ではなく、異物を粉砕する粉砕方式の構造で差圧解消部４００を形成することもできる。
【００９３】
ここで、図２２に示されている差圧解消部４００は、濾過網４１６が複数個提供され、サイクロンボディ４１１内の流入管４１２を通過して流出管４１３を介して流出する逆洗水が前記各濾過網４１６を通過するように構成された構造である。このとき、前記サイクロンボディ４１１は、底部に行くほど漸次縮管される円錐構造で形成されるとともに、このサイクロンボディ４１１の底部の末端には異物貯蔵筒４１４が備えられ、このような異物貯蔵筒４１４の内周面にはジグザグ構造の案内羽根４１５がさらに形成されることにより、前記異物貯蔵筒４１４内に貯蔵された異物が再びサイクロンボディ４１１の内部に提供されるのが防止されるように構成される。
【００９４】
また、図２３に示されている差圧解消部４００は、底部に行くほど狭くなるとともに、下端は異物が排出されるように開放されたサイクロンボディ４１１と、前記サイクロンボディ４１１の周面に連通するように設置され、前記循環流路２００の逆洗流入側に連結される流入管４１２と、前記サイクロンボディ４１１の上面に連通するように設置され、前記循環流路２００の逆洗水流出側に連結される流出管４１３とからなり、このとき、前記サイクロンボディ４１１の底部の末端には異物貯蔵筒４１４が備えられ、このような異物貯蔵筒４１４の内周面にはジグザグ構造の案内羽根４１５がさらに形成されることにより、前記異物貯蔵筒４１４内に貯蔵された異物が再びサイクロンボディ４１１の内部へ提供されるのが防止されるように構成される。これと共に、前記流出管４１３のうち、サイクロンボディ４１１内に位置する末端側の部位には濾過網４１６がさらに備えられ、前記流出管４１３を介して流出するバラスト水内の異物が再度濾過できるようにする。
【００９５】
また、図２４に示されている差圧解消部４００は、内部の空いた円筒状のボディ４２１と、前記ボディ４２１の底面に連通するように設置され、循環流路２００のバラスト水流入側に連結される流入管４２２と、前記ボディ４２１の周面に連通するように設置され、前記循環流路２００のバラスト水流出側に連結される流出管４２３と、前記ボディ４２１内に流出管４２３を遮るように設置されるとともに、周面には多数の通孔が穿設され、回転モーター４２４の駆動により回転するように構成された回転筒体４２５と、前記回転筒体４２５と流出管４２３との間を遮るように固定設置され、周面には多数の通孔が穿設された多孔管４２６とを含んでなり、この構造により、該当差圧解消部４００を通過する逆洗水内の異物が粉砕されて微細化できるようにしたのである。
【００９６】
また、図２５に示されている差圧解消部４００は、内部の空いた円筒状のボディ４３１と、前記ボディ４３１の底面に連通するように設置され、循環流路２００のバラスト水流入側に連結される流入管４３２と、前記ボディ４３１の周面に連通するように設置され、前記循環流路２００のバラスト水流出側に連結される流出管４３３と、前記ボディ４３１内に流入管４３２が連通した空間、及び流出管４３３が連通した空間を遮るように設置されるとともに、表面には多数の通孔を有する仕切板４３５と、前記ボディ４３１内の流入管４３２が連通した空間側に位置するとともに、回転モーター４３４の駆動により回転しながら、前記仕切板４３５を通過して流出管４３３から流出するバラスト水を粉砕する回転ブラシ４３６とを含んでなり、この構造により、当該差圧解消部４００を通過する逆洗水内の異物が粉砕されて微細化できるようにしたのである。
【００９７】
この際、前記仕切板４３５は、平板で形成することもできるが、通水面積を拡大してボディ４３１内の全部位への均一な逆洗水流動のために逆洗水の流動方向を向いて漸次外向きに傾くように形成することをその例とする。
【００９８】
また、図２６に示されている差圧解消部４００は、内部が空いた円筒状のボディ４４１と、前記ボディ４４１の周面の一側に連通するように設置され、前記循環流路２００のバラスト水流入側に連結される流入管４４２と、前記ボディ４４１の周面の他側に連通するように設置され、前記循環流路２００のバラスト水流出側に連結される流出管４４３と、前記ボディ４４１内に、流入管４４２が連通した側及び流出管４４３が連結した側を遮るように設置され、回転モーター４４４の駆動によって回転しながら、前記流入管４４２を介して流入して流出管４４３から流出するバラスト水を粉砕する多孔型の粉砕ブレード４４５と、前記流出管４４３と粉砕ブレード４４５との間を遮るように位置し、微生物及び異物を追加粉砕するための半円筒状の打孔粉砕板４４６とを含んでなる。この構造によって、該当圧解消部４００を通過する逆洗水がさらに円滑に流動しながらも、前記逆洗水内の異物を粉砕する方法で生物体を死滅及び粉砕することができ、また、前述のように粉砕された生物体は、多孔板からなる打孔粉砕板４４６を通過する過程でのぶつかりによりさらに粉砕されて排出される。
【００９９】
このように、本発明のバラスト水濾過処理装置は、様々な実施が可能である有用な発明である。
【符号の説明】
【０１００】
１    バラスト水濾過処理装置
２    流入側管路
３    バラスト水貯蔵タンク
４    流出側管路
４ａ    船外排出流路
４ｂ    貯蔵タンク注入流路
５    バラスト水ポンプ
６    案内管路
７    後処理設備
８    配管
９    シーチェスト
１００    フィルターアセンブリ
１１０    ハウジング
１１１    区画プレート
１１２    通過孔
１１３    カバー
１１４    昇降シャフト
１１５    ジャッキ
１１６ａ、１１６ｂ    圧力トランスミッタ
１１７    昇降シャフトガイド
１１８    カバーリフト
１２０    未処理水流入配管
１３０    処理水流出配管
１４０    フィルターエレメント
１５０    洗浄水流出管
１６０    排出案内部
１６１    洗浄水排出管
１６２    気密部材
１６３    駆動モーター
２００    循環流路
２０１    流路排出側
２０２    末端部位
２０３    流速加速羽根
２０４    接触フィン
２１０    船外排出流路
２２０ａ、２２０ｂ    開閉弁
３００    洗浄水ポンプ
４００    差圧解消部
４１１、４２１、４３１、４４１、４５１    ボディ
４１２、４２２、４３２、４４２、４５２    流入管
４１３、４２３、４３３、４４３、４５３    流出管
４１４、４５４    異物貯蔵筒
４１５    案内羽根
４１６    濾過網
４２４、４３４、４４４    回転モーター
４２５    回転筒体
４２６    多孔管
４３５    仕切板
４３６    回転ブラシ
４４５    粉砕ブレード
４４６    打孔粉砕板
４５５    案内羽根
４５７    補助サイクロン
４５８    飛散防止プレート
４５９    排出バルブ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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