(57)【要約】【課題】バラスト水中のＴＲＯ濃度を高精度に測定することができると共に、装置構成を簡易とすることができるバラスト水の水質測定装置を提供する。【解決手段】殺滅剤（酸化剤）を添加したバラスト水をラインＬ３、送水ポンプＰ１及びラインＬ４を介してＴＲＯ測定ユニット２に送水し、ＴＲＯ高濃度測定部で測定した後、排水ラインＬ２からバラスト配管１に戻す。中和前のＴＲＯ濃度を測定するには、ラインＬ１からバラスト水をサンプリングし、測定ユニット２のＴＲＯ高濃度測定部で測定した後、排水ラインＬ２からバラスト配管１に戻す。中和後のＴＲＯ濃度を測定するには、ラインＬ６によってサンプリングし、送水ポンプＰ２で送水し、測定ユニット２のＴＲＯ低濃度測定部で測定した後、排水ラインＬ２からバラスト配管１に戻す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤添加後のバラスト水または中和前のバラスト水をバラスト配管からサンプリングしてＴＲＯ濃度を測定する第１の測定部と、中和後のバラスト水をバラスト配管からサンプリングしてＴＲＯ濃度を測定する第２の測定部を有するバラスト水の水質測定装置において、
前記第１の測定部へサンプル水を送水する第１の送水ポンプを有した第１の配管と、
前記第２の測定部へサンプル水を送水する第２の送水ポンプを有した第２の配管と、
前記第１の測定部及び第２の測定部のそれぞれから排出される排出水を合流させた後、合わせてバラスト配管に排出水を排出する１台の排出ポンプを有した第３の配管と
を有することを特徴とするバラスト水の水質測定装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の送水ポンプ、第２の送水ポンプ、排出ポンプ、及び前記配管に設けられたバルブが電気電子機器を含まないことを特徴とするバラスト水の水質測定装置。
【請求項３】
請求項２において、前記第１及び第２の送水ポンプ並びに排出ポンプがエア駆動ポンプであり、前記バルブがエア駆動バルブであることを特徴とするバラスト水の水質測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、バラスト配管からサンプリングしたサンプル水を測定部の手前で分岐してバラスト配管に戻す分岐ラインを設け、ＴＲＯ濃度を測定する際には測定部へサンプル水を送水し、非測定時にはサンプル水を分岐ラインを介してバラスト配管に返送するようにしたことを特徴とするバラスト水の水質測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、前記第１の送水ポンプ、第２の送水ポンプ、バラスト配管からサンプリングしたサンプル水を測定部へ送水するための配管及びＴＲＯ測定部を水洗浄するための清水供給ラインを有していることを特徴とするバラスト水の水質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水中の残留酸化剤（ＴＲＯ：Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｏｘｉｄａｎｔ）濃度をＴＲＯ計で測定するバラスト水の水質測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物船などの船舶では、貨物の量の変動による船舶の喫水変動を抑制するため、船舶に積載されるバラスト水の量が調整される。このバラスト水は、貨物が陸揚げされる寄港地で積載され、貨物が積載される寄港地で排出される。
【０００３】
バラスト水に含まれる水生生物及び病原体の移動による海洋汚染を防止するため、水生生物及び病原体を殺滅するように、バラスト水に次亜塩素酸ナトリウムやオゾン、次亜塩素酸カルシウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムなどの酸化剤を注入することが行われている。これらの酸化剤は、バラスト水中のＴＲＯ濃度を測定し、酸化剤の注入量が制御される（例えば、特開２０１２−００７９６９号公報）。また、酸化剤によって処理されたバラスト水は、海に排出する際、還元剤による中和処理を行った後、酸化剤の残留がないことをＴＲＯ濃度測定により確認してから排出される。
【０００４】
酸化剤を用いるバラスト水処理装置において、ＴＲＯ濃度を精度良く測定するため、中和前および中和後のＴＲＯ濃度をそれぞれ高濃度測定用と低濃度測定用といった２台のＴＲＯ計で測定することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−００７９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、ＴＲＯ計のそれぞれにバラスト配管からサンプリングしたサンプル水を送水するための送水ポンプと、測定部からの排水を排出するための排出ポンプが設けられており、排水はバラスト配管に戻されるか、一時的に排水を貯留する排水貯留槽に送られる。従って、高濃度測定用のＴＲＯ計と低濃度測定用のＴＲＯ計はそれぞれに送水ポンプと排出ポンプを有していた。このように、従来はＴＲＯ計のそれぞれに送水ポンプと排出ポンプが設けられており、設置スペースを確保できない船への設置が難しかった。
【０００７】
また、従来はサンプリングに係る機器として、電気駆動ポンプ、電磁弁など、電気電子機器が用いられており、防爆エリアに設置するためには電気電子機器を防爆仕様にする必要があり、コストアップになっていた。
【０００８】
また、サンプリング点の近くにＴＲＯ計を設置できない場合、サンプリングラインに古いサンプル水が滞留しているため、新しいサンプルを測定するのにタイムラグが発生し、酸化剤を目的の濃度に調整することが難しかった。また、バラスト水処理装置の停止期間が長い場合、サンプリングポンプ、サンプリング配管およびＴＲＯ計が海水と長期間接触するため、スケール、スライム、腐食トラブルが発生していた。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決し、バラスト水中のＴＲＯ濃度を高精度に測定することができると共に、装置構成を簡易とすることができるバラスト水の水質測定装置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】
【００１０】
本発明のバラスト水の水質測定装置は、酸化剤添加後のバラスト水または中和前のバラスト水をバラスト配管からサンプリングしてＴＲＯ濃度を測定する第１の測定部と、中和後のバラスト水をバラスト配管からサンプリングしてＴＲＯ濃度を測定する第２の測定部を有するバラスト水の水質測定装置において、前記第１の測定部へサンプル水を送水する第１の送水ポンプを有した第１の配管と、前記第２の測定部へサンプル水を送水する第２の送水ポンプを有した第２の配管と、前記第１の測定部及び第２の測定部のそれぞれから排出される排出水を合流させた後、合わせてバラスト配管に排出水を排出する１台の排出ポンプを有した第３の配管とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の一態様では、前記第１及び第２の送水ポンプ、前記排出ポンプ、並びに前記配管に設けられたバルブが電気電子機器を含まない。
【００１２】
本発明の一態様では、前記第１及び第２の送水ポンプ並びに排出ポンプがエア駆動ポンプであり、前記バルブがエア駆動バルブである。
【００１３】
本発明の一態様では、バラスト配管からサンプリングしたサンプル水を測定部の手前で分岐してバラスト配管に戻す分岐ラインを設け、ＴＲＯ濃度を測定する際には測定部へサンプル水を送水し、非測定時にはサンプル水を分岐ラインを介してバラスト配管に返送する。
【００１４】
本発明の一態様では、前記第１の送水ポンプ、第２の送水ポンプ、バラスト配管からサンプリングしたサンプル水を測定部へ送水するための配管及びＴＲＯ測定部を水洗浄するための清水供給ラインが設けられている。
【発明の効果】
【００１５】
酸化剤添加後のバラスト水または中和前のバラスト水のＴＲＯ濃度を測定するＴＲＯ計（ＴＲＯ測定部）と、中和後のＴＲＯ濃度を測定するＴＲＯ計を用いた場合、１台の測定ユニットで２か所のＴＲＯ濃度を同時に測定できるため、測定部を１箇所にまとめることができる。また、測定排水を送水するための排出ポンプを共用できるため、機器点数が減り、設置スペース削減およびコストダウンになる。
【００１６】
本発明の一態様では、ポンプ及びバルブが電気電子機器を用いていないため、防爆エリアにも設置できる。
【００１７】
本発明の一態様では、サンプル水を循環させてバラスト配管に戻すことで流速を上げ、サンプリング場所とＴＲＯ計との距離が遠い場合でもタイムラグが少ない測定が可能となる。
【００１８】
本発明の一態様では、前記第１の送水ポンプ、第２の送水ポンプ、バラスト配管からサンプリングしたサンプル水を測定部へ送水するための配管及びＴＲＯ測定部を清水で洗浄することにより、スケール、スライム、腐食トラブルを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係るバラスト水の水質測定装置のブロック図である。
【図２】実施の形態に係るバラスト水の水質測定装置のブロック図である。
【図３】実施の形態に係るバラスト水の水質測定装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態では、添加薬剤として殺滅剤や中和剤が用いられ、殺滅剤として次亜塩素酸ナトリウムやオゾン、次亜塩素酸カルシウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムなどの酸化剤が好適に用いられるが、これに限定されない。
【００２１】
図１は第１の実施の形態に係るバラスト水の水質測定装置であり、高濃度測定用のＴＲＯ計と低濃度測定用のＴＲＯ計を１つのケーシング内に設置したＴＲＯ測定ユニット２を備えている。
【００２２】
バラスト配管１には、バラストタンクからポンプ（図示略）を介して送水されてきたバラスト水が流れている。バラスト配管１の下流端は排水口に接続されている。バラスト配管１の途中の薬注部３で薬剤添加（薬注）が行われる。
【００２３】
殺滅剤（酸化剤）添加後のＴＲＯ濃度を測定するには、薬注部３よりも下流側にてバラスト配管１から送水ライン（配管）Ｌ３でバラスト水をサンプリングし、第１の送水ポンプＰ１及びラインＬ４を介してＴＲＯ測定ユニット２に送水し、そのＴＲＯ高濃度測定部（第１の測定部）で測定した後、測定排水を排水ラインＬ２からポンプＰ３を介してバラスト配管１に戻す。
【００２４】
中和前のＴＲＯ濃度を測定するには、薬注部３よりも上流側のサンプル送水ラインＬ１からバラスト水をサンプリングし、ＴＲＯ測定ユニット２のＴＲＯ高濃度測定部（第１の測定部）で測定した後、測定排水を排水ラインＬ２からバラスト配管１に戻す。
【００２５】
中和後のＴＲＯ濃度を測定するには、ラインＬ３よりも下流側のサンプル送水ラインＬ６によってバラスト水をサンプリングし、第２の送水ポンプＰ２でＴＲＯ測定ユニット２に送水し、そのＴＲＯ低濃度測定部（第２の測定部）で測定した後、測定排水を排水ラインＬ２から排出ポンプＰ３を介してバラスト配管１に戻す。
【００２６】
図２は第２の実施の形態を示すものである。この実施の形態では、バラスト配管１の薬注部３よりも上流側から分岐したラインＬ１０がストレーナＳ１、第１の送水ポンプＰ１、ラインＬ１１を介してＴＲＯ測定ユニット２に接続されている。ラインＬ１１から分岐したライン１２にバルブＶ１、逆止弁Ｖ２がこの順に設けられている。ライン１２からの水は、ラインＬ２３，Ｌ２２を介して、薬注部３よりも下流側のバラスト配管１に返送される。
【００２７】
バラスト配管１の薬注部３よりも下流側（ただし、ラインＬ２２との合流点よりも上流側）から分岐したラインＬ１３がストレーナＳ２、第２の送水ポンプＰ２、ラインＬ１４を介してＴＲＯ測定ユニット２に接続されている。ラインＬ１４から分岐したライン１５にバルブＶ３、逆止弁Ｖ４がこの順に設けられている。ライン１５からの水は、ラインＬ２３，Ｌ２２を介して、バラスト配管１に送水される。
【００２８】
この実施の形態では、清水源（例えば清水タンクや造水装置など）からの清水がラインＬ１６及びバルブＶ６を介してＴＲＯ測定ユニット２に供給可能とされている。
【００２９】
ＴＲＯ測定ユニット２からの測定排水は、ラインＬ２１、排出ポンプＰ３、逆止弁Ｖ５及びラインＬ２２を介してバラスト配管１に送水可能とされている。
【００３０】
この実施の形態では、バラスト配管１から採取されたサンプル水がラインＬ１０，Ｌ１１又はＬ１３，Ｌ１４を介してＴＲＯ測定ユニット２で測定され、測定排水はラインＬ２１、ポンプＰ３及びラインＬ２２を介してバラスト配管１に返送される。なお、このときバルブＶ１，Ｖ３は閉とされている。
【００３１】
ポンプＰ１及びＰ２は常時稼働しており、ＴＲＯ濃度を測定する時以外は、バルブＶ１，Ｖ３は開とされ、バラスト配管１から取り込んだサンプル水は分岐ラインＬ１２又はＬ１５と、ラインＬ２３，Ｌ２２を経てバラスト配管１へと戻される。
【００３２】
清水はＴＲＯ計の測定部でＴＲＯ濃度を測定する際に、必要に応じてバルブＶ６を開とすることにより、サンプルを希釈する希釈水として使用される。
【００３３】
図３は、第３の実施の形態を示すものである。図３では、バルブＶ６よりも上流側にてラインＬ１６から分岐した清水供給ラインＬ１７又はＬ１８によって清水がラインＬ１０又はＬ１３のストレーナＳ１，Ｓ２よりも上流側に供給可能とされている。ラインＬ１７，Ｌ１８にバルブＶ７，Ｖ８が設けられている。
【００３４】
図３のその他の構成は図２と同一であり、同一符号は同一部分を示している。この実施の形態においては、ＴＲＯ測定ユニット２によるサンプル水の分析は図２の場合と同様にして行われる。
【００３５】
この実施の形態では、清水供給ラインＬ１７，Ｌ１８を有しており、定期的に、又は必要に応じて、ストレーナＳ１，Ｓ２、サンプル送水ラインＬ１１，Ｌ１４、ポンプＰ１，Ｐ２、ＴＲＯ測定ユニット２を清水で洗浄することができる。この洗浄は、定期的に自動的に行われてもよい。清水による洗浄後は、ストレーナＳ１，Ｓ２、サンプル送水ラインＬ１１，Ｌ１４、ポンプＰ１，Ｐ２、ＴＲＯ測定ユニット２内は清水と置換された状態となるので、これらにおけるスケール、スライム、腐食、ＴＲＯ計セルの汚れによるトラブル発生を防止できる。
【００３６】
図１〜３の実施の形態においては、２つのＴＲＯ計の排水を合流させて１つの排出ライン（Ｌ２又はＬ２１〜２２）とすることによって排出ポンプＰ３は１つで済むようになり、より簡単な構成でポンプの設置スペースを減らすことができる。このような構成にするためには、２つのＴＲＯ計を１つのユニットにするなどして、互いに近くに設置することより、容易に排出ラインを合流させることが可能である。
【００３７】
従来例では、バラスト配管の２箇所のサンプリング点が離れている場合、このように２つのＴＲＯ計を１箇所に集約させると、サンプリング点からＴＲＯ計測定部までのサンプル送水ラインが長くなり、サンプル送水ラインには古いサンプル水が滞留しているため、新しいサンプル水が測定部に到達するにはタイムラグが生じるため、望ましくなかった。
【００３８】
図２，３の実施の形態では測定部の手前のラインＬ１１又はＬ１４からラインＬ１２又はＬ１５を分岐させてサンプル水をバラスト配管１に戻すようにすることにより、ＴＲＯ測定前に新しいサンプル水をこの分岐ラインＬ１２，Ｌ１５を使って流しておくことができるため、サンプル送水ラインが長くなってもタイムラグはほとんど生じなくなる。
【００３９】
また、従来例では、ＴＲＯ測定に使用されるポンプやバルブは通常、電気駆動ポンプ、電磁弁などに電気電子機器が用いられており、防爆エリアに設置するためには電気電子機器を防爆仕様にする必要があり、コストアップになっていた。本発明では、これらの機器（ポンプＰ１〜Ｐ３、バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８）に電気電子機器を使用しないものとすることにより防爆仕様とする必要がない。電気電子機器を使用しない例として、エア駆動ポンプ及びエア駆動バルブが挙げられる。
【００４０】
図３の実施の形態においては、定期的に、又は必要に応じて、使用後のサンプル送水ライン、ポンプ、ＴＲＯ計を清水で自動洗浄することができるため、これらの配管や機器にバラスト水に由来するスケール、スライム、腐食、ＴＲＯ計セルの汚れ（着色）などを防止できる。従来は、航路や運航状況によっては数ヶ月間、バラスト処理装置を運転しない場合があり、その停止期間中にサンプル送水ラインやポンプに海水が長期間、残留することでスケール、スライム、腐食、ＴＲＯ計セルの汚れによるトラブルが発生し、バラスト水処理装置が運転できない状態となる場合があった。
【００４１】
図３の実施の形態では、これらの問題点が解消され、精度良くＴＲＯを測定することが可能である。
【００４２】
図１〜３の実施の形態では、ＴＲＯ測定後の排水の排出に排出ポンプＰ３を使用したが、排水をバラスト配管１に戻さず、排水を排水貯留槽に貯める場合は、必ずしも排出ポンプＰ３は必要でなく、大気開放の状態でＴＲＯ測定部から排出される排水を排水貯留槽に入れることができる。
【００４３】
また、バラスト水に中和剤を添加して中和する際には、中和前のＴＲＯ濃度を測定し、それに基づいて添加する中和剤の量を制御することが通常、行われるが、これに代えて、中和前のＴＲＯ濃度はバラスト水に添加した酸化剤の量から推定し、中和剤を添加した後のＴＲＯ濃度のみを測定し、この結果に基づいて中和剤の添加量を調整することも可能である。こうすることによって、使用する機器をより簡略化できる。
【符号の説明】
【００４４】
１  バラスト配管
２  ＴＲＯ測定ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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