(57)【要約】【課題】海洋生物を含有する水を用いて熱交換対象設備と熱交換するにあたり、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを熱交換のための水に注入することによって、効果的に、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法およびシステムを提供すること。【解決手段】熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法として、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、供給された水を用いて、熱交換対象設備と熱交換する工程と、熱交換対象設備と熱交換後の水を、熱交換対象設備から放出する工程と、海洋生物を含有する水、供給された水、及び、熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する工程とを行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法であって、
海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、
前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換する工程と、
前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出する工程と、
前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する工程とを含むことを特徴とする抑制方法。
【請求項２】
前記塩素系薬剤が次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、または、塩素であることを特徴とする、請求項１に記載の抑制方法。
【請求項３】
前記塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入された水のｐＨが７．９以上であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の抑制方法。
【請求項４】
前記海洋生物がフジツボ類であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の抑制方法。
【請求項５】
前記海洋生物を含有する水が海水であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抑制方法。
【請求項６】
海洋生物の遊泳を阻害する方法であって、
前記海洋生物を含有する水に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する工程を含むことを特徴とする阻害方法。
【請求項７】
前記塩素系薬剤が次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、または、塩素であることを特徴とする、請求項６に記載の阻害方法。
【請求項８】
前記塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入された水のｐＨが７．９以上であることを特徴とする、請求項６または７のいずれか１項に記載の阻害方法。
【請求項９】
熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムであって、
海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給するための供給装置と、
前記供給された熱交換水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換するための熱交換器と、
前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出するための放出装置と、
前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、塩素系薬剤を注入するための薬剤注入装置と、
前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、ＣＯ２マイクロバブルを注入するためのマイクロバブル注入装置とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記塩素系薬剤が次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、または、塩素であることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを用いて熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法及びシステム、及び、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを用いて海洋生物の遊泳を阻害するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却水として海水を利用する火力発電所や原子力発電所などの発電プラントにおいては、海から海水を取り入れて復水器に供給する取水路や、復水器を通った海水を海へ放出するための放水路の内部に、フジツボ類やイガイ類をはじめとする貝等の海洋生物が付着し易い。海洋生物の付着量が多くなると、冷却水の流路が塞がれて冷却性能が低下するなどの不具合を招くおそれがある。そこで、従来から、例えば、特許文献１〜５に開示されるように、次亜塩素酸ナトリウム溶液や二酸化塩素などの塩素系薬剤を冷却水に注入することにより、冷却水流路への海洋生物の付着を抑制することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平  ７−２６５８６７号公報
【特許文献２】特開平１１−  ３７６６６号公報
【特許文献３】特開２００５−１４４２１２号公報
【特許文献４】特開２００５−１４４２１３号公報
【特許文献５】特開２００５−２４４２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のように、発電プラントにおいて冷却水として利用された後の海水は海へと放出され、冷却水に注入された塩素系薬剤も一緒に海へと放出されてしまうことから、環境保全のために、海へと放出される冷却水に含まれる塩素濃度（残留塩素濃度）は、一定の協定値以下であることが要求される。従って、海洋生物を除去するための塩素系薬剤の注入量も、上記の要求を満足できるように制限しなければならず、この制限の範囲内で十分な除去効果を得ることは容易でなかった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、海洋生物を含有する水を用いて熱交換対象設備と熱交換するにあたり、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを熱交換のための水に注入することによって、効果的に、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法および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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法は、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給する工程と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換する工程と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出する工程と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを組み合わせて、熱交換のための水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物が熱交換水流路に付着するのを効果的に抑えることができる。また、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを組み合わせて用いることによって、塩素系薬剤のみを用いる場合よりも塩素系薬剤の使用量を減らすことが可能となるため、熱交換対象設備から放出される、熱交換対象設備と熱交換後の水の塩素濃度を低減しながら、より効率的に海洋生物が熱交換水流路に付着するのを抑えることができる。
【０００７】
ここで、熱交換対象設備は特に限定されないが、例えば、火力発電所などの発電プラントが備える、復水器やＬＮＧ(液化天然ガス)気化器であっても良い。
また、ここでいうＣＯ２マイクロバブルとは、発生時の粒径が５μｍ〜５０μｍの二酸化炭素の気泡をいう。ＣＯ２マイクロバブルを発生させる方法は特に限定されないが、例えば、エジェクタ型、ベンチュリー型、ラインミキサー型、加圧溶解型、旋回流型、または、キャビテーション型のマイクロバブル発生装置を使用して、発生させることができる。
【０００８】
塩素系薬剤は、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができれば特に限定されないが、例えば、次亜塩素酸ナトリウムや二酸化塩素、または、塩素であっても良い。
【０００９】
熱交換のための水への塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの注入量が少量であっても、海洋生物が熱交換水流路に付着するのを効果的に抑制できることから、ＣＯ２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．９以上であることが好ましい。
【００１０】
海洋生物の種類は特に限定されないが、例えば、フジツボ類やイガイ類などの貝類であっても良く、これらの中でもフジツボ類の幼生であることがより好ましい。
【００１１】
海洋生物を含有する水の種類は特に限定されないが、例えば、海水であっても良い。
【００１２】
本発明に係る海洋生物の遊泳を阻害する方法は、前記海洋生物を含有する水に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを、海洋生物を含有する水に注入することによって、注入された水に含まれる海洋生物を効率的に麻痺状態などにすることができ、この結果、海洋生物の遊泳を効果的に阻害することができる。
海洋生物の遊泳を阻害すれば、例えば、海洋生物を含有する水の容器に、海洋生物が付着するのを防いだり、水から海洋生物を回収・除去したりするのが容易になる。
【００１４】
塩素系薬剤は、海洋生物の遊泳を阻害することができれば特に限定されないが、例えば、次亜塩素酸ナトリウムや二酸化塩素、または、塩素であっても良い。
【００１５】
海洋生物を含有する水への塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの注入量が少量であっても、海洋生物の遊泳を効果的に抑制できることから、ＣＯ２マイクロバブルを注入した水のｐＨが７．９以上であることが好ましい。
【００１６】
一方、本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムは、海洋生物を含有する水を、熱交換対象設備に供給するための供給装置と、前記供給された水を用いて、前記熱交換対象設備と熱交換するための熱交換器と、前記熱交換対象設備と熱交換後の水を、前記熱交換対象設備から放出するための放出装置と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、塩素系薬剤を注入するための薬剤注入装置と、前記海洋生物を含有する水、前記供給された水、及び、前記熱交換対象設備と熱交換後の水のいずれか一つ以上に、ＣＯ２マイクロバブルを注入するためのマイクロバブル注入装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本システムを用いる塩素系薬剤は、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができれば特に限定されないが、例えば、次亜塩素酸ナトリウムや二酸化塩素、または、塩素であっても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、海洋生物を含有する水を用いて熱交換対象設備と熱交換するにあたり、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを熱交換のための水に注入することによって、効果的に、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法およびシステムを、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態として説明する、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における、取水路、放水路、ＬＮＧ気化器流路、および、復水器流路からなる、熱交換水流路を、模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における、薬剤注入装置の詳細構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における、薬剤注入管が供える薬剤注入口の構成例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における、薬剤注入管が供える薬剤注入口の別の構成例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における、ＣＯ２マイクロバブル注入装置の詳細構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、添付図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の目的、特徴、利点、および、そのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
＝＝本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態として説明する、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、本発明に係る、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制するシステム（以下、単に「システム」と称する。）１００は、海２に面する敷地に建設された火力発電所１０を備える。火力発電所１０は、燃料貯蔵設備１２、ＬＮＧタンク１４、発電設備１６、ＬＮＧ気化器１７、取水路２０、および、放水路２２などを備える。
【００２１】
発電設備１６は、さらに、復水器１８Ａおよび１８Ｂを備える。復水器１８Ａおよび１８Ｂは、蒸気原動機に連結し、蒸気を凝結させるとともに高い真空を作り、蒸気の膨張作用を助ける装置である。復水器１８Ａおよび１８Ｂにおいて水蒸気を冷却して凝結させるために、復水器１８Ａおよび１８Ｂは、冷却水が通る熱交換水流路として、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂを備える。なお、復水器１８Ａおよび１８Ｂとして、冷却水が復水器流路２９Ａおよび２９Ｂの内部を通る表面復水器を図示しているが、冷却水を復水器内部に直接導入し、冷却水と蒸気とを混合する直接接触復水器であっても良い。
【００２２】
ＬＮＧ気化器１７は、ＬＮＧを熱交換で気化させる装置である。ＬＮＧ気化器１７においてＬＮＧを加温して気化させるために、ＬＮＧ気化器１７は、さらに、加温の熱源となる水が通る熱交換水流路として、ＬＮＧ気化器流路２７を備える。
【００２３】
取水路２０は、取水された熱交換のための水を、熱交換対象設備へと供給するための流路である。取水路２０は、さらに、水を取水するための取水口２４を備える。取水路２０は、取水口２４を通じて海洋生物を含有する海水を海２から取水し、このようにして取水された海水を、熱交換対象設備である復水器１８Ａおよび１８Ｂを冷却するための、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給する。
【００２４】
放水路２２は、熱交換対象設備と熱交換後の水を、熱交換対象設備の外へと放出するための流路である。放水路２２は、さらに、熱交換後の水を海へと放出するための放出口２６を備える。即ち、放水路２２は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとの熱交換により加温された、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂ内部を流れる海水を、放出口２６を通じて海へと放出する。
なお、本実施形態では、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水を有効に利用するべく、放水路２２の一部は、ＬＮＧ気化器流路２７へと通じている。これにより、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水は、ＬＮＧ気化器１７へと送られるため、復水器１８Ａおよび１８Ｂで発生した熱を利用して、ＬＮＧ気化器１７を加温することができる。ＬＮＧ気化器１７と熱交換後の、ＬＮＧ気化器流路２７内部を流れる海水は、放水路２２へと合流する。放水路２２は、合流したＬＮＧ気化器流路２７内部を流れる海水を、放出口２６を通じて海へと放出する。
【００２５】
上記のように、熱交換水流路である、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂには海水が流れるため、熱交換水流路の内部には、貝等の海洋生物が付着・繁殖しやすい。そして、熱交換水流路内に多量の海洋生物が付着すると、流路が塞がれて十分な流量が得られなくなる等のために、熱交換機能が低下してしまう可能性がある。
特に、取水路２０については、復水器１８Ａおよび１８Ｂを効率よく冷却するべく、低い水温の海水を取り込めるように、取水口２４を陸地からかなり離れた沖合に設けるため、取水路２０は非常に長くなって、海洋生物の付着の影響を受けやすい。また、ＬＮＧ気化器流路２７については、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水が流れることより、海洋生物が繁殖しやすい状態となっており、さらに、ＬＮＧ気化器１７との熱交換の効率を向上させるべく、流路直径が放水路２２よりも細くなっているため、海洋生物が付着した場合の影響を受けやすい。
【００２６】
そこで、本実施形態では、取水口２４から取水した熱交換のための海水に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入することによって、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂの内壁面における、貝等の海洋生物の付着を抑制している。加えて、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された熱交換のための海水に、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入することによって、特にＬＮＧ気化器流路２７の内壁面における、貝等の海洋生物の付着をさらに抑制している。
なお、塩素系薬剤の種類は、特に限定されず、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素や塩素などであっても良い。塩素系薬剤の形態は、特に限定されないが、例えば、次亜塩素酸ナトリウムであれば、安定な次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。また、海水を電気分解することにより得られる塩素または次亜塩素酸ナトリウムでも良い。
取水口２４から取水した海水に注入する塩素系薬剤の種類と、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水に注入する塩素系薬剤の種類とは、同一であっても良く、組み合わせによって有毒な物質を生成しない限り異なっていても良い。
【００２７】
取水口２４から取水した海水に塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入する際、取水路２０の取水口２４に近い箇所で、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入することによって、熱交換水流路の上流で海洋生物の遊泳を阻害することができるため、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの注入箇所よりも下流にある熱交換水流路全体への海洋生物の付着を抑制することができる。
また、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温された海水に塩素系薬剤を注入する際、ＬＮＧ気化器流路２７の入り口に近い箇所で、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入することによって、ＬＮＧ気化器１７と熱交換が行われるＬＮＧ気化器流路２７の内壁面に対する海洋生物の付着を抑制し、ＬＮＧ気化器流路２７の熱交換機能の低下を効果的に防ぐことができる。
【００２８】
なお、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを同一箇所で注入する必要はなく、例えば、取水路２０の取水口２４に近い箇所で塩素系薬剤を注入し、ＬＮＧ気化器流路２７の入り口に近い箇所でＣＯ２マイクロバブルを注入するなどのように、熱交換水流路内の任意の異なる場所であっても良い。例えば、取水路２０の取水口２４に近い箇所で塩素系薬剤を注入し、取水路２０の、塩素系薬剤を注入した箇所よりも下流であって特に付着を防止したい箇所の上流にＣＯ２マイクロバブルを注入すれば、特に付着を防止したい箇所における熱交換水流路への海洋生物の付着を、より効果的に抑制することができる。
【００２９】
図２は、取水路２０、放水路２２、ＬＮＧ気化器流路２７、および、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂからなる、熱交換水流路８０を模式的に示す図である。
図２に示すように、取水路２０は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとの接続部、即ち、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂとの接続部に、それぞれ第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂを備える。第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂは、取水口２４を通じて、海水を海２から取水路２０へと吸入する。
【００３０】
取水路２０は、好ましくは取水口２４に近い箇所に、塩素系薬剤を注入するための薬剤注入装置３２ＡとＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ａとを備える。また、ＬＮＧ気化器流路２７は、好ましくは入り口に近い箇所、即ち、放水路２２との接続部に、薬剤注入装置３２ＢとＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ｂとを備える。
【００３１】
図３は、薬剤注入装置３２Ａの詳細構成を示す。図３に示すように、薬剤注入装置３２Ａは、塩素系薬剤を供給する薬剤供給槽４０と、薬剤供給槽４０から供給された塩素系薬剤を、取水路２０を流れる熱交換のための海水に注入するための薬剤注入管４２とを備える。
【００３２】
薬剤注入管４２は、薬剤供給槽４０からの塩素系薬剤の供給量を制御するバルブ４４を備える。このバルブ４４を用いることによって、ＣＯ２マイクロバブルとの組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような量の塩素系薬剤を、取水路２０を流れる熱交換のための海水に必要に応じて注入することができる。
なお、ＣＯ２マイクロバブルとの組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような塩素系薬剤の量は、例えば、あらかじめ実験をして求めることもできるし、また、熱交換水流路の任意の箇所に観察装置（図示せず）を設け、その観察装置を通して海洋生物の様子を観察しながら制御することもできる。
【００３３】
また、薬剤注入管４２は、薬剤供給槽４０から薬剤注入管４２に供給されてきた塩素系薬剤を、取水路２０を流れる熱交換のための海水に注入するための、薬剤注入口４３を備える。
図３に示す例では、薬剤供給槽４０と接続していない側の薬剤注入管４２の先端は、取水路２０の下流側へ向けて屈曲し、その最先端に薬剤注入口４３を備えている。なお、この場合において、図４に示すように、薬剤供給槽４０と接続していない側の薬剤注入管４２の先端部の断面を、薬剤注入口４３へ向けて次第に拡がるように構成してもよい。
また、図５に示すように、薬剤供給槽４０と接続していない側の薬剤注入管４２の先端は屈曲せずに、薬剤注入管４２の側面に設けた穴を薬剤注入口４３としてもよい。このように、薬剤注入管４２および薬剤注入口４３として様々な構成が考えられる。
【００３４】
なお、薬剤注入管４２は、同一箇所または複数個所に複数本あっても良い。
また、薬剤注入口４３は、取水路２０及びＬＮＧ気化器流路２７の壁面近傍での塩素系薬剤濃度が高くなるように、これらの壁面に沿って位置することが好ましい。この場合、取水路２０については、取水路２０の底部には汚泥が堆積するため、側部又は上部に沿って位置することがより好ましい。
【００３５】
なお、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入した後の、熱交換後の海水のｐＨが７．９以上になるように、薬剤注入口４３から塩素系薬剤を注入しても良い。
【００３６】
図６は、ＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ａの詳細構成を示す。図６に示すように、ＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ａは、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６と、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６を用いて発生させたＣＯ２マイクロバブルを、取水路２０を流れる熱交換後の海水に注入するためのマイクロバブル注入管４８と、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６に海水を供給するための第２の海水ポンプ５０と、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６にＣＯ２を供給するためのＣＯ２ボンベ５２とを備える。
【００３７】
第２の海水ポンプ５０は、取水路２０から海水を取水し、取水した海水をＣＯ２マイクロバブル発生装置４６へと供給する。
【００３８】
ＣＯ２ボンベ５２は、ＣＯ２ボンベ５２とＣＯ２マイクロバブル発生装置４６との間に、ＣＯ２ライン５３を備える。ＣＯ２ライン５３は、ＣＯ２ボンベ５２側から順に、減圧弁５４と流量調節弁５５とを備える。
ＣＯ２ボンベ５２からＣＯ２ライン５３に流入する二酸化炭素は、減圧弁５４で大気圧になるように圧力を調整され、流量調節弁５５で流量を調整されて、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６に送られる。このＣＯ２は、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６に第２の海水ポンプ５０が取り込んだ海水の流水の力によって装置内が負の圧力となることで、自動的に装置内に取り込まれる。
このようにして、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６に供給されたＣＯ２を用い、薬剤注入装置３２Ａから注入された塩素系薬剤との組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような量のＣＯ２マイクロバブルを発生させ、取水路２０を流れる熱交換のための海水に必要に応じて注入することができる。
なお、塩素系薬剤との組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるようなＣＯ２マイクロバブルの量は、例えば、あらかじめ実験をして求めることもできるし、また、熱交換水流路の任意の箇所に観察装置（図示せず）を設け、その観察装置を通して海洋生物の様子を観察しながら調節することもできる。
【００３９】
マイクロバブル注入管４８は、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６からマイクロバブル注入管４８に送られてきたＣＯ２マイクロバブルを、取水路２０を流れる熱交換後の海水に排気するための、マイクロバブル注入口４９を備える。マイクロバブル注入管４８は、流量調節弁５５を用いてＣＯ２マイクロバブル発生装置４６が吸引するＣＯ２の流量を調節することによって、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６から必要量を発生させたＣＯ２マイクロバブルを、マイクロバブル注入口４９を通じて、取水路２０を流れる熱交換後の海水に注入する。
【００４０】
ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６と接続していない側のマイクロバブル注入管４８の先端は、薬剤注入口４３と同様に、取水路２０の下流側へ向けて屈曲し、その最先端にマイクロバブル注入口４９を備えていても良く、また、この場合において、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６と接続していない側のマイクロバブル注入管４８の先端部の断面を、マイクロバブル注入口４９へ向けて次第に拡がるように構成してもよい。ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６と接続していない側のマイクロバブル注入管４８の先端は屈曲せずに、マイクロバブル注入管４８の側面に設けた穴をマイクロバブル注入口４９としてもよい。このように、マイクロバブル注入管４８およびマイクロバブル注入口４９として様々な構成が考えられる。
【００４１】
マイクロバブル注入管４８は、同一箇所または複数個所に複数本あっても良い。
【００４２】
なお、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入した後の、熱交換後の海水のｐＨが、８．１以下になるように、マイクロバブル注入口４９からＣＯ２マイクロバブルを注入しても良い。
【００４３】
＝＝本発明に係る熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法＝＝
次に、本実施の一形態として、塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを熱交換のための水に注入することによって、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制する方法について説明する。
まず、第１の海水ポンプ３０Ａおよび３０Ｂを用いて、海洋生物を含有する海水を、海２から取水口２４を通じて取水路２０へと吸入する。
【００４４】
薬剤注入装置３２Ａの薬剤供給槽４０から、ＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ａから注入するＣＯ２マイクロバブルとの組み合わせによって、取水路２０を含む熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができる量の塩素系薬剤を、バルブ４４を用いて、薬剤注入管４２を通じて、取水路２０へと取水した海水に、薬剤注入口４３から注入する。
一方、第２の海水ポンプ５０を用いて、取水路２０を流れる海水を、ＣＯ２マイクロバブル発生装置４６へと供給すると、ＣＯ２ボンベ５２から、ＣＯ２がマイクロバブル発生装置４６に自動的に取り込まれ、ＣＯ２マイクロバブルが発生する。
このようにして、薬剤注入装置３２Ａから注入された塩素系薬剤との組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような量のＣＯ２マイクロバブルを、ＣＯ２マイクロバブル注入装置３４ＡのＣＯ２マイクロバブル発生装置４６から発生させる。発生させたＣＯ２マイクロバブルを、取水路２０へと取水した海水に、マイクロバブル注入管４８を通じて、マイクロバブル注入口４９から注入する。
塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを、海洋生物を含有する海水に注入することによって、効率的に、含有される海洋生物が熱交換水流路へと付着するのを抑制することができる。
【００４５】
なお、ＣＯ２マイクロバブルとの組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるような塩素系薬剤の量や、塩素系薬剤との組み合わせにより、海洋生物の遊泳を阻害し、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができるようなＣＯ２マイクロバブルの量は、例えば、あらかじめ実験をして求めることもできるし、また、熱交換水流路の任意の箇所に観察装置（図示せず）を設け、その観察装置を通して海洋生物の様子を観察しながら調節することもできる。
【００４６】
塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入した後の、海洋生物を含有する海水のｐＨが７．９以上になるように、薬剤注入口４３から塩素系薬剤と、マイクロバブル注入口４９からＣＯ２マイクロバブルとを注入しても良い。塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの注入量が少量であっても、取水路２０を含む熱交換水流路に海洋生物が付着するのを効果的に抑制できるからである。
【００４７】
塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルを注入した海水を、取水路２０を通じて、復水器１８Ａおよび１８Ｂの内部を通る復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給する。復水器流路２９Ａおよび２９Ｂへと供給された海水は、復水器１８Ａおよび１８Ｂとそれぞれ熱交換することによって、復水器１８Ａおよび１８Ｂを冷却する。
【００４８】
復水器１８Ａおよび１８Ｂと熱交換した後の海水を、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂから放水路２２へと放出する。放水路２２へと放出した海水の一部を、ＬＮＧ気化器の内部を通るＬＮＧ気化器流路２７へと供給する。
【００４９】
ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水に、上記薬剤注入装置３２Ａの時と同様に薬剤注入装置３２Ｂから供給された塩素系薬剤と、上記ＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ａの時と同様にＣＯ２マイクロバブル注入装置３４Ｂから発生させたＣＯ２マイクロバブルとを、注入する。塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水に注入することによって、復水器１８Ａおよび１８Ｂで加温されたために海洋生物が繁殖しやすい状態となっているＬＮＧ気化器流路２７内部における、海洋生物の遊泳を阻害し、ＬＮＧ気化器流路２７および放出路２２を含む熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することができる。
【００５０】
塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを注入したＬＮＧ気化器流路２７内部の海水は、ＬＮＧ気化器１７と熱交換することによって、ＬＮＧ気化器１７を加温する。この際、ＬＮＧ気化器流路２７内部の海水は、復水器１８Ａおよび１８Ｂよって加温されているため、復水器１８Ａおよび１８Ｂで発生した熱を利用して、ＬＮＧ気化器１７を加温することができる。
【００５１】
ＬＮＧ気化器１７と熱交換した後の海水を、ＬＮＧ気化器流路２７から放水路２２へと放出する。ここで、復水器流路２９Ａおよび２９Ｂから放水路２２へと放出した海水のうち、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給した海水と、ＬＮＧ気化器流路２７へと供給しなかった海水とが合流する。
【００５２】
合流した海水は、放水路２２を通って、放水口２６から海２へと放水する。
塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとを組み合わせて用いたことによって、塩素系薬剤のみを用いる場合よりも、効率的に海洋生物の熱交換水流路への付着を抑制することができ、このため、塩素系薬剤のみを用いる場合よりも塩素系薬剤の使用量を減らすことが可能となった結果、放水口２６から海２へと放水された海水の塩素濃度が低減していることから、海２に与える負荷が少ない点で非常に優れている。
【実施例】
【００５３】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５４】
［実施例１］アカフジツボノープリウス４−５期幼生の調製
アカフジツボ成体を、天然海域からサンプリングした。サンプリングしたアカフジツボ成体を、２３℃の人工海水（八洲薬品株式会社製、アクアマリンＳ）に移した。アカフジツボ成体に、アルテミア幼生を毎日給餌し、毎日水換えをして飼育した。このように飼育している間に、ノープリウス幼生が孵出したので、光を当てて集めた。
【００５５】
０．４５μｍのフィルターでろ過した後に、ペニシリン３ｍｇ／Ｌおよびストレプトマイシン６．６ｍｇ／Ｌを添加した天然海水に、集めたノープリウス幼生を約２個体／ｍＬで入れ、２３℃で飼育した。ノープリウス幼生に、培養した浮遊珪藻 Chaetoceros gracilisを約６０万細胞/ｍＬの濃度で毎日給餌し、２〜３日に１回水換えをして飼育した。
【００５６】
ノープリウス幼生を飼育し始めてから約１週間後の、ノープリウス４−５期まで成長したノープリウス幼生を、実施例２および３の遊泳阻害試験に用いた。
【００５７】
［実施例２］塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの併用効果１
８．５Ｌの水槽に、５Ｌの人工海水を入れた。Ｔ１型マイクロバブル発生装置（旋回流型、ＣＯ２自給流量：７００ｍＬ／ｍｉｎ）を用いて１００ｍＬ／ｍｉｎの流量で、ＣＯ２マイクロバブルを発生させ、発生させたＣＯ２マイクロバブルを、水槽中の海水に注入した。
ＣＯ２マイクロバブルを注入し始めてから一定時間後に、それぞれ、ＣＯ２マイクロバブルを注入した海水約２００ｍＬを、水槽から汲み出した。
【００５８】
汲み出した海水約２００ｍＬから１００ｍＬを計量し、別の容器に移した。この容器に、注入したＣＯ２マイクロバブル（泡）が目視できる状態において、約５．０ｇ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩素濃度が０．２ｍｇ／Ｌになるように添加した。引続き、泡が目視できる状態において、実施例１で調製したアカフジツボのノープリウス幼生約３０個体を加えた。なお、使用した約５．０ｇ／Ｌ次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、海水利用発電プラントにおいて普及している海水電解装置を想定し、ペン型浄水器（米国マイオックス社製、マイオックスペン）を用いて、１０％塩化ナトリウム水溶液を電気分解することによって調製した。
また、汲み出した海水約２００ｍＬの残りを用いて、泡が消滅しｐＨが安定した段階で、海水の水温、ＤＯ（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ、溶存酸素）、および、ｐＨを測定した。
【００５９】
ノープリウス幼生を加えてから、１分、２分、３分、および、５分後に遊泳をしている個体と動きが止まっている個体を計数することによって、ノープリウス幼生の遊泳阻害率を計算した。
結果を、表１に示す。
【００６０】
【表１】
2011092821.tif 000003
【００６１】
この結果、ノープリウス幼生を加えてから３分後の遊泳阻害率は、ＣＯ２マイクロバブルを添加しない条件（ｐＨ８．５４（塩素なし））で２６％、ＣＯ２マイクロバブルを少量添加した条件（ｐＨ８．２２）では６２％の値となった。１分後および２分後の結果においても、ＣＯ２マイクロバブルを少量添加した条件での遊泳阻害率が、ＣＯ２マイクロバブルを添加しない場合の遊泳阻害率を上回った。一方で、５分後の遊泳阻害率は、両者でほとんど差が認められなかった。これらの結果から、少量のＣＯ２マイクロバブルを添加した場合には、塩素のみを添加した場合に比べて、遊泳阻害に至るまでの時間を早めることが可能であることが明らかとなった。
通常、水中の塩素濃度は急激に低下するため、塩素のみを添加した場合には、すぐに、効果的に海洋生物の遊泳を阻害することができない濃度となってしまう。しかし、ＣＯ２マイクロバブルを併せて注入することによって、短時間で海洋生物の遊泳を阻害することが可能となり、この結果、非常に有効に海洋生物の付着を抑制できるようになった。
【００６２】
なお、多量のＣＯ２マイクロバブルを添加した条件（ｐＨ７．４３以下）においては、ノープリウス幼生を加えてから１分後の遊泳阻害率では比較的高い結果が得られたが、５分後の結果ではｐＨが低くなるほど遊泳阻害率が低くなる傾向が認められた。このことは、ＣＯ２マイクロバブルの効果により、塩素が飛散または幼生以外の海水中の有機物等と反応し、水中の塩素濃度が速やかに遊泳阻害効果の低い濃度まで低下したためであろうと考えられる。
【００６３】
本試験中における溶存酸素濃度は７．９ｍｇ／Ｌ以上であり、後述する比較例１の試験で実施した遊泳阻害が確認された濃度である４．０ｍｇ／Ｌを大きく上回っていることから、溶存酸素濃度の低下による試験結果への影響はない。
【００６４】
［実施例３］塩素系薬剤とＣＯ２マイクロバブルとの併用効果２
８．５Ｌの水槽に、５Ｌの人工海水を入れた。Ｔ１型マイクロバブル発生装置を用いて、１００ｍＬ／ｍｉｎの流量でＣＯ２マイクロバブルを発生させ、発生させたＣＯ２マイクロバブルを、水槽中の海水に注入した。
ＣＯ２マイクロバブルを注入し始めてから一定時間後に、それぞれ、ＣＯ２マイクロバブルを注入した海水約２００ｍＬを、水槽から汲み出した。
【００６５】
汲み出した海水約２００ｍＬから１００ｍＬを計量し、別の容器に移した。この容器に、注入したＣＯ２マイクロバブル（泡）が目視できる状態において、実施例１で調製したアカフジツボのノープリウス幼生約３０個体を加えた。引続き、泡が目視できる状態において、約５．０ｇ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩素濃度が０．２ｍｇ／Ｌになるように添加した。
また、汲み出した海水約２００ｍＬの残りを用いて、泡が消滅しｐＨが安定した段階で、海水の水温、ＤＯ、および、ｐＨを測定した。
【００６６】
次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えてから、１分、２分、３分、および、５分後に遊泳をしている個体と動きが止まっている個体を計数することによって、ノープリウス幼生の遊泳阻害率を計算した。また、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えてから５分後に、残留塩素計（ハンナインスツルメンツジャパン株式会社製、ＨＩ９５７１１型）を用いて、海水の塩素濃度を測定した。
結果を、表２に示す。
【００６７】
【表２】
2011092821.tif 000004
【００６８】
この結果、実施例２と同様に、ＣＯ２マイクロバブルを少量添加した条件（ｐＨ７．９１以上）では、海洋生物が遊泳阻害に至るまでの時間を短縮できることが明らかとなった。
また、多量のＣＯ２マイクロバブルを添加した条件（ｐＨ７．３０以下）においては、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えてから５分後の塩素濃度はＣＯ２マイクロバブルの添加量が多くなる（ｐＨが低くなる）ほど低下していることから、ＣＯ２マイクロバブルの添加量が多くなると、塩素が海洋生物に対して有効に作用しない濃度まで低下し、それに伴って海洋生物に対する遊泳阻害率が低下することが確かめられた。
【００６９】
なお、本試験中における溶存酸素濃度は７．６ｍｇ／Ｌ以上であり、後述する比較例１の試験で実施した遊泳阻害が確認された濃度である４．０ｍｇ／Ｌを大きく上回っていることから、溶存酸素濃度の低下による試験結果への影響はない。
【００７０】
［比較例１］溶存酸素濃度の影響
海水の溶存酸素濃度が、海洋生物の遊泳阻害に及ぼす影響を調べるべく、以下の実験を行った。
２Ｌのビーカーに、２Ｌの人工海水（八洲薬品株式会社製、アクアマリンＳ）を入れた。エアーストーンをビーカー中の海水に入れ、海水中のエアーストーンに１００ｍＬ／ｍｉｎの流量でＮ２を供給することによって、Ｎ２を海水に注入した。
海水のＤＯが、Ｎ２注入前の７．６ｍｇ／Ｌから、それぞれ、５．１、４．０、３．０、または、２．０となるまで、Ｎ２を注入しつづけた。
【００７１】
ＤＯが、５．１、４．０、３．０、または、２．０である海水１００ｍＬを、２Ｌのビーカーから１００ｍＬビーカーに汲み出した。この容器に、注入したＮ２の気泡が目視できる状態において、実施例１で調製したアカフジツボのノープリウス幼生約３０個体を加えた。また、この容器中の海水のｐＨを測定した。
【００７２】
ノープリウス幼生を加えてから、１分、および、５分後に遊泳をしている個体と動きが止まっている個体を計数することによって、ノープリウス幼生の遊泳阻害率を計算した。
結果を、表３に示す。
【００７３】
【表３】
2011092821.tif 000005
【００７４】
この結果、ＤＯが４．０ｍｇ／Ｌ以下にまで低下すると、海洋生物の遊泳阻害効果が得られることが分かった。しかし、ＤＯが４．０ｍｇ／Ｌを上回る場合には、遊泳阻害効果は一切認められなかった。
【００７５】
従って、実施例２および３において得られた海洋生物の遊泳阻害効果は、溶存酸素濃度の影響によるものではないことが明らかになった。
【符号の説明】
【００７６】
２  海
１０  火力発電所
１２  燃料貯蔵設備
１４  ＬＮＧタンク
１６  発電設備
１７  ＬＮＧ気化器
１８Ａ，１８Ｂ  復水器
２０  取水路
２２  放水路
２４  取水口
２６  放水口
２７  ＬＮＧ気化器流路
２９Ａ，２９Ｂ  復水器流路
３０Ａ，３０Ｂ  第１の海水ポンプ
３２Ａ，３２Ｂ  薬剤注入装置
３４Ａ，３４Ｂ  ＣＯ２マイクロバブル注入装置
４０  薬剤供給槽
４２  薬剤注入管
４３  薬剤注入口
４４  バルブ
４６  ＣＯ２マイクロバブル発生装置
４８  マイクロバブル注入管
４９  マイクロバブル注入口
５０  第２の海水ポンプ
５２  ＣＯ２ボンベ
５３  ＣＯ２ライン
５４  減圧弁
５５  流量調節弁
８０  熱交換水流路
【図１】
2011092821.tif 000006
【図２】
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【図３】
2011092821.tif 000008
【図４】
2011092821.tif 000009
【図５】
2011092821.tif 000010
【図６】
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