(57)【要約】  本発明は、次亜塩素酸ナトリウム(ＮａＯＣｌ)を用いた電解式バラスト水処理装置及び処理方法を提供する。本発明は、船舶の下部に設置されて海水を貯蔵するバラストタンクと、上記バラストタンクと連結されて海水を電気分解する電解槽と、上記バラストタンクと上記電解槽との間に設置されてバラスト水を電解槽に流入する循環ポンプと、上記電解槽から次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を上記バラストタンクに排出する循環ポンプと、上記バラスト水中の次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御するように上記電解槽に電力を供給し、上記循環ポンプを制御する制御部とを含む電解式バラスト水処理装置および処理方法を提供する。本発明は安全な海水処理を可能にするので環境汚染及び生態系破壊を最小化することができる効果を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラスト水処理装置において、
船舶の下部に設置されて海水を貯蔵するバラストタンクと、
前記バラストタンクと連結されて海水を電気分解する電解槽と、
前記バラストタンクと前記電解槽との間に設けられてバラスト水を電解槽に流入する循環ポンプと、
前記電解槽から次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を前記バラストタンクに排出する循環ポンプと、
前記バラスト水中の次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御するように前記電解槽に電力を供給して前記循環ポンプを制御する制御部と、
を含むことを特徴とする電解式バラスト水処理装置。
【請求項２】
前記電解槽の内部、前記バラストタンクの流入部及び前記バラストタンクの底面のうち少なくとも一つの地点に次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項３】
前記バラストタンクと前記各循環ポンプとの間に海水の流入量及び排出量を調節するバルブが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項４】
前記バルブは、ソレノイドバルブであることを特徴とする請求項３に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、電解槽の電極に交流電圧を直流電圧に変換させて供給する直流電圧供給部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項６】
電気分解を利用して船舶内のバラスト水を処理する方法において、
バラストタンクに海水を取水する段階と、
前記バラストタンクの海水を電気分解用の電極が設けられた電解槽に循環ポンプを稼動して流入させる段階と、
前記電解槽において電気分解によって海水中に含まれた塩化ナトリウムを次亜塩素酸ナトリウムに変換させる段階と、
前記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた海水をバラストタンクに循環ポンプを通して排出する段階と、
を含むことを特徴とする電解式バラスト水処理方法。
【請求項７】
前記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を一定に維持するために次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサーを設置して、その検出結果に応じて前記電解槽の海水循環量または直流電圧供給を制御することを特徴とする請求項６に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項８】
前記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた海水をバラストタンクに循環ポンプを通して排出する段階の後には次亜塩素酸ナトリウムの濃度を測定し、次亜塩素酸ナトリウムの濃度が必要濃度値に達したかどうかを判断して必要濃度値に達したら循環ポンプを停止させ、必要濃度値に達しなければ必要濃度になるまでバラスト水を循環させる段階とが行われることを特徴とする請求項６に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項９】
前記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出する地点は、前記電解槽の内部、前記バラストタンクの流入部及び前記バラストタンクの底面のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項８に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項１０】
前記バラストタンクに海水を取水する段階の後には、バラストタンク内に備えられた水位検出装置を利用して入水完了の可否を判断する段階が行われることを特徴とする請求項６に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項１１】
船舶のバラスト水処理装置において、
船舶の下部に設置されて海水を貯蔵するバラストタンクと、
前記バラストタンクに海水を取水して供給する取水ポンプと、
前記バラストタンクと取水ポンプとの間に位置され前記取水ポンプからバラストタンクに供給される海水を電気分解する電解槽と、
電解槽に供給される電力を制御し、前記取水ポンプを制御してバラストタンク内の海水中の次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする電解式バラスト水処理装置。
【請求項１２】
前記電解槽は、中空形の本体を備え、前記本体の両側端はそれぞれ取水ポンプからバラストタンクに向かう配管にフランジ結合で連結したものであることを特徴とする請求項１１に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項１３】
前記本体は、円筒形であることを特徴とする請求項１２に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項１４】
前記電解槽本体の内部には多数の陰極と陽極の電極が配置され、その電極らは直流電圧供給部に電気的に連結されて交流から変換された直流電力が供給され海水の電気分解が行われることを特徴とする請求項１２に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項１５】
前記配管は、電解槽で発生した次亜塩素酸ナトリウム成分がバラストタンクの内部に容易に拡散できるようにバラストタンクの上面に沿って配置された排出ライン及びノズルを通してバラスト水を排出するものであることを特徴とする請求項１２に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項１６】
前記バラストタンク及び／または電解槽には次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出するための次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサーが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の電解式バラスト水処理装置。
【請求項１７】
電気分解を利用して船舶内のバラスト水を処理する方法において、
バラストタンクに海水を取水する段階と、
前記取水された海水を電気分解用の電極が設けられた電解槽に通過させ次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を生成する段階と、
前記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水をバラストタンクに流入させる段階と、
を含むことを特徴とする電解式バラスト水処理方法。
【請求項１８】
前記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水をバラストタンクに流入させる段階の後には、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を測定し、電解槽で直流電圧及び電流を調整し、取水ポンプによる海水流入量を調整して必要濃度値に達するまでバラスト水の濃度を制御する段階が行われることを特徴とする請求項１７に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項１９】
前記バラスト水の濃度を制御する段階の後には、バラストタンク内に備えられた水位検出装置等を利用して入水完了の可否を判断し、所望の入水量まで達するように取水ポンプを駆動する段階が行われることを特徴とする請求項１８に記載の電解式バラスト水処理方法。
【請求項２０】
前記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を測定する段階は、バラストタンクの内部に位置された次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサーを利用して行われることを特徴とする請求項１８に記載の電解式バラスト水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次亜塩素酸ナトリウム(ＮａＯＣｌ)を用いた電解式バラスト水(ｂａｌｌａｓｔ ｗａｔｅｒ)処理装置及び処理方法に関するもので、より詳しくはバラストタンク(ｂａｌｌａｓｔ ｔａｎｋ)の内部に流し込まれた海水を電気分解して海水中に含まれた塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)から次亜塩素酸ナトリウムを発生させ、流し込まれた海水中の有害プランクトンを死滅させる処理を行い、排出後には太陽光の紫外線により自然分解する次亜塩素酸ナトリウムの特性を利用して排出水による２次汚染を防ぐことのできる電解式バラスト水処理装置及び処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型船舶のバラストタンク(ｂａｌｌａｓｔ ｔａｎｋ)に流入及び流出される海水による環境破壊及び他国水域の生物体の流れ込みによる生態系撹乱などに対処するために、薬品処理、フィルター処理などの方法を使用する従来の処理方法の問題点を解決するための研究が進んでいる。
【０００３】
現在使用されている油槽船及び大型貨物船を含む殆どの大型船舶の場合、船舶の安全性及びバランスの確保のために船の下部構造にバラストタンクが具備されている。このようなバラストタンクは貨物のない状況において船のバランスが劣ってしまう点を補完するために一定量の海水を流入させ船のバランスを取るのに利用される。
【０００４】
この際、流し込まれる海水の量は船の大きさ、即ち、配水量を基準にして設定されるが、大型船舶の場合、１万トン以上の海水を流入する場合も頻繁にある。この過程で流し込まれる海水には微細海洋生物が含まれているが、船舶が接岸した国家及び地域の海水を流入した後、他国家及び他地域に移動して海水を放出する場合、海水流入過程で混入された微細海洋生物が他地域に伝播される問題点を有している。
【０００５】
このような微細海洋生物の移動は自然界では稀な現象で、代表生物種の変動、赤潮発生などの生態系撹乱現象が生じるため非常に深刻な問題を引き起こす。
【０００６】
かかる問題によって、バラストタンク内部の微細海洋生物を除去するために、流し込まれる海水をフィルターを通してこしたり、流し込まれた海水に薬品を投入して海洋微生物を除去する方式を用いる。この過程でフィルターを利用する方法の場合、流入海水量が減ってしまうので処理容量の問題が生じ、フィルターのメッシュ(ｍｅｓｈ)の限界があって完全な処理が行われない問題点を有していた。
【０００７】
また、薬品を投入すると流れ込まれた海洋微生物が除去できる一方、タンク内に残留する有毒性化学物質が海水放出時に付近水域を汚染させ環境破壊が起こる問題点を有しており、益々その使用が規制されている状況である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するために案出したものであって、本発明の目的は、バラストタンクに流し込まれた海水を循環させ電気分解装置によって海水中に含まれた塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)成分を次亜塩素酸ナトリウム(ＮａＯＣｌ)に変換させることで微細海洋生物を死滅させ、海水が放流される場合放出水に含まれた次亜塩素酸ナトリウムが太陽光の下で紫外線の影響で再び塩化ナトリウムに置換される現象を利用して放出水による２次汚染の問題点を解消した方法を提案することにより、従来に用いられた薬品の使用方法に比べてより安全、かつ容易な電解式バラスト水処理装置及び処理方法を提供することである。
【０００９】
さらに、本発明は極めて簡単な構造で非常に効率良く微細海洋生物を死滅させることのできる電解式バラスト水処理装置及び処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するための本発明は、船舶のバラスト水処理装置において、船舶の下部に設置され海水を貯蔵するバラストタンクと、上記バラストタンクと連結されて海水を電気分解する電解槽と、上記バラストタンクと上記電解槽との間に設置されてバラスト水を電解槽に流入する循環ポンプと、上記電解槽から次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を上記バラストタンクに排出する循環ポンプと、上記バラスト水中の次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御するよう上記電解槽に電力を供給し、上記循環ポンプ等を制御する制御部とを含むことを特徴とする電解式バラスト水処理装置を提供する。
【００１１】
より好ましくは、上記電解槽の内部、上記バラストタンクの流入部及び上記バラストタンクの底面のうち少なくとも一つの地点に次亜塩素酸ナトリウムの濃度検出センサーが設けられている。
【００１２】
より好ましくは、上記バラストタンクと上記各循環ポンプとの間には海水の流入量及び排出量を調節するバルブが設けられている。
【００１３】
より好ましくは、上記バルブはソレノイドバルブである。
【００１４】
また、本発明は電気分解を利用して船舶内のバラスト水を処理する方法において、バラストタンクに海水を取水する段階と、上記バラストタンクの海水を電気分解用電極が設けられた電解槽に循環ポンプを稼動して流入する段階と、上記電解槽で電気分解により海水中に含まれた塩化ナトリウムを次亜塩素酸ナトリウムに変換させる段階と、上記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた海水をバラストタンクに循環ポンプを通して排出する段階とを含むことを特徴とする電解式バラスト水処理方法を提供する。
【００１５】
より好ましくは、本発明は上記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を一定に維持するために次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサーを設け、その検出結果に応じて上記電解槽の海水循環量または直流電圧供給を制御する。
【００１６】
そして、本発明は船舶のバラスト水処理装置において、船舶の下部に設置されて海水を貯蔵するバラストタンクと、上記バラストタンクに海水を取水して供給する取水ポンプと、上記バラストタンクと取水ポンプとの間に位置されて上記取水ポンプからバラストタンクに供給される海水を電気分解する電解槽と、電解槽に供給される電力を制御し上記取水ポンプを制御してバラストタンク内の海水中 の次亜塩素酸ナトリウム濃度を制御する制御部とを含むことを特徴とする電解式バラスト水処理装置を提供する。
【００１７】
また、本発明は電気分解を利用して船舶内のバラスト水を処理する方法において、バラストタンクに海水を取水する段階と、上記取水された海水を電気分解用の電極が設けられた電解槽に通過させて次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を生成する段階と、上記次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水をバラストタンクに流入する段階とを含むことを特徴とする電解式バラスト水処理方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましき実施例をさらに詳しく説明する。
【００１９】
図１及び図２を参照して本発明の一実施例によるバラスト水処理装置についてより詳しく説明する。
【００２０】
本発明の一実施例によるバラスト水処理装置１００は、通常船舶の下部構造に設置され、バラストタンク１０２に流し込まれた海水中の一部を循環させ次亜塩素酸ナトリウムの成分を生成し、これをバラストタンク１０２に取り戻す構造を有している。
【００２１】
本実施例の電解式バラスト水処理装置１００は、海水を流入する取水口１０３及び取水ポンプ１０４と、海水を排水する排水口１０７及び排水ポンプ１１４と、海水を貯蔵するバラストタンク１０２と、上記バラストタンク１０２と連結されて海水を電気分解する電解槽１０１と、上記バラストタンク１０２と上記電解槽１０１との間に設置されてバラスト水を電解槽１０１に流入する循環ポンプ１０５と、次亜塩素酸ナトリウムが含まれたバラスト水を電解槽１０１で排出する循環ポンプ１１０と、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を制御して電解槽１０１に電力を供給し、各循環ポンプ１０５、１１０を制御する制御部とを含んでいる。
【００２２】
上記バラストタンク１０２と電解槽１０１には、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出するための次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー１０９が設置されている。本発明は、上記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を制御するために電解槽１０１から排出及び流入する海水の量を制御するため、上記バラストタンク１０２と各循環ポンプ１０５、１１０との間にはバルブ１１５が設けられている。例えば、上記バルブ１１５は自動制御が可能なソレノイドバルブを使用することが好ましい。
【００２３】
上記電解槽１０１では海水を人為的に電気分解して海水中の主たる構成物質である塩化ナトリウムを次亜塩素酸ナトリウムに変換させる。
【００２４】
上記電解槽１０１は、海水の電気分解時、陽極では腐食性の強い塩素ガスが発生し、陰極では水酸化ナトリウム(ＮａＯＨ)が発生し、最終的には次亜塩素酸ナトリウムと水素ガスが発生する。しかし、海水温度による分解及び結合反応も異なり、通常、このような海水電気分解反応が起こる温度が略１５〜３０℃であるので、殆どの場合、これに対する海水の電気分解反応式は次のようである。
【００２５】
【化１】
2007515289.tif 000002
【００２６】
上記電気分解反応式において発生された次亜塩素酸ナトリウムは、それ自体が不安定で、励起状態であるため紫外線のある所であれば自然的に時間が経過するにつれ酸素が離れていき塩化ナトリウムに復元される。また、次亜塩素酸ナトリウムは強アルカリ性なので殺虫及び殺菌効果のあるものとして知られている。実際に塩酸(ＨＣｌ)と比べた時、電気分解で得られた次亜塩素酸ナトリウムが塩酸より約１.４倍程大きい効果があるものと知られている。
【００２７】
この過程で全ての塩化ナトリウムが電気分解されるわけではなく、印加される電力の強さによって生成される次亜塩素酸ナトリウムの量が決まる。かかる反応は、直接反応と電極反応により電気分解をするものに分けられ、その中で直接反応は次のようである。
【００２８】
【化２】
2007515289.tif 000003
【００２９】
上記電極において起こる電極反応は次式のようである。
【００３０】
【化３】
2007515289.tif 000004
【００３１】
これらより、Ｃｌ２＋２ＮａＯＨ  →  ＮａＯＣｌ＋ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏが得られる。上記の直接的な反応式とともに電極反応式より次亜塩素酸ナトリウムの最終的な生成式となる。
【００３２】
上記制御部は、図２に示しているように、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を一定に維持するために各循環ポンプ１０５、１１０とソレノイドバルブ１１５を制御するポンプ及びバルブ制御器１２４と、電解槽１０１内の電圧及び電流を検出する電圧／電流検出器１１８と、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を制御するための 次亜塩素酸ナトリウム濃度測定器１２０と、電解槽１０１に交流電圧を直流電圧に変換させて供給する直流電圧供給部１１１と、各種制御データを入出力するためのＡ／Ｄ入力部１２１及びＡ／Ｄ出力部１２２と、上記各種制御データを演算管理して全体システムの制御を主観する制御コンピュータ１１２とを含む。
【００３３】
また、次亜塩素酸ナトリウム濃度測定器１２０と次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー１０９との間には、次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー１０９で感知した検出信号を増幅して次亜塩素酸ナトリウム濃度測定器１２０に送るプリアンプ１１９が設けられている。上記次亜塩素酸ナトリウムの濃度を制御するために直流電圧供給部１１１によって直流電圧の供給を制御して電気分解を制御する。
【００３４】
しかも、上記電解槽１０１とバラストタンク１０２などの容器内には水位検出装置(図示せず)などを具備して作業者が流水及び出水状態を検出することができ、これは当業界の通常的な技術を利用すると良いのでこれについてより詳細な説明は省略する。
【００３５】
次に本発明による電解式バラスト水処理方法について説明する。
【００３６】
図３に示すように、先に取水ポンプ１０４を駆動して海水をバラストタンク１０２に流入する(Ｓ１１１)。その後はバラストタンク１０２内に備えられている水位検出装置(図示せず)などを利用して入水が完了したことを判断する(Ｓ１１２)。バラストタンク１０２内の海水を電気分解用電極１１６のある海水電解槽１０１に循環ポンプ１０５を稼動して流入させる(Ｓ１１３)。こうすると、流入された海水は電解槽１０１で直流電圧及び電流による電気分解により塩化ナトリウム成分が次亜塩素酸ナトリウム成分に変換される(Ｓ１１４)。次に、発生した次亜塩素酸ナトリウムが含まれる海水をバラストタンク１０２に循環させるための排出用循環ポンプ１１０を通して排出する(Ｓ１１５)。
【００３７】
この際、発生した次亜塩素酸ナトリウム成分がバラストタンク１０２の内部に容易に拡散できるようバラストタンク１０２の上面に沿って配置された排出ライン１０８及びノズル１０６を通して均一に排出する。
【００３８】
このような一連の過程を経て流入される次亜塩素酸ナトリウムの量が海洋微細生物を死滅させる程度に濃度を維持しなければならないので、次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー１０９を利用して次亜塩素酸ナトリウムの濃度を測定する(Ｓ１１６)。次に次亜塩素酸ナトリウムの濃度が必要濃度値に達したかどうかを判断する(Ｓ１１７)。
【００３９】
もし必要濃度値に達した場合は循環ポンプを停止する(Ｓ１１８)。必要濃度値に達しなかった場合は一定濃度になるまで上記した過程を継続して循環させ設定された濃度に達するようにする。
【００４０】
こうして一定濃度に到達されると微生物の死滅が進み、船舶が目的地に移動する数日ないし数十日の間、自然に全体の微生物が処理される効果を奏するようになる。
【００４１】
この過程で発生した次亜塩素酸ナトリウムの濃度が高くなりすぎた場合、バラストタンク内壁の腐食現象が生じ、最終的に到着地でバラスト水(ｂａｌｌａｓｔ ｗａｔｅｒ)を排出する場合、初期有毒性が強く表れる恐れがあるため、次亜塩素酸ナトリウムの発生及び循環過程で濃度を一定になるように設定し、これを監視できる方法が必要となる。
【００４２】
したがって、本実施例においてはこういった点を考慮して次亜塩素酸ナトリウムの発生される電解槽１０１及びノズル１０６から排出されるバラストタンク１０２の流入部、そしてバラストタンク１０２の底面に次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー１０９を設けて排水過程でタンク内部の残留量まで次亜塩素酸ナトリウム濃度の推移をリアルタイムに検出し、これにより海水の循環量や直流電圧供給を適切に調節するようになっている。
【００４３】
上記で最適の次亜塩素酸ナトリウム濃度を得るために電気分解に用いられる電力値は電解槽１０１内の電極の大きさ及び間隙と、海水の流入及び流出速度に直接係って決定される。従って、本発明はある特定の電力値に限定されるものではない。
【００４４】
一方、本発明によれば、微細海洋生物が効果的に死滅される。下表１に示すものは電解水による海水中の殆どの生物体に対する影響濃度である。赤潮生物の場合、本発明を行った結果、電解水撒布後１〜２分以内に赤潮生物が完全に除去されることを肉眼で確認し、実際適用海域内７〜８千個体／ｍｌであったコックロディニウム(Ｃｏｃｈｌｏｄｉｎｉｕｍ)の密度は適用４時間経過後、殆ど０に近くなるなど、高い救済効率を得ることができた。このように電解水において必用とする次亜塩素酸ナトリウムの成分濃度を調節すると完全な微細海洋生物体の除去が可能となる。
【００４５】
（表１）電解水内の次亜塩素酸ナトリウムの海洋生態系に対する栄養段階別影響濃度
2007515289.tif 000005
【００４６】
図４及び図５には、上記図１及び図２とは異なる構造の本発明の電解式バラスト水処理装置２００が示されている。
【００４７】
このようなバラスト水処理装置２００は、船舶の下部構造に設置され、バラストタンク２０２に海水が流し込まれる前に電解槽２０１を通過させ海水中に次亜塩素酸ナトリウム成分を生成させ、バラストタンク２０２に流入されるようにする構造を有する。
【００４８】
本実施例の電解式バラスト水処理装置２００は、海水を流入する取水口２０３及び取水ポンプ２０４と、海水を排水する排水口２０７を備え、海水を貯蔵するバラストタンク２０２と、上記バラストタンク２０２と連結されて海水を電気分解する電解槽２０１と、上記バラストタンク２０２と上記電解槽２０１との間を連結する配管２０３と、上記バラストタンク２０２内の次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出して電解槽２０１に電力を供給及び制御し、これらを自動制御する制御部とを含んでいる。
【００４９】
上記バラストタンク２０２及び／または電解槽２０１には、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を検出するための次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー２０９が設置されている。そして、上記電解槽２０１とバラストタンク２０２の間の配管２０３には必要に応じて遠隔から開閉操作ができるバルブ(図示せず)が設置され得る。
【００５０】
例えば、上記バルブは自動制御が可能なソレノイドバルブを使用することが好ましい。上記制御部は図２に関して説明したように、電解槽２０１内の電圧及び電流を検出する電圧／電流検出器と、電解槽２０１に直流電圧を供給する直流電圧供給部２１１と、各種制御データを入出力するためのＡ／Ｄ入力部及びＡ／Ｄ 出力部と、各種ポンプとバルブを自動制御するためのポンプ及びバルブ制御器、各種制御データを演算管理して全体システムの制御を主観する制御コンピュータ２１２とを含む。
【００５１】
また、上記のような本発明の電解式バラスト水処理装置２００は、電解槽２０１を通して海水が直ちに電気分解され次亜塩素酸ナトリウムを生成し、このような電解水をバラストタンク２０２に供給するので、図１及び図２に関して説明した本発明の一実施例の構造とは異にして、上記循環ポンプ１０５、１１０などを省略することができる。したがって、より簡単な構造の装置を具現することができるのである。
【００５２】
本実施例において使用される電解槽２０１は、図５に示しているように、中空形、好ましくは円筒形の本体２０１ａを備え、上記本体２０１ａの両側端はそれぞれ取水ポンプ２０４からバラストタンク２０２に向かう配管２０３にフランジ２０１ｂ結合で連結され得る。
【００５３】
そして、上記電解槽２０１の円筒形本体２０１ａの内部には多数の陰極と陽極の電極２１６とが配置され、その電極２１６は直流電圧供給部２１１に電気的に連結されて直流電力が供給されることにより海水の電気分解が行われるように構成される。
【００５４】
また、上記配管２０３は電解槽２０１において発生した次亜塩素酸ナトリウム成分がバラストタンク２０２の内部に容易に拡散できるようにバラストタンク２０２の上面に沿って配置された排出ライン２０８及びノズル２０６を通して均一に排出する。
【００５５】
そして、このような本発明のバラスト水処理装置２００は上記電解槽２０１とバラストタンク２０２などの容器内に水位検出装置(図示せず)などを具備して作業者が海水の現在状態を検出することができ、これは当業界の通常的な技術を利用すれば良いので、これについてより詳細な説明は省略する。
【００５６】
次は本発明の変形実施例によるバラスト水処理方法について説明する。
【００５７】
本発明の変形実施例によるバラスト水処理方法は、図６に示すように、先にバラストタンク２０２に海水を取水する段階(Ｓ２１１)が行われる。この段階は、先ず取水ポンプ２０４を駆動して海水を取水する。
【００５８】
その後には、上記取水された海水を電気分解用の電極２１６が設けられた電解槽２０１に通過させ次亜塩素酸ナトリウムが含まれた電解水を生成する段階(Ｓ２１２)が行われる。そうすると、流入された海水は電解槽２０１において直流電圧及び電流による電気分解により塩化ナトリウム成分が次亜塩素酸ナトリウム成分に変換される。
【００５９】
さらに、次には発生した次亜塩素酸ナトリウムが含まれる電解水をバラストタンク２０２に排出させる段階(Ｓ２１３)が行われる。この際、発生した次亜塩素酸ナトリウム成分がバラストタンク２０２の内部に容易に拡散できるようにバラストタンク２０２の上面に沿って配置された排出ライン２０８及びノズル２０６を通して均一に排出する。
【００６０】
かかる一連の過程を通して流入される次亜塩素酸ナトリウムの量が海洋微細生物を死滅させる程度に濃度を維持しなければならないので、その後には次亜塩素酸ナトリウム濃度検出センサー２０９を利用して次亜塩素酸ナトリウムの濃度を測定する段階(Ｓ２１４)が行われる。
【００６１】
その後には、測定された次亜塩素酸ナトリウムの濃度に基づいて電解槽２０１において直流電圧及び電流を調整し、取水ポンプ２０４による海水流入量を調整して必要濃度値に達するまで濃度を制御する段階(Ｓ２１５)が行われる。
【００６２】
その後には、段階(Ｓ２１６)でバラストタンク２０２内に備えられた水位検出装置(図示せず)などを利用して入水完了の可否を判断する。この段階(Ｓ２１６)ではバラストタンク２０２内で所望の入水量まで達するように取水ポンプ２０４を駆動し、入水量に達したら取水ポンプ２０４の作動を中止する。このように次亜塩素酸ナトリウムの目標濃度に入水量が満たさると微生物の死滅が進み、船舶が目的地に移動する数日ないし数十日の間、自然に全体の微生物が処理される効果を奏するようになる。
【００６３】
一方、本実施例では電解槽で最適の次亜塩素酸ナトリウムの目標濃度を得ることのできる電圧及び電流と、海水の流量を予め設定し、これによりバラストタンクの内部に電解水を供給することができ、この過程で別に次亜塩素酸ナトリウム 濃度を調整しないようにすることができることは勿論である。
【００６４】
上記で電気分解に用いられる電力値は、電解槽２０１内の電極の大きさ及び間隙と、海水の流入及び流出速度に直接関係して決まるので、本発明はある特定の電力値や海水流入量に限定するものではない。
【００６５】
以上、説明した本発明はその技術的思想または主たる特徴から外れることなく他の様々な形態に実施する。従って、上記実施例は全ての点において単純な例示に過ぎず、限定的に解釈すべきではない。特に、本明細書または図面の記載内容を通して当業者は、上記実施例とは異なる本発明の変形構造または均等構造を多様に構成することができるが、これらは全て本発明の技術思想内に含まれるものである。そして、本発明の構成要素等の材質変更、単純機能の付加、単純形状変更または寸法変更等が多様に提示され得るが、これらは全て本発明の権利範囲内に含まれるものであることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、従来のバラスト水処理における問題点を解決して安全な海水処理を可能にするので、環境汚染及び生態系破壊を最小化することができる効果を提供する。
【００６７】
また、本発明によれば極めて簡単な構造から非常に効率良く微細海洋生物を死滅させることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例による電解式バラスト水処理装置を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例による電解式バラスト水処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による電解式バラスト水処理方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の変形実施例による電解式バラスト水処理装置を概略的に示す構成図である。
【図５】図４に示された電解式バラスト水処理装置に備えられた電解槽を詳細に示す構成図である。
【図６】本発明の変形実施例による電解式バラスト水処理方法を示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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