(57)【要約】  本発明は、流動する液体中の微生物及びマクロ生物を死滅させる方法、処理施設（２６）及び処理部品（２９）に関する。死滅は、液体が前記施設（２６）中の前記部品（２９）を通過するとき瞬時に起こる。処理は、液体を電気絶縁性材料のケース（４８）の通路（４９）に誘導してその中で強制的に移動させることによって実施される。通路を通過して流れる際、液体は、前記ケース（４８）の内部に設けられた交流導体（５０）によって交流が水流中で短絡することにより、一つ以上の交流電場の影響に付される。
2007512122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物を含有する液体を処理するための、液体が処理施設（２６）内の処理部品（２９、３１）中にあるとき生物を死滅させることを含む方法であって、
生物を含有する液体を、処理部品（２９、３１）の内部通路（４９）に誘導して通路（４９）中で強制的に流動させるとき、電子放射に付すことを特徴とする方法。
【請求項２】
液体が、パイプ形通路（４９）中を流れる間に、パイプ形通路（４９）を囲む電気絶縁性ケース（４８）内に納められた少なくとも一つの交流電場の影響に付され、
前記交流電場が、液流中に存在する生物を死滅させるため、通路（４９）中の流れの横断面で液流を活性化することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記交流電場が通路（４９）の流れの横断面全体で液流を活性化することを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記交流電場が、パイプ形通路（４９）を囲む前記電気絶縁性ケース（４８）の両端内の軸方向に限定された区域で液流を活性することを特徴とする、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
処理施設（２６）に送られる流体流が、少なくとも２本の互いに平行なパイプ形通路（４９）中を平行に誘導され、その中でそれぞれの流れが少なくとも一つの交流電場の影響に付されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
少なくとも２本の互いに平行なパイプ形通路（４９）中の流れ容量が処理施設（２６）中の上流の流れ容量に概ね相当することを特徴とする、請求項５記載の方法。
【請求項７】
少なくとも２本の互いに平行なパイプ形通路（４９）中の流れ容量が処理施設（２６）中の上流の流れ容量を超えることを特徴とする、請求項５記載の方法。
【請求項８】
内径約５インチ（約１２．５cm）以下の通路（４９）が使用されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
処理施設（２６）の処理通路（４９）の上流の液流中にある生物が、処理通路（４９）の上流の液流中に配置された圧潰装置（３１″）を通過するとき機械的破壊に付されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
生物を含有する液体を処理するための、処理施設（２６）内で液体を取り扱うための装置（１２）及び液流中の生物を死滅させるための装置を含む処理部品（２９、３１）をも包含する施設であって、
ａ）液体を処理部品（２９、３１）の内部通路（４８）に誘導してその中で強制的に流動させるための第一の装置（１２）と、
ｂ）液流中の生物を処理部品（２９、３１）の内部通路（４９）中で電子放射に付すための、処理部品中に配置された他の装置と、
の組み合わせを特徴とする処理施設。
【請求項１１】
処理部品（２９、３１）が、処理施設（２６）の関連するパイプライン（２８、３０）との接続で容易に固着され、容易に切り離されるように配置されていることを特徴とする、請求項１０記載の処理施設。
【請求項１２】
処理部品（２９、３１）中の液流に対する電子放射のための装置が、電気絶縁性材料のケース（４８）を通過するパイプ形通路（４９）と、パイプ形通路（４９）中の液流中で少なくとも一つの交流電場を活性化するための、交流源に接続されている少なくとも２個の導体（５０）とを含み、導体（５０）がパイプ形通路中の液流と直接電気接触していることを特徴とする、請求項１０及び１１記載の処理施設。
【請求項１３】
導体（５０）が、パイプ形通路（４９）中の液流が通路（４９）の横断面全体で交流電場によって活性化されることを保証する相互距離で配置されており、アンペア値が好ましくは２５Aを超えるレベルにセットされていることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項記載の処理施設。
【請求項１４】
処理部品（２９、３１）が、それぞれがそのパイプ形内部通路（４９）及びそれ自体の内部に配置された導体（５０）のセットを有する、少なくとも２個の互いに平行な電気絶縁性パイプ形ケース（４０）を含む集束管（４８ａ〜４８ｆ）を包含し、
集束管（４８ａ〜４８ｆ）が、容易に装着され、取り外されるように処理部品（２９、３１）に固着されていることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項記載の処理施設。
【請求項１５】
集束管（４８ａ〜４８ｆ）が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）のための外部保護体を形成し、かつ電流を集束管（４８ａ〜４８ｆ）に移送するための電気器具（５３）のための担体を形成する硬い外皮（４７）によって囲まれており、
外皮（４７）が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）にアクセスするための、両方向に回動し、互いに係止する外皮部分（４７ａ、４７ｂ）を含むことを特徴とする、請求項１４記載の処理施設。
【請求項１６】
外皮（４７）の一方の外皮部分（４７ｂ）及び集束管（４８ａ〜４８ｆ）それぞれが、集束管（４８ａ〜４８ｆ）への交流の接続及び切り離しのためのそれ自体の電気回路遮断構造（５３、５４）を担持し、
回路遮断構造（５３、５４）の接続及び切り離しが、前記外皮部分（４７ｂ）を集束管（４８ａ〜４８ｆ）に対して回動させることによって保証されることを特徴とする、請求項１５記載の処理施設。
【請求項１７】
マクロ生物の機械的圧潰のためのさらなる部品（３１″）を包含し、
さらなる部品（３１″）が、施設の処理部品（２９、３１）の上流に配置されており、
さらなる部品（３１″）からの液流が処理部品（２９、３１）と直通していることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか１項記載の処理施設。
【請求項１８】
生物を含有する液体を処理するための施設（１６）で使用するための、液体を取り扱うための装置及び液体中の生物を死滅させるための装置を含む処理部品（２９、３１）であって、
ａ）電気絶縁性材料から製造され、液体を処理部品（２９、３１）に誘導してその中で強制的に流動させるための内部通路（４９）を囲むケース（４８）と、
ｂ）処理部品（２９、３０）の内部通路（４９）中でそれら自体の間で液流中の生物を電子放射に付すための、ケース（４８）を通過する液流と直に接する状態でケース（４８）の内側に配置され、電源に接続された少なくとも２個の導体（５０）のセットと、
の組み合わせを特徴とする処理部品。
【請求項１９】
パイプ形通路（４９）が、通路（４９）の横断面に交流電場を発生させるための、交流源に接続されている少なくとも２個の導体（５０）を含み、
導体（５０）が、パイプ形通路（４９）を通過する液流が通路の横断面で導体（５０）間の交流電場によって活性化されることを保証する相互距離に配置されていることを特徴とする、請求項１８記載の処理部品。
【請求項２０】
処理部品（２、３１）に対して交換可能に装着される集束管（４８ａ〜４８ｆ）を含み、
集束管（４８ａ〜４８ｆ）が、それぞれが電気絶縁性パイプ形ケース（４８）によって囲まれ、画定されている、互いに平行に延びる多数の通路（４９）を含むことを特徴とする、請求項１９記載の処理部品。
【請求項２１】
処理部品（２９、３１）の上流の管接続（４１）の流れの横断面が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）中の互いに平行に延びる通路の合わせた流れの横断面に概ね相当することを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれか１項記載の処理部品。
【請求項２２】
処理部品（２９、３１）の上流の管接続（４１）の流れの横断面が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）の互いに平行に延びる通路（４９）の合わせた流れの横断面よりも小さいことを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれか１項記載の処理部品。
【請求項２３】
部品の集束管（４８ａ〜４８ｆ）が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）のための外部保護構造を形成し、かつ処理部品（２９、３１）の作動のための電源の回路ブレーカ（５３、５４）のための担体を形成する硬い外皮（４７）によって囲まれており、
外皮（４７）が、集束管（４８ａ〜４８ｆ）に容易にアクセスするための、少なくとも２個の両方向に回動する外皮部分（４７ａ、４７ｂ）を含むことを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか１項記載の処理部品。
【請求項２４】
回路ブレーカ装置が、外皮（４７）と集束管（４８ａ〜４８ｆ）との間の空間に配置された２個の回路ブレーカ部分（５３、５４）を含み、
一方の回路ブレーカ部品（５３）が外皮（４７）の一方の外皮部分（４７ｂ）に固着され、他方の回路ブレーカ部品（５４）が集束管（４８ａ〜４８ｆ）に固着されており、
外皮（４７）を開閉することによって回路ブレーカ装置（５３、５４）が開閉されることを特徴とする、請求項２３記載の処理部品。
【請求項２５】
処理施設（２６）の主要部品（２９、３１）を構成する処理部品（２９、３１）を、主要部品（２９、３１）の上流で液流中のマクロ生物を機械的に圧潰するために配置されたさらなる部品（３１″）に接続することができ、前記さらなる部品（３１″）からの液流が主要部品（２９、３１）と直通していることを特徴とする、請求項１８〜２４のいずれか１項記載の処理部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物を含有する液体を処理する方法であって、液体が処理施設内の処理部品中にあるとき生物を死滅させることを含む方法に関する。請求項１の前段部分を参照。
【０００２】
本発明はまた、請求項９の前段部分に記載の処理施設に関し、さらに、請求項１８の前段部分に記載の処理部品に関する。
【０００３】
本発明は、液体中に存在する様々な種の生物を概ね死滅させることを目的とする。
【０００４】
生物という表現によって特に意味するものは、微生物及びマクロ生物である。
【０００５】
微生物という表現は、単細胞生物（原生動物）、バクテリアなど、すなわち、きわめて小さいがために顕微鏡を用いずには見ることができない生物を含み、他の微生物、たとえばプランクトン、菌類及び藻類は、種を特定するために顕微鏡を要する。
【０００６】
また、通常、ウィルスは、生物と見なすことが正しいかどうかは明確ではないとしても、微生物と見なし、微生物と評する。ウィルスは、生存し、自らを複製するために他の生物との必要な共生に依存するということが知られている。したがって、ウィルスは通常、液体中で「寄生生物」として、すなわち、その液体又はその液体の周囲環境中で別の生物と共生した状態、たとえば微生物又はマクロ生物と共生した状態で見いだされる。
【０００７】
本明細書中、マクロ生物という表現は、全体として肉眼で見ることができる、軟体動物、甲殻類、小魚などの生物を含む種々の生物をいうものと理解されるべきである。
【０００８】
これまで、従来技術にしたがって、本質的に、薬品による液体の処理により、又は液体中で化学的処理を実施することにより、液体中に存在する生物を死滅させることを試みてきた。このような公知の化学的処理は、運転が比較的複雑で費用を要し、どちらかというと時間を費やさせる。加えて、このような化学的処理の効果は、生物の死滅の程度に関する限り、完全に満足な結果を出してはいない。
【０００９】
とりわけ、特定のバクテリア、たとえばビブリオ菌が特に死滅させにくいということがわかっている。
【００１０】
液体に薬品を加えることは、多くの場合、そのような薬品によって液体が汚染されることにつながり、これがまた、液体の性質に悪影響を及ぼし、さらに、その液体が指定の場所で排出されるとき、周囲環境に対して望ましくない影響を及ぼすおそれがある。特定の公知の処理法の場合、液体は、許容できないほど高レベルの塩素及び他の薬品を取り入れ、その液体を、たとえば臭い及び危険物質含有量に関して常用に不適なものにしてしまう。
【００１１】
また、液体、たとえばバラスト水及び排水を、その液体中で電気化学的処理を実施することによって処理して、液体中に存在する生物を死滅させることが公知である。米国フロリダ州に所在するMarine Environmental Partners社（ＭＥＰ）によって解決手段が提起されている。電気化学的処理に関して特別なことは、液体中にすでに存在する成分又は物質によって化学的処理を発生させることができるため、必ずしも化学添加物を使用しなくとも化学反応を得ることができる点である。
【００１２】
また、本発明は、薬品の添加に依存することなく液体を処理することを目的とする。
【００１３】
本発明は、簡単な手段及び低い運転費で速やかかつ特に効果的な生物の死滅を達成することを目的とする。
【００１４】
本発明の方法は、生物を含有する液体を、処理部品の内部通路に誘導してその中で強制的に流動させるとき、電子放射に付すことを特徴とする。
【００１５】
本発明にしたがって、液体中で微生物及びマクロ生物の瞬時の死滅が達成される。本発明にしたがって、液体を何時間又は何日間もの処理に付すのではなく液体の瞬時の死滅を達成することにより、相当な経済的利点が達成される。さらに、本発明にしたがって、処理によって驚くほど良好な結果が得られる。
【００１６】
本発明にしたがって、特別な利点は、多量の液体をも効果的な方法で速やかかつ簡単に処理することができることである。さらには、本発明の処理は、比較的低い電気エネルギー消費に基づいて非常に満足な結果をもたらすという点で有利である。
【００１７】
本発明にしたがって、液体を、処理施設内の処理部品中の局所通路で集中的処理に付して、すべての生物が、周囲環境への不運な影響を防護しながら限定された処理区域の中で、すなわち、処理部品中の前記局所通路の中で、瞬時に死滅するという結果を得ることができる。その結果、簡単な手段により、処理部品の周囲環境における明かな電子的有害作用なしに、電子放射を限定区域内に抑制することができる。
【００１８】
本発明の実際的な解決手段では、処理部品中の液流が、処理部品中の通路を囲む電気絶縁性ケースの中に誘導されると、電気絶縁性ケースの内側に配置された少なくとも１対の導体における、それらの導体と液接触する短絡によって電子放射が保証される。
【００１９】
本発明の解決手段を多くの異なる応用分野、すなわち工業、健康関連及び家事関連の用途で利用することを目的とする。
【００２０】
本明細書で詳細に記載する適切な応用分野はバラスト水の処理である。
【００２１】
さらに詳細には、以下に記載する応用分野のいくつかは、様々なタイプの水の処理に基づく。たとえば、水は、微生物及びマクロ生物を様々な量で含有する任意のタイプの海水を含むことができる。あるいはまた、本発明にしたがって処理される水は、任意のタイプの淡水又は海水と淡水との混合物を含むことができる。また、本発明は、他のタイプの流体を含有する水を処理するのにも適切である。さらには、微生物及び／又はマクロ生物を含有する他の液体を、そのような液体中に存在する微生物及びマクロ生物を同様に死滅させるための相当する処理に付すことを目的とする。
【００２２】
バラスト水の処理の第一の応用例では、液体は、港湾地域の任意の海水源から採集された海水によって構成される。このような港湾区域は、特に、船へのバラスト水の供給源として使用されている。バラスト水を使用して船を安定させて、船が海上で所定の角度及び所定の高さの位置をとるようにすることが一般的である。船が、バラストを載せた状態で、ある荷揚げ地からさらに遠い荷揚げ地又は新たな荷積み地まで航行するとき、港湾区域でバラスト水を吐き出し、港湾区域からバラスト水をバラストタンクに充填することが一般的である。バラスト水は一般に、バラスト水が吐き出されるとバラスト水に含まれる微生物及びマクロ生物がそれらの分散に対して生態学的に非常に敏感である周囲環境中に拡散する港湾区域の周囲環境の汚染源となる。
【００２３】
たとえば５００，０００dwtのサイズの船のバラスト水に関しては、バラスト量が約１／３を構成する、すなわち、約１５０，０００〜１６０，０００トンの水量を構成することができる。生物含有量が高いこのような多量の水は、バラスト水の吐き出し地の周囲環境を急速に汚染してしまう。
【００２４】
ノルウェーのHordaland行政区のターミナル港「Stureterminalen」では、１９８８年に３７０隻の船の寄航が登録された。これらの船から、世界中の様々な地域の多数の様々な港湾区域から採集された、それぞれが独自の生態学的条件ならびに独自の多様な微生物及びマクロ生物種を有する１８，０００，０００トンのバラスト水が港湾区域に吐き出された。バラスト水による様々な港湾区域の海水の汚染が相当な問題となり、本発明が少なくともさらなる汚染を抑制するための相当な貢献を成しうるということは明白である。
【００２５】
バラスト水処理の具体例にしたがって、本発明は、とりわけ、バラスト水が排出されている港湾区域の汚染の危険を防ぐ又は大幅に減らすことを目的とする。同時に、バラストタンク及び船内の管系などに含まれる望まれない生物の拡散を防ぐことを目的とする。
【００２６】
本発明にしたがって、たとえばバラスト水の処理で強要される制御は、ポンプ力を使用する液流の取り扱いに基づく。理由は、ポンプ力は、これまで、規則的にバラスト水を船に充填し、バラスト水を船から吐き出すことによってバラストを船内で取り扱うための通常施設で使用されているからである。
【００２７】
船内のバラスト取り扱い施設が海側とバラストタンクとの間に永久的な管接続を含むことは一般的である。また、様々なマクロ生物を除去するためのある種のろ過システム又はストレーナシステムなどが管接続に接続されていることが一般的であるが、実際には、そのようなろ過システム又はストレーナシステムはその目的には全く不十分であることがわかった。
【００２８】
また、このような公知の管接続では、強力なポンプが装着され、このポンプが、第一の港湾区域で海水をバラスト水として船のバラストタンクに直に汲み入れ、その後、別の港湾区域の海に、又は、たとえば、一部には、第一の港湾区域から第二の港湾区域までの航行中で直に大海に、バラスト水を汲み出す。
【００２９】
したがって、本発明にしたがって、船内でのバラスト水の処理は、すなわち、バラスト水を取り扱うための既存の施設を本発明の施設内で利用することにより、バラスト水を充填し、吐き出すための標準手順に容易に組み込むことができる。本発明にしたがって、生物の死滅は、液取り扱い施設を、そのものは公知の、すでに船内で使用されているバラスト取り扱い施設と組み合わせることにより、簡単な方法で実施することができる。
【００３０】
本発明の目的は、上述した具体例において、本発明にしたがって、特に、船からバラスト水を吐き出す際に排出場所の周囲環境に微生物及び／又はマクロ生物が歯止めなく拡散することを防ぐことである。
【００３１】
もう一つの使用例で、水は、たとえば飲料水貯水場から個人消費者までパイプラインネットワークに通して送られる飲料水で構成されることができる。飲料水の処理のために本発明にしたがって使用される強要制御は、たとえば、飲料水のパイプラインネットワーク中の水圧の使用に基づくことができる。あるいはまた、飲料水貯水場と消費場所との間に設けられたポンプステーションを使用することにより、飲料水を、パイプラインネットワーク中を流れる間に、所望の水圧に付すこともできる。また、任意の貯蔵場所まで、又は貯蔵場所から消費場所までパイプラインネットワーク中を流れる過程で、パイプラインネットワーク中でポンプ動力又は水圧をそのような水のバッチ処理のための処理施設内の水の強要制御に使用することにより、飲料水のバッチ処理を実施することもできる。また、本発明にしたがって、バラスト水の処理に関して記載した方法に対して相応に有利な方法で、処理部品の簡単な接続により、既存の施設を飲料水の処理に関連して簡単に使用することができる。
【００３２】
飲料水に関する本発明の目的は、特に、飲料水を蛇口から出す間に、微生物及び／又はマクロ生物が飲料水とともにパイプラインネットワークを介して蛇口の所の消費者まで歯止めなく分散することを防ぐことである。これに関連する目的は、飲料水自体の中に存在する生物を除去し、パイプラインネットワーク自体の中での生物の集積を防ぐ又は減らし、それにより、飲料水中に存在する生物が個々の消費者まで運ばれることを様々な方法で防ぐことである。
【００３３】
第三の応用例では、水は、種々の活動区域からの排水又は下水で構成されることができる。排水又は下水の供給源は、たとえば、生産会社、農場、小さな世帯、たとえばホテル、入浴施設、病院、特殊処理工場などを構成することができる。このような場合、強要される制御は、排水のパイプラインネットワーク中の水圧によって及び／又はそのようなパイプラインネットワークに接続されたポンプ力を用いて提供される圧縮力に付される液流に基づくことができる。
【００３４】
第三の例では、本発明の目的は、特に、排水又は下水の中に存在する微生物及び／又はマクロ生物がパイプラインネットワークを介して周囲環境又は小川、河川、湖もしくは海などまで歯止めなく分散することを防ぐことである。
【００３５】
本発明の特に好ましい具体例の方法は、液体が、パイプ形通路中を流れる間に、パイプ形通路を囲む電気絶縁性ケース内に納められた少なくとも一つの交流電場の影響に付されること、及び前記交流電場が、液流を横切る方向に設けられた導体の間で印加されて、通路中の流れの横断面で液流を活性化することを特徴とする。
【００３６】
本発明にしたがって、驚くべき方法で、処理部品中で交流電場を使用することにより、液流中に存在するすべての生物を簡単な方法で死滅させることが可能であることがわかった。本発明にしたがって、液流は、処理部品中のパイプ形通路の軸方向範囲内に限定される局所区域中で前記交流電場による影響を受け、前記区域中の通路が前記電気絶縁性ケースによって囲まれている。
【００３７】
本発明にしたがって、液流中で直に交流電場を通過する交流の連続短絡の形態で電子放射を達成することにより、結果的に、液流が、関連する交流電場における強い電子流によって電流回路中にオーム抵抗を形成する。現実的な実施態様では、液体を通過する電子の流れは、必要に応じて、地上又は船上の標準電線ネットワークで使用される電圧及び電流パルスによって有利な方法で印加することができる。
【００３８】
交流は、おそらく、陸上のネットワークから、一般的であるようにプラスとマイナスとを毎秒６０周期のシーケンスで交番させながら供給することができる。しかし、たとえば船上では、適切である場合には、毎秒はるかに多数又ははるかに少数の電流パルスを提供する変圧器を使用することも可能である。電子の流れが２個の導体の間の「最短経路」で起こるという点で、交流電場は相応に比較的限定された区域に限定されるが、それでも、液流の横断面全体が交流電場によって覆われるのに十分な電流強度を有する。この結果、液流中を通過する電子の流れを、関連する交流電場によって覆われる区域の範囲に限定することができる。
【００３９】
必要に応じて、処理部品中の通路中に一列に設けられた一つ、二つ又はいくつかの交流電場を通路中で使用することができる。
【００４０】
交流電場は、導体間の電子の迷走が、最適ではあるが比較的低い水の流速に対して大きな速度で伝播することを保証する。すべての場合において、最適な速度にある水流が、移動する交流電場を横切る方向の時間的に保証された効果的な電子放射であることを保証できるであろう。
【００４１】
毎秒６０周期の規則的な電流パルスを使用する代わりに、はるかに大きな周期数を代替的に使用して、液流に対するより高密な電子放射を保証することもできる。
【００４２】
通常、水又は類似の液体と直に接した状態での高電圧及び低電圧の交流の使用は回避すべきであると考えられている。通常、特に、液流のせいで交流が制御されない危険な形で周囲環境に拡散することを防ぐため、流動する液体と接した状態での交流の使用は特に回避すべきであると考えられている。したがって、交流効果を用いて流動する液体を処理しようとすることは自明ではなかった。
【００４３】
これに基づき、本発明にしたがって、液体の流路を横切る方向に設けられた一つ以上の交流電場を用いて、流動する液体を、容易かつ簡単でとりわけ安全な方法で、制御の利いたやり方で処理することができるということは驚くべきことである。
【００４４】
その結果、本発明にしたがって、処理施設の周囲環境に問題を生じさせることなく、液流中に存在する生物を電子放射によって瞬時に死滅させることができる。
【００４５】
一般に、印加の場所における実際の条件にしたがって、単相又は三相の交流又はゼロ点交流を使用し、次いで、必要に応じて異なるアンペア値、異なる電圧及び異なる周波数を用いることが適切である。異なる周波数の交流は、たとえば、必要性及び利用可能性にしたがって、パルス発生器又は交流変換器とともに使用することができる。実際のアンペア値は、必要に応じて、標準抵抗調整で容易に調整することができる。
【００４６】
実験が、この方法が適切である場合、この方法を、必要に応じて、たとえば連続的に使用することもできるし、シーケンスに分割することもできることを証明した。方法は、たとえば、処理施設を通過する一つの貫流、たとえばバラスト水の取り扱いにおける連続液流に関連して使用することができる。あるいはまた、処理は、限られた期間だけ実施することもできる。すべての場合で、処理は、検出可能なマイナスの結果を伴うことなく実施して、最適な結果を得ることができる。
【００４７】
また、本発明にしたがって、液体がタンク又は異なる貯蔵構造の中にある間に液体の処理法を使用することが可能である。これは、液体が貯蔵構造とは別の処理施設を通過する強制的液流として誘導されるとき、液体を、処理施設を経由しながら貯蔵器具との間で再循環させることにより、処理施設内の局所電気効果に付すことによって保証することができる。
【００４８】
もう一つの実施態様にしたがって、本発明は、生物を含有する液体を処理するための施設であって、処理施設内に処理部品を含み、処理部品が、流体を取り扱うための装置及び液体中の生物を死滅させるための装置を含む施設に関する。
【００４９】
本発明にしたがって、施設は、液体を処理部品の内部通路に誘導してその中で強制的に流動させるための第一の装置と、液流中の生物を処理部品の内部通路中で電子放射に付すための第二の装置との組み合わせを特徴とする。
【００５０】
本発明にしたがって、施設はさらに、液流中の生物を電子放射に付すための装置が、通路中の流れの横断面における液流に対する電子放射によって交流電場を形成するための、処理部品の内部通路の内部に配置され、液流を横切る平面に設けられた導体を含むことを特徴とする。
【００５１】
さらには、施設は、液流中の少なくとも一つの交流電場の活性化のための交流の供給源に接続された少なくとも２個の導体がパイプ形通路の内部に配置されていることを特徴とする。
【００５２】
施設はまた、導体が、パイプ形通路中の液流が通路の横断面全体で交流電場によって活性化されることを保証する相互距離で設けられていること、パイプ形通路が電気絶縁性材料のケースによって囲まれていること、及び活性化された交流電場が全体として通路の軸方向範囲内に納められたことを特徴とする。
【００５３】
本発明の施設を、処理施設内に比較的簡単な部品を使用した状態で、様々な流量及び種々の水、すなわち海水及び汚染された淡水（都市環境の河川水）ならびに排水又は下水との使用に関して実地試験した。特定の試験では、処理施設に通した水を、船内のバラストタンクへのバラスト水の充填及び船内のバラストタンクからのバラスト水の吐き出しに使用されるものに相当する断面を有する供給管と接続された高いポンプ力に付した。他の試験では、圧力として水の落高を適用することにより、水を処理施設内で低めの圧力及び低めの流速に付した。
【００５４】
本発明の施設で処理された水を用いて実施した試験は、様々な試験で、すべての種類の生物の完全な死滅及び施設の周囲環境への電流の拡散に対する制御された防護の両方に関して確証的な良い結果を出した。
【００５５】
さらに、本発明は、生物を含有する液体を処理するための施設で使用するための処理部品であって、液体を取り扱うための装置及び液体中の生物を死滅させるための装置を含む処理部品に関する。
【００５６】
本発明の処理部品は、液体を処理部品の内部通路に誘導してその中で強制的に流動させるための第一の装置と、液流中の生物を処理部品の内部通路中で電子放射に付すための第二の装置との組み合わせを特徴とする。
【００５７】
部品は、必要に応じて、簡単かつ容易な方法で、実際の処理施設内の既存のパイプライン系に交換しやすいユニットとして組み込むこともできるし、新たなパイプライン系に交換しやすいユニットとして組み込むこともできるという利点を有する。
【００５８】
これに関連して、部品は、処理施設の残り部分に交換可能に装着される集束管を含むこと、及びその集束管が互いに平行に延びる多数の通路を含み、各通路が電気絶縁性パイプ形ケースによって囲まれ、画定されていることを特徴とする。
【００５９】
前記部品は、必要に応じて、異なるタイプの管系などに適合させる、すなわち、パイプライン系の１個以上の平行に延びる部品に適合させることを含むことにより、工業用、病院における使用、入浴施設、スイミングホール、ホテル又は他の任意の場所における使用のために種々の装置に接続された特殊な装備として使用することができる。
【００６０】
本発明の処理部品はさらに、主要部品を構成するこの部品が、マクロ生物の機械的圧潰のために設置される少なくとも１個のさらなる部品の上流に流れ方向に接続されていること、そのさらなる部品が主要部品の上流及び下流に設けられていること、及びさらなる部品との間を行き来する液流が主要部品と直通していることを特徴とする。
【００６１】
圧潰器形成部品の上流に直流接続した主要部品のおかげで、主要部品中の交流電場による液体の後続処理の直前にマクロ生物を機械的に分解することによってマクロ生物の死滅を開始することが可能である。このようなさらなる部品を主要部品の下流に配置することにより、死滅させたマクロ生物をさらに分解したり、必要に応じて、液流から分けて取り除いたりすることができる。前記部品のこのような密な接続のおかげで、最初に述べたマクロ生物の圧潰の直後に、後続の効果的かつ瞬時の死滅及びおそらくはマクロ生物のさらなる分解を保証し、さらに、死滅した生物の残骸をろ過し、取り除くことができる。
【００６２】
本発明のさらなる特徴は、好ましい解決手段を記載する以下の説明で明らかになる。しかし、本発明は、解決されるべき他の課題及び他の目的に関しても相当する効果を発揮することができるため、前記好ましい解決手段に限定されない。以下の説明では添付図面を参照する。
【００６３】
図１は、その船尾１１が見える船１０の一部を示す。ばら荷船、タンカー及び類似の貨物船の船内で使用されるものに相当する管系１３でバラスト水を取り扱うための、そのものは公知の標準的なバラスト取り扱い施設１２が略示されている。
【００６４】
第一の港の港湾区域から、バラスト水が船１０の海側１４から取水口１５を介して多数の互いに分かれたバラストタンク１０ｂ（図１ａ及び１ｂを参照）に充填される。バラストタンクは、詳細には示していないが、管系１３の図示する内端１６に接続されている。次の港で、バラスト水は、バラストタンク１０ｂから放水口１７を介して新たな港湾区域の海側１４に戻される。
【００６５】
施設１２は、管系１３の図示する内端１６のすぐ下流に設置された水ポンプ１８を装備している。充填過程で、ポンプ１８は、海側１４から取水口１５を介して海水を吸い込み、その海水をさらにバラスト水として、今度は管系１３を介して矢印１９によって示す方向に船の異なるバラストタンク１０ｂへと送ることができる。海水フィルタ２０が取水口１５のすぐ内側の下流で管系１３に挿入されて、マクロ生物、たとえば魚、甲殻類などが水流とともにバラストタンク１０ｂの中へとさらに運ばれることを防止する。
【００６６】
管系１３を海側１４に対して閉開するために遠隔制御することができる第一の弁２１が海水フィルタ２０と取水口１５との間に挿入されている。管系１３をフィルタ２０とポンプ１８との間で閉開するために遠隔制御することができる第二の弁２２がフィルタ２０の後すぐ下流に挿入されている。両方の弁は、バラスト水の充填の間には開放状態にされ、そうでなければ閉止位置をとって、施設１２に出入りする意図しない水流を防ぐ。
【００６７】
吐き出し過程では、水ポンプ１８が管２３を介してバラストタンク１０ｂからバラスト水を吸い込み、その水を放水口１７から船１０の海側１４に吐き出す。遠隔制御される弁２３、２４を開放位置にして、水流を管系１３の管２３に通して矢印１９ａによって示す方向に放水口１７へと導くことができることが保証される。必要ならば、対応する遠隔制御弁２１、２２及び２３、２４により、ポンプ１８を通過する液流を互いに反対の方向に逆転させることができ、バラスト取り扱い施設１２を通過する液流を互いに反対の方向に相応に制御することができる。
【００６８】
バラスト水積載量約１６０，０００トンの約４００，０００dwtサイズのばら荷船の側断面が図１ａに略示されている。
【００６９】
船１０の中央荷物室１０ａ及びそれに隣接する、船１０の両側のバラスト室１０ｂの横断面が図１ｂに示されている。船の各側のバラスト室１０ｂは、たとえば、図１ａに略示すように、船１０の縦方向に一列に設けられた８個の互いに別々のタンクユニット１ｂ′として配置することができる。各ユニット１ｂ′は、図１ｂに示すように、切欠き１ｂ″′を介して互いに接続されている互いに通じる５個の区画１ｂ″へとさらに分割することができる。
【００７０】
本発明の処理施設２６が図２に示されている。より正確には、処理施設２６は、図１に示すバラスト取り扱い施設１２と、本発明のさらなる装備２７との組み合わせを構成する。
【００７１】
さらなる装備２７は、図面では陰影を付けて明確に印している。
【００７２】
完全な処理施設２６は、図２に示すように、さらなる装備２７が、関連する管系１３及び他の関連装備を備えた船１０の既存のバラスト取り扱い施設に直結されて組み込まれた状態で、船の内部に設けられる。その結果、船内の他の既存装備、すなわち、既存の遠隔制御システムを備えたポンプ１８、及び関連する遠隔制御を備えた弁２１〜２４を本発明の処理施設２６の運転に利用することができる。
【００７３】
さらに、本発明にしたがって、さらなる装備として、さらなる遠隔制御弁２５を管系１３中の弁２３と弁２４との間に設けている。
【００７４】
本発明にしたがって、さらなる利点として、本発明の処理施設２６で使用する電気エネルギーの供給源として船の発電機を使用することができる。さらには、同じ電気エネルギー供給源をバラスト取り扱い施設１２及び本発明の処理施設２６の両方で使用することができる。
【００７５】
図２の実施態様にしたがって、さらなる装備２７は、弁２５に加えて、図５に詳細に示す処理部品２９及び２個の遠隔制御弁３２、３３をも含むパイプライン２８を含む。パイプライン２８は、処理部品２９とともに、図示する具体例では、バラストタンク１ｂから吐き出されるバラスト水の処理のために使用され、他の弁２１、２２及び２５が閉止位置にあるとき開放した弁２３、３２、３３、３４によって管系１３に接続される。
【００７６】
弁２４が開き、弁２１、２２及び３２、３３が閉じると、パイプライン３６は、管系１３のうち、ポンプ１８と放水口１７との間だけに限定される。緊急事態では、パイプライン３６は、本発明の処理施設２６をバイパスするため、ポンプ１８と放水口１７との間に直結的に延び、バラスト水の取り扱いに使用される。
【００７７】
図３の代替処理施設で示すようなさらなる装備２７は、それぞれを図面では陰影によって示す２個の互いに別々のユニット２７ａ及び２７ｂの組み合わせを含む。
【００７８】
図２に示す第一のパイプライン２８及び第一の処理部品２９を備えた第一のユニット２７ａに加えて、第二の処理部品３１を含む第二のパイプライン３０を備えた対応する第二のユニット２７ｂが適用されている。
【００７９】
第一の処理部品２９を備えた第一のパイプライン２８は、図２に示すものに相当するバラストタンク１０ｂから吐き出され水の処理に使用され、第二の処理部品３１を備えた第二のパイプライン３０は、海側１４から管系１３を介してバラストタンク１ｂに充填される水の処理に使用される。
【００８０】
また、図３を参照すると、パイプライン２８は、遠隔制御弁３２、３３を介して管系１３に接続され、パイプライン３０は、対応する遠隔制御弁３４、３５を介して管系に接続されている。また、緊急事態でバラスト水を取り扱うために、パイプライン３６が、管系１３のうち、ポンプ１８と放水口１７との間に直結的に延びている。その結果、処理施設２６は、必要に応じて、弁２３、２４を相応に閉開することにより、バラスト取り扱い施設１２に接続し、バラスト取り扱い施設１２から切り離すことができる。
【００８１】
その結果、図３に示すように、２個の別々のユニット２７ａ及び２７ｂを含む処理施設２６は、その結果、バラスト水の充填及び吐き出しの両方の間で使用することもできるし、望むならば、異なるユニット２７ａ及び２７ｂを介して充填の間だけ又は吐き出しの間だけ使用することもできる。
【００８２】
図２及び３に示す実施態様は、全体として船１０に設置される処理施設２６が船１０の上の担当者によって取り扱われるという目的を有する。
【００８３】
本発明の処理施設２６の第三の解決手段が図４に示され、ここでは、ユニット２７が埠頭側２に設置され、すなわち船１０から離れて設置されている。この具体例では、処理施設２６及び／又はユニット２７は、たとえば、荷積み場所又は荷揚げ場所での担当者、たとえば地元の港湾当局者によって取り扱われることができる。なぜならば、彼らは、自らの制御システム及びおそらくは自らの電源を介して自ら処理施設２６の運転を管理することができるからである。
【００８４】
処理施設２６を地元に設けることの利点は、一つの同じ処理施設によって異なる船を入れ替わり立ち替わり処理することができることである。荷積み及び荷揚げ作業は、各船内のバラスト取り扱い施設により、バラスト取り扱い施設１２及び船内の担当者の助けを借りて実施することができる。
【００８５】
図４を参照すると、船１０のバラスト取り扱い施設１２からの放水口１７には、船１０の甲板１０ａよりも上の適当な高さまで上に延びるフランジ付き管端１７′が設けられているのが示される。このフランジ付き管端１７′は、図４では、関連する処理部品２９′を備えたパイプライン２８′の形態をしたさらなる装備２７ｃに接続されているのが示される。図４に示すように、処理施設２６は、図２及び３に示すように相応に有利な方法で船内のバラスト取り扱い施設１２と組み合わせることができる。処理部品２９への交流は、望みどおり又は必要に応じて、船１０から又は埠頭側２から、詳細には図示しない方法で供給することができる。
【００８６】
あるいはまた、さらなる装備２７ｃは、完全に又は部分的に船１０の外に設ける、たとえば、本明細書で詳細には示さないが、船に随行するはしけ又は別の船の上に設けることもできるし、船の側面に懸架された状態で設けることもできる。そのような場合、処理施設２６は、船外で、港湾当局又は港湾区域の他の責任団体が取り扱うことができる。
【００８７】
処理施設２６における重要部品２９が図５に示されている。この部品２９は、図２のパイプライン２８及び図３のパイプライン３０の各々、又は必要に応じて図４のパイプライン２８′において、フランジ４４、４５との簡単で交換可能な接続に適合した関連する固着フランジ４２、４３を備えた、対向する２個のパイプ形区分４０、４１を備える交換しやすいパイプ形ユニットを構成する。
【００８８】
フランジ４２−４３及び４４−４５は、ガイドピン４７を用いて正しく配置するため、部品２９が関連するパイプライン２８、３０及び２８′に対して正確に調節された角度で取り付けられることを保証する、対応する溝４６（図９を参照）を周囲区域に備えている。部品２９は、管系１３への装着及び管系１３からの取り外しを容易にするためのリフトフック２９ａ及び２９ｂを備えている。
【００８９】
たとえば６本の枝管４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆの集束管（図６及び７を参照）が、部品２９の図示する外皮４７の中で、パイプ形区分４０、４１の間に、隣接する誘導路４９ａを介して接続されている。図５では、わかりやすく示すため、前記６本の枝管のうち３本しか示していない。実際には、集束管４８ａ〜４８ｆは、たとえば２個の別々の集束管部４８ａ〜４８ｃ及び４８ｄ〜４８ｆを含むことができる。６本の枝管の集束管又は３本の枝管の各集束管部は、図７に示す外皮４７の非活動位置では容易に装着し、取り外すことができることが保証されている。
【００９０】
図示する具体例では、パイプ形区分４０及び４１は、円柱形パイプライン２８、２９に対応する内径を有している。対応する円柱形枝管４８ａ〜４８ｅは、それぞれ縮小した内径を有している。枝管４８ａ〜４８ｅの通路４９を通過する液体の合わさった流量は、概ね、区分４０及び４１中の流体の流量に相当する。枝管４８ａ〜４８ｅの通路４９を通過する合わさった流れの横断面は、好ましくは、パイプライン２８及び区分４０及び４１を通過する流れの横断面よりもはるかに大きい。その結果、枝管中の流速の低下を達成し、それによって処理部品２６における液体の滞留時間を延ばすことができる。
【００９１】
各枝管４８ａ〜４８ｅの通路４９は、電気絶縁性材料（プラスチック）から製造される絶縁ケース４８によって囲まれる。図９に示すように、互いに対して直径方向反対側に配置された１対の導体５０がケース４８の内側において両端で固着されている。図中、導体５０の各対の間で放射する扇形の交流電場が点線で略示されている。導体５０は、交流源５８、すなわち、船１０の上で交流のケーブル５２を介して標準発電機に接続されている。
【００９２】
図６及び７を参照すると、ケーブル５２は、外皮４７の半分４７ｂに固着されたプラグ５３によって示される回路ブレーカ、及び１本の枝管４８ａに固着されたソケット５４に接続されている。
【００９３】
ケーブル５２は、１本の枝管４８ａのソケット５４から異なる枝管４８ａ〜４８ｆの導体５０まで延びている。ケーブル５２は、関連する導体５０の範囲でケース４８の管壁を水密かつ気密に通過して延びるタップ５０′と接続されている。
【００９４】
図６及び７に示す外皮４７は、下部で蝶着された二つの外皮部分４７ａ及び４７ｂに分割されている。一方の回動可能な外皮部分４７ａがプラグ５３を担持し、１本の固定された枝管４８ａがソケット５４を担持している。回路ブレーカのプラグ５３及びソケット５４が電流伝送のために同時に起動されているとき、外皮部分４７ａ及び４７ｂは、図７に示す非活動位置から図６に示す活用位置まで互いに対して回動可能である。回動して合わさった位置では、図６に示すように、外皮部分４７ａと４７ｂとを係止部品４７ｃで係止することにより、プラグ５３とソケット５４とが固定して活動的に係合する。
【００９５】
低電圧誘導電流がプラグ５３の活動化及び不活動化を誘発するとき、プラグ５３と船１０のブリッジに５７に設置された略示する誘導装備５７ａとの間に接続を形成する低電流ケーブル６２が図８に示されている。プラグ５３への主電流は、船１０の機関室５８中の電流集成装置５８ａ又はダイナモからケーブル５２を介して供給される。ケーブル５２の主電流は、必要な場合、船のブリッジ上の前記誘導装備５７ａ又は船１０の機械室５８の中の、詳細には示さない対応する誘導装備を介して処理施設５２に接続し、処理施設５２から切り離すことができる。
【００９６】
概略的に描いた制御盤６０が、枝管４８ａ〜４８ｆそれぞれ中の導体５０それぞれへの関連するケーブル接続とともに、図８に示されている。枝管のうち３本４８ａ〜４８ｃしか図示していない。制御盤６０及び関連するケーブル接続のおかげで、異なるタイプの交流、すなわち単相、三相又はゼロ点交流を、これらの種々のタイプの交流がすべて船の発電機から利用可能であるため、必要に応じて機械室５８から印加することができる。図８に示す種々の電気回路Ｒ、Ｔ、Ｓは、異なる位相が二つの図示する電気回路の間で５０Hzの周波数で交番するため、特に三相交流に関する。
【００９７】
各枝管中の導体５０へのアンペア値は、必要に応じて、そのものは公知の方法で調整することができ、たとえば、約２５Aのレベルにセットすることができる。電圧は、必要に応じて異なるレベル、たとえば１１０V、２２０V、３８０Vなどに相応にセットすることができる。さらに、電気は、処理施設で選択される交流のタイプ、すなわち単相、三相又はゼロ点交流にしたがって、異なる周波数、たとえば５０Hz又ははるかに低いもしくははるか高い周波数で供給することができる。
【００９８】
図９の縦断面図では、２対の導体が枝管４８ａの各端に示されている。導体５０の蛇口形延長部５０ａが示され、この延長部は、ケース４８の壁を貫通してまっすぐ延びて、関連するケーブル５２からの別々の枝管それぞれと接続する。図９ａには、図９の枝管４８ａの横断面が、１対の導体５０のすぐ近くの区分の横断面として示されている。導体の各対では単相交流が使用される。
【００９９】
さらに、図９及び９ａは、導体５０の好ましい形態を示す。導体は、ケース４８の内面カーブに対応して後面が凸状に湾曲し、両側が縦方向及び横方向に湾曲した流線形を有することが示される。さらに、蛇口形延長部５０ａ及び導体５０自体は、関連する外面を金被覆で表面処理されている。交流電場が導体５０の間の点線で示されている。矢印１９′がケース４８中の液体の流動方向を示す。
【０１００】
枝管４８ａ中の流路を横切る平面に三角形に設けられた３個の導体５０を備えた枝管４８ａ′の横断面が図１０に示されている。導体は、円板形であり、ケース４８の内面カーブに対応して凸状に湾曲した後面を有し、両側で平坦な上面及び外側に傾斜する二つの側面を有することが示される。導体間の交流電場の二つが点線で示されている。
【０１０１】
図１１には、処理部品２９が、さらなる部品２９′の上流に部品２９、２９′間の流れ方向の直結によって接続された主要部品として略示されている。実際には、部品２９、２９′は、連結したユニットとして取り扱うことができ、しかも、必要に応じてさらなる部品２９′を主要部品２９から容易に切り離すことができる。
【０１０２】
さらなる部品２９′は管部品３２′を含み、この管部品３２′は、関連する固定フランジ３４′及び３５′の間の横断面半径方向拡張区域３３′に２個の別々の挿入部品３６′及び３７′を備えている。
【０１０３】
挿入部品３６′は、一体型グリッド・固定圧潰器を形成し、回転圧潰ナイフを形成する挿入部品３７′の上流に設けられている。
【０１０４】
挿入部品３７′は、図１１では、マルチブレード回転圧潰ナイフ４０′の駆動軸３９′を備えた駆動モータ３８′の形態で示されている。図中、駆動モータ３８′は、挿入部品３７′の片側の上流に配置されており、圧潰ナイフ４０′は、挿入部品３７′の反対側の下流かつ同挿入部品３７′の比較的近くに配置されている。
【０１０５】
あるいはまた、駆動モータ３８′は、挿入部品３７′に対して下流に設けることもできる。駆動モータ３８′は、管部品３２′中の通路３２ａ′の横断面の一部を占有して、残りの横断面が、面積において、さらなる部品２９′の両端の横断面を通過する流れの横断面に相当又は概ね相当し、グリッド形挿入部品３７′及び圧潰ナイフ４０′における流れの横断面が局所的に増大した貫流横断面を有するようになっている。
【０１０６】
圧潰ナイフ４０′の駆動軸３９′は、図示するように、グリッド形挿入部品３７′をまっすぐに貫通して延びている。
【０１０７】
挿入部品３７′の中には、互いに交差するロッド３７ｂ′及び３７ｃ′によって形成されるグリッド３７ａ′が示されている。グリッド３７ａ′により、主要部品２９の上流でマクロ生物を捕らえることを目的とする。
【０１０８】
ロッドは、実際には、その半径方向よりも管部品３２′の軸方向にさらに延ばして、グリッド３７′がさらにナイフ形ロッドを部分的に形成し、下流に設けられた回転圧潰ナイフ４０′へ向かう液流の誘導部材を部分的に形成することができる。その結果、管部品３２′の内部通路の狭い区域の中に固定装置と回転圧潰装置との効果的な組み合わせを形成することが可能である。
【０１０９】
回転圧潰ナイフ４０′を用いて、本発明の処理施設においてさらなる部品２９′から主要部品２９への液流の有利な回転を提供することができる。
【０１１０】
主要部品２９の正面すぐ上流に圧潰器形成部品２９′を設けることにより、液流中のすべての種類の生物、すなわち分解又は圧潰されたマクロ生物中に存在するおそれのある生物を含む生物の後続処理を主要部品２９中の交流電場によって効果的に実施することが可能である。
【０１１１】
試験は、交流電場が、比較的大きなマクロ生物に対してよりも微生物に対してより効果的であることを証明した。したがって、交流による処理の前のマクロ生物の圧潰又は粉砕は、圧潰又は粉砕されたマクロ生物の残骸中に残る生物を破壊することにより、効果の増大につながることができる。部品２９及び２９′の組み合わせは、マクロ生物の粉砕残骸をさらに主要部品２９中で瞬時に破壊することができ、微生物に関して保証される効果に相当する効果が得られることを保証する。
【０１１２】
あるいはまた、処理施設２６中の流路の中で連続するさらなる部品２９′、２９′の対を使用することもできる。互いに異なる実際形状、たとえば異なる細部、すなわち異なる圧潰ナイフの細部及びグリッドの細部を有し、主要部品２９中で異なる効果を発揮する２組の部品２９′、２９′を形成することができる。
【０１１３】
さらに、主要部品３１′に対しその下流端で接続することができる第二のさらなる部品を使用することができる。このさらなる部品は、図１１に示すグリッド形挿入部品３７′に概ね相当する挿入部品を備えることができる。あるいはまた、グリッド形及び圧潰器形成挿入部品に代えてフィルタ又は連続するいくつかのフィルタもしくは類似の器具を用いて、破壊された生物の残骸を主要部品２９中の処理から回収することもできる。
【０１１４】
処理部品中で可能な限り長い水の流動を提供するため、特殊な回転促進翼又は類似の誘導構造を、ケース４８の内側、又はケース４８の通路４９中の交流電場の上流すぐ正面、又は下流すぐ背後でさらなる装備として構築することができる。それによって、回転運動により、水の流れに関して、ケース４８の通路４９中の交流電場の内側のより長い滞留時間、ひいては、処理部品２９中でのより長い処理時間を確保することができる。
【０１１５】
試験装備の概説
本発明の二つの簡単な処理施設を示す図１２及び１３を参照する。
【０１１６】
これらの図は、本発明の処理施設２６、２６′を、二つの異なる原理に基づく二つの異なる実施態様として示す。
【０１１７】
いずれも場合でも、図５に示すものに相当する、ただし軸方向に約５０cm延長されている可動性の交換しやすい処理部品２９が使用されている。図１２及び１３の部品それぞれは、図９に示すものに相当する貫通路を備えた簡単な円柱形管部品を含む。
【０１１８】
図１２に示す第一の具体例の導体は、図１０に示すものに相当する三角形に設置されている。この例では、導体は、施設を通過する液流に三相交流を伝送するためのものである。図１に示すものに相当するポンプ１８がパイプライン１３の上流端に示され、液体が、矢印１９によって示すように液体貯蔵所からポンプ１８に吸い込まれ、矢印１７によって示すように施設の下流端から排出される。
【０１１９】
図１３に示す第二の具体例の導体は、関連する管部品を通過する液流に単相交流を伝送するため、図９ａに示すように、互いに直径方向反対側に設置されている。
【０１２０】
図１２に示すポンプ１８の代わりに、矢印１９によって示すようにパイプライン１３の上流端に設置される液体容器１８′が使用され、図示する傾斜したパイプライン１３及び液体容器１８′の内容物によって提供される液圧が、パイプライン１３中の水流に対し、部品２９を通過する強制的な流動を提供する。
【０１２１】
出口１７で示すパイプラインの下流端には、パイプライン１３の下流端をはじめに閉止するために脱着可能なストッパ１７ａが示されている。
【０１２２】
図１２に示す第一の具体例では、図示する具体例では液体が海水（塩水）を含む水源に接続された取水ラインを備えたポンプ１８により、液体の連続流が供給されて処理施設２６中を強制的に移動させられる。
【０１２３】
図１３に示す第二の具体例では、液体が間欠的に液体容器１８′に供給される。はじめに前記ストッパ１７ａによって放水口１７を閉じたのち、パイプライン１３全体が、処理される液体で満たされ、ストッパ１７ａが放水口１７を開くと同時に処理が始まる。部品２９中の処理は、液体容器１８′から液体を補充することにより、所定の期間、処理部品２９中の通路を通過する強制的な水流を確立することができるようにすることによって起こる。
【０１２４】
驚くことに、図１２及び１３の処理施設を用いて実施した試験で、本発明の液体処理の場合、単相、三相及びゼロ点交流が概ね一致する結果を出し、試験で実験された異なる電圧が大きく異なる結果を出さないということがわかった。これは、個々の使用場所で必要に応じて様々な電流電圧を使用することが可能であることを示す。
【０１２５】
他方、アンペア値が異なる結果を出し、たとえば１３〜１６Amp（アンペア）のアンペア値は比較的劣る結果を出すが、２５〜４０Amp以上のアンペア値が驚くほど良好な結果をもたらし、処理される液体中のすべての生物の明らかに完全な死滅をもたらすことがわかった。
【０１２６】
図１２に示した第一の具体例で使用され、バラスト水処理施設での使用に特に適合させたポンプ１８は、毎秒９０リットル、すなわち毎時３２４トンのポンプ容量を有するものであった。１基の同じポンプを用いてその３倍の大きさ、すなわち毎秒２７０リットル、すなわち毎時１０００トンの容量を得ることが実際に可能である。処理施設２６では、１本の５インチ（約１２．５cm）供給ライン１３を使用して毎時３２４トンを移送したが、処理施設２６は、３本の５インチ枝管を含む集束管（図５に示すようなもの）を具備していれば、３倍の水、すなわち毎時約１０００トンの水を移送することもできたであろう。
【０１２７】
本発明にしたがって交流電場による液体の処理で実施した試験
図１２及び１３に示すように、本発明の施設及び部品ならびに本発明の方法を適用して種々の液体の処理試験を実施した。記載する実験の試験は、公共施設網からの標準電源を使用して実施した。特に、二つの異なる例で、三相交流及び単相交流を２２０V（ボルト）５０Hz（ヘルツ）で使用した。
【０１２８】
内径１８インチの管部品の内部通路で実施した試験は不十分な結果しか出さなかったが、それぞれが約５〜６インチ（１２〜１６cm）の内径を有する数本の管の集束管の通路は非常に満足な結果を出した。
【０１２９】
結論の一つは、そのような多量の液体を処理する場合、比較的大きな管内径、すなわち、５〜６インチを超える内径が必要であり、大きな横断面を有する１本の通路を使用するのではなく、図５〜７に示すような、平行に延びるそれ自体の通路を有する２本以上の管部品の集束管を使用すべきであるということである。
【０１３０】
三つの異なる試験、すなわち
１）バラスト水、すなわち海水の試験、
２）汚染された淡水、すなわち都市環境からの河川水、及び
３）下水、すなわち下水が直接流れ込むところの河川水の試験
を実施した。
【０１３１】
試験は、二つの異なる原則にしたがって、すなわちポンプを使用する場合及び使用しない場合で実施した。試験１に係わる第一の原則に関しては図１２が参照される。試験２及び３に係わる第二の原則に関しては図１３が参照される。
【０１３２】
１）海水の試験
図１２に示すような試験施設の液流から採集した、２６０mlバクテリアボトルの形態のパッケージに採集した液体試料に対して試験を実施した。
【０１３３】
試料１：未処理の水（後記のバクテリア含有量は本発明の処理の前の量）
試料２：試験１
試料３：試験２
試料４：試験３
試料５：試験４
【０１３４】
【表１】
2007512122.tif 000003
【０１３５】
試験１〜５で使用した試料は、特に、ビブリオ菌の含有の抑制に基づく。理由は、他の公知の死滅技術では、この種のバクテリアが特に死滅させにくいということがわかっているからである。ビブリオ菌を死滅させることにより、他の種のバクテリアをも死滅させる可能性が高いと結論づけた。
【０１３６】
試験２〜５は、試験２〜５の出発点を形成する試験１に比較すると、試験２に関しては１３Ampのアンペア値を使用してビブリオ菌の含有量が減少し、良い結果が得られ、２５、３５及び４５Ampの他のアンペア値を使用した場合には、バクテリア含有量が驚くほど大きく減少して顕著に好ましい結果が得られたことを示す。試験３、４及び５はすべて、実験ボトルの含有量の分析により、見かけではすべてのビブリオ菌が瞬時に死滅したという結果を示した。他の残留する生物を試料中に認めることもできなかった。
【０１３７】
２）浄化されていない河川水の試験
本発明の施設の液流から採集した、２６０mlバクテリアボトルの形態のパッケージに採集した液体試料に対して試験を実施した。
【０１３８】
試料１：未処理の水（後記のバクテリア含有量は本発明の処理の前の量）
試料２：試験１
【０１３９】
【表２】
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【０１４０】
試験は、１３Aのアンペア値を使用すると、大腸菌型バクテリア及び熱耐性大腸菌が減少して、驚くほど良い結果が得られたことを示す。換言するならば、比較的控えめなアンペア値を使用してバクテリア含有量の実質的減少が達成された。
【０１４１】
３）下水の試験
本発明の施設の液流から採集した、２６０mlバクテリアボトルの形態のパッケージに採集した液体試料に対して試験を実施した。図１３に示す処理施設を使用した。
【０１４２】
試料１：未処理の下水（後記のバクテリア含有量は本発明の処理の前の量）
試料２：試験１
試料３：試験２
【０１４３】
【表３】
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【０１４４】
試験は、１３Amp及び１５Ampの控えめなアンペア値を使用すると、熱耐性大腸菌の含有量が減少して、完全に満足とはいえないが、良い結果が得られたことを示す。液体試料に含まれる７８０，０００個の熱耐性大腸菌のうち、明らかに７３０，０００個を超える熱耐性大腸菌が死滅したが、結果は、試験３の熱処理の後でも５０，０００個未満の熱耐性大腸菌がなおも含まれていたことを示す。これは、全体として、好ましい下水浄化効果を示す。試験法２及び３における２Ampのアンペア差では、結果の本質的な差違を決定することはできなかった。アンペア値を１３Ampから１５Ampに増しても結果に対して有意な影響は見られないことがわかった。
【０１４５】
しかし、実際の試料に対する試験は、驚くべきことに、約２倍の高さのアンペア値、たとえば２５、３５及び４５Ampを使用して相当に改善された結果が達成されるということを示した。前記三つのアンペア値の印加により、バクテリアの見かけ１００％の死滅が達成された。すなわち、２５〜４５Ampの三つのアンペア値で同じ結果が達成された。結論は、使用するアンペア値が非常に決定的であり、使用するアンペア値が高ければ高いほど効果がより確実になるということである。もう一つの結論は、２５Amp、３５Amp及び４５Ampの３例のアンペア値のうち最小のアンペア値に関して、どちらかといえば控えめな２５Ampの電気消費量、すなわちむしろ低い運転費で非常に好ましい結果が達成されたということである。
【０１４６】
水中の微生物の処理における電気消費量は、マクロ生物を含有する水を処理する場合と同じレベルであった。これは、マクロ生物及び微生物を一つの同じ工程で処理することができ、一つの同じ工程で両タイプの生物に関して満足な結果を得ることができることを暗示する。
【０１４７】
２インチ（約５cm）から１８インチ（約４６cm）までの異なる断面内径の管を用いて実験を実施した。最良の結果は、約５インチ（約１２．５cm）の断面内径の管及びさらに小さい断面径の管を用いた場合に達成された。
【０１４８】
大径の管１本を使用するよりも、平行に延びるいくつかの枝管を連結ユニットにした集束管が好ましい。枝管は、合わさると、主管に概ね相当する断面積を有する。大きな断面積の主管１本を使用する代わりに縮小した断面積の複数の枝管を使用すると、全体として、より好ましい解決手段が提供される。いくつかの枝管への水流の分散が、各枝管において、すなわち枝管の断面積全体で、より効果的な交流電場を提供する。枝管は、合わさると、主管の容量に相当する十分な採集容量を提供することができ、それによって集束管の外寸を実質的に増すことはない。特別な利点は、１本の管ではなくこのような枝管の群を用いると、より小さな合計電気消費量及び、同時に、より良好な交流電場効果を達成することができることである。
【０１４９】
さらに、主管に対して過大な容量を提供する多数の枝管を使用することにより、より低い通過速度、ひいては処理部品中でのより長い滞留時間を確保することができる。そのような場合の水流は処理部品内でより長期間、運動状態に維持されるため、これは、交流電場の効果が時間とともにより有効に利用されることを保証する。
【０１５０】
水量が比較的大きな直径の枝管を通過する、あるいは、水量が比較的大きい、又は強い水流で流れる、すなわち大きな圧力もしくは高い流速で流れるということは求められない。それどころか、場合によっては、小さな流れの横断面、低い流速及び低い液圧を使用することは、そのような場合、より低い流量の使用の結果として運転費が相当に低く、同時にシステムが運転安全性、周囲環境の安全性及び装備に関して取り扱いがより簡単であるため、有利である。
【０１５１】
本発明の本質的概念は、多量の水であっても、比較的大きな水圧及び高い流速によって効果的な方法で処理することができることである。
【０１５２】
本発明にしたがって、施設内で水密な管接続が一般に求められる場合でも、たとえば処理施設から断続的に液体試料を抜き取るために、限られた排水口を介して管接続から、さらには施設の処理部品から、局所的に排水することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】バラスト水を取り扱う、すなわち、バラスト水を船に充填し、バラスト水を船から吐き出すための施設を備えた船の一部の略図である。
【図１Ａ】ばら荷船の中のバラストタンクの実際の配置を示す側面断面の略図である。
【図１Ｂ】ばら荷船の中のバラストタンクの実際の配置を示す横断面の略図である。
【図２】全体として船内に装着され、図１に示すそれ自体は公知のバラスト取り扱い施設と接続して装着されている本発明の処理施設の一部の略図である。
【図３】図２に示す処理施設の代替構造の一部の略図である。
【図４】不可欠な部品が船の外の埠頭側に配置されている本発明の処理施設の一部の略図である。
【図５】図２、３及び４ならびに後続の図１２及び１３に示す処理施設の主要部品の一部である本発明の部品の図である。
【図６】活用される状態で示されている図５の部品の横断面を示す図である。
【図７】非活動状態で示されている図５の部品の横断面を示す図である。
【図８】図５の部品の一部であり、それぞれが、単相交流に基づいて、枝管を通過する液流中にそれぞれの軸方向に限定された交流電場を軸方向に形成する２対の導体を備えた３本の枝管を縦断面で示す図である。
【図９】単相交流に基づいて、枝管を通過する液流を横切る方向にそれら自体の交流電場を形成する２対の導体を備えた枝管の代替具体例を縦断面で示す図である。
【図９Ａ】二相交流に基づいて、枝管を通過する液流を横切る方向に交流電場を形成する３個の導体を備えた図９の枝管を横断面で示す図である。
【図１０】図９の枝管の代替具体例を横断面で示す図である。
【図１１】処理施設に通して誘導される水流中のマクロ生物を圧潰することを目的とし、処理施設の主要部品の上流端に配置されるさらなる部品を示す図である。
【図１２】ポンプを使用する水サンプルの試験及び三相交流を用いる処理に関連して使用された第一の簡単な処理施設の略図である。
【図１３】ポンプ圧に代えて給水ライン中の水圧によって提供される管圧を用い、単相交流を用いて処理を実施するもう一つの簡単な処理施設の略図である。
【図１】
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【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９Ａ】
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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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【国際調査報告】
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