(57)【要約】【課題】  本発明は環境保護技術分野に関し、高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法であって、バラスト水に対してろ過処理を行い、大顆粒の生物と固体を除去するろ過工程Ａと、ろ過後の水が滅菌処理ユニットを通り、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌工程Ｂとを含むことを特徴とする。これに対応して、本発明は船舶バラスト水の処理システムを更に開示した。本発明は、低電力消費、高効率、取り付けに便利、操作が簡単、処理後無公害という美点を持つ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラスト水に対してろ過処理を行い、大顆粒の生物と固体を除去するろ過工程Ａと、
ろ過後の水が滅菌処理ユニットを通り、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌工程Ｂと、
を含むことを特徴とする高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【請求項２】
工程Ａにおいて、ろ過器を用いてバラスト水のろ過処理を行い、前記ろ過器は全自動逆洗ろ過器であり、稼働中自浄機能を図ることができ、システムの処理に影響を与えないことを特徴とする請求項１に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【請求項３】
工程Ｂにおいて、前記滅菌処理ユニットが稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする請求項１に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【請求項４】
バラストポンプ（１）と、大顆粒の生物と固体を除去するためのろ過器（２）と、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌処理ユニット（３）と、制御ユニット（４）と、全酸化物質検出器を含む検出ユニット（５）と、流量検出ユニット（６）と、塩分濃度又は導電率検出ユニット（７）と、バラストキャビン（８）とを含むことを特徴とする新型高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項５】
前記ろ過器（２）は稼働中全自動逆洗の動作方式であることを特徴とする請求項４に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項６】
前記ろ過器（２）のフィルターエレメントはディスク式、柱型、錐形、錐柱型編み網又は楔状ろ過網であり、前記ろ過器（２）の精度は１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項５に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項７】
前記滅菌処理ユニット（３）が稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする請求項４に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項８】
前記滅菌処理ユニット（３）が稼働中に生じた不活化剤濃度は０．２〜１０ｍｇ／ｌであることを特徴とする請求項７に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項９】
前記滅菌処理ユニット（３）内に希有金属により塗装される寸法安定性陽極電極又は半導体触媒物質が装着されることを特徴とする請求項７に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【請求項１０】
前記滅菌処理ユニット（３）の処理流量が５０ｍ３／ｈ〜４０００ｍ３／ｈであり、処理流量が３００ｍ３／ｈ時の電流が５０〜３０００Ａであり、電圧が３〜４０Ｖであり、前記滅菌処理ユニット（３）の電源が直流、正弦波交流又は方形波交流電源であることを特徴とする請求項７に記載の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は環境保護技術分野に関し、特に高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、海洋環境が面する４つの危機の１つは有害生物侵入性伝播であるが、船舶バラスト水が有害生物侵入の最も主な伝播道である。船舶バラスト水を処理することはバラスト水による有害生物侵入を解決する最高の道である。
【０００３】
ＩＭＯは船舶バラスト水による有害生物侵入の制御が全地球的な焦点問題であることを指摘し、異なる地域が異なる制御体系によりバラスト水を制御することを主張しなく、その基本的要求は、船上で処理、コストが適当、装置がコンパクト、操作に便利、海洋沿岸水域環境に対して新たな汚染とならなく、処理装置と操作が安全、信頼できることである。
【０００４】
船舶積載バラスト水の水量が巨大であるが、バラスト水処理要求時間が短く、更に海洋環境と海洋経済持続可能な開発の制限を加え、一般的な微生物死滅方法（又は薬剤）はいずれも船舶バラスト水外来生物侵入の制御要求を満たすことができない。ある方法が実験室で成功し、有効であるが、船舶バラスト水の制御に用いると、海洋環境及び持続可能な開発の要求を満たしにくい。
【０００５】
現在、バラスト水の処理方法は主に機械法、物理法及び化学法等がある。以下、上記３種類の方法をそれぞれ簡単に説明する。
【０００６】
１、機械法
機械法には主にろ過、旋流分離、海上交換、沈殿及び浮選等の方法がある。
【０００７】
ろ過技術において、先進国は多く膜処理技術と相応の装置を用い、微生物、浮游生物及び細菌をろ過し、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５はいずれも膜技術を用いてバラスト水として吸い込んだ海水又は淡水における細菌及び微生物をろ過し、このような技術と装置はより高い圧力が必要となり、エネ消耗が大きく、且つ膜が汚染、閉塞されやすく、快速に流れる大流量水体に対して、動作コストが高く、処理能力が相応の要求を満たすことができない。
【０００８】
旋流分離技術はバラスト水において寸法がより大きい生物を除去できるが、微生物と海水との比重が接近する場合に、この方法が制限される。海上交換法は多く現有船の管路とキャビン室に対して新たに設計する必要があり、現有船が使用と操作力方面のみでは限制される。沈殿と浮選法はバラスト水の理論面で研究したが、現在船上の使用に適応しない。
【０００９】
２、物理法
物理法は主に加熱処理、射線技術、マイクロ波技術及び圧力変換技術等がある。
【００１０】
加熱処理法は本体の余った熱量を用いてバラスト水における微生物を死滅させ、健康と安全の方面では熱処理が適当であるが、排出した熱バラスト水が公共水域に対して環境方面の問題となる。
【００１１】
射線技術は紫外線技術とγ射線技術等を含む。射線の輻射作用によって微生物組成部が化学反応を行うようになり、殺菌の作用を達成する。水体自身が紫外線に対する強烈な吸収作用のため、紫外線滅菌作用の範囲と滅菌能力が制限され、一般的には、紫外線滅菌技術が多く負荷が低い、小体積水体及び循環流動の水体の処理に用いる。例えば、特許文献６に開示された紫外線水処理滅菌システムが挙げられる。特許文献７と特許文献８、特許文献９と特許文献１０はそれぞれ複数セットの紫外ランプが生じた紫外線を用いてバラスト水を連続処理する装置を提供し、また、紫外線照射と超音波をあわせ、殺菌効果を向上させ、例えば、特許文献１１に開示された音光殺菌飲用水処理装置、及び特許文献１２に開示された、養殖海水処理に応用される海水強力紫外線消毒ろ過器が挙げられ、特許文献１３が紫外線殺菌と直流電気触媒をあわせ、バラスト水処理に応用される。しかしながら、これら技術は依然として紫外線滅菌作用の範囲と滅菌能力に制限され、高負荷、大流量水体と大面積水体に対する殺菌効果が、まだ人の要求を満たすことができない。射線技術は安全、健康と環境等の方面で疑義を起こさないが、処理された微生物が遺伝子突然変異する恐れがある。
【００１２】
マイクロ波技術は超音波を用いる様々なマイクロ波技術を含む。超音波は強烈な振動がある上、キャビテーションを有して大量の微射流を生じ、液体が容器壁に対して強烈な衝撃作用を生じるようになり、このような機能が超音波洗浄に応用され、反応効果の強化にも応用され、例えば、特許文献１４に開示された超音波作用に基づく電解廃水処理方法及び装置と、特許文献１５に開示された超音波水処理の方法及びその装置は、凝集効果の強化に応用され、例えば、特許文献１６に開示されたアゾ染料廃水処理方法、及び特許文献１７に開示された有機スズ酸化技術は、超音波を用いて化学反応を促進する。超音波キャビテーションが生じたミクロセル高圧は、細胞の破砕に用いられるが、このような効果は多く超音波エネルギをより小さい区域に集めた後こそ実現でき、このため、現在の超音波技術と相応の水処理装置が、小体積水体、且つ循環流動を用いる水体に対して、操作可能性がより大きく、例えば、特許文献１８に開示された音光殺菌飲用水処理装置が挙げられる。
【００１３】
特許文献１９が超音波トランスデューサー（２８〜２００ＫＨｚ）を管道外壁に加え、超音波を介して管道を通るバラスト水に対して殺菌殺藻処理を行う。特許文献２０は相応のバラスト水管式超音波滅菌除藻装置を提供し、装置において、超音波トランスデューサーを箱体両側に取り付け、水路が箱体中に通り、超音波が経過した水体において微生物を死滅させる。この２つの特許とも超音波が管壁又は箱体に取り付けられた超音波トランスデューサー圧電セラミックスに対する破損を考えなく、且つ超音波トランスデューサーに直交する反射エコーが圧電セラミックスに対する破損が同様に無視できなく、そうしないと、超音波トランスデューサーの寿命に直接影響し、これで装置の動作安定性及び信頼性を低減する。特許文献２１に開示された超音波水処理機、及び特許文献２２が提供した環形、連続の超音波処理バラスト水装置が、その超音波トランスデューサーが同様な問題を面する。しかしながら、快速に流動する大流量水体に対して、現有の超音波処理装置が、上記問題を有する他、超音波技術処理を単独に用いると、エネルギ消耗が高く、動作コストが高く、死滅効果を保証しにくい等の不利因子が存在し、操作可能性を有しない。
【００１４】
また１種の滅菌方法は快速圧力変化の方法である。高圧殺菌と殺藻は、水体を特定程度までに加圧し、細菌と藻類の細胞を破壊し、例えば、特許文献２３、特許文献２４、特許文献２５は、圧力の変化を介して、超音波と同様な効果を達成できるが、圧力変化転換器が生じた騒音が船員の健康に影響を与える可能性があり、水キャビンの表面と構成を破壊する。
【００１５】
３、化学法
現在、バラスト水の処理に用いる化学法は薬剤法、海水電解法、触媒酸化法等がある。
【００１６】
特許文献２６は工業水分野及び公共場所、汚水再利用分野に用いる酸化型臭素含有複合殺生物剤−臭素・塩素（薬剤の名前）を開示し、特許文献２７はグルタルアルデヒド、第４級アンモニウム塩からなるアルデヒド類複合高効率殺生物剤を提供し、特許文献２８はイソチアゾリノン、ラウリン基ジメチルベンジル基塩化アンモニウムを含み、汚水処理に用いる殺生物剤を開示し、ＷＩＰＯが開示した特許文献２９では銅陽極電解を用い、銅イオンを生じて殺菌する。このような殺生物剤の生物毒性がより大きく、残留時間が長く、国内では循環式汚水又は冷却水システムにおける殺菌処理に用いられるが、湖等の大面積富栄養化水体及び排出を要するバラスト水処理に適応しない。
【００１７】
特許文献３０が殺生物剤としてＣｌＯ２を用い、特許文献３１、特許文献３２、特許文献３３、特許文献３４、特許文献３５、特許文献３６は、それぞれろ過と殺生物剤とするオゾンを用いる水処理技術及び相応の装置を開示し、このような装置と技術が、二回汚染がなく、小流量水体又は飲用水殺菌処理ではある程度のメリットがあるが、バラスト水等の大流量水体又は大流域水体の滅菌除藻処理に対して、動作コストがより高い。
【００１８】
通常、殺生物薬剤の加入は、小水体に対する効果がよいが、長い時間を持続しにくく、夏で１〜２周後、一般的には、薬剤を加える必要がある。大面積、富栄養化水体の制御には動作コストが高く、殺生物剤が水体に対する二回汚染等の問題が存在する。バラスト水処理に応用すると、その残留物の生物毒性と毒性評価が必要となる。
【００１９】
電解海水法が海水を電解し、陽極で生じた塩素ガスを介して、更に高効率消毒できる次亜塩素酸を生成し、微生物及び細菌を死滅させ、それとともに陰極で生じた過酸化水素も強い殺菌能力を有する。
【００２０】
特許文献３７は電解で次亜塩素酸塩を生じるバラスト水処理方法及び相応的システムを開示し、特許文献３８が開示したバラスト水電解処理装置、及びこれに類似する特許文献３９が開示した船舶バラスト水電解処理システム、特許文献４０が開示した処理水貯蔵器の電解装置は、処理水体における塩イオン、水分子を高酸化活性を有する物質（主にＣｌＯ−、ＯＨ−、Ｈ２Ｏ２）に電解し、水体における細菌と藻類の細胞、ＲＮＡ、ＤＮＡに対して酸化作用を行い、失活と死亡させ、これで滅菌殺藻効果を達成し、且つ処理した水体が持続的な消毒作用を保つ。海水電解の方法がよい殺菌効果を有するが、電解法を用いて細菌を死滅させた後、発癌物質クロロホルムを生じる可能性があり、環境に対する二回汚染となり、このため、このような方法に対して大きい争議を持つ。
【００２１】
触媒酸化法は現在バラスト水の処理方面の最先進方法である。現在世界では、ＩＭＯが最終的に認可した船舶バラスト水処理システムが用いた技術はスウェーデンアルファ・ラバル・グループが開発したＰｕｒｅＢａｌｌａｓｔバラスト水処理システムであるが、このシステムが用いた処理方法は光触媒酸化を用いる方法である。ＰｕｒｅＢａｌｌａｓｔバラスト水処理システムでは、コアユニットは光触媒Ｗａｌｌｅｎｉｕｓ  ＡＯＴユニットであり、このユニットでは、二酸化チタンを触媒剤とし、紫外線の照射下で、極めて強い酸化性を有するヒドロキシルラジカルを生じ、このようなヒドロキシルラジカルが現在、フッ素以外の最強の酸化剤であり、その酸化能力が過酸化水素とオゾンの１０６〜１０９倍であり、ヒドロキシルラジカルの作用下で、微生物を鎖状反応を介して最終に二酸化炭素と水に酸化分解してよい。しかしながら、実際応用における効率は二酸化チタン自身の晶体構造、表面欠陥及び例えば光強、温度、ＰＨ値等の外界因子の影響を受ける。
【００２２】
しかし、残念ならが、現有技術では、基本的には、装置コストが大きく、エネルギ消耗が高く、汚染物脱離効率が低く、炭素窒素硫黄汚染物を同時に脱離できない等の欠陥が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】日本特許ＪＰ２００５３４２６２６
【特許文献２】日本特許ＪＰ２００６００９９１５７
【特許文献３】日本特許ＪＰ２００６２２３９９７
【特許文献４】日本特許ＪＰ２００５３４２６２６
【特許文献５】国際特許ＷＯ２００７１１４１９８
【特許文献６】中国特許出願番号２００５１００１９７９３．２
【特許文献７】米国特許ＵＳ２００４１３４８６１
【特許文献８】米国特許ＵＳ２００５２１１６３９
【特許文献９】国際特許ＷＯ２００４００２８９５
【特許文献１０】国際特許ＷＯ２００５１１０６０７
【特許文献１１】中国特許出願番号２００６１００２３２４１．３
【特許文献１２】中国特許出願番号２００５１０１０１２６６．１
【特許文献１３】米国特許ＵＳ５７３８７８０
【特許文献１４】中国特許出願番号２００５１０１１７４５７．１
【特許文献１５】中国出願番号９９１２０６７５．４
【特許文献１６】中国特許出願番号２００６１００８５５４８．６
【特許文献１７】ドイツ特許ＤＥ１９９１９８２４
【特許文献１８】中国特許出願番号２００６１００２３２４１．３
【特許文献１９】日本特許ＪＰ２００６００７１８４
【特許文献２０】日本特許ＪＰ２００５０２１８１４
【特許文献２１】特許出願番号９８２３６８５７．７
【特許文献２２】国際特許ＷＯ０３０９５３１０
【特許文献２３】日本特許ＪＰ２００７０２１２８７
【特許文献２４】日本特許ＪＰ２００５２７０７５４
【特許文献２５】日本特許ＪＰ２００５２５４１３８
【特許文献２６】中国特許出願番号０２１００３３２．７
【特許文献２７】中国特許出願番号２００５１００２５２８４．０
【特許文献２８】中国特許出願番号２００５１００２５３９５．１
【特許文献２９】国際特許ＷＯ０３００２４０６
【特許文献３０】米国特許ＵＳ２００５０１６９３３
【特許文献３１】国際特許ＷＯ２００５０６１３８８
【特許文献３２】米国特許ＵＳ２００４０９９６０８
【特許文献３３】米国特許ＵＳ２００３０２９８１１
【特許文献３４】日本特許ＪＰ２００７１４４３９１
【特許文献３５】日本特許ＪＰ２００６２３９５５６
【特許文献３６】日本特許ＪＰ２００６２６３５６３
【特許文献３７】国際特許ＷＯ２００６０５８２６１
【特許文献３８】日本特許ＪＰ２００１０００９７４
【特許文献３９】中国特許出願番号２００５１００４６９９１．８
【特許文献４０】中国特許出願番号２００４８００２７１７４．１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上記問題を解決するために、本発明の目的は、高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法を提供し、且つ高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システムを開示し、それが船舶バラスト水における微生物と細菌を高効率に不活化できる。システム処理したバラスト水が国際海事機関（ＩＭＯ）が２００４年に制定した「船舶バラスト水及び沈殿物の制御及び管理のための国際条約」を満たすことができる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の方法は以下の技術スキームで実現される。
【００２６】
バラスト水に対してろ過処理を行い、大顆粒の生物と固体を除去するろ過工程Ａと、
ろ過後の水が滅菌処理ユニットを通り、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌工程Ｂと、
を含むことを特徴とする高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【００２７】
工程Ａにおいて、ろ過器を用いて前記バラスト水のろ過処理を行い、前記ろ過器は全自動逆洗ろ過器であり、稼働中自浄機能を図ることができ、システムの処理に影響を与えないことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【００２８】
工程Ｂにおいて、前記滅菌処理ユニットが稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【００２９】
対応的には、上記方法を実現するシステムは以下の技術スキームで実現される。
【００３０】
バラストポンプ１と、大顆粒の生物と固体を除去するためのろ過器２と、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌処理ユニット３と、制御ユニット４と、全酸化物質検出器を含む検出ユニット５と、流量検出ユニット６と、塩分濃度又は導電率検出ユニット７と、バラストキャビン８とを含むことを特徴とする新型高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３１】
前記ろ過器２は稼働中全自動逆洗の動作方式であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３２】
前記ろ過器２のフィルターエレメントはディスク式、柱型、錐形、錐柱型編み網又は楔状ろ過網であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３３】
前記ろ過器２の精度は１０〜２００μｍであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３４】
前記滅菌処理ユニット３が稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３５】
前記滅菌処理ユニット３が稼働中に生じた不活化剤濃度は０．２〜１０ｍｇ／ｌであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３６】
前記滅菌処理ユニット３内に希有金属により塗装される寸法安定性陽極電極又は半導体触媒物質が装着されることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３７】
前記滅菌処理ユニット３の処理流量が５０ｍ３／ｈ〜４０００ｍ３／ｈであり、処理流量が３００ｍ３／ｈ時の電流が５０〜３０００Ａであり、電圧が３〜４０Ｖであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３８】
前記滅菌処理ユニット３の電源が直流、正弦波交流又は方形波交流電源であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００３９】
前記システムは１級又は複数級の処理装置から構成されることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システムは、その動作原理が、バラストポンプ１がバラスト水を管路を介してろ過器２に輸送し、バラスト水がろ過器２で大顆粒の汚物と生物体を除去し、そしてバラスト水が滅菌処理ユニット３に流れ、バラスト水が滅菌処理ユニット３で生物体と細菌を死滅させ、要求を満たす無害水がバラストキャビン内に流れる。
【００４１】
本発明は、いずれかの化学物質を添加しなく、電力消費が低く、効率が高く、取り付けが便利、操作が簡単、反応産物が無公害、生物不活化と滅菌効果が国際海事機関の要求に達する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明システムの実施例の原理ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
実施例１は本発明方法の実施例であり、実施例２は本発明のシステムである。
【実施例１】
【００４４】
バラスト水に対してろ過処理を行い、大顆粒の生物と固体を除去するろ過工程Ａと、
ろ過後の水が滅菌処理ユニットを通り、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌工程Ｂと、
を含むことを特徴とする高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
工程Ａにおいて、ろ過器を用いて前記バラスト水にろ過処理を行い、前記ろ過器は全自動逆洗ろ過器であり、稼働中自浄機能を図ることができ、システムの処理に影響を与えないことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
工程Ｂにおいて、前記滅菌処理ユニットが稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理方法。
【実施例２】
【００４５】
図１を参照し、バラストポンプ１と、大顆粒の生物と固体を除去するためのろ過器２と、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌処理ユニット３、制御ユニット４、全酸化物質検出器を含む検出ユニット５、流量検出ユニット６、塩分濃度又は導電率検出ユニット７、バラストキャビン８を含むことを特徴とする新型高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システムであり、バラストポンプ１が海中から海水を抽出し、塩分濃度又は導電率検出ユニット７、大顆粒の生物と固体を除去するためのろ過器２、水中の微生物と細菌を死滅させる滅菌処理ユニット３、全酸化物質検出器を含む検出ユニット５、流量検出ユニット６、バラストキャビン８等の部材を通した後、最終に海中に排出し、制御ユニット４が処理信号を集中して受信し、上記各部材に送信する。
【００４６】
前記ろ過器２は稼働中全自動逆洗の動作方式であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００４７】
前記ろ過器２のフィルターエレメントはディスク式、柱型、錐形、錐柱型編み網又は楔状ろ過網であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００４８】
前記ろ過器２の精度は１０〜２００μｍであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００４９】
前記滅菌処理ユニット３が稼働中に高効率生物と細菌不活化剤を生じることができ、前記不活化剤が少なくともヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素のいずれか１種又は複数種を含むことを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５０】
前記滅菌処理ユニット３が稼働中に生じた不活化剤濃度は０．２〜１０ｍｇ／ｌであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５１】
前記滅菌処理ユニット３内に希有金属により塗装される寸法安定性陽極電極又は半導体触媒物質が装着されることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５２】
前記滅菌処理ユニット３の処理流量が５０ｍ３／ｈ〜４０００ｍ３／ｈであり、処理流量が３００ｍ３／ｈ時の電流が５０〜３０００Ａであり、電圧が３〜４０Ｖであることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５３】
前記滅菌処理ユニット３の電源が直流、正弦波交流又は方形波交流電源であることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５４】
前記システムは１級又は複数級の処理装置から構成されることを特徴とする前記高効率不活化と省エネの船舶バラスト水処理システム。
【００５５】
本発明の水処理システムでは、大型生物又は不純物がシステムに入ることを防止するために、バラストキャビンで沈積物を形成し、それとともに、滅菌処理ユニットの効率を向上させ、滅菌処理ユニット前に精度が１０〜２００μｍの全自動逆洗ろ過器が取り付けられ、大体積の生物及び他の不純物を除去できる。このろ過器は圧力損失が設定値を超えた後、逆洗を自動に開始させ、ろ過と逆洗が同時に行われ、スタッフの現場操作を要しない。このろ過器がバラストの場合に動作し、取り外した場合に動作しない。
【００５６】
このシステムにも滅菌処理ユニットを使用し、滅菌処理ユニットがシステムのコア部材であり、高性能の半導体触媒物質を用い、生じた水酸基等の活性物質量が大きく、電流効率が高く、長い使用寿命を有する。この部分がバラスト水全体における生物を除去できる。
【００５７】
このシステムにおける制御ユニットはシステム全体の制御を担い、各類監視識別信号の採集処理、アラーム信号の処理、システム開始及び終了順序の自動制御を含み、制御ユニットがシステムの動作が要する制御プログラムを含む。前記制御ユニットは、各組成部分の動作状態、センサーが即時に検出したデータと状態を含むシステム動作状態を表示管理し、装置が故障した場合に、音光アラームをし、電源を自動に切り、システム動作を停止し、装置動作情況を保存・記録し、且つ正式の検出要求に応じて表示し又はプリントする。操作者は制御ユニットを介してシステムの制御と調節を行うことができる。制御ユニットは遠隔通信インターフェースを有し、このインターフェースを介して遠隔モジュールと遠隔制御、遠隔表示及び遠隔アラーム機能を実現できる。それとともに、制御ユニットはアラーム出力インターフェースを更に有し、機関制御室の他の信号との融合を実現でき、これでアラーム情報がキャビンの任意の隅々でも容易に気づかれる。制御ユニットは、各弁の開閉状態、塩分濃度計、流量計、電源の電流値、電圧値、全酸化物質検出器（ＴＲＯ）値等のシステム識別信号、及び船舶の運行データを含むシステム全体の各類監視識別信号を採集する。制御ユニットのコンピュータシステムは内蔵プログラムを介して、採集した各パラメータに基づき、最適な動作状態までに、電流値、電圧値を算出してシステムの動作情況を調節し、システムが最適な状態で動作を行う。制御ユニットが記録と保存システムを有し、システムの２４ヶ月以上の動作データを記録・保存できる。
【００５８】
このシステムにはセンサを更に用い、センサが導電率又は塩分濃度、流量、全酸化物質検出器（ＴＲＯ）等のパラメータを監視して測定し、システムの動作状態を即時に、正確に応答でき、これで制御システムの調節を便利にさせ、理想の処理効果を達成する。導電率又は塩分濃度と流量は制御ユニットプログラムにおいて重要なパラメータであり、制御ユニットが内部保存プログラムによって、滅菌処理ユニットが相応の初期動作モードに入るようにする。
【００５９】
このシステムは分電箱を用い、分電箱が電力配布装置であり、ろ過器、滅菌処理ユニット、制御ユニット及び各センサが要する電源がこれにより配布される。
本発明の水処理システムの動作、メンテナンスが簡単であり、自動制御を実現し、友好な人間／コンピュータ・インタフェースを有し、操作しやすい。ここで、処理システムはユニットモジュール化構造を用い、ユニット処理流量が５０ｍ３／ｈ〜４０００ｍ３／ｈであり、小トン数船舶では取り付け方式が柔軟、簡単であり、トン数船舶では１セット又は複数セットのユニットの並行方式を用いてもよく、取り付け方式が柔軟であり、空間占用が小さく、空間が迫った古い船において取り付けにも適応する。
【００６０】
システム全体は完全に密封であり、周囲の動作者に対する化学危害及び騒音等の影響を存在しない。このシステムが稼働中に活性物質を生じて生物不活化と滅菌を行い、いずれの化学品を添加、貯蔵する必要がなく、経済的で、船上のスタッフに対して危害がない。このため、このシステムが安全で、信頼でき、経済的で、実用である。このシステムが生じた活性物質濃度が低く、減衰の速度が速く、排出後、周囲環境に対していずれの影響もなく、且つシステム動作の電力消費が低く、「省エネ環境保護」の要求を満たす。
【００６１】
本発明のシステムを用いて、船舶バラスト水処理に対して試験を行い、以下の表１及び表２を参照する。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
【表２】
2013523426.tif 000004
【００６４】
上記２つの表から見れば、このシステムの水処理能力はＩＭＯ及びカリフォルニア州の船舶バラスト水処理の要求を完全に満たす。
【００６５】
本発明にはいずれの化学物質を添加しなく、電力消耗が低く、効率が高く、取り付けが便利で、操作が簡単であり、反応産物が無公害、生物不活化滅菌効果が非常によい。
【００６６】
本文は本発明の模式的な実施例及び現在の好適な実施形態を具体的に説明したが、本発明の思想が他の様々な形式で実施運用でき、それが同様に本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１…バラストポンプ      ２…ろ過器      ３…滅菌処理ユニット    
４…制御ユニット      ５…全酸化物質検出器を含む検出ユニット
６…流量検出ユニット      ７…塩分濃度又は導電率検出ユニット
８…バラストキャビン
【図１】
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【国際調査報告】
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