(57)【要約】【課題】バラスト水濾過装置の運転中の、フィルタの洗浄状態を監視可能としたバラスト水濾過装置を提供すること。【解決手段】プリーツ形状に折りたたまれた濾過材を軸線を囲むように円筒状に配置するとともに回転自在に形成したフィルタと、前記フィルタを囲む外筒部を備えたケースと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記ケース内へ被処理水を導く被処理水流路と、前記フィルタの外周面に向かって洗浄水を噴出する洗浄水ノズルと、前記フィルタにより濾過された濾過水を前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、前記フィルタにより濾過されなかった被処理水を前記ケースの外部へ排出する排水流路と、前記洗浄水が噴出される噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲のフィルタ外周面を透明体を通して監視する覗き窓とを備え、前記覗き窓の内面は、前記外筒部の内周面に滑らかに連続する円周面に形成されている。【選択図】図８
2015036133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリーツ形状に折り畳んだ濾過材を鉛直方向の軸線を囲むように円筒形状に配置し、このように配置された濾過材を前記軸線を中心に回転自在となるように形成したフィルタと、
前記フィルタを囲む円筒状の外筒部を備えた、前記フィルタを収納するケースと、
前記フィルタを回転させる電動モータと、
前記ケース内へ被処理水を導く被処理水流路と、
前記フィルタの外周面に向かって洗浄水を噴出する洗浄水ノズルと、
前記フィルタにより濾過された濾過水を、前記フィルタの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、
前記フィルタにより濾過されなかった被処理水を前記ケースの外部へ排出する排水流路と、
前記洗浄水が噴出される噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲のフィルタ外周面を、透明体を通して監視することのできる覗き窓とを備え、
さらに、前記覗き窓は、前記ケース内に露出する内面が、前記外筒部の内周面に滑らかに連続する円周面に形成されている
バラスト水濾過装置。
【請求項２】
前記覗き窓は、前記透明体を前記外筒部に支持する固定枠を有し、
前記透明体は、前記ケース内に露出する内面と前記ケースの外部に露出する外面とを有するとともに、外面側から見た断面形状が矩形状を成すように形成され、
前記固定枠は、前記透明体の外周を囲むように前記外筒部から外部へ突出するように形成されるとともに、前記透明体を囲む前記洗浄水ノズル側の一面が、前記予め設定された範囲のフィルタ外周面をフレネル反射により前記透明体を通して目視可能とする反射面に構成されている
請求項１に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項３】
前記覗き窓は、鉛直方向の高さ寸法が、前記フィルタの上下端部を見ることのできる大きさに形成され、かつ、水平方向の横寸法が、前記反射面で反射された前記予め設定された範囲のフィルタの外周面を見ることのできる寸法に形成されている
請求項２に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項４】
前記透明体は、アクリルガラス材料により形成されている
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項５】
前記ケースには、前記覗き窓以外に、前記予め設定された範囲のフィルタの外周面に光を導くことのできる採光窓が形成されている
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項６】
前記透明体は、前記ケース内に露出する内面と前記ケースの外部に露出する外面とを有するとともに、前記内面及び前記外面に反射防止用のコーティングが施されている
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項７】
請求項１に記載の前記バラスト水濾過装置と、このバラスト水濾過装置により濾過された濾過水を紫外線殺菌する紫外線殺菌装置とを備えた
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、バラスト水濾過装置に関し、特に、濾過材をプリーツ形状に折り畳み、これを鉛直方向の軸線を囲むように円筒状に配置したフィルタを備えたバラスト水濾過装置及びこれを用いたバラスト水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、船舶に積載するバラスト水の処理が問題となっている。バラスト水は、空荷状態でも安全に航行するために船舶に積載される海水であり、出港時に付近の海域から取水し、入港時の積荷の積載時に海洋へ排水される。ところが、バラスト水が取水した海域と異なる海域に排水されると、海水中の生物が本来の生息地でない海域に移動させられることとなり、海洋の生態系に大きな影響を及ぼすこととなる。
【０００３】
このため、バラスト水を浄化処理して微生物を除去あるいは死滅、不活性化する方法が種々検討されている。その中に濾過材をプリーツ形状に折り畳み、これを鉛直方向の軸線を囲むように円筒状に配置した高級フィルタを用いたバラスト水濾過装置を備えたバラスト水処理システムがある。このバラスト水処理システムは、バラスト水を連続的に処理する簡便な方法として注目されている。なお、このようなバラスト水処理システムを記載したものとして特許文献１〜特許文献４を挙げることができる。
【０００４】
従来のバラスト水処理システムのバラスト水濾過装置に用いられるフィルタは、部品としての取扱を容易化するために、濾過材をプリーツ形状に折り畳んだ円筒形状のフィルタの上下端に円盤状のフランジが取り付けられ、このフランジによりフィルタが安定的に固定化されたユニットとして形成されている。本明細書において、フィルタに関し特に「カートリッジ」と称するときは、前記のようにユニット化されたフィルタを意図するものとする。
【０００５】
また、従来のバラスト水濾過装置は、カートリッジをケースの中に収納するとともに、鉛直方向の軸線を回転中心として電動モータにより回転駆動させ、さらに、カートリッジの外周側に被処理水（海水）を導入している。そして、導入された被処理水は、カートリッジを構成するフィルタで濾過されてカートリッジの円筒内部側に濾過される。このようなバラスト水濾過装置を用いたバラスト水処理システムは、カートリッジの円筒内部側から濾過水を取り出し、この濾過水を紫外線殺菌装置等において殺菌した後、船内のバラスト水タンク内に積載していた。
【０００６】
また、従来のバラスト水濾過装置は、フィルタの入水面を成すプリーツ形状の外周面を洗浄する洗浄装置を備えている。この洗浄装置は、バラスト水濾過装置の長期使用によりフィルタの外周面に付着する濁質を洗浄するものであって、洗浄水ノズルからカートリッジの外周面に向けて洗浄水（洗浄水を兼用する被処理水を含む）を噴出させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許４８３５７８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５１２８４号公報
【特許文献３】特開２０１３−４８９９８号公報
【特許文献４】特開２０１１−１８９２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のバラスト水濾過装置は、洗浄水ノズルから洗浄水が噴出されたフィルタがどのように変化し、どのような状態になっているかを知るためには、バラスト水濾過装置の運転を停止し、ケース内からフィルタを取り出してチェックする方法が取られていた。この方法は、面倒であるばかりでなく、フィルタの洗浄状態や洗浄水の噴出によるフィルタへの影響を監視することができないという問題があった。なお、濾過された後の濾過水をプランクトン分析にかけて検査すれば、フィルタの異常有無をチェックすることも可能であるが、手間と費用がかさむため実用的でないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み成されたものであって、バラスト水濾過装置の運転中の、フィルタの洗浄状態や洗浄水の噴出によるフィルタへの影響を監視可能としたバラスト水濾過装置及びこれを用いたバラスト水処理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】
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するものであって、プリーツ形状に折り畳んだ濾過材を鉛直方向の軸線を囲むように円筒形状に配置し、このように配置された濾過材を前記軸線を中心に回転自在となるように形成したフィルタと、前記フィルタを囲む円筒状の外筒部を備えた、前記フィルタを収納するケースと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記ケース内へ被処理水を導く被処理水流路と、前記フィルタの外周面に向かって洗浄水を噴出する洗浄水ノズルと、前記フィルタにより濾過された濾過水を、前記フィルタの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、前記フィルタにより濾過されなかった被処理水を前記ケースの外部へ排出する排水流路と、前記洗浄水が噴出される噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲のフィルタ外周面を、透明体を通して監視することのできる覗き窓とを備え、さらに、前記覗き窓は、前記ケース内に露出する内面が、前記外筒部の内周面に滑らかに連続する円周面に形成されているバラスト水濾過装置である。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明によれば、バラスト水濾過装置を運転しながら、覗き窓を通して洗浄水が噴出された後のフィルタの外表面を監視することができる。これにより、フィルタの洗浄状態や洗浄水の噴出によるフィルタへの影響度合いを監視することができるため、フィルタの予防保全を向上させることができる。また、ケースの内面に露出する覗き窓の内面が外筒部の内周面に滑らかに連続する形状に形成されているので、覗き窓の内面側における水流の乱れや気泡の発生を軽減することができ、フィルタの外周面の監視をより明瞭に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るバラスト水処理システムの水回路図であって、海水取込み時の被処理水の流れを示す。
【図２】同バラスト水処理システムの水回路図であって、排水時の水の流れを示す。
【図３】同バラスト水処理システムにおけるバラスト水濾過装置の外観斜視図である。
【図４】同バラスト水濾過装置の縦断面図である。
【図５】同バラスト水濾過装置の平断面図である。
【図６】同バラスト水濾過装置における覗き窓周りの拡大平断面図である。
【図７】同覗き窓の図６におけるＡ矢視図である。
【図８】同覗き窓の作用説明図であって、（ａ）は、覗き窓の平断面図上にフレネル反射を表示した図面、（ｂ）は覗き窓からフレネル反射を透視した透視図であり、（ｃ）は、覗き窓からフィルタの外周面を直視した透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明は、（１）プリーツ形状に折り畳んだ濾過材を鉛直方向の軸線を囲むように円筒形状に配置し、このように配置された濾過材を前記軸線を中心に回転自在となるように形成したフィルタと、前記フィルタを囲む円筒状の外筒部を備えた、前記フィルタを収納するケースと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記ケース内へ被処理水を導く被処理水流路と、前記フィルタの外周面に向かって洗浄水を噴出する洗浄水ノズルと、前記フィルタにより濾過された濾過水を、前記フィルタの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、前記フィルタにより濾過されなかった被処理水を前記ケースの外部へ排出する排水流路と、前記洗浄水が噴出される噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲のフィルタ外周面を、透明体を通して監視することのできる覗き窓とを備え、さらに、前記覗き窓は、前記ケース内に露出する内面が、前記外筒部の内周面に滑らかに連続する円周面に形成されているバラスト水濾過装置である。
【００１４】
このような構成によれば、バラスト水濾過装置を運転しながら、覗き窓を通して洗浄水が噴出された後のフィルタの外表面を監視することができる。これにより、フィルタの洗浄状態や洗浄水の噴出によるフィルタへの影響度合いを監視することができるため、フィルタの予防保全を向上させることができる。また、ケースの内面に露出する覗き窓の内面が外筒部の内周面に滑らかに連続する形状に形成されているので、覗き窓の内面側における水流の乱れや気泡の発生を軽減することができ、フィルタの外周面の監視をより明瞭に行うことができる。
【００１５】
（２）前記覗き窓は、前記透明体を前記外筒部に支持する固定枠を有し、前記透明体は、前記ケース内に露出する内面と前記ケースの外部に露出する外面とを有するとともに、外面側から見た断面形状が矩形状を成すように形成され、前記固定枠は、前記透明体の外周を囲むように前記外筒部から外部へ突出するように形成されるとともに、前記透明体を囲む前記洗浄水ノズル側の一面が、前記予め設定された範囲のフィルタ外周面をフレネル反射により前記透明体を通して目視可能とする反射面に構成されていることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、覗き窓から直視したフィルタの像では、予め設定された範囲のフィルタの外周面、すなわち、洗浄水が噴出された直後の複数の山谷が存在する部分を、半径方向から大きく傾斜した角度でしか見ることになり、プリーツ形状の谷部の内部までは監視することができない。しかし、反射面で反射された像を見ることにより、これら部分を半径方向に近づけた角度で見ることができるため、これら部分の谷部の内部まで監視することができる。
【００１７】
（３）前記覗き窓は、鉛直方向の高さ寸法が、前記フィルタの上下端部を見ることのできる大きさに形成され、かつ、水平方向の横寸法が、前記反射面で反射された前記予め設定された範囲のフィルタの外周面を見ることのできる寸法に形成されていることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、洗浄水の噴射により影響を受けやすいフィルタの上下端部や、洗浄水の噴射直後の山谷部を明瞭に監視することができるので、フィルタの予防保全を向上させることができる。
【００１９】
（４）前記透明体は、アクリルガラス材料により形成されていることが好ましい。
通常の無機ガラスであると、海水が触れることにより白濁し、透明度が劣化しやすい。これに対し、アクリルガラス材料は海水に接触することによる白濁を抑制することができる。
【００２０】
（５）前記ケースには、前記覗き窓以外に、前記予め設定された範囲のフィルタの外周面に光を導くことのできる採光窓が形成されていることが好ましい。
覗き窓から鮮明な像を得るためには、フィルタの外周面における洗浄水の噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲に十分な光が導かれていることが必要である。このような採光窓は、自然光又は人工照明光を導くために使用されるものであり、洗浄水の噴出部分からフィルタの回転方向側に位置する予め設定された範囲のフィルタの外周面に光を導入することができるものであればよい。
【００２１】
（６）前記透明体は、前記ケース外側に露出する外面と前記ケースの内側に露出する内面とに反射防止用のコーティングが施されていることが好ましい。
このような構成によれば、前記反射面における反射光による像を見る場合のみならず、透明体から内部を直視する場合においても前記内面や外面における反射による光量の明るさの低下を防止することができる。
【００２２】
（７）また、本発明の実施の形態に係るバラスト水処理システムは、バラスト水濾過装置と、このバラスト水濾過装置により濾過された濾過水を紫外線殺菌する紫外線殺菌装置とを備えたものである。
【００２３】
このような構成によれば、バラスト水濾過装置によりバラスト水に含まれるＬサイズ生物と獨質を除去することができる。また、紫外線殺菌装置によりＳサイズ生物及び細菌類を殺減することができる。したがって、薬剤を搭載する必要もなく、小型でシンプルな、低消費電力型のバラスト水処理システムとすることができる。
【００２４】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るバラスト水濾過装置及びこれを用いたバラスト水処理システムの具体例を、図面を参照しつつ以下に説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
＜バラスト水処理システムについて＞
先ず、本実施の形態に係るバラスト水濾過装置を用いたバラスト水処理システム全体の構成を説明する。
【００２５】
図１に示すように、本バラスト水処理システムは、空荷で出港する場合にバラスト水として積載される海水中の微生物と獨質とを除去するものであって、Ｌサイズ生物と獨質とを取り除くフィルタを備えた２個のバラスト水濾過装置１と、２個のバラスト水濾過装置１で濾過された濾過水を紫外線ランプで殺菌する紫外線殺菌装置２とを備えたものである。
【００２６】
図１に示すように、本バラスト水処理システムは、海中３の海水を被処理水として汲み上げるための取水口４と、取水口４から汲み上げた海水を被処理水としてバラスト水濾過装置１内へ導く被処理水流路５とを有する。被処理水流路５には、被処理水を搬送するためのポンプ６が接続され、このポンプ６と取水口４との間には開閉弁２１が設けられている。
【００２７】
また、本バラスト水処理システムは、バラスト水濾過装置１で濾過された濾過水をバラスト水濾過装置１の外部に導出して、次の工程となる紫外線殺菌装置２へ導く濾過水流路７を有する。また、本バラスト水処理システムは、紫外線殺菌装置２により殺菌された被処理水をバラスト水タンク８に搬送するバラスト水流路９と、バラスト水濾過装置１で濾過されなかった排水を排水口１０へ搬送する排水流路１１とを有する。また、濾過水流路７とバラスト水流路９とにはそれぞれ開閉弁２２，２３が設けられている。
【００２８】
また、本バラスト水処理システムは、バラスト水排水時には、海水汲み上げ時に使用したポンプ６をバラスト水排水用のポンプ６として兼用する。本バラスト水処理システムは、バラスト水タンク８からバラスト水を汲み上げる汲上げ流路１２と、汲み上げられたバラスト水を被処理水流路５を介して紫外線殺菌装置２へ搬送する第１搬送流路１３と、搬送されたバラスト水を紫外線殺菌装置２を経由して排水流路１１に送る第２搬送流路１４とを有する。汲上げ流路１２は、バラスト水タンク８から、開閉弁２４を介して開閉弁２１とポンプ６との間の被処理水流路５へ接続されている。第１搬送流路１３は、被処理水流路５から、開閉弁２５を介して開閉弁２２と紫外線殺菌装置２との間の濾過水流路７へ接続されている。第２搬送流路１４は、紫外線殺菌装置２と開閉弁２３との間のバラスト水流路９から、開閉弁２６を介して排水流路１１へ接続されている。
【００２９】
また、バラスト水濾過装置１は、濾過水の水質向上を行うために、濾過されなかった濾過水の一部をバラスト水濾過装置１に戻すための戻し流路１５を付設している。戻し流路１５は、排水流路１１とバラスト水濾過装置１との間に設けられるもので、戻し流量を調節するための絞り弁２７、戻しのためのポンプ２８が途中に設けられている。このように一部の排水をバラスト水濾過装置１に戻す濾過方式は、クロスフロー濾過と称されている。
【００３０】
次に、本バラスト水処理システムの動作について説明する。
先ず、図１に基づき、空荷での航行のために積載されるバラスト水としての海水の取込みについて説明する。図１は、本バラスト水処理システムの全体概要を示すとともに、この海水取込み時の水の流れを実線矢印で示している。この図１から理解できるように海水取込み時においては、開閉弁２１，２２，２３は開とされ、開閉弁２４、２５、２６は閉とされている。また、絞り弁２７は、流量制御状態として使用されている。
【００３１】
ポンプ６を駆動することにより、海中３から取水口４を介して海水が汲み上げられる。汲み上げられた海水は、被処理水として被処理水流路５を通してバラスト水濾過装置１に送り込まれ、フィルタで濾過される。これにより、海水中のＬサイズの生物と獨質とが取り除かれる。そして、このバラスト水濾過装置１において濾過されなかった被処理水は、排水流路１１を通って海水に排出される。このとき、ポンプ２８を駆動して排水中の一部を戻し流路１５によりバラスト水濾過装置１に戻している。排水の戻し量は、予め設定された流量となるように絞り弁２７により調整されている。
【００３２】
バラスト水濾過装置１で濾過された被処理水は、濾過水流路７により紫外線殺菌装置２へ導かれ、紫外線殺菌装置２において、Ｓサイズ生物及び細菌類が殺減される。このようにしてバラスト水が生成され、バラスト水流路９を介してバラスト水タンク８に積載される。
【００３３】
次に、図２に基づき、積荷港におけるバラスト水の排水動作について説明する。図２においては、図１と同一の回路構成を示しているが、実線矢印により排水するバラスト水の流れを示している。なお、このバラスト水排水時においては、開閉弁２４、２５、２６は開とされ、開閉弁２１，２２，２３及び絞り弁２７は閉とされている。
【００３４】
ポンプ６を駆動することにより、バラスト水タンク８から汲上げ流路１２を通じてバラスト水が汲み上げられる。汲み上げられたバラスト水は、被処理水流路５の一部及び第１搬送流路１３を通して紫外線殺菌装置２に送り込まれる。この紫外線殺菌装置２において最終的にＳサイズ生物及び細菌類が殺減され、第２搬送流路１４、排水流路１１、及び排水口１０を介してバラスト水が排出される。
＜バラスト水濾過装置について＞
次に、本実施の形態に係るバラスト水濾過装置１について、その詳細を説明する。
【００３５】
図３に示すように、バラスト水濾過装置１は、濾過機能を備えたカートリッジ３１をケース３２の内部に収納したものであり、ケース３２の側面に洗浄装置としての洗浄水ノズル３３が取り付けられ、ケース３２の上面に、カートリッジ３１を回転駆動するための電動モータ３４が取りつけられている。電動モータ３４は、モータカバー３５により覆われている。
【００３６】
図３に示すように、ケース３２は、カートリッジ３１全体を覆うように設けられたものであって、外筒部３２ａ、蓋部３２ｂ、底部３２ｃで構成されている。そして、ケース３２の側面からは、カートリッジ３１の内部から濾過水を紫外線殺菌装置２へ導く濾過水流路７が導出されている。ケース３２の底部３２ｃからはカートリッジ３１で濾過されなかった排水（被処理水）を排水口１０へ搬送する排水流路１１が導出されている。また、ケース３２は、ステンレス製の板材により形成されている。なお、図３及び図５において、ケース３２内の構造を分かり易くするために空間を広く描いているが、実際には無駄な空間は極力少なく構成されることは言うまでもない。
【００３７】
図４、図５に示すように、バラスト水濾過装置１は、ケース３２の外筒部３２ａにおける洗浄水ノズル３３の位置から見て、フィルタ３６の回転方向Ｒ側の近傍に覗き窓４１を備えている。また、図３、図４に示すように、バラスト水濾過装置１は、ケース３２の蓋部３２ｂおよび底部３２ｃに採光窓５１，５２を備えている。
【００３８】
図３に示すように、カートリッジ３１は、円筒形状のフィルタ３６と、フィルタ３６の上部に取り付けられた円盤状の上フランジ３７と、フィルタ３６の下部に取り付けられた円盤状の下フランジ３８とを備えている。
【００３９】
図５に示すように、円筒形状のフィルタ３６は、プリーツ形状に折り畳んだ濾過材を、回転中心となる鉛直方向の軸線を囲むように円筒状に配置したものである。また、図３に示すように、フィルタ３６の中心には、濾過水流路７を構成する配管７ａが鉛直方向に立ち上げられており、この配管７ａの周囲に回転自在に取り付けられている。フィルタ３６の上下端面は、上フランジ３７及び下フランジ３８により固定されるとともに水密に塞がれている。上フランジ３７は、回転中心部において電動モータ３４の駆動軸に直結されている。
【００４０】
フィルタ３６は、海水中からの濁質除去と共に微生物の除去を目的とする。本濾過装置が処理の対象とする海水は、特には制限されない。しかし、本濾過装置が処理の対象とする、船舶が停泊する港湾域の海水は、一般的に微生物や濁質が含まれており、濁度が１〜１００度程度とされている。問題とされる海水中の微生物としては、大腸菌、コレラ菌、腸球菌、ミジンコやヒトデ、アジア昆布等の幼生等が挙げられ、これらの微生物の大きさはほとんどが０．３μｍから数μｍとされている。除去対象とする濁質にはシリカ等の無機質成分などが含まれており、その大きさは様々である。バラスト水としては１０μｍ以上の微生物や濁質を除去することが求められている。
【００４１】
フィルタ３６の濾過材は、上記獨質や微生物を除去できるものであればよく、具体的には、比較的丈夫な多孔質樹脂シートが用いられる。その材質としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等からなる延伸多孔質体、相分離多孔体、不織布等の多孔質構造物が利用される。バラスト水処理では高流量処理を行うため、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなる不織布が特に好適である。濾過材の膜厚は、厚くなればなるほど濾過流量の低下を招き易く、一方、薄くすると破れやすくなることから、材質にもよるが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましいと考えられる。
【００４２】
カートリッジ３１の回転自在な取り付け構造は、水密構造とする必要があるが、特に限定されることなく既知の構造が用いられる。カートリッジ３１は、上フランジ３７に連結されている電動モータ３４により回転される。この回転数は、洗浄効果との関係及び濾過材に作用する力との関係により定められる。
【００４３】
フィルタ３６が前述のように円筒半径方向に折り曲げられたプリーツ形状を有するように構成されているのは、フィルタ３６の有効な濾過面積を広く確保するためである。バラスト水濾過装置１は、船上に搭載されるため、狭い設置場所しか得ることができない。例えば、毎分数１０リットルから数１００リットルという多くの濾過を行わなければならないため、同じ設置面積に対してフィルタ３６の濾過面積を大きく確保できる構造、装置の小型化が必要とされている。
【００４４】
フィルタ３６におけるプリーツ形状は、円筒状に配置されたフィルタ３６の外周面に多数の折り目を付けて鉛直方向の山と谷を繰り返す形状を成している。プリーツ形状のプリーツ深さとプリーツ数は、面積増大のためには大きい程好ましいが、目詰まりの程度と洗浄の容易さを考慮して定められる。例えば、プリーツが深過ぎると、洗浄水ノズル３３から噴出される洗浄水による洗浄効果が得難くなり好ましくない。具体的には、直径１００〜８００ｍｍ程度の円筒フィルタにおいては、プリーツ深さは３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上、さらにより好ましくは７０ｍｍ〜７５ｍｍ程度がよい。プリーツ数は１００以上５００以下が好ましい。
【００４５】
また、カートリッジ３１の寸法は、１００ｔｏｎ／時間の処理を行うバラスト水の処理装置に用いる場合を例とすると、フィルタ３６の外径は７００ｍｍ、軸方向高さ３２０ｍｍ、有効濾過面となるフィルタ３６の鉛直方向の高さ寸法２８０ｍｍ、フィルタ３６のプリーツ深さ７０ｍｍ、プリーツ数４２０折である。
【００４６】
図５に示すように、洗浄水ノズル３３は、洗浄水として被処理水をフィルタ３６の外周面に向かって噴出させて、濾過面となるフィルタ３６の外周面を洗浄する洗浄装置を形成する。洗浄水としての被処理水の噴出方向は、フィルタ３６の回転の中心に向かう方向、すなわち半径方向である。また、洗浄水ノズル３３は、被処理水流路５のバラスト水濾過装置１における導入口を兼用する。図５に示すように、洗浄水ノズル３３は、縦長矩形状の開口部を備えた、被処理水を噴出させるノズル口３３ａを備えたノズル口取付部３３ｂと、被処理水をノズル口３３ａに導くように被処理水の溜まり場を形成する容器状の洗浄水導入部３３ｃとから構成されている。
【００４７】
覗き窓４１は、カートリッジ３１のフィルタ３６の洗浄状態、噴出される洗浄水によるフィルタ３６への影響度合いなどを監視するためのものである。図５に示すように、覗き窓４１は、ケース３２の外筒部３２ａに設けられている。フィルタ３６の監視をしたい場所は、特には、フィルタ３６の外表面に向かって噴出される洗浄水の噴出部分Ｑからフィルタ３６の回転方向Ｒに向かって約１０個の複数の山谷部であって、高さ方向はフィルタの上下端部にわたる全体である。図５に示すように、このために外筒部３２ａにおける覗き窓４１の形成位置は、洗浄水ノズル３３のフィルタ３６の回転方向Ｒ側の直ぐ横に設けられている。
【００４８】
図６に示すように、覗き窓４１は、透明体４２、透明体４２の固定枠４３、押え板４４、間座４５、２種類のパッキン４６，４７、取付けボルト４８などから構成されている。
図５、図６に示すように、透明体４２は、かなりの厚みのある部材であって、ケース３２の外部に露出する外面４２ａとケース３２内に露出する内面４２ｂとを有するとともに、外面４２ａ側から見た断面形状が矩形状を成すように形成されている。外面４２ａは平面であり、内面４２ｂは外筒部３２ａの内周面に滑らかに連続する円周面に形成されている。
【００４９】
図５及び図８に示すように、透明体４２は、外面４２ａと直角の視線で洗浄水の噴出部分Ｑにできるだけ近い場所を見ることができるように形成されているが、洗浄水ノズル３３に干渉されない位置及び角度にして取り付けなければならないため、外面４２ａを洗浄水ノズル３３の洗浄水の噴出方向に対し傾斜させて取り付けられている。
【００５０】
図７に示すように、覗き窓４１の側面形状の水平方向の寸法、すなわち横寸法Ｓａは、透明体４２の外面４２ａの横寸法を意味し、洗浄水の噴出部分Ｑからフィルタ３６の回転方向に向かって予め定められた範囲のフィルタ３６外表面を見ることのできる大きさとされている。この範囲には、前述の特に監視したいフィルタ３６の外表面部分、すなわち、洗浄水の噴出部分Ｑからフィルタ３６の回転方向Ｒに向かって約１０個の複数の山谷部が当然に含まれる。また、覗き窓４１の鉛直方向の寸法、すなわち、高さ寸法Ｓｂは、透明体４２の外面４２ａの高さ寸法を意味し、外面４２ａと直角の視線でフィルタ３６の上下端部を見ることのできる大きさとされている。
【００５１】
透明体４２の材料は、ポリメタクリル酸メチル樹脂よりなるアクリルガラスが用いられている。この材料を用いる理由は、通常の無機ガラスを用いると、海水との接触により白濁し易いという問題があるためである。この点アクリルガラスは、海水との接触による白濁がなく、高い透明性と耐衝撃性があり、複雑な形状に加工することも容易な利点がある。
【００５２】
図６に示すように、透明体４２は、固定枠４３内に挿入される本体部４２１と、本体部４２１と一体的に形成された部分であって、外形が鍔状に大きくなる鍔部４２２とから形成されている。
【００５３】
図６、図７に示すように、透明体４２を外筒部３２ａに支持する固定枠４３は、ステンレス製であって、透明体４２の外周を囲むようにケース３２の外筒部３２ａから突出するように形成されている。固定枠４３は、ケース３２の側方から見て矩形状である。また、固定枠４３は、透明体４２の本体部４２１を内部に貫挿させる胴部４３ａと、透明体４２の鍔部４２２を受ける鍔部４３ｂとを備えている。胴部４３ａは外筒部３２ａに溶接されている。
【００５４】
図６に示すように、透明体４２は、固定枠４３の鍔部４３ｂと押え板４４との間に鍔部４２２が挟み込まれるようにして固定枠４３に固定されている。押え板４４は、透明体４２の鍔部４２２を外側から押え付ける部材である。また、この取付け構造において、鍔部４２２の半径方向の外側の、鍔部４３ｂと押え板４４との間には枠縁状の間座４５が用いられている。さらに、鍔部４３ｂと鍔部４２２との間、及び、鍔部４２２と押え板４４との間には、パッキン４６,４７が用いられている。
【００５５】
このような透明体４２及び固定枠４３は、平面形状で見ると、外筒部３２ａから突出する面のうち、洗浄水ノズル３３側に近い方の面の突出寸法が長く、洗浄水ノズル３３から遠い方の面４３２の突出寸法が短くなっている。本明細書において、突出寸法の長い方の面を反射面４３１という。図８に示すように、反射面４３１は、洗浄水ノズル３３にできるだけ近くとなるように外筒部３２ａに接続され、この反射面４３１の延長線とフィルタ３６の外周面との交差部が、洗浄水ノズル３３からフィルタ３６の外周面に噴出される洗浄水の噴出部分Ｑの近くになるように形成されている。このように形成することにより、透明体４２の外面４２ａの外側から、この外面４２ａに直角の視線でケース３２の内部を見ると、洗浄水の噴出部分Ｑの近傍からフィルタ３６の回転側に向かって予め設定された範囲のフィルタ３６の外周面を監視することができる。このときの設定範囲には、１０個の以上の多数の山谷部を含むような寸法とされている。
【００５６】
このように形成された、透明体４２の外面４２ａ及び内面４２ｂには、反射防止用のコーティングが施され、これによりフィルタ３６の監視を容易にしている。
また、図８に示すように、上記のように構成した場合、反射面４３１は、フレネル反射を利用して、前記洗浄水の噴出部分Ｑに近い山谷部を半径方向に近い角度の視線で見ることができる。また、この場合における反射面の突出寸法及び透明体の外面４２ａの大きさは、洗浄水の噴出部分Ｑからフィルタ３６の回転方向Ｒ側に位置する噴出部分近傍の山谷部約１０個をフレネル反射により見ることができるような大きさにすることが好ましい。また、この反射による像をより鮮明にすることが可能となるように、反射面４３１は鏡面仕上げされている。なお、図８では、図が複雑にならないようにプリーツ形状のピッチを大きく書いているので、覗き窓４１から透視できる像における山谷数は１０個より少なく表示されている。また、透明体４２の横寸法Ｓａは、この山谷部約１０個分の反射光を透過させることのできる寸法を備えている必要がある。
【００５７】
また、覗き窓４１により内部のフィルタ３６の状態をより明瞭に監視できるようにするためには、監視したい場所をできるだけ明るくする必要がある。このため、図３、図４に示すように、覗き窓４１以外のところから光を入れることができるように採光窓５１，５２が設けられている。採光窓５１，５２の個数及び位置は、限定されるものではない。本実施の形態においては、前記予め定められた範囲のフィルタ３６の外表面に光を導くために、蓋部３２ｂにおける洗浄水の噴出部分Ｑの上方付近に第１の採光窓５１が形成され、底部３２ｃにおける洗浄水の噴出部分Ｑの下方付近に第２の採光窓５２が形成されている。なお、より明るくするには、図５に示すＢ部、すなわち、洗浄水ノズル３３を挟んで覗き窓４１の対照的な位置Ｂに第３の採光窓（不図示）を設けてもよい。
【００５８】
ここで、このバラスト水濾過装置１に接続される流路について説明を付け加える。図３に示すように、被処理水流路５は、洗浄水ノズル３３を介してバラスト水濾過装置１に接続されている。濾過水流路７は、カートリッジ３１の中心部に鉛直に立ち上げられている配管７ａに接続され、バラスト水濾過装置１の底部３２ｃの側部から外部に導出されている。配管７ａには濾過された濾過水を吸水する吸水孔が適宜設けられている。排水流路１１とバラスト水濾過装置１との間に設けられる戻し流路１５は、排水流路１１からケース３２の蓋部３２ｂの周縁部に接続され、洗浄水ノズル３３を介さずにバラスト水濾過装置１の上方からカートリッジ３１の外周側領域に戻されるように形成されている。
【００５９】
次に、以上のように構成されたバラスト水濾過装置１の動作について説明する。
本バラスト水処理システムが運転開始され、ポンプ６が駆動されると、取水口４から汲み上げられ海水が被処理水として洗浄水ノズル３３からケース３２内のカートリッジ３１を構成するフィルタ３６の外周面に噴出される。この被処理水は、フィルタ３６の外周面を洗浄する洗浄水として機能する。
【００６０】
フィルタ３６の外周面に噴出された洗浄水は、プリーツ形状を成すフィルタ３６の外周面を洗浄しながらフィルタ３６により濾過される。この場合において、覗き窓４１は、洗浄水ノズル３３のフィルタ３６の回転方向Ｒ側の直ぐ横に設けられているので、洗浄水の噴出部分Ｑの回転方向Ｒ側の予め設定された範囲の、フィルタ３６の外周面における洗浄状態や洗浄水の噴出による影響程度を監視することができる。
【００６１】
また、覗き窓４１は、洗浄水が噴出された後の監視必要と思われる複数のフィルタの山谷部を視野に入れることができるとともに、フィルタ３６の中で洗浄水の力が最も作用しやすいフィルタ３６の上下端部を監視することができる大きさに形成されている。さらに、ケース３２の蓋部３２ｂ及び底部３２ｃに採光窓５１，５２が形成され、これら採光窓５１，５２から導入された光がフィルタ３６の外周面における洗浄水の噴出部分Ｑの近傍から、フィルタ３６の回転側に向かって予め設定された範囲のフィルタ３６の外表面を照らすように形成されている。これらのことから、使用者は、覗き窓４１からフィルタ３６の所定個所を十分に監視することができる。
【００６２】
また、覗き窓４１の内面は、ケース３２の内周面に滑らかに連続される円周面に形成されているので、飾り４１の内面側の被処理水の乱れや気泡の発生が軽減される。これにより、フィルタ３６の外周側に滞留する被処理水の透明感が向上するので、フィルタの洗浄状態や洗浄水の噴出による影響の程度を明瞭に監視することができる。
【００６３】
図８（ａ），（ｃ）に示すように、覗き窓４１は、通常のものと同様に覗き窓４１からＸ方向に内部を直視する場合、すなわち、覗き窓の外面に垂直な方向Ｘでケース３２の内部のフィルタ３６を見たときは、外面４２ａから直視したままのプリーツ形状の山谷部を見ることができる。同図（Ｃ）において、縦線がフィルタ３６の山谷部を表わしている、また、同図における右側が洗浄水の噴出部分Ｑに近い山谷部となる。しかしながら、この右側に見える部分は、半径方向の角度から大分傾斜した角度で見ることになるため、洗浄水の噴出部分Ｑに近い部分について谷部の内部まで監視することができない。
【００６４】
これに対し、図８（ａ），（ｂ）に示すように、視線をＹ方向にして反射面４３１の方に向けると、反射面４３１におけるフレネル反射光により、フィルタ３６の外表面における洗浄水の噴出部分Ｑに近い山谷部を、半径方向に近い角度の視線で見ることができる。これにより、洗浄水の噴出部分Ｑに近い山谷部に関し谷部の内部まで監視することができる。なお、図８（ｂ）において縦線はフィルタ３６の山谷部を表わしているが、同図における左側に近い縦線が洗浄水の噴出部分Ｑに近い山谷部を表わしている。
【００６５】
また、透明体４２の内面４２ｂ及び外面４２ａに反射防止用のコーティングが施されているので、これら面における光の反射率が軽減される。これにより、透明体４２を透過する像が鮮明化される。
【００６６】
本実施の形態に係るバラスト水濾過装置は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）バラスト水濾過装置１の運転を継続しながら、覗き窓４１を通して洗浄水ノズル３３から洗浄水が噴出された後のフィルタ３６の外表面を監視することができる。これにより、洗浄水の噴出によるフィルタ３６への影響や洗浄状態を監視することができる。また、覗き窓４１のケース３２内に露出する内面４２ｂが外筒部３２ａの内周面に滑らかに連続する円周面に形成されているため、覗き窓４１の内面４２ｂにおける被処理水の流れの乱れや気泡の発生が軽減される。これにより、所定のフィルタ３６の外表面をより明確に監視することができる。
【００６７】
（２）覗き窓４１は、洗浄水ノズル３３から洗浄水が噴出された直後のフィルタ３６の外表面をフレネル反射により覗き窓４１から見えるようにする反射面４３１を有する。したがって、洗浄水の噴出部分Ｑから回転方向Ｒに向かって噴出部分Ｑに近い部分のフィルタ３６の外表面を、反射面４３１におけるフレネル効果により半径方向に近い角度から見た像として監視することができる。これにより、覗き窓４１から直視した像では見えない谷部の内部を監視することができる。
【００６８】
（３）覗き窓４１は、鉛直方向の高さ寸法Ｓｂが、フィルタの上下端部を見ることのできる大きさに形成され、かつ、水平方向の横寸法Ｓａが、前記反射面で反射された前記予め設定された範囲のフィルタの外周面を見ることのできる寸法に形成されている。これにより、洗浄水の噴射により影響を受けやすいフィルタ３６の上下端部や、洗浄水の噴射直後のフィルタ３６の山谷部を明瞭に監視することができるので、フィルタの予防保全を向上させることができる。
【００６９】
（４）透明体４２は、アクリルガラス材料により形成されているので、無機ガラスの場合と異なり海水による透明体の白獨化を抑制することができる。
（５）ケース３２には、覗き窓４１以外に、洗浄水ノズル３３から洗浄水が噴出された後の、フィルタ３６のプリーツ形状部に光を導くことのできる採光窓５１，５２が形成されている。これにより、洗浄水の噴出部分Ｑ及び洗浄水が噴水された直後の予め設定された範囲に光を導入することができ、フィルタ３６の鮮明な監視を行うことができる。
【００７０】
（６）透明体４２のケース３２の外側に露出する外面４２ａと、ケース３２の内側に露出する内面４２ｂとに反射防止用のコーティングが施されているので、透明体４２を透過する光の反射を抑制し、覗き窓４１を透過する像を明るくすることができる。
【００７１】
（７）また、本実施の形態に係るバラスト水処理システムは、上記のようなバラスト水濾過装置１と、バラスト水濾過装置１により濾過された濾過水を紫外線殺菌する紫外線殺菌装置２とを備えている。これにより、本バラスト水処理システムは、バラスト水濾過装置１によりバラスト水に含まれるＬサイズ生物と獨質を除去することができ、紫外線殺菌装置２によりＳサイズ生物及び細菌類を殺減することができる。したがって、本バラスト水処理システムは、薬剤を搭載する必要もなく、小型でシンプルな、低消費電力型のバラスト水処理システムとすることができる。
【００７２】
（変形例）
上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
・前記実施の形態のバラスト水処理システムにおいては、バラスト水濾過装置１は２台並列に使用していたが、このバラスト水濾過装置１を３台以上並列接続するようにしたものでもよい。或いは、バラスト水濾過装置１を１台使用するものでもよい。
【００７３】
・前記実施の形態において、洗浄水は、濾過装置に流入される前の被処理水が使用されているが、他の水を使用するようにすることもできる。例えば、濾過装置において濾過されなかった被処理水を再循環させるようにし、この再循環させる被処理水を洗浄水としてもよい。また、被処理水のような獨質や微生物を含まない水を洗浄水として利用してもよい。
【００７４】
・採光窓５１，５２は、前記実施の形態においては複数個設けるようにしているが、これに限定されるものではなく、採光窓を設けないものや、採光窓を１個としたものでもよい。例えば、図５に示すＢ部、すなわち、洗浄水ノズル３３を挟んで覗き窓４１の対称的な位置のみに採光窓を設けたものとしてもよい。
【００７５】
・反射面４３１の突出寸法および透明体の横寸法Ｓａは、少なくとも洗浄水の噴出部分Ｑの位置からフィルタの回転方向Ｒに向かって１０個の山谷部が、視線Ｘ方向及びＹ方向において見える程度の大きさがあればよく、それより大きいものについては格別の制限がないので製作の容易性を考えて適宜決められていればよい。
【００７６】
・前記実施の形態のバラスト水処理システムにおいては、バラスト水濾過装置１の後流側に紫外線殺菌装置２を設けているが、本バラスト水処理システムは、紫外線殺菌装置２を使用しないものとしてもよい。また、本バラスト水処理システムは、紫外線殺菌装置２に代えて薬剤を投入するなどの他の装置によりＳサイズ生物及び細菌類を殺減するようにしてもよい。
【００７７】
・前記実施の形態においては、バラスト水濾過装置１と紫外線殺菌装置２とは別個に形成されているが、これらを一体的に製作したものとしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
Ｂ  位置
Ｑ  噴出部分
Ｒ  回転方向
Ｘ  方向
Ｙ  方向
Ｓａ  横寸法
Ｓｂ  高さ寸法
１  バラスト水濾過装置
２  紫外線殺菌装置
３  海中
４  取水口
５  被処理水流路
６  ポンプ
７  濾過水流路
７ａ  配管
８  バラスト水タンク
９  バラスト水流路
１０  排水口
１１  排水流路
１２  汲上げ流路
１３  第１搬送流路
１４  第２搬送流路
１５  戻し流路
２１  開閉弁
２２  開閉弁
２３  開閉弁
２４  開閉弁
２５  開閉弁
２６  開閉弁
２７  絞り弁
２８  ポンプ
３１  カートリッジ
３２  ケース
３２ａ  外筒部
３２ｂ  蓋部
３２ｃ  底部
３３  洗浄水ノズル
３４  電動モータ
３５  モータカバー
３６  フィルタ
３７  上フランジ
３８  下フランジ
４１  覗き窓
４２  透明体
４２ａ  外面
４２ｂ  内面
４３  固定枠
４３ａ  胴部
４３ｂ  鍔部
４４  押え板
４５  間座
４６  パッキン
４７  パッキン
４８  取付けボルト
５１  採光窓
５２  採光窓
４２１  本体部
４２２  鍔部
４３１  反射面
４３２  （遠い方の）面
【図１】
2015036133.tif 000003
【図２】
2015036133.tif 000004
【図３】
2015036133.tif 000005
【図４】
2015036133.tif 000006
【図５】
2015036133.tif 000007
【図６】
2015036133.tif 000008
【図７】
2015036133.tif 000009
【図８】
2015036133.tif 000010