(57)【要約】【課題】フィルタの洗浄効果を向上させ、これによりフィルタの目詰まりに至るまでの寿命を長期化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、前記軸線を中心として回転自在に形成したフィルタと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記フィルタを囲むように設けられたケースと、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被処理水を噴出する被処理水ノズルと、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を備え、前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が、前記プリ−ツ形状を構成する半径方向に窪んだ谷部において鉛直方向の流れを形成する形状に形成されている。【選択図】図７
2015033667.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として回転自在となるように形成したフィルタと、
前記フィルタを回転させる電動モータと、
前記フィルタを囲むように設けられたケースと、
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を洗浄する洗浄装置として被処理水を噴出する被処理水ノズルと、
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を備え、
前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が、前記プリ−ツ形状を構成する半径方向に窪んだ谷部において鉛直方向の流れを形成する形状に形成されている
バラスト水濾過装置。
【請求項２】
前記被処理水ノズルは、被処理水を噴出するノズル口の鉛直方向の高さ寸法を前記フィルタの鉛直方向の高さ寸法の１／６〜１／２とされることにより、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が前記フィルタの谷部において鉛直方向の流れを形成するように構成されている
請求項１に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項３】
前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に対する前記ノズル口の鉛直方向の位置が変更可能に構成されている
請求項２に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項４】
前記被処理水ノズルは、前記ノズル口が形成されたノズル口取付部と、前記被処理水を前記ノズル口に導く被処理水導入部とを有し、前記ノズル口取付部は、前記ノズル口の鉛直方向の位置を変更できるように構成されている
請求項３に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項５】
前記ノズル口取付部は、前記ノズル口の鉛直方向の取付位置を変えて形成された複数のものが用意され、これらの中から必要なものを選択して取り付けることができるように構成されている
請求項４に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項６】
前記被処理水ノズルは、被処理水を噴出するノズル口の開口部が矩形状であり、かつ、前記開口部の長手方向が鉛前記直方向の山谷線に対し傾斜するように形成され、さらに、一つの谷部を注目してみた場合に、前記開口部から噴出される被処理水の噴出部分の鉛直方向の位置が上下に移動し、この移動に伴い前記谷部において鉛直方向の被処理水の流れを形成するように構成されている
請求項１に記載のバラスト水濾過装置。
【請求項７】
請求項１に記載の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５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
【特許文献５】特開２００６−７２８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、洗浄水ノズルから噴出される洗浄水をプリーツ形状の谷部全体に行き渡らせるようにするために、ノズル口の鉛直方向の高さ寸法がフィルタの鉛直方向の高さ寸法、すなわち、谷部の鉛直方向の高さ寸法と略同一となるように設定されていた。したがって、洗浄水ノズルから噴出された被処理水は、谷部において行き止まり状態となり、谷部に押し込められた状態となっていた。この結果、従来のバラスト水濾過装置は、洗浄水ノズルから噴出された被処理水によるフィルタ外周面の洗浄が十分でなく、洗浄装置について改善の余地を残していることが本発明者らにより解明された。
【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、フィルタの洗浄効果を向上させ、これによりフィルタの目詰まりに至るまでの寿命を長期化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として回転自在となるように形成したフィルタと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記フィルタを囲むように設けられたケースと、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を洗浄する洗浄装置として被処理水を噴出する被処理水ノズルと、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を備え、前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が、前記プリ−ツ形状を構成する半径方向に窪んだ谷部において鉛直方向の流れを形成する形状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、洗浄装置としての被処理水ノズルから噴出された被処理水が、プリーツ形状を成すフィルタの半径方向に窪んだ谷部内において鉛直方向の流れを形成するので、フィルタ外周面の洗浄効果を向上し、これによりフィルタの目詰まりに至るまでの寿命を長期化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るバラスト水処理システムの回路図であって、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縦断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】同バラスト水濾過装置に適用される被処理水ノズルの一例を示す斜視図である。
【図６】同被処理水ノズルの縦断面図である。
【図７】同被処理水ノズルにおいてフィル外周面に対するノズル口の鉛直方向の位置を中央とした場合の被処理水の流れ説明図であって、（ａ）は側方から見たノズル口の取付位置図であり、（ｂ）はフィルタ側から見たノズル口の取付位置図であり、（ｃ）は谷部内における被処理水の流れ状態図である。
【図８】同被処理水ノズルにおいてフィル外周面に対するノズル口の鉛直方向の位置を中央とした場合の、フィルタ外周面の状態変化図である。
【図９】同被処理水ノズルにおいてフィル外周面に対するノズル口の鉛直方向の高さ寸法を変化させた場合の同被処理水ノズルの性能説明図であって、ノズル口の鉛直方向の位置を中央とする。
【図１０】同被処理水ノズルにおいてノズル口の鉛直方向の位置を上方とした場合の被処理水の流れ説明図であって、（ａ）は側方から見たノズル口の取付位置図であり、（ｂ）はフィルタ側から見たノズル口の取付位置図であり、（ｃ）は谷部内における被処理水の流れ状態図である。
【図１１】同被処理水ノズルにおいてフィル外周面に対するノズル口の鉛直方向の位置を上方とした場合の、フィルタ外周面の状態変化図である。
【図１２】同被処理水ノズルにおいてノズル口の鉛直方向の位置を下方とした場合の被処理水の流れ説明図であって、（ａ）は側方から見たノズル口の取付位置図であり、（ｂ）はフィルタ側から見たノズル口の取付位置図であり、（ｃ）は谷部内における被処理水の流れ状態図である。
【図１３】同被処理水ノズルにおいてノズル口の鉛直方向の位置を上、中、下と変化させた場合の性能説明図であって、ノズル口の鉛直方向の高さ寸法をフィルタの高さ寸法の１／４とする。
【図１４】実施の形態２に係るバラスト水濾過装置における被処理水ノズルの説明図であって、（ａ）は側方から見たノズル口の取付位置図であり、（ｂ）はフィルタ側から見たノズル口の開口の形状を示す。
【図１５】同被処理水ノズルの作用説明図であって、一つの谷部に対する被処理水の噴出部分の位置がフィルタの回転とともに下方から上方へ変化する状態を示し、（ａ）は被処理水の噴出部分の位置が下方位置にある状態を示し、（ｂ）は被処理水の噴出部分の位置が中間位置にある状態を示し、（ｃ）は被処理水の噴出部分の位置が上方位置にある状態を示す。
【図１６】実施の形態３に係るバラスト水濾過装置における被処理水ノズルの説明図あって、（ａ）は側方から見たノズル口の取付位置図であり、（ｂ）はフィルタ側から見たノズル口の開口の形状を示す。
【図１７】同被処理水ノズルの作用説明図であって、一つの谷部に対する被処理水の噴出部分の位置がフィルタの回転とともに上方から下方へ変化する状態を示し、（ａ）は被処理水の噴出部分の位置が上方位置にある状態を示し、（ｂ）は被処理水の噴出部分の位置が中間位置にある状態を示し、（ｃ）は被処理水の噴出部分の位置が下方位置にある状態を示す。
【図１８】実施の形態４に係るバラスト水濾過装置における被処理水ノズルの説明図である。
【図１９】実施の形態５に係るバラスト水処理システムの回路図であって、取込時の被処理水の流れを示す。
【図２０】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縦断面図である。
【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として回転自在となるように形成したフィルタと、前記フィルタを回転させる電動モータと、前記フィルタを囲むように設けられたケースと、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を洗浄する洗浄装置として被処理水を噴出する被処理水ノズルと、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を備え、前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が、前記プリ−ツ形状を構成する半径方向に窪んだ谷部において鉛直方向の流れを形成する形状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、被処理水ノズルから噴出される被処理水が、プリ−ツ形状を成すフィルタの半径方向に窪んだ谷部において鉛直方向の流れを形成するので、フィルタ外周面の洗浄効果を向上し、これによりフィルタの目詰まりに至るまでの寿命を長期化することができる。
【００１５】
（２）前記被処理水ノズルは、被処理水を噴出するノズル口の鉛直方向の高さ寸法を前記フィルタの鉛直方向の高さ寸法の１／６〜１／２とされることにより、前記フィルタの外周面に向けて噴出された被処理水が前記フィルタの谷部において鉛直方向の流れを形成するよう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、フィルタの谷部における被処理水の鉛直方向の流れを有効に形成することができるので、フィルタ外周面の洗浄効果を向上させることができ、これによりフィルタの目詰まりに至るまでの寿命を長期化することができる。
【００１７】
（３）前記被処理水ノズルは、前記フィルタの外周面に対する前記ノズル口の鉛直方向の位置が変更可能に構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、フィルタに対する被処理水ノズルに形成されたノズル口の鉛直方向の位置を変更することができるため、フィルタの谷部内の被処理水の鉛直方向の流れを一定状態に固定せずに変更することができる。これにより、フィルタ外周面における偏った目詰まりや劣化を防ぐことができ、正常に使用できるフィルタ寿命を長期化することができる。
【００１８】
（４）前記被処理水ノズルは、前記ノズル口が形成されたノズル口取付部と、前記被処理水を前記ノズル口に導く被処理水導入部とを有し、前記ノズル口取付部は、前記ノズル口の鉛直方向の位置を変更できるように構成されていることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、ノズル口取付部においてノズル口の鉛直方向の位置を変更することにより、比較的容易にフィルタの谷部内における被処理水の流れを変化させることができる。
【００２０】
（５）前記ノズル口取付部は、前記ノズル口の鉛直方向の取付位置が異なる複数のものが用意され、これらの中から必要なものを選択して取り付けることができるように構成されているものとしてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、ノズル口の鉛直方向の取付位置が異なるノズル口取付部、例えば、ノズル口の鉛直方向の取付位置を中間、上方、下方にしたノズル口取付部を用意し、この中から必要なものを選択して順次交換することにより、ノズル口の鉛直方向の取付位置を順次変更することができる。したがって、比較的簡単な構造により、かつ比較的容易な作業によりノズル口の位置を順次変更することができる。なお、ノズル口を上方に取り付けたノズル口取付部と、ノズル口を下方に取り付けたノズル口取付部とは、上下対称的な構成とすることにより両者を共通部品として形成することができ、本バラスト水濾過装置は、このように形成されたものも包含する。
【００２２】
（６）前記被処理水ノズルは、被処理水を噴出するノズル口の開口部が矩形状であり、かつ、前記開口部の長手方向が鉛前記直方向の山谷線に対し傾斜するように形成され、さらに、一つの谷部を注目してみた場合に、前記開口部から噴出される被処理水の噴出部分の鉛直方向の位置が上下に移動し、この移動に伴い前記谷部において鉛直方向の被処理水の流れを形成するように構成されているものとしてもよい。
【００２３】
このように構成すれば、フィルタの回転速度、ノズル口の寸法、フィルタのプリーツ形状を成す山谷の数量及び寸法を適宜選択することにより、一つの谷部に注目した場合に、この谷部に噴出される被処理水の噴出部分の高さ寸法をフィルタの鉛直方向の高さ寸法に比較して小さくすることができる。また、フィルタの回転方向とノズル口の長手方向の傾斜方向を適宜組み合わせることにより、被処理水の噴出部分の鉛直方向の位置が上から下方向へ又は下から上方向へのいずれかの方向に移動する。また、被処理水の噴出部分の鉛直方向の位置が上下方向に移動することにより、この位置の移動の方向と同一の方向に被処理水の流れを形成することができる。このような作用により、注目した一つの谷部全体にわたる被処理水の鉛直方向の流れを形成することができるので、フィルタの偏った目詰まりや劣化を防ぐことができ、正常に使用できるフィルタ寿命を長期化することができる。
【００２４】
（７）また、本発明の実施形態であるバラスト水処理システムは、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ものである。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
（実施の形態１）
＜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概略構成を説明する。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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被処理水ノズル３３が取り付けられ、ケース３２の上面には、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。
【００３９】
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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
図４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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
フィルタ３６が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。
【００４６】
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、被処理水ノズル３３から噴出される洗浄水による洗浄効果が得難し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。
【００４７】
また、フィルタ３６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。
【００４８】
図３及び図４に示すように、被処理水ノズル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である。被処理水の噴出方向は、フィルタ３６の回転中心に向かう方向、すなわち、半径方向である。また、被処理水ノズル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及び図６に示すように、被処理水ノズル３３は、被処理水を噴出させるノズル口４１を備えたノズル口取付部４２と、被処理水をノズル口４１に導くように被処理水の溜まり場を形成する容器状の被処理水導入部４３とから構成されている。
【００４９】
図５及び図６は被処理水ノズル３３の一例を示したものである。この例に示すように、ノズル口取付部４２は、矩形状平板の中央部にノズル口４１を備えたものであり、被処理水導入部４３のカートリッジ３１側にねじ４６により着脱自在に取り付けられている。図３に示すように、ノズル口４１の鉛直方向の高さ寸法Ｈｎは、フィルタ３６の鉛直方向の高さ寸法Ｈｆに比し小さく形成されている。一方、図５及び図６に示すように、被処理水導入部４３は、カートリッジ３１側から見て、矩形状を成し、その鉛直方向の高さ寸法は、図３に示すように、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに略等しく形成されている。また、図５及び図６に示すように、被処理水導入部４３は、反カートリッジ側が被処理水流路５に直結され、カートリッジ３１側にノズル口取付部４２を取り付けるための開口が形成されている。この開口にはノズル口取付部４２を取り付けるための複数のねじ孔４４が形成され、ノズル口取付部４２にはこのねじ孔４４に対向する貫通孔４５が形成されている。そして、ノズル口取付部４２は、貫通孔４５を介して複数のねじ４６をねじ孔４４に締結することにより固定されている。これにより、ノズル口取付部４２は、定期的又は不定期的に取替え可能に構成されている。
【００５０】
また、ノズル口取付部４２は、ノズル口４１を鉛直方向の中央位置に形成したもの以外に、ノズル口４１を鉛直方向の上方位置及び下方位置に設けたものが用意されている。図５において、破線で示した矩形状の位置は、ノズル口４１を上方、又は下方に形成する場合の位置を示したものである。なお、図５において最左側に示す図は、ノズル口４１を上方に形成したノズル口取付部４２を示す。また、ノズル口４１を下方に形成したノズル口取付部４２は、前記最左側に示したノズル口取付部４２を上下反転したものとし、ノズル口４１を上方に形成したノズル口取付部４２と、ノズル口４１を下方に形成したノズル口取付部４２とを兼用させている。なお、このように両者兼用させるために、８個のねじ用の貫通孔４５を設けたノズル口取付部４２、及び、８個のねじ孔４４を設けた被処理水導入部４３の開口部を上下左右対称的に形成している。
【００５１】
本実施の形態においては、上記のように、ノズル口４１の取付位置を上、中、下に異なせたノズル口取付部４２を用意し、この中から必要なものを選択して順次交換することにより、ノズル口の取付位置を上中下に順次変更することができるものとしている。
【００５２】
また、本実施の形態においては、ノズル口取付部４２は、ノズル口４１を鉛直方向の中央位置に設けたものが主として使用される。すなわち、本実施の形態においては、ノズル口４１を鉛直方向の中央位置に設けたものが最初に使用され、予め定められた時間が経過した後、ノズル口４１を鉛直方向の上方位置又は下方位置に取り付けたものに付け替えられる。このようにして、ノズル口取付部４２は順次変更して使用される。なお、本実施の形態においては、ノズル口４１を上方に形成したノズル口取付部４２と、ノズル口４１を下方に形成したノズル口取付部４２とを兼用としているので、２種類のノズル口取付部４２を用意することにより、ノズル口４１の取付位置を上中下の３位置に順次変更することができる。
【００５３】
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、被処理水ノズル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、被処理水ノズル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。
【００５４】
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被処理水ノズル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。
【００５５】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の中央位置に対向するように取り付けられている場合についての、被処理水の流れ状態を先ず説明する。図８に示すように、ノズル口４１からフィルタ外周面に向かって噴出される被処理水の噴出部分Ｂが押し広げられ、被処理水が谷部の中に入っていく。この場合は、噴出部分Ｂの鉛直方向の位置が上フランジ３７及び下フランジ３８から遠く離れた位置となっているので、被処理水の噴出による谷部の広がりが比較的容易に行われる。したがって、被処理水が谷部の中に入ることも比較的容易に行われる。そして、図７（ｃ）に示すように、フィルタ３６の外周面に向かって噴出された被処理水は、噴出された位置から上方向に流れる流れと、下方向に流れる流れとが形成される。
【００５６】
ここで、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに対しノズル口４１の高さ寸法Ｈｎを変化させた場合に、フィルタ３６の洗浄効果がどのように変化するかを見る。図９は、被処理水の処理水量を一定、ノズル口４１の開口面積を一定、並びに、ノズル口４１からの噴出速度を一定とした場合において、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに対するノズル口４１の高さ寸法Ｈｎを変化させた場合の目詰まりによるフィルタの寿命を測定したデータの一例を示す。因みに、噴出速度は７ｍ／ｓｅｃである。図９において、縦軸は、フィルタ３６の目詰まりによりフィルタ通過前後の差圧が１０ｋＰａに至るまでの時間（Ｈｒ）である。この時間は、フィルタ３６の洗浄効果が向上すると長くなると考えられる。図３に示すように、フィルタ通過前後の差圧は、フィルタ３６入口側の圧力をケース３２内の上部位置Ｓ１で測定し、フィルタ３６出口側の圧力を排水流路１１内の位置Ｓ２で測定したものである。横軸は、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに対するノズル口４１の高さ寸法Ｈｎの比（Ｈｎ／Ｈｆ）を示す。この図のデータから分かるように、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに対するノズル口４１の高さ寸法Ｈｎの比（Ｈｎ／Ｈｆ）を１／２以下にすると、所定差圧に上昇するまでの時間が延び、（Ｈｎ／Ｈｆ）を１／４にすると所定差圧に上昇するまでの時間が４０ｈｒに達し、（Ｈｎ／Ｈｆ）が１／１のときの約２倍となり寿命が顕著に延びることが分かった。
【００５７】
次に、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の上方位置に対向するように取り付けられている場合についての、被処理水の流れ状態を説明する。図１１に示すように、この場合も、ノズル口４１から噴出された被処理水がフィルタ３６の外周面に向かって噴出される噴出部分Ｃが被処理水の噴流により谷部が押し広げられ、被処理水が谷部の中に入っていく。そして、図１０（ｃ）に示すように、フィルタ３６の外周面に向かって噴出された被処理水は、上部が上フランジ３７により塞がれているため、下方向へ流れる。このようにして、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の上方位置に対向するように取り付けられている場合においても、ノズル口４１から噴出された被処理水が谷部内において下方向への流れとなって、フィルタ３６の外周面を洗浄することができる。
【００５８】
次に、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の下方位置に対向するように取り付けられている場合は、前述のノズル口４１が上方位置に取り付けられている場合と比較すると、被処理水の噴出部分の鉛直方向の位置が上下対称的となり、被処理水が谷部内へ流入する状態も対称的となる。したがって、図１２（ｃ）に示すように、谷部内における被処理水の流れが上下対称的となるが、同様の洗浄効果が得られる。
【００５９】
なお、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の上方位置または下方位置に取り付けられている場合は、ノズル口４１から噴出される被処理水の噴出部分Ｂ，Ｃの鉛直方向の位置が上フランジ３７または下フランジ３８に近くなるため、噴出部分Ｂ，Ｃから谷部内へ流入する被処理水の水量が少なくなる。これにより、ノズル口４１がフィルタ３６の鉛直方向の上方位置または下方位置に取り付けられている場合は、谷部内における被処理水の流れが弱くなり、フィルタ３６の外周面の洗浄効果も弱くならざるを得ない。
【００６０】
図１３は、ノズル口４１の鉛直方向の高さ寸法Ｈｎを略１／４とし、その鉛直方向の位置を上方、中央、下方と変更した場合における所定差圧に上昇するまでの時間（洗浄効果）を示す。この図において、従来のようにノズル口４１の高さ寸法Ｈｎを大きくし、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆと略同一とした場合した場合の洗浄効果は、水平方向の仮想線により示される。この図から分かるように、フィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに対するノズル口４１の高さ寸法Ｈｎを略１／４とし、その鉛直方向の位置を上方、中央、下方と変更した場合の洗浄効果は、従来のものよりいずれも改善される。とりわけ、ノズル口４１の鉛直方向の位置を中央とした場合は、所定差圧に上昇するまでの時間が４０ｈｒと従来の約１．６倍とまり、改善効果が大きくなる。
【００６１】
以上のようにして、カートリッジ３１で濾過された洗浄水は、軸に配置された配管７ａに設けられた開口部から吸い込まれ、被処理水流路５を経由して紫外線殺菌装置２に送られる。また、カートリッジ３１で濾過されなかった被処理水は、排水流路１１を経由して排出されるが、その一部はバラスト水濾過装置１に戻される。この戻し量は、予め実験的に確認された適正量となるように絞り弁２７及びポンプ２８の回転数が制御される。
【００６２】
また、本実施の形態においては、フィルタ３６の外周面に対するノズル口４１の鉛直方向の位置は、当初は中央として使用され、その後に下方、及び上方へと変化させて使用される。鉛直方向の位置を下方から上方にするか、またはその逆にするかはいずれでもよい。また、ノズル口４１の鉛直方向の位置を変更する時期は、中央に取り付けて使用される時間を、下方または上方に取りつけられて使用される時間より長くする。なお、下方に取りつけられて使用される時間と上方に取りつけられて使用される時間とは略均等とされる。このように、ノズル口４１の鉛直方向の位置を変更することにより、フィルタ３６における偏った目詰まりや劣化を回避することにより、フィルタ３６の目詰まりに至る寿命を長くするようにしている。
【００６３】
本実施の形態１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）被処理水ノズル３３から噴出される被処理水が、プリ−ツ形状を成すフィルタ３６の半径方向に窪んだ谷部内において鉛直方向の流れを形成するので、フィルタ３６の外周面の洗浄効果を向上し、これによりフィルタ３６の目詰まりに至るまでの寿命を長期化することができる。
【００６４】
（２）被処理水ノズルのノズル口４１の高さ寸法Ｈｎをフィルタ３６の高さ寸法Ｈｆの１／６〜１／２としたので、フィルタ３６の外周面に向けて噴出した被処理水をフィルタ３６の谷部内において鉛直方向の流れに形成することができる。これにより、被処理水によるフィルタ外周面の洗浄効果を向上させることができ、フィルタ３６の目詰まりに至るまでの寿命を長期化することができる。
【００６５】
（３）フィルタ３６に対する被処理水ノズル３３に形成されたノズル口４１の鉛直方向の位置を変更することができるため、フィルタ３６の谷部内の被処理水の鉛直方向の流れを一定状態に固定せずに変更することができる。これにより、フィルタ３６における偏った目詰まりや劣化を防ぐことができ、正常に使用できるフィルタ寿命を長期化することができる。
【００６６】
（４）ノズル口取付部４２においてノズル口４１の鉛直方向の位置を変更することにより、比較的容易にフィルタ３６の谷部内における被処理水の流れを変化させることができる。
【００６７】
（５）また、ノズル口取付部４２として、ノズル口４１の鉛直方向の取付位置が異なるものを用意しておけば、これらの中から必要なものを選択し、順次ノズル口取付部４２を交換することにより、フィルタ３６の外周面に対するノズル口４１の鉛直方向の取付位置を順次変更することができる。したがって、比較的簡単な構造により、かつ比較的容易な作業によりノズル口４１の位置を順次変更することができる。
【００６８】
（６）ノズル口取付部４２は、ノズル口４１を上方に取り付けたものと、ノズル口４１を下方に取り付けたものとを上下対称的な構成とし、両者を共通部品として形成しており、これによりコスト軽減を図っている。
【００６９】
（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。
【００７０】
（実施の形態２）
次に、図１４及び図１５を参照しながら、実施の形態２について説明する。
実施の形態２は、実施の形態１に係るバラスト水濾過装置１の被処理水ノズル３３の構成を変更したものであって、バラスト水処理システムのその他の構成は実施の形態１と同一である。以下この相違点を中心に実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１に係る構成要素と同一または同等の構成要素には、実施の形態１と同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００７１】
図１４（ａ），（ｂ）に示すように、実施の形態２における被処理水ノズル３３は、実施の形態１の場合と同様に、ノズル口取付部４２と、被処理水導入部４３とを備えている。また、ノズル口取付部４２には、ノズル口４１が形成されている。
【００７２】
図１４（ａ），（ｂ）に示すように、実施の形態２におけるノズル口４１は、ノズル口４１の高さ寸法Ｈｎをフィルタ３６の高さ寸法Ｈｆと略同一とした、縦長形状に形成されている。なお、この場合のノズル口の開口面積は、実施の形態１の場合と同一となるように形成される。したがって、ノズル口４１は、実施の形態１に比べて長手方向の寸法が大きくなった分横方向の寸法が小さくなっており、細長の形状となっている。また、図１５に示すように、ノズル口４１は、水平方向から見て長手方向の辺が鉛直方向のプリーツ形状の山谷線に対して傾斜している。すなわち、この実施の形態２の場合は、ノズル口４１の上端がプリ−ツ形状の山谷線に対し回転方向Ｒに先行して傾斜角αを成すように形成されている。したがって、図１５においてノズル口４１をフィルタ３６の外周面に対し水平に投影した投影形状を４１ａとして示していることから理解できるように、ノズル口４１から噴出される被処理水は、複数の谷部にまたがって吹き付けられるように構成されている。
【００７３】
実施の形態２に係る被処理水ノズル３３は次のように作用する。
図１５に示すように、ノズル口４１から噴出される噴流は、一つの谷部Ｄに注目してみた場合、噴出される被処理水の噴出部分Ｅ（ドットハッチングで示した部分）の鉛直方向の高さ寸法がフィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに比し小さくなる。また、このような被処理水の噴出部分Ｅの鉛直方向の位置は、一つの谷部Ｄに注目して見た場合、ノズル口４１の上端部が回転方向Ｒに先行するように傾斜しているので、フィルタ３６の回転に伴い下方から上方へ移動する。そして、被処理水の噴出部分Ｅが下方から上方へ移動することに伴い、一つの谷部Ｄ内における被処理水の流れＦが生成される。その流れＦの方向は、被処理水の噴出部分Ｅの移動方向と同一となる。このように、本実施の形態においては、一つの谷部Ｄ内において鉛直方向に流れる被処理水の流れＦが形成されるため、フィルタ３６の外周面の洗浄効果が向上する。
【００７４】
実施の形態２は以上のように構成されているので、実施の形態１に係る（１）及び（７）の効果を奏するとともに、次の（８）の効果を奏することができる。
（８）フィルタ３６の一つの谷部Ｄ内に噴出される被処理水の噴出部分Ｅの鉛直方向の位置がフィルタ３６の回転に伴い自動的に移動し、これにより谷部内に鉛直方向の被処理水の流れが形成される。したがって、この実施の形態２の場合は、ノズル口取付部４２を付け替えることもなく被処理水の噴出部分Ｅの鉛直方向の位置が移動するので、フィルタ３６の偏った目詰まりや劣化を回避することができる。
【００７５】
（実施の形態３）
次に、図１６及び図１７を参照しながら、実施の形態３について説明する。なお、実施の形態２に係る構成要素と同一または同等の構成要素には、実施の形態２と同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００７６】
実施の形態３は、実施の形態２と比較すると理解し易い。図１６（ａ），（ｂ）及び図１７に示すように、実施の形態３は、実施の形態２においてノズル口４１の傾斜方向を対称的な反対方向に変更したものであって、その他の構成は実施の形態２と同一である。すなわち、図１７に示すように、実施の形態３におけるノズル口４１は、その上端がプリ−ツ形状の山谷線に対し回転方向Ｒに後行して傾斜角αを成すように形成されている。
【００７７】
このため、実施の形態３に係る被処理水ノズル３３は、実施の形態２の場合に類似した作用を行う。
図１７に示すように、ノズル口４１から噴出される被処理水は、一つの谷部Ｄに注目してみた場合、実施の形態２の場合と同様に噴出される被処理水の噴出部分Ｅの鉛直方向の高さ寸法がフィルタ３６の高さ寸法Ｈｆに比し小さくなる。また、このような噴流の噴出部分Ｅの鉛直方向の位置は、一つの谷部Ｄに注目して見た場合、ノズル口４１の上端部が回転方向Ｒに後行するように傾斜しているので、フィルタ３６の回転に伴い被処理水の噴出部分Ｅが上方から下方へ移動する。そして、被処理水の噴出部分Ｅが上方から下方へ移動することに伴い、谷部内における被処理水の鉛直方向の流れＦが形成される。その流れＦの流れ方向は、被処理水の噴出部分Ｅの移動方向と同一になる。このように、本実施の形態においては、実施の形態２の場合と同様に、一つの谷部Ｄ内において被処理水の鉛直方向の流れＦが形成されるため、フィルタ３６の外周面の洗浄効果を向上させることができる。
【００７８】
実施の形態３は、以上のように構成されているので、実施の形態１に係る（１）及び（７）の効果、並びに、実施の形態２に係る（８）の効果を奏することができる。
（実施の形態４）
次に、図１８を参照しながら、実施の形態４について説明する。
【００７９】
実施の形態４は、実施の形態１に係るバラスト水濾過装置１の被処理水ノズル３３の構成を変更したものであって、バラスト水処理システムのその他の構成は実施の形態１と同一である。以下この相違点を中心に実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１に係る構成要素と同一または同等の構成要素には、実施の形態１と同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００８０】
図１８に示すように、実施の形態４における被処理水ノズル３３は、実施の形態１の場合と同様にノズル口取付部４２と、被処理水導入部４３とを備えている。また、ノズル口取付部４２には、ノズル口４１が形成されている。しかし、図１８に示すように、実施の形態４の被処理水ノズル３３は、ノズル口４１を備えたノズル口取付部４２が被処理水導入部４３のフィルタ側の開口部において上下方向にスライドさせて取り付けるように構成されている。この点についてさらに詳しく説明する。
【００８１】
ノズル口取付部４２は、矩形状平板の中央部にノズル口４１を備えたものであり、上下端部の中央部には突起部４２ａが形成されている。突起部４２ａは、ノズル口取付部４２を把持し易いようにしたものであり、突起部４２ａの中央部には引掛け孔４２ｂが形成されている。また、ノズル口取付部４２は、上下いずれの方向からも取付け可能となるように上下対称的に形成されている。なお、ここに図示したものは、ノズル口４１をフィルタの外周面に対し鉛直方向の中央位置に取り付けるためのものであるが、ノズル口４１を上端部側に片寄せたもの、下端部側に片寄せたもの用意することにより、ノズル口４１の鉛直方向の位置を実施の形態１の場合と同様に上方、中央、下方に適時変更することができる。この場合において、ノズル口４１の鉛直方向の位置を上方にしたものとノズル口４１の鉛直方向の位置を下方にしたものとは取付方向を上下反転させて取り付けることにより兼用させている。
【００８２】
被処理水導入部４３は、反カートリッジ側（すなわち、反フィルタ側）が被処理水流路５に直結され、カートリッジ３１側（すなわち、フィルタ３６側）にノズル口取付部４２を取り付けるための開口が形成されている。この開口の両側にはノズル口取付部４２を上下方向にスライド式に取り付けるためのスライド溝４３ａが形成されている。そして、被処理水導入部４３の上部を閉蓋する上蓋板のフィルタ側にはノズル口取付部４２を下方に挿入するためのスライド口４３ｂが形成されている。また、被処理水導入部４３の下部を閉蓋する下蓋板のフィルタ側にはノズル口取付部４２の突起部４２ａを下方に突出させるための切欠孔部４３ｃが形成されている。
【００８３】
実施の形態４の動作として、このように構成された被処理水ノズル３３におけるノズル口４１の鉛直方向の位置の変更作業について述べる。
実施の形態４に係る被処理水ノズル３３は、以上のように構成されており、実施の形態１の場合と同様に、ノズル口４１を鉛直方向の中央に設けたノズル口取付部４２が最初に用いられ、所定時間経過後に、ノズル口４１を鉛直方向の上方又は下方に取り付けたものに順次変更して取付けられる。ノズル口取付部４２の交換作業の場合は、ケース３２の蓋部３２ｂから突起部４２ａを把持して引き上げて取り出し、次にノズル口４１を上又は下に取り付けたノズル口取付部４２をスライド式に被処理水導入部４３の開口部に取り付ければよい。なお、ノズル口取付部４２の交換作業の場合に、突起部４２ａを把持することに代えて引掛け孔４２ｂを使用するようにしてもよい。この場合は、金属製棒の先端を曲げたような引掛け棒を使用し、その先端を引掛け孔４２ｂに引っ掛けて操作すればよい。
【００８４】
実施の形態４は、以上のように構成されているので、実施の形態１に係る（１）〜（７）の効果を奏するとともに、次の（９）の効果を奏することができる。
（９）フィルタ３６の外周面に対するノズル口４１の鉛直方向の位置を変更する場合、ノズル口取付部４２を上下方向にスライドさせながら交換することができるので、この交換作業を楽に行うことができる。
【００８５】
（実施の形態５）
次に、図１９を参照しながら、実施の形態５について説明する。
実施の形態５は、実施の形態１に係るバラスト水処理システムにおいて、被処理水ノズル３３へ供給する被処理水の流路を変更したものである。以下この点を中心に実施の形態５について説明する。なお、実施の形態１に係る構成要素と同一または同等の構成要素には、実施の形態１と同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００８６】
前記実施の形態１においては被処理水ノズル３３に対し、取水口４から汲み上げられた海水が被処理水流路５を経由して直接搬送されていた。これに対し、図１９及び図２０に示すように、実施の形態５においては、取水口４から汲み上げられた海水が一旦バラスト水濾過装置１内のカートリッジ３１の外周側に供給される。そして、カートリッジ３１で濾過されなかった被処理水をケース３２の底部３２ｃから導出し、この被処理水の一部を洗浄水としてポンプ２８により戻し流路１５を経由して被処理水ノズル３３に送るように構成している。
【００８７】
カートリッジ３１で濾過されなかった被処理水をケース３２内のカートリッジ３１の外周側に戻し、これを被処理水として再利用する技術は、所謂クロスフローと呼ばれる技術である。本実施の形態における被処理水ノズル３３への被処理水の供給は、このクロスフロー技術を兼ねる。
【００８８】
次に、実施の形態５に係る作用として、被処理水ノズル３３に供給される被処理水の供給動作について述べる。
実施の形態５においては、海中３から汲み上げられた海水を被処理水としてバラスト水濾過装置１や紫外線殺菌装置２へ搬送するためのポンプ６とは別にポンプ２８を設け、このポンプ２８によりフィルタ３６で濾過されなかった被処理水を被処理水ノズル３３へ搬送している。また、このポンプ２８を設けた戻し流路１５には絞り弁２７が設けられている。したがって、ポンプ２８の回転数や絞り弁２７の開度を調節することにより、被処理水ノズル３３から噴出すべき水量を設定することができる。また、被処理水ノズル３３を経由してフィルタ３６で濾過されなかった被処理水を再循環させることによりフィルタ３６の濾過作用を向上させている。
【００８９】
実施の形態５は、以上のように構成されているので、実施の形態１に係る（１）〜（７）の効果を奏するとともに、次の（１０）の効果を奏することができる。
（１０）バラスト水濾過装置１や紫外線殺菌装置２へ搬送するポンプ６とは別のポンプ２８により被処理水を被処理水ノズル３３へ搬送するので、被処理水の処理水量とは関係なく最適な洗浄水量を設定することができる。また、被処理水ノズル３３への洗被処理水の供給はクロスフロー技術の応用をも兼ねるので、フィルタ３６による濾過効率を向上させることができる。
【００９０】
（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。
・前記各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。
【００９１】
・前記各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。
【００９２】
・前記各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。
・前記実施の形態１においては、ノズル口４１はフィルタ３６側から見て矩形状の開口を成すように製作されているが、このような開口形状でなくてもよい。例えば、フィルタ３６側から見て円形、楕円形などの形状のものでもよい。
【００９３】
・前記各実施の形態において、被処理水ノズル３３の被処理水導入部４３は箱形を成し、被処理水流路５に直結されているが、このように直結したものには限定されない。配管により、被処理水導入部４３と被処理水流路５とを連絡するようにしてもよい。
【００９４】
・前記各実施の形態においては、排水流路１１に排水用ポンプが設けられていないが、汲み上げ用に使用するポンプ６とは別に、排水用のポンプを設けたものとしてもよい。
・前記実施の形態２〜４において、実施の形態５のように、取水口４から汲み上げられた海水を一旦バラスト水濾過装置１内のカートリッジ３１の入口側に搬送し、フィルタ３６で濾過されなかった被処理水を戻し流路１５により被処理水ノズル３３に搬送するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
α  傾斜角
Ｂ  噴出部分
Ｃ  噴出部分
Ｄ  谷部
Ｅ  噴出部分
Ｆ  （被処理水の）流れ
Ｒ  回転方向
Ｈｆ  （フィルタの）高さ寸法
Ｈｎ  （ノズル口の）高さ寸法
Ｓ１  上部位置
Ｓ２  位置
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  被処理水ノズル
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  ノズル口
４１ａ  （ノズル口の）投影図
４２  ノズル口取付部
４２ａ  突起部
４２ｂ  孔
４３  被処理水導入部
４３ａ  スライド溝
４３ｂ  スライド口
４３ｃ  切欠孔部
４４  ねじ孔
４５  貫通孔
４６  ねじ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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